PERAN PENGUAT PARTIKEL ALUMINA DAN SILIKON KARBIDA TERHADAP KEKERASAN MATERIAL KOMPOSIT MATRIKS ALUMINIUM

Abstract

Komposit matriks aluminium berpenguat partikulat banyak dikembangkan untuk aplikasi komponen otomotif dan kendaraan taktis militer, karena mempunyai berat jenis yang lebih ringan dibanding logam ferrous serta memiliki performa yang baik seperti kekuatan tinggi, kekerasan tinggi, sifat tahan aus dan koefisien ekspansi panas rendah. Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan material komposit matriks aluminium berpenguat alumina (Al₂O₃) dan silicon karbida (SiC) yang memiliki sifat mekanis yang paling baik. Komposit dibuat dari matriks Al-3Si-9Zn-6Mg berpenguat partikel alumina (Al₂O₃) dan silikon karbida (SiC), dengan variasi fraksi volume alumina 10% tanpa tambahan SiC, serta dengan penambahan SiC 5% dan 10%. Proses pengecoran dilakukan dengan metode squeeze casting. Hasil pengujian menunjukkan bahwa komposit dengan penguat alumina tanpa silicon karbida memiliki kekerasan yang paling tinggi yaitu rata-rata sebesar 60,28 HRB, dengan harga impak 0.0383 J/mm². Dengan penambahan silicon karbida 5 % didapat nilai kekerasan yang lebih rendah yaitu 43 HRB dengan harga impak tetap 0.0383 J/mm², serta untuk penambahan silicon karbida 10% didapat nilai kekerasan 41,8 HRB dengan harga impak 0.0638 J/mm². Tidak terjadinya peningkatan kekerasan material komposit alumina dengan penambahan penguat silicon karbida ini disebabkan karena ketidaksempurnaan dalam proses peleburan dan pengecoran, dimana partikel silikon karbida sangat sulit bercampur secara merata dengan aluminium dan alumina. serta timbulnya cacat porositas (void) akibat dari masih terdapatnya udara yang terperangkap di dalam material coran yang tidak sepenuhnya terbuang pada saat proses degassing. Dari analisa struktur mikro terlihat partikel SiC tidak tersebar secara merata dan cenderung untuk mengumpal di satu tempat.