## PENGARUH WAKTU STIRRING, FRAKSI VOLUME DAN UKURAN BESAR BUTIR PARTIKEL SiC TERHADAP KEKERASAN MMC Al 6061 – SiC DENGAN SISTEM STIRRCASTING

## Ahmad Zamheri
Staf Edukatif Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Sriwijaya Jl.Srijaya Negara Bukit Besar Palembang 30139 Telp: 0711-353414, Fax: 0711-453211

## RINGKASAN
Material Metal Matrix Composite (MMC) merupakan material yang banyak dikembangkan akhir-akhir ini karena keunggulan yang dimilikinya dibandingkan dengan material lain baik murni maupun paduan. Material MMC yang merupakan kombinasi dari matrik logam dengan penguatnya ( reinforcement ) diharapkan memiliki sifat yang lebih baik dibanding dengan komponen penyusunnya. Paduan Al6061-Si-Mg/SiCp, merupakan salah satu contoh material MMC, dimana paduan alumunium sebagai matrik dan SiC sebagai penguat. Material yang dihasilkan dari kombinasi antara paduan alumunium dengan SiC ini diharapkan akan memiliki sifat ringan dan kekerasan tinggi yang tinggi. Salah satu metode pembuatan MMC paduan Al6061-Si-Mg/SiCp ini adalah pengecoran (casting). Namun teknologi pengecoran yang umum digunakan untuk memproduksi material ini masih tergolong teknologi tinggi dan mahal. Untuk itu pada penelitian ini dicoba untuk memproduksi material MMC ini dengan teknologi pengecoran yang sederhana. Metode yang dipilih adalah metode stir-casting karena dianggap paling mudah dan mungkin membuat material ini. Menurut “ rule of mixture ”, fraksi volume partikel penguat merupakan salah satu variabel yang sangat mempengaruhi kekuatan, sehingga pada penelitian ini dipilih fraksi volume partikel penguat sebagai parameter pengujian. Dari penelitian ini didapat bahwa semakin besar fraksi volume partikel penguat, maka kekerasan material komposit akan semakin meningkat.
Kata kunci: Metal Matrix Composit, Stirrcasting dan kekerasan
PENDAHULUAN
Latar Belakang Di era globalisasi sekarang ini,
teknologi berkembang begitu pesat. Perkembangan ini menuntut
tersedianya suatu jenis material yang memiliki penampilan atau performa yang sangat baik. Adapun kriteria yang harus dipenuhi atau dimiliki material tersebut adalah : ringan, memiliki sifat- sifat mekanik yang baik, tahan lama, mudah dipabrikasi dan tentunya biaya pembuatannya yang murah. Salah satu
jenis material yang dapat memenuhi
kriteria tersebut adalah alumunium. Sebab alumunium mempunyai rasio kekuatan per berat yang relatif tinggi, keuletan yang baik, biaya teknologi dan manufaktur yang relatif rendah. Disamping itu, alumunium juga dapat difabrikasi langsung menjadi bentuk akhir dengan sedikit proses machining jika menggunakan teknologi khusus.
Kekuatan dan keuletan alumunium yang baik tersebut, saat ini masih
dirasa kurang sehingga menimbulkan keinginan untuk menciptakan material yang lebih unggul dari alumunium dan paduannya. Keinginan ini menghasilkan suatu material baru yang kemudian dikenal dengan Metal Matrix Composite (MMC) . Dengan teknologi ini, kekerasan alumunium yang tidak terlalu tinggi,
dapat ditingkatkan
sifat mekanisnya menjadi lebih baik lagi.
Material komposit merupakan material gabungan yang penyusunnya terdiri dari gabungan dua atau lebih material yan berbeda, seperti polimer, logam dan keramik, dimana salah satunya menjadi matrik (matrix) dan lainnya berfungsi sebagai penguat (reinforcement). Penggunaan material komposit mulai banyak digemari karena biasanya material komposit memiliki sifat yang unggul dari material dasar penyusunnya. Sifat tersebut dapat berupa ketahanan aus, ketahanan korosi, ketangguhan, kekuatan tarik, ketahanan fatik, ketahanan korosi, resistivitas dan lain-lain.
Metal matrix composite (MMC) saat ini memang jarang
diproduksi (dipabrikasi). Pembuatan metal matrix composite yang biasa dilakukan adalah dengan metode pengecoran (casting)
dan metalurgi serbuk ( powder metallurgy). Perkembangan teknologi pabrikasi metal metrix composite di indonesia belum pesat karena proses penbuatan yang rumit dan berteknologi tinggi. Akan tetapi penelitian tentang material baru ini terus dilakukan, dan akan terus berkembang seiring dengan kemajuan teknologi material di negara ini.

