## ANALISIS SIFAT MEKANIS MATERIAL CYLINDER BLOCK MOTOR YAMAHA MIO J DENGAN PENAMBAHAN UNSUR SILIKON (Si)
Andri Dwi Putra 1
Tri Mulyanto 2
1,2 Fakultas Teknologi Industri, Universitas Gunadarma Jl. Margonda Raya no. 100, Depok 16424, Jawa Barat
1 andridwiputra414@yahoo.co.id
2 tri_mulyanto@staff.gunadarma.ac.id

## Abstrak
Blok  liner  silinder  merupakan  bagian  dari  blok  silinder  yang  berfungsi  sebagai  tempat berlangsungnya proses kerja engine. Dimana pada bagian ini terjadi proses kerja proses kerja  hisap,  kompresi,  kerja  dan  buang.  Oleh  karena  itu  agar  tidak  terjadi  kebocoran kompresi  yang  disebabkan  oleh  gesekan  antara  ring  piston  dan  dinding  liner  silinder, diperlukan dinding liner silinder yang mempunyai nilai kekerasan yang tinggi. Pengujian yang  dilakukan  yaitu  pengujian  komposisi  kimia,  pengujian  kekerasan,  pengujian  kuat tarik  dan  pengujian  struktur  mikro.  Dengan  nilai  kekerasan  yang  didapat  hal  ini  tidak dimungkinkan  untuk  blok  silinder  bahan  aluminium  silikon  dilakukan  proses  reparasi over  size  atau  korter  terhadap  dinding  liner  blok  silinder.  Hal  ini  sangat  berbeda  bila dibandingkan  dengan  blok  silinder  liner  pada  umumnya.  Pengujian  komposisi  kimia terlihat  perbandingan  sampel  1  dan  sampel  2  Silikon  (Si)  dari  14.3%  menjadi  18.7%, Tembaga  (Cu)  dari  2.70%  menjadi  4.12%  dan  Aluminium  (Al)  dari  81.5%  menjadi 75.3%. Dari hasil tersebut ada peningkatan pada Si dan Cu, akan tetapi penurunan pada Al.  Pengujian  struktur  mikro  terdapat  perbandingan  unsur  Silikon  (Si),  pada  sampel  1 terdapat  Si  lebih  banyak  dibandingkan  dengan  sampel  2.  Pengujian  kekerasan  (metode Rockwell) terdapat perbandingan nilai rata-rata, pada sampel 1= 60 HRB dan sampel 2 = 54 HRB, lebih besar sampel 1 dibandingkan dengan sampel 2. Sehingga semakin kecil nilai rata-rata maka kekerasannya menurun. Pengujian Impact (metode Charpy) terdapat perbandingan nilai rata-rata dari 3 spesimen. Pada sampel 1 0.195 J/mm dan sampel 2 0.268 J/mm,  sampel 1 lebih kecil dibandingkan dengan sampel 2, sehingga keuletannya meningkat.
Kata Kunci: Blok  Silinder,  Liner,  Pengujian  Kekerasan,  Pengujian  Komposisi  Kimia, Pengujian Metalografi, Pengujian Impact.

## ANALYSIS OF MECHANICAL BEHAVIOR OF CYLINDER BLOCK MATERIAL IN YAMAHA MIO J MOTORCYCLE WITH ADDITIONAL
ELEMENTS SILICON (Si)

