Habib, Faisal (2020) Karakteristik mekanik, porositas dan densitas komposit aluminiummarmer dengan proses metalurgi serbuk. Doctor thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Pemanfaatan limbah marmer sebagai penguat Metal Matrix Composite (MMC) dengan bahan dasar serbuk Aluminium murni melalui proses metalurgi serbuk (P/M) dimaksudkan untuk mendapatkan komposit paduan Aluminium-marmer yang memiliki sifat fisik dan mekanik yang lebih baik dari bahan dasarnya, serbuk aluminium yang digunakan berbentuk tak beraturan dengan ukuran partikel yang homogen sedangkan serbuk marmer diperoleh dari limbah hasil pemotongan batu marmer di Kabupaten Maros Propinsi Sulawesi selatan. Serbuk Marmer dihaluskan dan diayak hingga mesh 200 atau sekitar 37µm sampai 74µm. Serbuk aluminium dicampur masing-masing dengan fraksi berat serbuk marmer sebesar 10%, 15% dan 20%, kemudian dipadatkan dengan tekanan kompaksi 300 MPa menggunakan metode cold isostatic pressing. Green body yang dihasilkan disinter dengan suhu 650OC dan waktu penahanan suhu (holding time) selama 180 menit, pada tahap awal hasil penelitian menunjukkan bahwa komposisi dengan fraksi berat marmer terbesar mempunyai kekerasan terbaik oleh karenanya kemudian dibuat kembali green body dengan komposisi yang sama yakni fraksi berat 20% marmer untuk selanjutnya disinter dengan temperatur yang sama namun dengan lama waktu penahanan suhu yang divariasikan masing-masing selama 120, 180 dan 240 menit untuk menentukan pengaruh waktu penahanan terhadap kekerasan, porositas, densitas, serta karakteristik permukaan komposit yang diidentifikasi melalui SEM. Dari uji kekerasan ditemukan bahwa hasil dari proses sintering 240 menit adalah spesimen yang memiliki kekerasan tertinggi, hal ini terjadi karena dengan waktu penahanan (holding time) yang lebih lama memberikan kesempatan lebih baik untuk terjadinya penyatuan dari ikatan partikel-partikel campuran bahan sehingga dapat meningkatkan densitas (densification) sekaligus memperbaiki porositas. Pada proses sinter ini terjadi pembentukan padatan serbuk berupa Alumina (Al2O3) yang merupakan salah satu jenis keramik oksida (oxide ceramics) yang merupakan hasil uraian sebagian dari Calsium Carbonate (CaCO3) dan Aluminium yang ikut berperan meningkatkan kekerasan komposit. Selanjutnya berdasarkan prosedur standar ASTM-C20, hasil uji porositas dan densitas pada paduan Aluminium-Marmer menunjukkan bahwa spesimen dengan waktu sintering 240 menit juga memiliki densitas tertinggi dan porositas terkecil, dengan demikian hasil penelitian ini menunjukkan bahwa lama waktu pemanasan dapat meningkatkan kekerasan dan kerapatan komposit.
English Abstract
Utilization of marble waste as a reinforcement Metal Matrix Composite (MMC) with a pure aluminum powder base material through the powder metallurgy process (P/M) is intended to obtain Aluminium-marble alloy composites that have better physical and mechanical properties than the basic material, aluminium powder used is irregular in shape with homogeneous particle size while marble powder is obtained from marble stone cutting waste in Maros Regency, South Sulawesi Province. Marble powder is mashed and sieved to mesh 200 or about 37µm to 74µm. Aluminum powder is mixed each with 10%, 15% and 20% marble powder weight fraction, then compacted with 300 MPa compacting pressure using the cold isostatic pressing method, the resulting green body was sintered at 650OC for 180 minutes. At the initial stage the results of the study showed that the composition with the largest weight fraction of marble had the best hardness. The next green body was made with the same composition that is 20% weight fraction of marble then sintered with the same temperature but with a holding time that varies each for 120, 180 and 240 minutes to determine the effect of holding time on hardness, porosity, density, the surface characteristics of the composite are identified through SEM From the hardness test was found that from the 240 minute sintering process, was obtained the specimen that had the highest hardness, this happens because with a longer holding time provides a better chance for the bonding of the particles of the mixture of materials so that it could increase density (densification) while reducing porosity. During the sintering process the solid of mixtures formed in the form of Alumina (Al2O3) which is a type of oxide ceramics as a result of the reaction and partial decomposition of Calcium Carbonate (CaCO3) with Aluminium which has a role in increasing the hardness of composites. Further based on ASTM-C20-00 standard procedures, the porosity and density test results on Aluminum-Marble composites show that specimens with 240 minutes sintering time also have the highest density and less porosity, thus the results of this study indicate that the longer holding time can increase the hardness and density of composites.
Other obstract
-
| Item Type: | Thesis (Doctor) |
|---|---|
| Identification Number: | 0620070005 |
| Uncontrolled Keywords: | Aluminium, Marmer, Sintering, Kekerasan, Densitas dan Porositas Aluminium, Marble, Sintering, Hardness, Density and Porosity |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 671 Metalworking Processes and primary metal products > 671.3 Mechanical working and related processes > 671.37 Powder metallurgy |
| Divisions: | S2/S3 > Doktor Teknik Mesin, Fakultas Teknik |
| Depositing User: | Bambang Septiawan |
| Date Deposited: | 28 Feb 2021 04:22 |
| Last Modified: | 26 Sep 2024 04:22 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/183693 |
![[thumbnail of Faisal Habib.pdf]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text
Faisal Habib.pdf Download (4MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |