Setyawan, PungkyEka (2014) Pengaruh Suhu Precipitation Hardening terhadap Kekuatan Tarik, Distribusi Kekerasan dan Struktur Mikro Sambungan Las Gesek Aluminium 6061. Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Sambungan Aluminium 6061 yang dihasilkan dari proses pengelasan gesek memiliki kelemahan yaitu penurunan kekuatan tariknya jika dibandingkan dengan Logam induknya. Salah satu solusi untuk mengatasi kelemahan itu adalah dengan precipitation hardening . Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh suhu pada precipitation hardening terhadap kekuatan tarik logam, distribusi kekerasan, struktur mikro dan juga untuk mendapatkan parameter suhu yang optimal sehingga dapat meningkatkan kekuatan tarik dan kekerasan sambungan las gesek aluminium 6061. Metode penelitiannya true experimental research yaitu dengan melakukan perlakuan precipitation hardening pada material aluminium 6061 hasil sambungan dengan pengelasan gesek. Pada solution heat treatment , material dipanaskan hingga suhu 5300C menggunakan dapur pemanas, hal ini bertujuan untuk mendapatkan larutan padat yang mendekati homogen. Selanjutnya quenching , pada tahap ini material hasil solution heat treatment didinginkan secara cepat menggunakan air, hingga mencapai suhu kamar, hal ini bertujuan agar larutan padat homogen yang terbentuk dari proses solution heat treatment dan kekosongan atom tetap pada tempatnya. Kekosongan atom dalam jumlah besar dapat membantu proses difusi atom. Terakhir yaitu artificial aging, pada tahap ini material dipanaskan mengunakan dapur pemanas ( furnace ) dengan variasi suhu 150 0 C, 175 0 C, 185 0 C 200 0 C, dan 225 0 C dengan holding time selama 7 jam. selanjutnya dilakukan, pengujian kekuatan tarik, pengujian porositas, pengujian makrostruktur, pengujian mikrostruktur, pengujian kekerasan dan pengujian fraktografi. Berdasarkan hasil penelitian dengan perlakuan precipitation hardening menggunakan variasi suhu artificial aging 150 0 C, 175 0 C, 185 0 C, 200 0 C, 225 0 C dan waktu penahanan 7 jam menghasilkan kekuatan tarik rata-rata sebesar 186,65 MPa, 149,50 MPa, 124,68 MPa, 124,95 MPa, 127,20 MPa. Nilai kekuatan tarik terbesar dari perlakuan precipitation hardening terjadi pada perlakuan P150 dimana nilai kekuatan tarik-nya sebesar 186,65 MPa. Sedangkan nilai kekuatan tarik terendah dari perlakuan precipitation hardening terjadi pada perlakuan P185 dengan nilai sebesar 124,68 MPa. Distribusi kekerasan pada spesimen P 150 kurang merata dimana nilai rata-rata kekerasan yaitu 87,27 VHN, akan tetapi rata-rata nilai kekerasan ini hampir mendekati rata-rata nilai kekerasan pada logam induk yaitu 90,69 VHN, sedangkan untuk distribusi kekerasan pada spesimen P185 tidak merata dimana rata-rata nilai kekerasan terendah yaitu 61,75 VHN. Pada suhu aging 150 0 C (spesimen P150) menghasilkan struktur mikro dengan ukuran butir yang lebih halus (pada daerah Zpl dan Zpd dimana diameter rata-rata butir sebesar 22 μm dan pada daerah Zud memiliki diameter rata-rata butir sebesar 27 μm) jika dibandingkan dengan tanpa perlakuan precipitation hardening (diameter rata-rata butir pada spesimen TP yaitu 32 μm), hal inilah yang menyebabkan nilai kekuatan tarik dan kekerasannya menjadi meningkat. Sedangkan pada suhu aging lebih dari 150 0 C (misalnya: pada spesimen P185) ukuran butir menjadi tidak merata pada setiap daerah HAZ (pada daerah Zpl ukuran diameter butir yaitu 30 μm, pada daerah Zpd sebesar 32 μm, dan pada daerah Zpd yaitu 38 μm), hal inilah yang menyebabkan kekuatan tarik dan kekerasan pada spesimen P185 menjadi menurun.
English Abstract
Aluminium 6061 series joint generated from friction welding process has a weakness that tensile strength of weld joint is lower than that of base metals. One of solutions to overcome weakness is by performing precipitation hardening. aim of this research was to determine effect of temperature on precipitation hardening against metal tensile strength, hardness distribution, and microstructure and also to obtain optimal temperature parameters that can increase tensile strength and hardness of friction welded joints A6061. research method used was true experimental research by performing precipitation hardening treatment on A6061 weld joint. In first phase material was heated to a temperature of 530 0 C in heating furnace, it aims to obtain near-homogeneous solid solution. Secondarily quenching, in this phase material was cooled quickly with water until it reaches room temperature, it is intended that a homogeneous solid solution that is formed from solution heat treatment process and vacancies atom would remain in place. emptiness of atoms that formed in large amounts can help process of diffusion of atoms. last was artificial ageing, in this phase material was heated using heating furnace by temperatures variation of 150 0 C, 175 0 C, 185 0 C 200 0 C and 225 0 C with holding time for 7 hours. After all phases have passed n it will be tested against tensile strength, porosity testing, macro-structure testing, micro-structure testing, hardness testing and fractography. Based on results of research by precipitation hardening treatments using artificial aging temperature variations 150 0 C, 175 0 C, 185 0 C, 200 0 C, 225 0 C and holding time 7 hours generate an average tensile strength for 186.65 MPa, 149.50 MPa, 124.68 MPa, 124.95 MPa, 127.20 MPa. Largest tensile strength values of precipitation hardening treatments occurred at P150 treatments which its tensile strength value was 186.65 MPa. While lowest tensile strength values of precipitation hardening treatments occurred at P185 treatments with amounted to 124.68 MPa. Distribution of hardness in P150 specimens was uneven which average value that 87.27 VHN hardness, but average value of hardness is nearly close to average value of hardness in base metal that 90.69 VHN, whereas for distribution of force at P185 specimens unevenly where average lowest hardness value that 61.75 VHN. At aging temperature 150 0 C (specimen P150) generate microstructure with a finer grain size (at Zpl and Zpd areas which average grain diameter was 22 μm and at Zud area has an average grain diameter was 27 μm) compared with no precipitation hardening treatments (average diameter of grains in specimen TP that 32 μm), this is what caused value of tensile strength and hardness to be increased. While at aging temperatures more than 150 0 C (for example: at specimen P185) grain size becomes unevenly at each HAZ areas (at areas Zpl grain diameter that 30 μm, at Zpd areas at 32 μm, and at Zud areas is 38 μm), this is what caused tensile strength and hardness of specimen P185 was decreased.
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | TES/671.52/SET/p/041405232 |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 671 Metalworking Processes and primary metal products > 671.5 Joining and cutting of metals |
| Divisions: | S2/S3 > Magister Teknik Elektro, Fakultas Teknik |
| Depositing User: | Endro Setyobudi |
| Date Deposited: | 11 Sep 2014 14:02 |
| Last Modified: | 11 Sep 2014 14:02 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/160218 |
Actions (login required)
 |
View Item |