## Abstract
The cylinder liner block is part of the cylinder block that serves as the site of the working process  of  the  engine.  Where  in  this  section  occurs  the  working  process  of  working process  suction,  compression,  work  and  waste.  Therefore,  in  order  to  avoid  leakage  of compression  caused  by  friction  between  piston  rings  and  cylinder  liner  walls,  a cylindrical  liner  wall  is  required  which  has  a  high  hardness  value.  Tests  conducted  are testing  of  chemical  composition,  hardness  testing,  tensile  strength  testing  and
microstructure  testing.  With  hardness  values  obtained  it  is  not  possible  for  silicon aluminum  cylinder  block  to  be  done  by  over  size  or  corter  reparation  process  against cylinder block cylinder wall. This is very different when compared to cylinder block liner in general. The chemical composition test shows the comparison of sample 1 and sample 2  Silicon  (Si)  from  14.3%  to  18.7%,  Copper  (Cu)  from  2.70%  to  4.12%  and  Aluminum (Al)  from  81.5%  to  75.3%.  From  these  results  there  is  an  increase  in  Si  and  Cu,  but  a decrease  in  Al.  The  microstructure  test  is  the  ratio  of  Silicon  (Si)  element,  in  sample  1 there is Si more than the sample 2. Hardness test (Rockwell method) there is comparison of  mean  value,  in  sample  1  =  60  HRB  and  sample  2  =  54  HRB,  more  large  sample  1 compared  with  sample  2.  So  the  smaller  the  average  value  the  hardness  decreases. Impact Testing (Charpy method) there is a comparison of mean values of 3 specimens. In the sample 1 0.195 J / mm and sample 2 0.268 J / mm, sample 1 was smaller compared to sample 2, so its ductility increased.
Keywords: Cylinder  Block,  Liner,  Violence  Testing,  Chemical  Composition  Testing, Metallographic Testing, Impact Testing.

## PENDAHULUAN
Penggunaan  sepeda  motor  sebagai alat  transportasi  memerlukan  pemeliha- raan  yang  rutin  seiring  dengan  pema- kaiannya.  Sepeda  motor  yang  pemeliha- raannya  kurang  dapat  menimbulkan kerusakan  pada  komponen  atau part dari sepeda motor tersebut. Contoh komponen yang  rutin  pemeliharaannya  adalah  blok Cylinder  Liner .  Pemeliharaannya  dengan mengganti  oli  atau  pelumas  mesin,  peng- gantian  oli  atau  pelumas  dapat  menggu- rangi  gaya  gesekan  yang  terjadi  antara ring  piston  dan  dinding  liner,  sehingga dapat  memperpanjang  umur  pakai  blok silinder  dan  ring  piston.  Apabila  ada kerusakan pada silinder linernya saja bisa dapat di oversize ataupun diganti silinder linernya  saja  dengan  yang  baru,  karena silinder  liner  terpisah  berbahan  material yang  berbeda  dengan cylinder  block tersebut . Cylinder block yang rusak dapat terjadi kebocoran kompresi diruang bakar hal  ini  dapat  berakibat  pada  tenaga  yang dikeluarkan motor menjadi berkurang dan juga selain itu sistem pembakaran diruang bakar juga menjadi tidak sempurna dima- na  pelumas  atau  oli  mesin  juga  ikut terbakar  dan  pembuangan  dari  pemba- karan diruang bakar atau knalpot menjadi berasap.  Selain  itu  diperlukan  juga dinding  liner  silinder  mempunyai  nilai
kekerasan  yang  tinggi  dan  nilai  keausan yang rendah.
Ada  beberapa  kasus  pada  sepeda motor  dimana  terjadi  kerusakan  pada dinding  silinder  liner  kerusakan  berupa goresan-goresan yang diakibatkan gesekan  dari  ring  piston,  dimana  pada silinder  liner  motor  Mio  J  ini  berbahan material  yang  sama  dengan  cylinder block. Sehingga ruang bakar yang menga- lami kekurangan oli atau pelumasan akan terjadi  gesekan  antara  ring  piston  dengan dinding  silinder  liner.  Oleh  karena  itu diwajibkan service atau perawatan secara berkala untuk supaya mengurangi kerusakan-kerusakan  yang  tidak  kita inginkan  minimal  tiga  bulan  sekali perawatan  seperti  penggantian  oli  pada mesin  yang  berfungsi  sebagai  pelumasan pada  ruang  bakar  sehingga  tidak  terjadi gesekan-gesekan  ring  piston  dengan dinding  silinder  liner  yang  menimbulkan goresan-goresan  pada  dinding  silinder liner.

## Cylinder Block Secara Umum
Aluminium  pertama  kali  ditemukan sebagai suatu unsur pada tahun 1809 oleh Sir  Humphrey  Davy.  Beberapa  tahun sesudahnya, yaitu pada tahun 1886 secara bersamaan  Paul  Heroult  dari  alumina dengan cara elektrolisa.[1]
Aluminium  pada  saat  ini  telah menempati peranan penting dalam industri manufaktur dunia. Industri otomotif,  sebagai  contoh  penggunaan aluminium  menduduki  peringkat  kedua untuk  logam  setelah  besi  dan  baja. Produksi  tahunnya  di  dunia  mencapai  15 juta  ton  per  tahun  pada  tahun  1981.  Hal ini  didasarkan  karena  salah  satu  sifat mekanik aluminium yaitu  massa jenisnya yang  hanya  ±  2,79  g/cm 3 .  Oleh  karena sifatnya  yang  sangat  ringan  tersebut disukai dalam industri otomotif.[2]
Proses  manufakturnya  pun  tidak terlalu  sulit.  Aluminium  mempunyai  titik lebur  ±  660°C  membuat  80  %  proses manufakturnya menggunakan proses pengecoran.[3]  Selain  ringan,  sifat-sifat mekanisnya yang lain seperti sifat mampu cor, mampu permesinan, ketahanan terhadap  korosi,  konduktivitas  panas  dan kelistrikan serta sifat mampu lasnya dapat ditingkatkan  dengan  pemaduan  dengan unsur-unsur  lain  seperti  Cu,  Mg,  Si,  Mn, Zn, Ni dan sebagainya secara satu persatu atau  bersama-sama.  Selain  pemaduan tersebut, kualitas aluminium hasil pengecoran  juga  dapat  dimodifikasi
menjadi  lebih  baik  lagi  dengan  metode pemodifikasian  ( modifier), atau  dengan metode perlakuan panas ( heat treatment). [1]
Pengujian Specimen
Pengujian Specimen adalah  proses pemeriksaan  bahan  yang  bertujuan  untuk mengetahui  sifat  dan  karakteristik  yang meliputi  sifat  mekanik,  bentuk  struktur, sifat  fisik,  dan  unsur  komposisi  pada bahan tersebut.
Uji Kekerasan (Metode Rockweel ) Cara Rockwell ini  berdasarkan  pada penekanan  sebuah  indentor  dengan  suatu gaya  tekan  tertentu  ke  permukaan  yang rata  dan  bersih  dari  suatu  logam  yang diuji  kekerasannya.  Setelah  gaya  tekan dikembalikan  ke  gaya  minor,  maka  yang akan  dijadikan  dasar  perhitungan  untuk nilai  kekerasan Rockwell bukanlah  hasil pengukuran diameter atau diagonal bekas lekukan,  tetapi  justru  dalamnya  bekas lekukan yang terjadi itu. Inilah perbedaan metode Rockwell dibandingkan  dengan metode pengujian kekerasan lainnya.[8]
Gambar 1. Alat Uji Kekerasan Rockwell [7]
Uji Kekerasan (Metode Brinell )
Cara  pengujian Brinell dilakukan dengan penekanan sebuah bola baja yang terbuat  dari  baja  krom  yang  telah  di- keraskan  dengan  diameter  tertentu  oleh suatu  gaya  tekan  secara  statis  ke  dalam permukaan  logam  yang  diuji  tanpa sedangkan  permukaan  logam  yang  ingin diuji  harus  rata  dan  bersih.  Setelah  gaya tekan  ditiadakan  dan  bola  baja  dikeluar- kan  dari  bekas  lekukan,  maka  diameter paling  atas  dari  lekukan  tersebut  diukur secara  teliti,  yang  kemudian  dipakai untuk menentukan kekerasan logam yang diuji dengan menggunakan persamaan 1.
𝑩𝑯𝑵 = ( ) ] d D πD[D 2P 2 2 − − (1)
dimana :
P = beban yang diberikan (KP   atau Kgf) D  = diameter indentor yang digunakan d   =  diameter bekas lekukan
Uji Kekerasan (Metode Vickers ) Metode Vickers ini  berdasarkan pada  penekanan  oleh  suatu  gaya  tekan tertentu  oleh  sebuah  indentor  berupa pyramid  diamond terbalik  dengan  sudut puncak  136º  ke  permukaan  logam  yang akan  diuji  kekerasannya,  dimana  per- mukaan  logam  yang  diuji  ini  harus  rata dan  bersih. Setelah  gaya  statis  ditiadakan dan pyramid  diamond dikeluarkan  dari bekas  lekukan  yang  terjadi,  maka diagonal  segi  empat  bekas  teratas  diukur secara  teliti,  yang  digunakan  sebagai kekerasan  logam  yang  akan  diuji.  Nilai kekerasan yang diperoleh disebut sebagai kekerasan  Vickers,  yang  bisa  disingkat dengan  Hv  atau  HVN  (Vickers  Hardness Number). Untuk memperoleh nilai kekerasan Vickers , maka hasil penekanan yang  diperoleh  dimasukkan  ke  dalam persamaan 2.
𝑯𝒗 = 2 2 2 D F 1,8554 D θ sin F 2 = (2)
dimana :
F = Beban yang digunakan (KP atau Kgf)
D  =Panjang diagonal rata-tara (mm)
Ɵ =Sudut puncak penetrator (136 0 )