## Perumusan Masalah
Adapun permasalahan yang akan diteliti adalah proses pembuatan MMC melalui teknik stir casting yang memenuhi standar teknik
sehingga
dihasilkan MMC Al 6060-
SiC
berkualitas, dengan butiran yang kecil, tersebar merata dan memiliki porositas yang rendah. Dengan demikian dapat dicapai peningkatan kualitas bahan melalui cara produksi yang tepat
sehingga
dapat meningkatkan
kekerasan.

## TINJAUAN PUSTAKA Definisi MMC
Istilah Metal Matrix Composite (MMC) mencakup berbagai macam sistem dan juga struktur mikro yang berjangkauan luas, pada umumnya adalah matriks yang bersifat logam dengan bahan penguatnya adalah keramik walaupun terdapat juga berbagai jenis bahan penguat yang lain. MMC bisa juga meliputi bahan- bahan yang diperkuat fasa lemah seperti serpihan grafit, serbuk partikel atau bahkan gas.
Dimungkinkan juga untuk menggunakan logam refraktori,
intermetalik atau semikonduktor. Tipe- tipe MMC biasanya dikelompokkan berdasarkan penguatnya menjadi sebagai berikut: a. partikulasi , yaitu MMC yang mempunyai sudut hampir sama Partikulasi MMC digunakan secara luas dalam aplikasi industri. MMC jenis ini fokus pada matrik Al dengan bahan penguat yang paling umum adalah SiC atau Al 2 O 3 . Penguat lain seperti TiB 2 , B 4 C, SiO 2 , TiC, Wc, BN, ZrO 2 , W dan lain- lain juga telah diteliti.
b. serat pendek (dengan atau tanpa pensejajaran). Pada pertengahan 1980- an , MMC serat pendek mendapat perhatian luas dengan dikembangkannya piston- piston mesin diesel yang diperkuat dengan serat- serat alumina pendek (Contohnya ICI “saffil”). Serat lain yang mirip (alumino- silicate) juga sudah digunakan untuk aplikasi ini. Serat- serat ini memiliki kristal majemuk berstruktur mikro dengan butiran halus, panjang serat berukurann beberapa mikro. Komponen- komponen tersebut
biasanya diperoleh dengan infiltrasi leburan.
c. serat panjang sejajar Beberapa sistem MMC serat panjang telah diteliti dan beberapa diantaranya telah digunakan dalam aplikasi tertentu. Namun demikian pemanfaatannya terbatas sebagai konsekwensi dari kesulitan pemrosesan serta keterbatasan kekenyalan dan kekerasan. MMC serat panjang tersedia dalam bentuk mutifilamen, yaitu mengacu pada serat yang berdiameter relatif kecil (~ 5- 30 mµ) . Serat ini cukp fleksibel untuk ditangani dalam bentuk “tows” (serat yang tidak bergulung atau membentuk ikatan simpul), bisa dengan ditenun, dianyam atau berbentuk lembaran. Material yang sesuai meliputi SiC dan berbagai
oksida. MMC multifilamen diproduksi dengan cara infiltrasi leburan. Kendati SiC telah berhasil digunakan dalam partikulasi MMC tetapi multifilamen Serat SiC yang cocok sebagai bahan pengikat logam tidak tersedia dipasaran. Produk yang tersedia di pasaran dengan merek Nicalon cenderung mengandung silika dan karbon bebas dengan kadar tinggi yang menyebabkan reaksi berlebihan terhadap kebanyakan bahan pengikat selama pemrosesan. MMC
monofilamen adalah serat berdiameter besar (~ 100- 150 mµ), biasanya diperoleh dengan cara Chemical Vapor Deposition (CVD) dengan inti SiC atau Boron (B) ke inti serat karbon atau kawat tungsten. Monofilamen kurang lentur dibanding multifilamen sehingga ditangani sebagai serat tunggal dan perlu adanya peringatan akan bahaya permukaan yang tajam.
MMC merupakan kombinasi dari metal (sebagai matrik) dengan dua atau lebih material non metal (sebagai reinforcement ) yang
digabungkan dalam skala makroskopis untuk membentuk
material baru
yang
berguna [1] . Metal matrik komposit ini
mempunyai sifat-sifat yang terbaik dari unsur unsur penyusunnya bahkan seringkali memiliki beberapa sifat lain yang tidak ada pada unsur penyusunnya itu. Sifat yang dapat dihasilkan dengan membentuk suatu metal matrik komposit adalah kekuatan, kekerasan, ketahanan korosi, ketahanan aus, umur fatik, sifat konduktifitas listrik dan lain-lain.

## Jenis-Jenis Komposit
Ada tiga jenis penguat (reinforcement) yang ada [2] , yaitu :
1. Komposit dengan matrik logam atau Metal Matrix Composite (MMC)
2. Komposit dengan matrik polimer atau Polimer Matrix Composite (PMC)
3. Komposit dengan matrik keramik atau Ceramic Matrix Composite
(CMC)

## Pabrikasi MMC
Proses pabrikasi paduan alumunium dengan penguat diskontinyu telah dilakukan dengan berbagai cara,
termasuk proses pada kondisi padat, seperti teknik metalurgi serbukbmaupun proses pada kondisi cair seperti compocasting atau stircasting dan penuangan serta pabrikasi dengan infiltrasi logam cair dengan tekanan atau tanpa tekanan [9,10] . Hingga saat ini proses yang paling berhasil adalah proses pada kondisi padat, tetapi dibutuhkan biaya yang tinggi untuk proses ini.

## Pembuatan MMC dengan teknik infiltrasi spontan
Proses dengan kondisi cair berpotensi lebih ekonomis tetapi memiliki
hambatan yang perlu dipertimbangkan yaitu sifat tidak mampu basah keramik terhadap leburan alumunium sehingga mengakibatkan interface keramik/ logam yang buruk dan infiltrasi tidak sempurna [12] .

## Gambar 1. Pabrikasi MMC Dengan Metode Infiltrasi
Girot [14] telah menemukan bahwa untuk memperoleh komposit yang memuaskan maka diperlukan proses squeeze casting setelah compocasting .
Gambar 2. Pabrikasi MMC Dengan Metode Squeeze Casting
Sebagai penguat adalah gabungan konfigurasi berbagai material seperti serat, serat kontinyu dan serat diskontinyu. Susunan paduan dan keramik kemudin dipanaskan dalam lingkungan nitrogen pada kondisi proses tertentu, hal ini akan mengakibatkan infiltrasi spontan pada komposit. Persentase volume partikel- partikel yang dapat digabungkan dapat lebih dari 45 % daripada yang dapat dicapai dengan teknik stircasting [14] .
Proses
Lanxide mengatur kondisi proses sedemikian rupa sehinggga
terjadi pembasahan dan infiltrasi spontan tanpa adanya bantuan tekanan dari luar ataupun vakum. Dengan demikian akan efektif dari segi biaya sementara produk yang dihasilkan akan berupa komposit bebas pori
berintegrasi tinggi.
Disamping itu
proses ini dapat
memanfaatkan cetakan murah untuk menghasilkan bentuk- bentuk yang rumit. Dengan demikian keuntungan dari proses ini adalah kemampuannya untuk menghasilkan berbagai bentuk komponen komposit yang padat secara keseluruhan.
Gambar 3. Pabrikasi MMC Dengan Metode
Infiltrasi Dengan Tekanan
Gambar 4. Pabrikasi MMC Dengan Metode
Dispersi

## Metode Stircasting
Proses stirrcasting merupakan proses pembuatan komposit dengan cara
penuangan logam yang sebelumnya telah mengalami proses pengadukan pada kondisi temperatur konstan di atas temperatur cairnya.
Proses ini didasarkan atas penggabungan bahan berupa partikel penguat
yang dmasukkan kedalam logam cair.
Setelah penambahan dispersoid, leburan ini diaduk untuk beberapa saat yang bertujuan untuk memperoleh suatu bubuk yang seragam, kemudian dituang kedalam bagian bawah crusible kedalam cetakan. Keuntungan dari proses ini adalah dapat diaplikasikan untuk jenis partikel penguat yang bersifat tidak mampu dibasahi oleh logam cair. Bahan yang tidak dapat dibasahi tersebut akan menjadi dapat terdispersi
oleh adanya
gaya
pengadukan secara mekanik yang
menyebabkan
partikel padatan terperangkap dalam logam cair [4] . Keterangan Gambar 1. Motor listrik 2. Lubang muatan 3. Elemen pemanas 4. Logam cair 5.Thermocoupel 6.Cetakan logam 7.Batang penyumbat 8.Batang pengaduk 9.Krusibe 10.Lubang saluran gas
Gambar 5. Crucible Stircasting

## Silika Karbida ( SiC)
Silikon Karbida merupakan salah satu jenis dari keramik yang sering digunakan sebagai penguat (reinforcement) pada pembuatan
komposit. Silikon terdapat di bumi sekitar 28 %. Silikon karbida atau yang lebih dikenal dengan SiC memiliki kekerasan yang tinggi, sehingga dapat meningkatkan sifat mekanis dari matriks pada saat pembuatan komposit. Aplikasi Silikon Karbida yang paling umum adalah untuk penghalus pada gerinda dan untuk amplas
(abrasive paper) . Sifat-sifat dari SiC seperti sifat fisik mekanik dan panas dapat di lihat pada tabel 1:
Tabel 1. Sifat Mekanik dan Thermal Silikon Kabida Sifat Fisik Satuan SI Nilai Densitas g/cm 3 3,15 Berat atom g/mol 40,1 Warna - Hitam Struktur Kristal - Hexagonal Titik Lebur 0 C 2700 Titik Didih 0 C 2972 Sifat Mekanik Satuan SI Nilai Modulus Elastisitas GPa 410 Ratio Poisson - 0,14 Kekerasan VHN 3500 Kekuatan Luluh MPa 450 Ketangguhan MPa √ m 4,5 Sifat Thermal Satuan SI Nilai Konduktivitas Panas W/m.K 4,0 Koefesien Ekspansi Thermal 10 -6 / 0 C 750 Kapasitas Panas J/kg.K 628

## Paduan Al 6060
Paduan aluminium dapat dibagi dalam dua kelompok besar yaitu : paduan aluimunium
tempa dan paduan alumunium cor. Paduan alumunium tempa adalah paduan alumunium yang mengandung sedikit elemen pemadu seperti dalam bentuk ingot , billet dan kawat sedangkan paduan alumunium
cor adalah paduan alumunium yang mengadung lebih banyak elemen pemadu jika dibandingkan dengan paduan tempa. Banyaknya elemen pemadu
ini untuk meningkatkan mampu cor paduan karena sifatnya yang ringan, memiliki titik cair rendah dan permukaan yang licin pada produk jadinya.
Tabel 2. Sifat-Sifat Mekanik Paduan Paduan Keadaan Kekuatan Tarik (kgf/mm 2 ) Kekuatan Mulur (kgf/mm 2 ) Kekuatan Geser (kgf/mm 2 ) Kekerasan Brinell (BHN) Ekspansi Thermal µm/m o C 6060 0 T4 T6 19.0 24,6 31.6
5.6 14.8 28.0
8.4 16.9 21.0
30 65 95 23.4 22.4 23.4 Paduan alumunium 6060 merupakan alumunium seri 6 yang unsur utamanya adalah Mg 2 Si , dimana persentase Mg sekitar 11 % dengan sedikit Si (0.2- 0.6%). Paduan alumunium jenis ini mempunyai mampu bentuk, mampu kelas baik, ketahanan korosi yang baik serta memiliki fluiditas (mampu alir) yang tinggi.
Parameter Proses Pada Metode Stircasting Kesulitan yang dihadapi
dalam pembuatan komposit dengan metode stircasting terletak pada penyusupan fase logam cair yang dihubungkan dengan kemampan basah ( wettability ) dari partikel penguat. Umumnya partikel penguat dari senyawa keramik seperti
SiC, B4C dan karbid memiliki kemapuan basah yang kurang baik terhadap logam cair [4]. Hal ini disebabkan karena penguat partikel
tesebut memiliki energi permukaan yang relatif rendah sehingga tidak
memberikan pembasahan yang sempurna terhadap logam cair . Untuk itu energi permukaan harus diubah menjadi lebih tinggi, biasanya dengan menggunakan
logam magnesium. Penambahan
logam magnesium mengakibatkan temperatur cair logam meningkat dan tegangan permukaan logam cair berkurang sehingga memberikan pengaktifan permukaan partikel menjadi basah [5], akan terbentuk sudut kontak relatif kecil yang merupakan indikasi meningkatnya sifat mampu basah. Semakin basah partikel maka akan semakin mudah
mengendap.
Ada tiga faktor yang harus dipertimbangkan dalam proses pembuatan komposit yang diperkuat partikel yaitu [8] : 1. Penambahan partikel kedalam logam cair. Semakin banyak partikel yang ditambahkan menyebabkan meningkatnya viskositasdimana perlu memperhatikan mapu alir dalam tahap penuangan.
2. Adanya perbedaan berat jenis partikel dan logam cair. Semakin besar perbedaan brat jenid partikel dan matrik akan semakin mudah untk mengendap. Masalah akan menjadi sulit bila ukuran partikel relatif seragam dengan volume fraksi yang tinggi saat pengendapan terjadi.
3. Kereaktifan partikel dan logam cair. Dalam kasus penguat SiC, terutama akan bereaksi dengan cairan alumunium membentuk fasa MgSiC. Fasa MgSiC
tersebut dapat meningkatkan sifat mekanik.
Dari uraian masalah kesulitan yang dihadapi dalam proses stircasting ini maka perlu dipeljari peranan parameter dalam proses penbuatannya antara lain:
1. Kecepatan pengadukan 2. Waktu pengadukan
3.

## Persen volume fraksi
Waktu Pengadukan Pengadukan bertujuan jntuk memberikan kesempatan partikel masuk kedalam matrik untuk mengendap dan mendapatkan bentuk penyebaran partikel yang seragam. Pada metode stircasting, bentuk penyebaran dan pengendapan partikel dipengeruhi oleh dua macam kecepatan aliran yaitu kecepatan aliran aksial (velocity of flow axial) dan kecepatan akhir pengendapan (terminal settling velocity) (4) . Kecepatan alir aksial adalah kecepatan alir berputar terhadap pusat garis crucicible .
Perbanaadingan antara kecepatan aksial terhadap kecepaan akhir pngendapan disebut Particel dispersion number. Persamaanynya
sebagai berikut(5) :
...........(1) Dimana : Ho = Tinggi leburan (cm)
D = celah antara pengaduk dan dinding crucible (cm)
r = jari- jari pengaduk v1 = Kecepatan akhir pengadukan
(cm/ det) ŋ = ŋo Ω = kecepatan pengadukan (rpm)
Pada saat berlangsungnya pengendapan partikel kedalam matrik, waktu pengadukan sangat membantu mengaktifkan
energi permukaan partikel untuk dibasahi logam cair. Hal ini ditandai oleh perubahan besarnya nilai sudut kontak, dimana semakin lama waktu
pengadukan dan meningkatnya temperatur penahanan ( holding temperature ) menunjukkan sudut kontak relatf kecil dan energi permukaan secara berangsur- angsur menurun.

## Persen Volume Fraksi
Penambahan
volume fraksi
yang
ditambahkan kedalam logam cair akan mempengaruhi terhadap perubahan viskositas. Sifat viskositsas
bubuk
komposit pada kondisi semi padat mengalami perubahan dengan volume fraksi, bentuk dan ukuran fasa penguat. Pada bubuk komposit yang megandung partikel dalam kondisi cair, sifat viskositas dinyatakan
oleh perbandingan tegangan geser ( sheer stress ) dan laju pergeseran ( sheer rate ) (4) dengan persamaan sebagai berikut:
.............(2)
dimana : ŋ o = apparent viscosities (Pa.s) = Tegangan geser (Pa) v = laju pergeseran (cm/det) m = ketetapan k = konstanta ketahanan alir

## Tujuan penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah:
 Mempelajari kemungkinan memproduksi metal metrix composite dengan metode stir- casting sederhana untuk industri kecil.
 Mengetahui pengaruh persentase fraksi volume partikel penguat SiC terhadap kekerasan dari komposit dengan matriks paduan Al 6061- SiC.

## Prosedur Pengujian Kekerasan
Pengujian kekerasan ini bertujuan untuk mengetahui hubungan antara kadar partikel SiC terhadap kekerasan komposit. Metode pengujian kekerasan yang digunakan adalah metode Brinnel dengan menggunakan
indentor berbentuk bulat dengan diameter 10
mm. Pengujian dilakukan dengan menggunakan beban 980 Kg.
.
Gambar 6. Dimensi Spesimen Uji Kekerasan
Sampel digunakan untuk uji kekerasan. Permukaan yang telah halus hasil pengamplasan dan pemolesan akan memudahkan pengamatan jejak pada uji kekerasan. Tahapan yang dilakukan pada pengujian kekerasan ini, meliputi :  Menyiapkan indentor berbentuk bulat dan meletakkan pada posisinya.
 Mengatur beban yang digunakan sebesar 980 kg
 Meletakkan sampel pada posisinya.
 Lakukan penekanan.
 Lakukan penjejakan,
dimana
indentor yang menempel pada alat uji kekerasan akan menekan sampel hingga meninggalkan bekas jejak. Penjejakan dilakukan pada 5 titik yang berbeda pada sampel.
 Setelah itu jejak pada sampel diukur dengan menggunakan mikroskopik optik. Dari hasil pengukuran jejak diperoleh data berupa diameter jejak.
 Dari data kemudian dilakukan perhitungan berdasarkan rumus sesuai literatur, dimana :
    2 2 5 . 0 112 , 0 d D D D F BHN     … (3)
dimana : F = beban penjejakan (N),
D = diameter indentor (mm) d = diameter jejak (mm)

## Gambar 7. Pengujian Kekerasan

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam sub bab ini, akan dibahas pengaruh
waktu
pengadukan,
penambahan % fraksi volume SiC pada Al 6061 dan ukuran besar butir terhadap kekerasan. Dari hasil pengujian dapat dilihat bahwa korelasi antara waktu pengadukan, penambahan % fraksi Volume SiC dan ukuran besar butir,maka didapat sifat mekanik yang berbeda dari material Al 6061. Pada saat berlangsungnya pengendapan partikel kedalam matrik, pengadukan sangat membantu untuk menjadikan SiC Tersebar keseluruh paduan. Penambahan % fraksi volume kedalam logam cair, mempengaruhi terhadap perubahan Viskositas. Semakin besar % fraksi Volume akan memberikan penyebaran campuran yang homogen dan endapan partikel pada matrik menjadi lebih besar. Setelah dilakukan pengujian dan didapat data hasil pengujian, maka didapat data hasil perhitungan uji kekerasan,yang dapat kita lihat pada tabel 3 dibawah ini.

