2018 : Pengaruh Bi-film pada Pengecoran Paduan Aluminium ADC12 terhadap Sifat Mekanik dan Proses Aging

Suwarno ST., MSc., Ph.D.
Dr. Ir. Helena Carolina Kis Agustin DEA
Ir. Sampurno. MT
Sutikno ST., MT.


Abstract

Logam Aluminium banyak digunakan dalam berbagai industri seperti industri otomotif, transportasi, pesawat terbang, konstruksi, peralatan rumah tangga hingga dekorasi, karena selain banyak tersedia di alam juga karena sifatnya yang mudah diproses, ulet, penghantar panas dan listrik yang baik, ringan, serta ratio kekuatan/berat yang sangat besar. Sifat mekanik logam aluminium dapat dimodifikasi dengan memberikan unsur paduan sehingga terbentuk paduan Aluminium (Aluminium Alloy) pada saat proses pengecoran, dan sifat tersebut dapat dimodifikasi lebih lanjut melalui proses perlakuan panas (heat treatment). Kualitas hasil proses pengecoran aluminium, yang bebas dari pori maupun inklusi, pada umumnya dilihat dari berat jenisnya, semakin besar berat jenis hasil pengecoran (mendekati nilai standar) maka semakin bagus kualitas paduan aluminium. Cacat atau pori yang terdapat dalam hasil cor dapat berasal dari gas terlarut yang terperangkap saat pembekuan, slag yang terperangkap, maupun cacat yang terbentuk akibat lipatan permukaan logam cair yang disebut bi-film. Pada bi-film terdapat udara yang terjebak dalam lapisan oksida aluminium yang terlipat. Dewasa ini terdapat cara untuk melihat kualitas paduan aluminium cair sebelum dituang ke dalam cetakan, yaitu dengan menggunakan mesin RPT (Reduced Pressure Test). Dalam mesin RPT, sampel logam cair paduan aluminium yang diambil dari dapur pengecoran, dibekukan dalam kondisi vakum. Dalam waktu 7 menit sampel sudah memadat, selanjutnya sampel dipotong melintang untuk diobservasi. Lubang udara atau pori yang terjadi mengindikasikan adanya bi-film. Jumlah bi-film dihitung dan dituangkan dalam bi-film indeks. Adamya bi-film dalam paduan aluminium dapat meningkatkan kekuatan tariknya, dilain pihak akan menurunkan keuletannya, dan sangat besar kemungkinannya akan mempengaruhi hasil proses agingmya. Paduan Aluminium ADC12 (Al-Si10Cu2Fe) merupakan paduan aluminium yang mengandung unsur paduan Silikon (Si), Tembaga (Cu), dan Besi (Fe). Silikon berfungsi untuk meningkatkan sifat kemampuan cor yang baik, ketahanan korosi, kemudahan untuk diproses dengan mesin (machinability), dan kemampuan untuk dilas (weldability), sementara itu penambahan tembaga berfungsi untuk meningkatkan sifat mekanik dan ketahanan terhadap panas. Paduan Aluminium ADC12 ini termasuk dalam kelompok paduan aluminium yang heattreatable, yaitu paduan yang sifat mekaniknya dapat ditingkatkan melalui proses perlakuan panas Aging. Aging yang dilakukan dapat natural maupun artificial. Dalam aplikasi seringkali dipilih artificial aging untuk mempersingkat waktu. Pada penelitian ini akan dilakukan proses pengecoran paduan aluminium ADC12, sebelum penuangan, dilakukan treatment untuk memperoleh jumlah bi-film yang berbeda di setiap peleburan (membiarkan logam cair beberapa saat utk memberi kesempatan udara yang terperangkap terpisah dan atau degassing, serta menghindari agitasi). Dari paduan aluminium cair yang sama dilakukan uji RPT, dibuat sampel untuk perlakuan aging, serta untuk uji mekanik (kekerasan, tarik, dan impak). Dari hasil observasi berbagai pengujian dianalisa untuk mebadapatkan bagaimana pengaruh jumlah bi-film terhadap sifat mekanik dan aging.