📚 Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen

STUDI PENGARUH PENAMBAHAN MASTER ALLOY AL-5TI-1B DAN AL-10SR TERHADAP STRUKTUR MIKRO DAN KEKERASAN PADUAN ALSI9CU3(FE) PADA KONDISI AS CAST

Paduan AlSi9Cu3(Fe) merupakan salah satu paduan aluminium cor yang banyak digunakan sebagai material komponen otomotif karena memiliki kombinasi sifat mekanik, kemampucoran, ketahanan korosi, dan biaya produksi yang baik. Peningkatan performa paduan ini umumnya dilakukan melalui penambahan grain refiner Al-5Ti-1B untuk memperhalus butir primer ?-Al serta modifier Al-10Sr untuk memodifikasi morfologi silikon eutektik. Akan tetapi, kandungan Fe dan Cu yang relatif tinggi pada paduan AlSi9Cu3(Fe) menyebabkan pembentukan berbagai fasa intermetalik sehingga karakteristik struktur mikro menjadi lebih kompleks. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh penambahan Al-5Ti-1B dan Al-10Sr terhadap struktur mikro serta kekerasan paduan AlSi9Cu3(Fe) pada kondisi as-cast. Penelitian dilakukan menggunakan ingot AlSi9Cu3(Fe) dengan dua variasi perlakuan, yaitu penambahan 0,20 wt% Al-5Ti-1B dan 0,15 wt% Al-10Sr, serta satu spesimen tanpa perlakuan sebagai pembanding. Seluruh spesimen diproduksi menggunakan metode gravity casting, kemudian dipreparasi melalui proses metalografi dan dikarakterisasi menggunakan pengujian kekerasan Vickers, mikroskop optik, dan Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS). Analisis struktur mikro dilakukan secara kualitatif dan kuantitatif menggunakan perangkat lunak ImageJ untuk mengevaluasi perubahan ukuran dendrit, morfologi silikon eutektik, serta distribusi dan fraksi fasa. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan 0,20 wt% Al-5Ti-1B berhasil memperhalus struktur primer pada kondisi as-cast, ditunjukkan oleh penurunan secondary dendrite arm spacing (SDAS) sebesar 17%, disertai peningkatan fraksi fasa ?-AlFe sebesar 93% dan penurunan fraksi fasa ?-AlFe sebesar 93%. Sebaliknya, penambahan 0,15 wt% Al-10Sr belum menghasilkan modifikasi silikon eutektik yang signifikan, ditunjukkan oleh parameter morfologi silikon eutektik yang relatif tidak berubah. Kondisi tersebut diduga dipengaruhi oleh laju pendinginan selama proses solidifikasi serta kompleksitas pembentukan fasa intermetalik. Meskipun demikian, penambahan Al-10Sr meningkatkan fraksi fasa ?-AlFe sebesar 191% dan menurunkan fraksi fasa ?-AlFe sebesar 97%. Perubahan struktur mikro tersebut berpengaruh terhadap kekerasan paduan, di mana penambahan Al-5Ti-1B meningkatkan kekerasan sebesar 5,7%, sedangkan penambahan Al-10Sr menurunkan kekerasan sebesar 9,1%.