## Uji Metalografi
Ilmu  logam  dibagi  menjadi  dua yaitu  metalurgi  dan  metalografi.  Dalam ilmu metalurgi struktur mikro merupakan hal  yang  sangat  penting  karena  struktur mikro sangat berpengaruh pada sifat fisik dan  mekanik  suatu  logam.  Stuktur  micro yang kecil akan membuat logam  menjadi getas dan meningkat kekerasannya, sedangkan struktur micro yang besar akan membuat  logam  menjadi  ulet  atau kekerasanya  menurun.  Struktur  micro  itu dipengaruhi  oleh  komposisi  kimia  dari paduan  logam  tersebut  serta  proses  yang dialaminya.[7]
Metalografi adalah ilmu yang mem- pelajari  tentang  cara  pemeriksaan  logam untuk  mengetahui  sifat  stuktur,  tempe- ratur  dan  presentase  campuran  pada logam  tersebut.  Dalam  proses  pengujian metalografi pengujian logam dibagi men- jadi dua jenis, yaitu :
1. Pengujian Makro (Macroscope Test) Pengujian makro adalah proses pengujian bahan dengan menggunakan mata  terbuka.  Tujuan  proses  ini  yaitu untuk  memeriksa  kehalusan  permu- kaan  logam  dan  celah  atau  lubang pada permukaan logam. Angka kevalidan  pengujian  makro  berkisar antara 0,5 hingga 50 kali.[7]
2. Pengujian Micro (Microscope Test) Pengujian micro adalah proses pengujian untuk meihat strukrur micro yang  terkandung  pada  logam  tersebut, sehingga  pengujian  ini  memerlukan alat  bantu  yaitu  mikroskop  dengan
kualitas  pembesaran  antara  50  hingga 3000 kali.[7]

## Uji Komposisi Kimia
Uji  komposisi  kimia  adalah  pengu- jian  yang  dilakukan  untuk  mengetahui kandungan  unsur  kimia  yang  ada  pada suatu  benda  sejenis  logam.  Pengujian  ini dilakukan  dengan  tujuan  untuk  menge- tahui  jumlah  tiap  persen  dari  unsur  yang ada pada benda yang di uji, hal ini karena unsur  dari  suatu  benda  ( specimen )  dapat mempengaruhi
kekuatan benda ( specimen ).[9]