## Tabel 3. Data hasil Perhitungan uji Kekerasan
Sampel F= Beban (N) D = Diameter Indentor (mm) HBN Rata- Rata (Kg/mm 2 ) S2-5-100-900 9800 10 26,66 S5-5-100-900 27,10 S10-5-100-900 27,45 S2-5-200-900 9800 10 30,41 S5-5-200-900 30,05 S10-5-200-900 28,73 S2-5-325-900 9800 10 25,71 S5-5-325-900 26,12 S10-5-325-900 29,56 S2-10-100-900 9800 10 50,18 S5-10-100-900 63,78 S10-10-100-900 59,64 S2-10-200-900 9800 10 66,12 S5-10-200-900 59,53 S10-10-200-900 60,89 S2-10-325-900 9800 10 70,56 S5-10-325-900 70,61 S10-10-325-900 52,34 S2-15-100-900 9800 10 86,97 S5-15-100-900 90,33 S10-15-100-900 93,98 S2-15-200-900 9800 10 100,08 S5-15-200-900 101,99 S10-15-200-900 108,20 S2-15-325-900 9800 10 91,18 S5-15-325-900 95,42 S10-15-325-900 116,56
Dari data hasil pengujian kekerasan yang telah dilakukan sebelumnya, maka dapat dibuat grafik untuk pengaruh terhadap kekerasan tersebut.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 2.5 5 7.5 10 12.5 15 17.5 vf (%) ke ke ra sa n (H B) mesh=100 mesh=200 mesh=325
Grafik 8. Hubungan antara % Vf terhadap kekerasan dengan variasi ukuran besar butir dengan lama pengadukan 2 menit.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 2.5 5 7.5 10 12.5 15 17.5 vf (%) ke ke ra sa n (H B) mesh=100 mesh=200 mesh=325
Grafik 9. Hubungan antara % Vf terhadap kekerasan dengan variasi ukuran besar butir dengan lama pengadukan 5 menit.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 2.5 5 7.5 10 12.5 15 17.5 vf (%) ke ke ra sa n (H B) mesh=100 mesh=200 mesh=325
Grafik 10. Hubungan antara % Vf terhadap kekerasan dengan variasi ukuran besar butir dengan lama pengadukan 10 menit.
Dari grafik 8, 9 dan 10 dapat disimpulkan :
1. Dengan bertambahnya % Vf sampai 15% kekerasan terus naik seiring dengan bertambahnya waktu pengadukan dan semakin kecil ukuran besar butir, karena
Alumina memiliki nilai kekerasan yang tinggi sehingga semakin banyak penambahan alumina (SiC) akan menaikkan nilai kekerasan.
2. Adanya
peningkatan nilai kekerasan dengan bertambahnya waktu pengadukan, dikarenakan
SiC dalam paduan lebih tersebar.
3. Nilai kekerasan optimum, pada 116,56 HB dengan lama pengadukan 10 menit, ukuran besar butir 325 mesh dengan Vf 15%. Ini menunjukan bahwa adanya peningkatan kekerasan disebabkan % Vf semakin bertambah, waktu pengadukan semakin lama dan ukuran besar butir terus mengecil. Dari hasil pengujian kekerasan yang telah dilakukan pada sampel uji kemudian dibandingkan dengan nilai kekerasan dari Al 6061, maka nilai
kekerasan sampel uji lebih memiliki kekerasan yang lebih tinggi.

## KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Setelah melakukan penelitian ini, ada beberapa kesimpulan yang dapat diambil, yaitu sebagai berikut :
1. Proses pengecoran dengan metode stir casting dengan cover Nitrogen merupakan salah satu alternatif pembuatan metal matrix composite. 2. Fraksi Volume (Vf) partikel penguat
SiC mempunyai pengaruh yang cukup berarti terhadap sifat mekanis (kekerasan), dan struktur mikro dari produk casting. Nilai kekerasan tertinggi pada 116,56 HB dengan waktu aduk 15 menit dan Persen Vf 15%.
3. Semakin besar fraksi volume partikel maka kekerasan metal matrix composite semakin meningkat.

## Saran
Setelah melakukan penelitian ini perlu adanya saran-saran agar dapat dilakukan pada penelitian tentang pembuatan MMC Al 6061-SiC dengan metode Stirrcasting selanjutnya.
Beberapa saran yang dapat disampaikan antara lain: 1. Perlu dibuat pengadukan yang baik yang dapat meminimalisasikan turbulensi dan pelarut gas kedalam logam cair. Jika perlu dibuat perlengkapan permanen mengingat masih banyak yang dapat diteliti lebih lanjut.
2. Bila perlu menggunakan dapur induksi sehingga lebih homogen dan kontrol terhadap temperatur lebih mudah.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Aluminum and Aluminum Alloy , ASM Specially Handbook, Ohio, 1993. 2. Bintang Adjiantoro, Yuswono “Pengaruh Penambahan Unsur Magnesium Terhadap Ketahanan Aus dan Kekerasan Komposit Paduan Al-7, 14% Si dengan Penguat SiC” , Jurnal Buletin IPT No.4 VOL. IV, Oktober/November 1998.
3. Lawrence H.Van Vlack, Sriatie Djaprie, Ilmu dan Teknologi
Bahan , Erlangga, 1995.
4. Engineered Material Handbook, Vol. 1, Composite , ASM International, Metal Park, Ohio, 1987.
5. Matthews, F.L dan R.D Rawlinjs, Composite Material: Engineering & Science , Chapman & Hall, London,
1994.
6. Perdana, Rickfy K, Pengaruh Temperatur Sinter Terhadap Kekerasan, Kekuatan Tekan, Densitas, Porositas dan Struktur Mikro Pada Material Metal Matrix Composite Al- SiC yang Dihasilkan Melalui Proses Metalurgi Serbuk , Laporan Tugas Akhir, Jurusan
Metalurgi FTUI, 2002.
7. ____, Aluminum Casting Technology , Des Plaines, 1986. 8. Soerjantoro, Studi Pengaruh Penambahan Magnesium (Mg) dan Perlakuan Panas Terhadap Sifat Mekanis dan Struktur Mikro Paduan Alumunium-Seng 7% , Laporan Tugas Akhir, Jurusan Metalurgi, FTUI, 1995.
9. Avner, Sidney H, Introduction to Physical Metallurgy , Second Edition, McGraw-Hill, Singapore, 1974. 10. http://www.accuratus.com/Silicon_ Carbide.htm 11. German, Randall M., Powder Metallurgy Science , MPIF, Princeton, 1984. 12. Metal Handbook, Ninth edition, vol 7, Powder Metallurgy , American Society for Metal, Metal Park Ohio, 1984. 13. Kurniawan, Handi, Proses Pembuatan Piston di P.T Federal Izumi MFG , Laporan Kerja Praktek, Jurusan Metalurgi, FTUI, 1997. 14. Jumiadi, “Pengaruh Lama pengadukan dan fraksi Volume terhadap karakterisasi komposit matriks logam Al
6063 + Al 2 O 3 + 10% Mg Hasil
Proses Stirrcasting” . Tesis Departemen Metalurgi dan Material Universitas Indonesia, 2000. 15. Metal Handbook, “Atlas of Microstructures of Industrial Alloys” , Volume 7, Eight Edition, 1972.