Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Aluminium adalah material yang banyak digunakan dalam industri otomotif karena sifatnya yang ringan, kuat dan tahan korosif. Salah satu penggunaanya untuk komponen cylinder head, komponen ini menggunakan jenis paduan aluminium AC4B dengan proses low pressure die casting. Namun produk yang dihasilkan dalam proses pengecoran ini banyak ditemukan kegagalan seperti porositas, penyusutan (shrinkage) yang menyebabkan kebocoran.Dari permasalahan tersebut maka dilakukan penelitian yaitu dengan penambahan titanium kedalam aluminium AC4B yang bertujuan untuk menigkatkan sifat mekanis dan meminimalisasi kegagalan pada komponen cylinder head yang dihasilkan. Penelitian ini secara khusus ditujukan untuk mempelajari pengaruh variasi persentase titanium (0.019 wt % dan 0.029 wt %) terhadap penghalusan butir aluminium AC4B dengan proses low pressure die casting. Kemudian menguji sampel cylinder head dengan uji tarik, uji kekerasan, pengukuran besar dendrite arms spacing dan menganalisa mikrostuktur dengan mikroskop optik dan dengan SEM dan EDS, serta pengujian bocor.\Penambahan penghalus butir sebesar 0.019 wt % Ti dan 0.029 wt % Ti pada aluminium AC4B meningkatkan kekuatan tarik sebesar 13.4 % dan 20.1 % dengan bentuk perpatahan getas. Sementara, nilai kekerasan juga mengalami peningkatan dengan panambahan titanium. Pada bagian tipis, penambahan 0.019 wt % Ti dan 0.029 wt % Ti meningkatkan nilai kekerasan sebesar 3.06 % dan 5.65 %. Pada bagian tebal, penambahan 0.019 wt % Ti dan 0.029 wt % Ti meningkatkan nilai kekerasan sebesar 2.14 % dan 5.19 %. Untuk besar dendrite arms spacing terjadi penurunan dengan penambahan titanium. Pada bagian tipis, panambahan 0.019 wt % Ti dan 0.029 wt % Ti menurunkan besar DAS sebesar 29.3 % dan 48.5 %. Pada bagian tebal, dengan penambahan 0.019 wt % Ti dan 0.029 wt % Ti menurunkan besar DAS sebesar 6.67 % dan 28.6 %. Pada pengamatan mikrostruktur menggunkan SEM tidak ditemukannya fasa Al3Ti. Untuk hasil uji bocor terdapat cylinder head yang mengalami bocor. Penambahan 0.019 wt % Ti dan 0.029 wt % Ti tidak terlalu efektif untuk mengurangi kegagalan shrinkage dan bocor pada komponen cylinder head tapi dapat mengurangi kegagalan karena blow hole.

---

Aluminum is the material most used in automotive industry because of light, good strength and corrosion resistant. One of the application of aluminum is used for cylinder head component, this component use aluminum alloy AC4B with low pressure die casting process. But the product in casting process much have failure such as porosity and shrinkage which cause leakage.This experiment was conducted to counter these problems with addition of titanium to increase mechanical properties and minimize reject from cylinder head manufacturing. The subject of this research was to study the effect of 0.019 wt. % and 0.029 wt. % titanium addition on grain refinement of AC4B alloy produced with low pressure die casting. Cylinder head samples were tested with tensile test, hardness test, dendrite arms spacing observation. Microstructure analysis was performed with optical microstructure and SEM/EDS, and also leakage test.Grain refiner addition of 0.019 wt. % Ti and 0.029 wt. % Ti increased tensile strength 13.4 % and 20.1 % with brittle fracture. Meanwhile, hardness value also increased with the addition of titanium. On thin parts, addition of 0.019 wt % Ti and 0.029 wt % Ti increased hardness value for 3.06 % and 5.65 %. On thick parts, the addition of 0.019 wt % Ti and 0.029 wt % Ti increased hardness value for 2.14 % and 5.19 %. The addition of titanium decreased dendrite arms spacing value. On thin parts, the addition of 0.019 wt % Ti and 0.029 wt % Ti decreased DAS value for 29.3 % and 48.5 %. On thick parts, the addition of 0.019 wt % Ti and 0.029 wt % Ti decreased DAS value for 6.67 % and 28.6 %. Al3Ti was not found with microstructure analysis using SEM. On leakage test, there were some cylinder head that exhibit leakage. On 0.019 wt % Ti there were 5 cylinder head that experience leakage, or 6.25 % and on 0.029 wt % Ti addition there were 8 cylinder head that experience leakage, or 10 %.On leakage test, there are several cylinder head that exhibit shrinkage. The addition of 0.019 wt % Ti and 0.029 wt % Ti were not very effective in decreasing shrinkage failure and leakage on cylinder head component, but effective in decreasing failure caused by blow hole."

"Paduan AC4B merupakan paduan Al - Si - Cu yang banyak digunakan dalam proses pengecoran komponen otomotif, khususnya cylinder head. Karakteristik dari paduan ini adalah sifatnya yang kuat, ringan, tahan korosi, dan dapat dilakukan proses perlakuan panas. Salah satu masalah yang sering ditemui pada proses pengecoran Low Pressure Die Casting paduan ini adalah kebocoran yang diakibatkan oleh porositas dan penyusutan. Penelitian ini ditujukan untuk mempelajari penambahan penghalus butir titanium sebagai salah satu solusi dari masalah untuk mengatasi masalah penyusutan yang diakibatkan oleh tidak terkontrolnya laju pembekuan.Pada penelitian ini dilakukan penambahan penghalus butir 0.0505 wt. % Ti dan 0.072 wt. % Ti dalam bentuk serbuk fluks setelah proses degassing. Proses pengecoran dilakukan pada Low Pressure Die Casting dalam rentang waktu empat jam. Sampel pengujian diambil pada bagian yang tebal dan bagian tipis untuk mengetahui pengaruh penambahan titanium terhadap laju pembekuan pada tiap bagian. Dilakukan pengujian kekerasan dan pengamatan mikrostruktur untuk mengamati perubahan kekerasan yang terjadi dan perubahan mikrostruktur akibat penambahan titanium. Pengujian tarik juga dilakukan untuk mengetahui perubahan nilai kekuatan tarik. Pengamatan struktur dengan SEM dan EDAX dilakukan untuk mengetahui fasa yang terbentuk.Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan penghalus butir dengan kadar 0.0505 wt. % Ti dan 0.072 wt. % Ti meningkatkan kekerasan dan kekuatan tarik, serta mengecilkan nilai DAS. Penambahan 0.0505 wt. % Ti meningkatkan kekerasan sebesar 2.8% pada bagian tebal dan 4.4 % pada bagian tipis. Penambahan 0.072 wt. % Ti meningkatkan kekerasan sebesar 7.17 % pada bagian tebal dan 5.1 % pada bagian tipis. Peningkatan kekuatan tarik pada penambahan 0.0505 wt. % Ti adalah sebesar 28.7 %, dan pada penambahan 0.072 wt. % Ti peningkatan yang terjadi sebesar 33.4 %. Nilai DAS pada penambahan 0.0505 wt. % Ti berkurang sebesar 20.2 % pada bagian tebal, 46.3 % pada bagian tipis. Penambahan 0.072 wt. % Ti mengurangi nilai DAS sebesar 26.5 % pada bagian tebal dan 50.3 % pada bagian tipis. Fasa yang terbentuk adalah fasa intermetalik Al2Cu yang berwarna putih, fasa intermetalik β - Al15(Fe,Mn)3Si2 yang berwarna abu abu muda, fasa AlSi yang berwarna abu abu gelap, dan matriks aluminium.

---

AC4B alloy is one of Al - Si - Cu alloys widely used in automotive parts casting, especially cylinder head. This alloys have characteristics such as strong, light, good corrosion resistance, and heat treatable. One of the problems commonly faced in low pressure die casting of this alloy is caused by porosity and shrinkage which leads to leakage. The subject of this research was to study addition of titanium grain refiner for an alternative solution to reducing shrinkage problems caused by uncontrolled solidification.

The addition of 0.0505 wt. % Ti and 0.072 wt. % Ti grain refiner in flux was added after degassing. Casting processes was done in Low Pressure Die Casting for four hours. Testing samples was taken from thick and thin parts to study the effect of titanium grain refiner addition on solidification rate on each parts. Hardness testing and microstructure examination was conducted to observe changes in both hardness and microstructure after titanium addition. Tensile test was also performed to study changes in tensile strength of material, while SEM and EDAX observation is done to read phases that occur.

The experiment results shows that addition of grain refiner of 0.0505 wt. % Ti and 0.072 wt. % Ti increased hardness and tensile strength, and also decreased DAS value. The increase of hardness on the addition of 0.0505 wt. % Ti is 2.8 % on thick parts and 4.4 % on thin parts. The addition of 0.072 wt. % Ti increased hardness for 7.17 % on thick parts and 5.1 % on thin parts. Tensile strength increased at the addition of 0.0505 wt. % Ti for 28.7 % , while the addition of 0.072 wt. % Ti increased tensile strength for 33.4 %.DAS value decreased from the addition of 0.0505 wt. % Ti for 20.2 % on thick parts, and 46.3 % on thin parts. The addition of 0.072 wt. % Ti decreased DAS value for 26.5 % on thick parts and 50.3 % on thin parts. Phases that occurred are white Al2Cu, light grey β - Al15(Fe,Mn)3Si2, dark grey AlSi, and aluminium matrix."

"Cylinder head, sebagai ruang pembakar mesin pada kendaraan sepeda motor terbuat dari Al-9Si-2Cu yang sifatnya ringan, kuat, dan tahan korosi. Adapun, beberapa masalah yang ditemui dalam produksi cylinder head adalah porositas dan penyusutan yang menyebabkan kebocoran. Penelitian ini mempelajari penambahan penghalus butir titanium sebagai alternatif pemecahan masalah untuk mengatasi proses pembekuan. Selain itu, dilakukan proses perlakuan panas penuaan dengan tujuan untuk menganalisa peningkatan kekerasan saat penuaan.Pada penelitian ini dilakukan penambahan 0,027 wt. % Ti dengan memberikan penghalus butir AlTi yang berbentuk serbuk pada temperatur 760 °C ke dalam Al-9Si-2Cu pada kondisi lebur. Sampel aluminium cair tersebut diinjeksikan menggunakan metode Low Pressure Die Casting (LPDC). Kemudian, pada sampel dilakukan solution treatment pada temperatur 525 °C selama satu jam, pencelupan ke dalam air, dan dilanjutkan dengan penuaan alami (T4) pada temperatur ruang selama 400 jam, serta penuaan buatan (T6) pada temperatur 200 °C selama 100 jam. Pada selang waktu tertentu dilakukan pengujian kekerasan dan observasi mikrostruktur terhadap sampel untuk mengamati kecenderungan perubahan kekerasan dan perubahan yang terjadi pada mikrostruktur. Setelah itu, pada kedua sampel dilakukan x-ray mapping untuk mengetahui distribusi unsure yang terlarut di dalam paduan.Penambahan penghalus butir pada Al-9Si-2Cu meningkatkan kekerasan sebesar 6,67 % pada kondisi as cast. Setelah dikenakan perlakuan panas, kekerasan maksimal pada paduan tanpa penambahan titanium mencapai 113,7 dan 113,5 BHN pada penuaan alami (T4) selama 400 jam dan penuaan buatan selama 6 jam. Sedangkan, pada paduan dengan penambahan 0,027 wt. % Ti, kekerasan maksimal mencapai 117,9 dan 122,1 BHN pada penuaan alami (T4) selama 400 jam dan penuaan buatan selama 6 jam. Kenaikan nilai kekerasan ini dikonfirmasikan dengan hasil X-ray mapping dimana unsur Ti tersebar lebih banyak pada sampel dengan penambahan penghalus butir. Unsur lain seperti Al, Si, Fe, Mn terkandung pada fasa intermetalik (Al3 (Fe,Mn)Si2 dan Al12(MnCuFe)3Si2). Mg dan Cu terdispersi sebagai fasa presipitat. Berdasarkan mikrostruktur, terlihat bahwa penambahan 0,027 wt. % Ti dapat mengubah kristal AlSi yang berbentuk serpihan menjadi jarum.

---

Cylinder head, a part of combustion engine of a motorcycle is usually made of Al-9Si-2Cu alloys. These alloys are popular due to its low weight, strength, and corrosion resistance. Cylinder head is produced through Low Pressure Die Casting (LPDC) process which is prone to porosity and shrinkage, resulted in leakage. This research aimed to reduce the defects by adding grain refiner of titanium further heat treatment processes also conducted to increase hardness of the alloys.

An amount of 0.027 wt. % Ti in the form of Al-Ti flux was added to Al-9Si-2Cu alloy at 760 ºC. Afterwards, samples were solution treated at 525 ºC for 1 h, water quenched, and then naturally aged (T4) at room temperature for 400 h and artificially aged (T6) at 200 °C for 100 h. Hardness testing and microstructure observation were performed to study age hardening response and evolution of microstructure. X-ray mapping was conducted to reveal distribution of solute elements in the alloys during ageing.

Grain refinement of Al-9Si-2Cu alloy increased the hardness of ~ 6.67 % at ascast condition. Upon ageing, the alloys with no titanium reached maximum hardness of 113.7 BHN after 400 h for T4 and 113.5 BHN after 6 h for T6. Otherwise, the alloys added with 0.027 wt. % Ti, reached maximum hardness of 117.9 BHN after 400 h for T4 and 122.1 BHN after 6 h for T6. The increment of hardness was also confirmed by x-ray mapping result that showed more uniform distribution of Ti in the alloys with grain refiner than those without grain refiner. Other element such as Al, Si, Fe, Mn, were detected inside intermetallic phases of Al3 (Fe,Mn)Si2 and Al12(MnCuFe)3Si2. Mg and Cu were dispersed as precipitate phases. Addition of titanium also changed the morphology of AlSi crystal from cuboidal to needle-like shape."

"Banyak industri komponen otomotif yang menggunakan paduan AC4B dalam proses pengecoran cylinder head karena kelebihannya di antara paduan aluminium lainnya. Kelebihan paduan AC4B antara lain ringan, kuat, tahan korosi dan mampu dilakukan proses perlakuan panas. Cylinder head memiliki dimensi yang cukup rumit sehingga adanya perbedaan kecepatan pembekuan antara bagian tebal dan tipis menyebabkan terjadinya penyusutan dan kebocoran pada cylinder head. Dengan penambahan grain refiner (Ti) diharapkan terciptanya nukleat (partikel AlTi3) secara merata pada bagian tebal dan tipis sehingga menghasilkan pembekuan yang seragam (mengurangi terjadinya penyusutan dan bocor) serta menghasilkan ukuran butir yang lebih kecil. Masalah lain yang sering muncul adalah efek fading karena durasi LPDC yang cukup lama.Penelitian ini bertujuan mempelajari pengaruh penambahan grain refiner 0,05 wt.% Ti dalam bentuk serbuk (fluks) terhadap karakteristik paduan AC4B serta mempelajari waktu fading selama 1 sampai 4 jam dengan metode pengecoran LPDC. Sampel pengujian dibedakan menjadi sampel bagian tipis (stud bolt) dan bagian tebal (daging). Hal ini untuk mengetahui pengaruh penambahan titanium terhadap laju pembekuan cepat dan lambat. Kedua sampel tersebut dietsa untuk menghitung jarak DASnya dan dilakukan pengamatan mikrosruktur setelah itu menguji kekerasan. Sampel uji tarik dan uji komposisi diambil pada awal dan akhir pengecoran. Sampel pengamatan SEM dan EDS diambil pada bagian tebal dan dilakukan untuk mengetahui fasa intermetaliknya.Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan 0,05 wt.% Ti menghasilkan kekerasan yang melebihi standar JIS untuk paduan AC4B (80 BHN) yaitu berkisar antara 87,2 sampai 92,9 BHN. Efek fading tidak terjadi baik pada bagian tebal maupun pada bagian tipis. Hal ini terlihat pada perubahan kekerasan yang terjadi selama 4 jam tidak terlalu signifikan. Adanya sedikit pengadukan pada mesin LPDC dicurigai yang menyebabkan tidak terlihatnya efek fading.Hasil uji tarik mengalami penurunan dari 165,8 MPa menjadi 162,9 MPa serta hasil perpatahanya getas. Fasa yang terbentuk adalah fasa intermetalik Al2Cu yang berwarna putih, fasa intermetalik β-Al15(Fe,Mn)3Si2 yang berwarna abu abu, fasa AlSi yang berwarna gelap dan matriks aluminium. Tingkat kegagalan cylinder head cukup tinggi yaitu 8,3 %. Hal ini diperkirakan karena kurang banyaknya jumlah grain refiner (Ti) yang digunakan pada proses pengecoran cylinder head dalam menanggulangi cacat bocor.

---

Many of automotive manufacturing used AC4B alloy for producing cylinder head because their benefical characteristics such as light, strong, good corrosion resistance and heat treateable. Cylinder head has complex dimension enough therefore the difference of cooling rate may lead to shrinkage and leakage of cylinder head. By adding grain refiner (Ti), nucleat AlTi3 are expected to uniformly distribute to thin and thick parts of cylinder head. The uniform cooling can reduce shrinkage, leakage and grain size.

This research aims for studying the addition of grain refiner 0.05 wt.% Ti (flux) of AC4B characteristics and studying fading efect in 1 to 4 h with Low Pressure Die Casting method. Testing sample is taken from thin (stud bolt) and thick parts to study effect of titanium on solidification rate on each part. Both of samples were etching for calculating the DAS and microstructure examination then evaluate hardness testing. Tensile and compotition samples were taken at start and ending of casting process. SEM and EDS samples were used to examine the intermetallic phases.

The research show that addition of grain refiner with 0.05 wt.% Ti was increasing hardness number about 87.2 to 92.9 BHN beyond JIS standard of AC4B (80 BHN). Fading efect did not occur at thick and thin sample. This is confirmed by the hardness?s changing in four hours was not significant. Agitation of LPDC mechine suspected the hardness of thick and thin sample were not significant.

Tensile test was decreasing from 165.8 MPa to 162.9 MPa and has a brittle fracture. Phases that occurred are white Al2Cu, grey β-Al15(Fe,Mn)3Si2, dark AlSi, and aluminium matrix. Reject level of cylinder head is 8.3 %. This predicted cause by insufficient of using grain refiner (Ti) for producing cylinder head to overcome leakage reject level."

"Paduan AC4B (standar JIS) atau paduan 333.0 as-cast (standar AA) secara komersial banyak digunakan sebagai bahan baku pembuatan komponen pada industri manufaktur otomotif. Diketahui sering terjadi reject karena kegagalan yang terjadi pada pembuatan komponen otomotif, diantaranya adalah shrinkage dan porosity. Pendinginan yang tidak stabil atau tidak merata dapat menyebabkan shrinkage yang berimplikasi pada menurunnya kekuatan dari produk cor. Dengan penambahan grain refiner sebagai nuklean, maka pendinginan dapat lebih terkontrol sehingga butir-butir logam menjadi lebih halus dan dihasilkan kekuatan mekanis yang lebih baik. Efek fading perlu dikontrol saat penambahan grain refiner. Keefektifan grain refiner semakin turun seiring dengan meningkatnya waktu.Pada penelitian ini dilakukan penambahan grain refiner 0.019 wt.% Ti dalam bentuk serbuk fluks setelah proses degassing. Proses pengecoran dilakukan pada Low Pressure Die Casting (LPDC) dalam rentang 120 menit dengan 4 variabel waktu fading setiap 30 menit : 30 menit, 60 menit, 90 menit, dan 120 menit. Sampel pengujian diambil pada bagian yang tebal dan bagian tipis dari cylinder head hasil proses LPDC untuk mengetahui pengaruh penambahan titanium terhadap laju pembekuan pada setiap variabel waktu fading. Dilakukan pengujian tarik dan kekerasan untuk mengetahui perubahan sifat mekanis berupa perubahan nilai kekuatan tarik, elongasi serta kekerasan. Pengamatan mikrostruktur untuk mengamati perubahan mikrostruktur yang terjadi akibat penambahan titanium. Pengamatan struktur dengan SEM dan EDAX dilakukan untuk mengetahui fasa yang terbentuk.Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan grain refiner dengan kadar 0.019 wt.% Ti meningkatkan kekuatan tarik, kekerasan serta menurunkan nilai Dendrite Arm Spacing (DAS). Terjadi kecenderungan peningkatan kembali nilai DAS sehingga berdampak pada penurunan sifat mekanis setelah 30 menit karena berkurangnya keefektifan grain refiner. Menurunnya keefektifan grain refiner ini menunjukkan terjadinya efek fading. Fenomena ini diasumsikan karena pengendapan partikel AlTi3 pada dasar furnace seiring bertambahnya waktu karena perbedaan densitas partikel grain refiner (~3,35 gr/cm3) dan aluminium cair (~2.3 gr/cm3).

---

AC4B alloys (JIS standard) or 333.0 as cast alloys (AA standard) are widely used commercially as raw materials for parts manufacturing on automotive industries. Reject is often occurred and caused by shrinkage and porosity. Uncontrolled solidification could cause shrinkage which leads to lowering the strength of cast product. With the addition of grain refiner as nucleant, solidification rate can be controlled resulting in finer grain and better mechanical properties. Fading effect must be controlled at grain refiner addition. Grain refiner effectivity is lower as time increases.

On this research grain refiner addition in flux powder was added at 0.019 wt. % Ti after degassing process. Casting was done in Low Pressure Die Casting (LPDC) in 120 minutes with 4 variables fading time every 30 minutes : 30 minutes, 60 minutes, 90 minutes, and 120 minutes. Samples was taken from thick and thin parts from cylinder head to observe titanium addition on solidification rate on every fading time variables. Tensile test and hardness test was conducted to observe changes in mechanical properties in tensile strength, elongation and hardness value. Microstructure examination was performed to observe changes in microstructure after titanium addition, while SEM and EDAX observation was conducted to read phases that occur.

The experiment results shows that 0.019 wt. % grain refiner addition increased tensile strength, hardness,and decreased DAS value. After 30 minutes, there are increase in DAS value and decrease in mechanical properties because decrease of grain refiner effectivity. The decrease of grain refiner effectivity shows the fading effect. This phenomenon was assumed by the settling of Al3Ti on the bottom of the furnace as time increases because of the difference in grain refiner particle density (~3,35 gr/cm3) and molten aluminium (~2.3 gr/cm3)."

"Penambahan AlTiB yang berbentuk master alloy pada saat proses pengecoran aluminium akan menghasilkan efek penghalusan butir pada aluminium tersebut antara lain pembentukan inti selama proses pembekuan, mengurangi dan mendistribusikan porositas, mengurangi cacat retak panas dan meningkatkan kekerasan. Penelitian ini mempelajari pengaruh penambahan penghalus butir 0.067 wt. % Ti, 0.081 wt. % Ti, dan 0.115 wt. % Ti dalam bentuk rod setelah proses degassing pada paduan AC4B hasil Low Pressure Die Casting.Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian K-Mold untuk mengetahui kualitas dari aluminium cair AC4B yang digunakan, pengujian vakum untuk menganalisa pendistribusian porositas serta pengujian tarik dan kekerasan untuk mengetahui sifatsifat mekaniknya. Pengamatan metalografi dilakukan dengan menggunakan mikroskop optik, SEM dan juga EDS.Hasil penelitian menunjukkan bahwa seiring bertambahnya wt. % Ti pada paduan AC4B, maka sifat mekaniknya pun meningkat. Nilai optimum kekerasan, UTS, ductility, dan penurunan nilai DAS terjadi pada komposisi 0.115 wt. % Ti. Pengamatan SEM dan EDS menunjukkan terdapat fasa TiAl3 yang ditempeli oleh fasa AlSi.