## Uji Impact
Pada  dasarnya  prinsip  kerjanya hanyalah adanya energi yang diserap oleh spesimen  sehingga  spesimen  tersebut patah.  Pada  pengujian  ini  digunakan pendulum  untuk  mematahkan  spesimen. Dari  sini  terlihat  adanya  perbedaan ketinggian pendulum sebelum menumbuk spesimen  dan  setelah  menumbuk  atau mematahkan  spesimen.  Semua  energi yang  hilang  tersebut  diasumsikan  meru-
pakan  energi  yang  diserap  atau  energi yang  diperlukan  untuk  mematahkan spesimen  tersebut.  Pada  keadaan  sebe- narnya  tidak  semua  energi  yang  hilang tersebut  diserap  spesimen  ada  sebagian energi yang hilang tersebut terjadi karena adanya  tahanan  spesimen,  untuk  itu dalam  pengujian  ini  sebisa  mungkin dipilih  metode  yang  tepat  sehingga besarnya  energi  yang  hilang  akibat tahanan  spesimen  yang  menghambat pendulum dapat diminimalisir.[7]

## METODE PENELITIAN

## Diagram Alir
Pada  proses  penelitian  ini  biasanya selalu  diawali  dengan  penetapan  tahapan atau  langkah-langkah  penelitian  sehingga memperoleh  hasil  yang  sesuai  dengan literatur  pustaka.  Berikut  ini  akan  dije- laskan mengenai metode penelitian dengan menggunakan sebuah diagram alir atau flowchart.
Gambar 2. Mesin Uji Komposisi Kimia[9]

## Gambar 3. Diagram Alir Penelitian
Diagram  pada  Gambar  3    adalah langkah-langkah proses yang menyatakan mulai  dan  selesai  dari  suatu  proses penelitian,  pengelolahan  yang  menyata- kan  suatu  proses  berlangsung  dan keputusan  untuk  menyatakan  dalam mengambil  keputusan  dari  proses  yang telah  diolah  dengan  cara  membanding- kan.

## Bahan Percobaan
Material  yang  dipergunakan  dalam pembuatan Block  Cylinder adalah  jenis logam AC4B yang terdiri dari fasa utama Aluminium  (Al)  dengan  penambahan unsur  Silikon  (Si)  dan  Tembaga  (Cu) yang terdistribusi pada matrik Aluminium (Al).  Pada  material  ini  akan  dijadikan
specimen untuk  uji  komposisi  kimia,  uji metalografi, uji kekerasan dan uji impact .
Dimensi Specimen Specimen yang  dipergunakan  pada penelitian  ini  akan  dibentuk  sesuai dengan  dimensi  dan  ukuran  standar  yang berlaku  pada  setiap  pengujian  logam, yang  bertujuan  untuk  menghasilkan keakuratan  data  pada  proses  pengujian logam.
Specimen Uji Kekerasan
Berikut  ini  adalah  ukuran  spesimen yang  dipergunakan  untuk  melakukan  uji kekerasan ( Rockwell Hardness Test ):
Gambar 4. Ukuran Specimen Uji Kekerasan Keterangan :
a. Panjang  : 50 mm
b. Lebar : 10 mm
c. Tinggi : 10 mm
Proses  pembuatan specimen ini material  dipotong  menggunakan  gergaji besi  dengan  dimensi  dan  ukuran  pada Gambar  3.2,  setelah  pemotongan  selesai permukaan specimen di  kikir  dan  diam- plas agar mendapatkan permukaan sehalus mungkin untuk memberikan hasil yang optimal dalam proses pengujiannya.