---

An addition of rod AlTiB to melt aluminum during casting process will affect its characteristic such as improve feeding while solidification, reduce and distribute microporosity, reduce the tendency of hot tearing and improve hardness. This research studies the effect of addition of Ti for 0.067, 0.081 and 0.115 wt. % as Al-5Ti-1B rod grain refiner to aluminum AC4B alloy by using Low Pressure Die Casting (LPDC) process. The grain refiner was added after degassing.

The tests include K-Mold test to study the quality of melt aluminum alloy AC4B, vacuum test to analyze porosity distribution, and tensile and hardness testing to know its mechanical properties. Metallographic evaluation was also conducted by using optical microscope, Scanning electron Micrograph (SEM), and also EDS.

The results shows that, the increase of Ti content will increase the mechanical properties of AC4B alloy. The optimum value of hardness, tensile strength, ductility and Dendrite Arm spacing (DAS) occurred by addition of 0.115 wt. % Ti. The SEM and EDS evaluation shows that there are TiAl3 phases that is bounded by AlSi phase."

"Penghalus butir sering diaplikasikan pada pengecoran aluminium karena mampu meningkatkan kualitas dan mengurangi reject. Salah satu metode pengecoran yang sering digunakan untuk menghasilkan produk aluminium adalah low pressure die casting (LPDC). Namun, siklus LPDC yang mencapai 4 jam dikhawatirkan dapat menyebabkan fading pada penghalus butir. Penelitian ini dimaksudkan untuk mengetahui waktu fading yang terjadi pada penghalus butir Al-5Ti-1B yang ditambahkan pada paduan AC4B hasil LPDC. Fading dapat diamati melalui perubahan kekerasan, kekuatan tarik, struktur mikro serta tingkat kegagalan bocor paduan aluminium AC4B.Pada penelitian ini ditunjukan bahwa dengan semakin lamanya waktu tahan, maka kekerasan dan kekuatan tarik akan menurun, sedangkan keuletan dan lebar secondary dendrite arm spacing (SDAS) pada foto mikro akan meningkat. Penelitian ini juga menunjukan bahwa fading sudah terjadi antara jam ke 0 dan jam ke 1. Selain itu, pengamatan struktur mikro paduan AC4B dengan menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM) dan Energy Dispersive X-RaY Analysis (EDAX) menunjukan keberadaan titanium pada paduan sebagai indikasi dari adanya partikel penghalus butir.

---

Grain refiner is usually applied for aluminum casting to improve quality and reduce rejection. One of casting methods that commonly used to produce aluminum is low pressure die casting (LPDC). One cycle of production of LPDC with ~450 kg capacity may take up 4 hours. Therefore, using grain refiner in LPDC process might cause fading. Aim of this research is to understand the fading time of Al-5Ti-1B grain refiner during LPDC. Fading was observed through the changes of hardness, tensile strength and microstructure. Percentage of leakage in the trial of AC4B cylinder head production was also evaluated.

The results show that the longer the holding time, the lower hardness and the tensile strength of AC4B alloy. On the other hand, the longer the holding time, the higher the ductility & secondary dendrite arm spacing (SDAS). This indicates that fading had occurred before 1 hour. In addition; microstructure observation by using Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive X-Ray Analysis (EDAX) shows the presence of titanium in the alloy which indicates that titanium may act as the nucleant for solidification process."

"Salah satu jenis paduan aluminium-silikon tuang yang digunakan pada industri otomotif adalah AC4B, antara lain untuk komponen cylinder head dengan proses Low Pressure Die Casting (LPDC). Masalah dominan pada proses pengecoran LPDC adalah cacat kebocoran akibat shrinkage. Untuk mengatasi masalah ini, sering ditambahkan penghalus butir titanium yang berfungsi sebagai partikel pengintian awal dan diharapkan dapat mengontrol laju pembekuan sehingga distribusi shrinkage yang terjadi akan lebih merata. Masalah lain yang juga timbul adalah fading karena siklus proses LPDC yag mencapai 4 jam. Oleh karena itu pada penelitian ini dilakukan studi mengenai waktu fading dari penambahan penghalus butir.Penghalus butir yang ditambahkan pada penelitian ini sebesar 0,072 wt. % Ti. Siklus proses pada mesin LPDC berlangsung selama 4 jam, oleh karena itu dilakukan penelitian terhadap berapa lama waktu pemudaran (fading) dari penghalus butir titanium. Lama waktu pemudaran (fading) diamati melalui pengujian kekerasan, pengujian tarik, dan perhitungan Dendrite Arm Spacing (DAS) melalui pengamatan struktur mikro. Penelitian ini juga menggunakan SEM dan EDAX untuk mengetahui fasa intermetalik yang terbentuk. Sampel terdiri dari dua bagian yaitu pada bagian tipis yang mengalami pembekuan cepat dan pada bagian tebal yang mengalami pembekuan normal.Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan penghalus butir dengan kadar 0,072 wt. % Ti meningkatkan kekerasan, kekuatan tarik, dan berkurangnya DAS. Kekerasan dari paduan AC4B tanpa dan dengan penambahan 0,072 wt. % Ti pada sampel bagian tipis adalah 87,48 BHN dan 91,99 BHN. Kekerasan dari paduan AC4B tanpa dan dengan penambahan 0,072 wt. % Ti pada sampel bagian tebal adalah 83,43 BHN dan 89,42 BHN. Kekuatan tarik dari paduan AC4B tanpa dan dengan penambahan 0,027 wt. % Ti adalah 172,07 MPa dan 128,89 MPa. Sampel bagian tipis mulai mengalami fading setelah 1 jam diamati dari pengujian kekerasan. Sampel bagian tebal mulai mengalami fading pada waktu di bawah 1 jam diamati dari pengujian kekerasan dan perhitungan DAS. Fasa intermetalik yang dapat diamati adalah adalah Al2Cu yang berwarna terang, β-Al15(Fe,Mn)3Si2 yang berwarna abu abu muda (jarum atau blok), fasa Si (jarum) yang berwarna abu abu gelap, dan matriks aluminium.

---

AC4B is one of aluminium silicon cast alloys used on automotive industries for producing cylinder head with Low Pressure Die Casting (LPDC). The main problem on LPDC process is leakage caused by shrinkage. To counter these problem, titanium grain refiner which acts as early nucleant agent was added to control the solidification rate, which leads to more distributed shrinkage. Other problems that also occurred is fading, due to 4 hours cycle process of LPDC. This research was conducted to study the effect of fading from the addition of grain refiner.

The addition of grain refiner on this research was 0.072 wt. % Ti. The process cycle on LPDC is four hours, so the research was conducted to study fading time of titanium grain refiner. Fading time was observed through hardness testing, tensile testing, and microstructure examination to count Dendrite Arm Spacing value. SEM and EDAX observation was also conducted to read phases that occur. Samples was taken from thin part which has high solidification rate and thick part which has low solidification rate.

This results shows that grain refiner addition with 0.072 wt. % Ti increased hardness, tensile strength, and decreased DAS value. The hardness value from AC4B alloy without and with 0.072 wt. % Ti addition on thin parts are 87.48 BHN and 91.99 BHN. The hardness value from AC4B alloy without and with the addition of 0.072 wt. % Ti on thick parts are 83.43 BHN and 89.42 BHN. Tensile strength on AC4B without and with the addition of 0.072 wt. % Ti are 172.07 MPa and 128.89 MPa. Fading on thin parts occurred after 1 hour and observed from hardness testing value. On thick parts, fading occurred under 1 hour and observed from hardness testing and DAS examination. Intermetallic phases that occurred are white Al2Cu, light grey β-Al15(Fe,Mn)3Si2 (acicular or blocky), dark gre Si phases (acicular), and aluminium matrix."

"Pengembangan komposit saat ini telah banyak dilakukan, terutama pada bidang militer. Salah satunya adalah komposit aluminium dengan berbagai jenis penguat yang telah berhasil menahan proyektil dengan berbagai ketebalan. Dalam penelitian ini, komposit aluminium balistik yang dipelajari adalah komposit dengan matriks berupa AA 5083 dengan penguat kawat baja karbon tinggi dan adhesif polyurethane sebagai perekat antara matriks dan penguatnya. Komposit divariasikan dengan 3 fraksi volume kawat baja, yaitu 2.5, 5, dan 7.5% dengan kawat baja berdiameter 1.4 mm. Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian tarik, impak dan balistik. Sehingga dapat diketahui sifat mekanis, kemampuan penyerapan energi pada komposit dan ketahanan komposit menahan proyektil. Struktur makro pasca uji balistik diamati dengan kamera beresolusi tinggi. Hasil pengujian membuktikan bahwa semakin meningkat jumlah fraksi volume kawat baja yang dipergunakan, semakin baik kemampuan komposit menahan penetrasi balistik. Pengujian menggunakan 2 jenis proyektil, 9 mm menggunakan pistol P2 PINDAD dan 7.62 mm menggunakan senapan laras panjang SPR-1. Harga impak terbesar terdapat pada sampel fraksi volume kawat 7.5% sebesar 0.68 J/mm2. Modulus elastisitas terbaik juga terdapat pada sampel berfraksi volume kawat baja 7.5% sebesar 39.2 GPa. Pada pengujian balistik, sampel dapat menahan laju proyektil pada penggunaan proyektil 9 mm, tetapi pada penggunaan proyektil 7.62 mm, proyektil berhasil menembus sampel. Pada pengamatan struktur makro, terdapat banyak void, sehingga penggunaan adhesif polyurethane tidak berfungsi secara optimum.

---

Composite material has been widely used for military application. Some examples use aluminum based composite reinforce with many kind of material that can with stand penetration with many thickness. This research evaluates ballistic aluminium composite with AA5083 as the base material and reinforce with high carbon wire that is attached with polyurethane adhesive. The composite is varied by the volume friction of the wire of 2.5, 5 and 7.5%. The test include tensile, impact and ballistic testing, to study the mechanical properties and the ability of the composite to absorb energy and withstand the projectile. Ballistic fracture was observed by using high resolution camera. The result showed that the higher the fraction volume of the wire, the better the capability of the composite in holding the projectile. The highest impact value of 0.68 J/mm2 and the highest elastic modulus of 39.2 GPa was achieved by the sample with 7.5% of wire. All sample were not penetrated by 9 mm projectile from P2 gun, but on the other hand all were penetrated by 7.62 mm bullet from SPR-1 gun. Macrostructure observation showed that voids were presents in the sample, indicating that the polyurethane adhesive didn?t well function in the composite."

"Paduan aluminium-seng-magnesium-tembaga memiliki peranan penting dalam industri penerbangan. Pada penelitian ini dilakukan investigasi sistematis untuk mengeksplorasi evolusi mikrostruktur paduan Al-Zn-Mg-Cu dengan beberapa variasi komposisi (kisaran konsentrasi Cu 0,4-1,6 at. % dan Zn (= konsentrasi Mg) 1,7-3,0 at. %) selama ageing pada temperatur 120 °C dan 190 °C. Melalui investigasi ini didapatkan pengaruh tiap elemen penyusun paduan yang dapat digunakan untuk memberikan gambaran mengenai kombinasi komposisi yang optimum pada pengerasan selama ageing. Selain itu fenomena rapid hardening, yang umumnya terjadi pada paduan aluminium seri 2xxx dan 7xxx juga berusaha diungkap dalam penelitian ini. Rapid hardening merupakan fenomena pengerasan yang terjadi pada saat awal proses ageing akibat adanya clustering atom terlarut. Unit dapur induksi vakum baru di University of Sydney digunakan untuk mempersiapkan semua paduan. Mikrostruktur hasil pengecoran diamati dengan mikroskop optik. Billet hasil pengecoran dirol menjadi pelat yang lebih tipis dengan ketebalan 1.5-2 mm. Pelat ini kemudian diberikan perlakuan panas solution treatment-ageing. Pengukuran kekerasan dilakukan pada sampel pada beberapa variasi waktu ageing untuk mendapatkan kurva age hardening dan mengungkap efek rapid hardening. Karakterisasi TEM dilakukan untuk memahami evolusi mikrostruktur presipitat. Hasil penelitian ini menunjukan bahwa kekerasan paduan semakin meningkat dengan penambahan Zn dan Mg karena adanya pembentukan presipitat halus MgZn2 dan Mg3Zn3Al2 yang bebentuk spherical. Penambahan Cu memberikan efek peningkatan kekerasan cukup signifikan hingga komposisi Zn dan Mg mencapai 2.5 at. %. Fenomena rapid hardening ditemukan dalam paduan Al-Zn-Mg-Cu selama ageing pada temperatur 190 °C.

---

Aluminium-zinc-magnesium-copper alloys have an important role in aerospace industry. A systematic investigation has been done to explore microstructural evolution in Al-Zn-Mg-Cu alloys with the variation in composition (range of concentration of Zn (= Mg concentration) is 1.7-3.0 at. % and Cu in the range of 0.4-1.6 at. %) during ageing at temperature of 120 °C dan 190 °C. Following this investigation, the role of each element remains to be established for describing the optimum combination of composition during age hardening. Aside from that, rapid hardening (RH) phenomenon, which is commonly happened in the aluminium 2xxx and 7xxx series is also revealed through this research. Rapid hardening is the hardening phenomena which is occured in the early stage of ageing treatment due to clustering of solute atom. A new induction vacuum casting unit at the University of Sydney was employed to prepare all Al alloys. Casting microstructures was evaluated using optical microscopy. The cast billets were then further rolled into strips with a thickness of 1.5-2 mm. These strips were solution treated and aged. Hardness test was performed on these aged samples in order to reveal hardening effect. TEM characterization was performed to understand the precipitation microstructure evolution. The results show that the hardness of the alloy increases with the addition of Zn and Mg concentration due to the formation of nano-spherical precipitates MgZn2 and Mg3Zn3Al2. Copper addition gives a significant effect on the increasing of the hardness up to 2.5 at. % of Mg and Zn. Rapid hardening phenomenon was revealed in the Al-Zn-Mg-Cu alloys during ageing at 190 °C."