## Specimen Uji Metalografi
Berikut  ini  adalah  ukuran  specimen yang  dipergunakan  untuk  melakukan  uji metalografi :
Gambar 5. Ukuran Specimen Uji Metalografi
Keterangan : a. Panjang : 10 mm b. Lebar : 10 mm c. Tinggi : 10 mm
Proses  pembuatan specimen ini material  dipotong  dengan  gergaji  besi sesuai  ukuran  pada  Gambar  5,  setelah  di potong lalukan proses mounting
(pembekuan specimen dengan  cairan resin), lihat pada Gambar 6.
Lalu  haluskan  permukaan specimen dengan  kikir,  lalu  penghalusan  dilakukan dengan  menggunakan  amplas  dimulai dari amplas yang kasar #400, #600, #800 dilanjutkan  dengan  amplas  halus  #1000 dan  #1500.  Setelah  permukaan specimen halus lanjutkan proses polishing
dilakukan  dengan  menggunakan  autosol.
Lakukan penggosokan permukaan
specimen dengan  autosol  hingga  pada bagian permukaan specimen mengkilat.
Gambar 6. Proses Mounting
Gambar 7. Ukuran Specimen Uji Impact
Specimen Uji Impact Proses  pembuatan specimen ini material  dipotong  dengan  gergaji  besi sesuai  ukuran  pada  Gambar  7,  setelah  di potong lalukan proses prnghalusan dengan  menggunakan  mesin  grinda. Setelah  itu  ambil  titik  tengah  dan  buat sudut miring 45 o dengan kedalaman 2mm.

## Pengujian Bahan
Proses  pengujian  bahan  bertujuan untuk  mengetahui  sifat  dan  karakteristik yang  meliputi  sifat  mekanik,  sifat  fisik, bentuk  struktur,  dan  komposisi  unsur- unsur  pada  bahan  tersebut.  Pada  cabang industri,  pengujian  mekanik  yang  biasa dilakukan seperti uji komposisi kimia, uji metalografi, uji kekerasan, uji impact, uji
creep ,  dan  uji  tarik,  dimana  kegunaan pengujian  tersebut  untuk  memeriksa kualitas  produk  yang  dihasilkan  sesuai dengan standar spesifikasinya. Dalam hal ini  Aluminium  AC4B  hanya  melakukan beberapa pengujian diantaranya adalah uji komposisi  kimia,  uji  metalografi,  uji kekerasan  (metode Rockwell ),  dan  uji Impact.

## Uji Komposisi Kimia
Pengamatan  uji  komposisi  kimia  di lakukan di Laboratorium Uji Departemen Teknik  Metalurgi  dan  Material  Univer- sitas Indonesia. Pada uji komposisi kimia mesin  uji  yang  dipergunakan  yaitu Optical Emission Spectrometer.
Gambar 8. Mesin Optical Emission Spectrometer
Cara  kerja  mesin Optical  Emission Spectrometer ini dilakukan dengan
menembakkan laser secara langsung pada bidang  benda  kerja  yang  akan  diuji. Sebelum  melakukan  pengujian  permu- kaan  benda  kerja  harus  dibersihkan  dan mesin Optical  Emission  Spectrometer terlebih  dahulu  dikalibrasi  sesuai  jenis material  yang  akan  di  uji.  Setelah  itu benda  dijepit  dengan  menggunakan  tuas mesin  dan  dilakukan  proses  penembakan laser.  Minimal  penembakan  laser  dila- kukan  sebanyak  dua  kali  agar  mendapat- kan  hasil  perbandingan  komposisi  kimia yang akurat pada benda tersebut.

## Uji Metalografi
Pada  uji  metalografi  alat  yang dipergunakan  yaitu Microscope NWF  10 X dengan kualitas pembesaran 50 sampai 3000 kali.
Cara  kerja Microscope NWF  10  X yaitu  benda  kerja  yang  sudah  melalui
proses polishing dan etsa diletakkan pada meja  benda.  Kemudian  mengatur  lensa microscope sampai  struktur micro benda terlihat  jelas  pada eyepieces .  Setelah struktur micro benda terlihat proses selan- jutnya  adalah  memfoto  struktur micro benda sebagai hasil pengujian.
Uji Kekerasan Metode Rockweel Pada  uji  kekerasan  ( Hardness  Test ) alat  yang  dipergunakan  adalah  AFFRI Seri 206.RT – 206.RTS dengan kapasitas beban 60-150 KP.
Cara  kerja  alat  uji  AFFRI  Seri 206.RT – 206.RTS adalah letakkan benda kerja  yang  ingin  di  uji  kekerasan  di tempat yang tersedia dan menyetel beban yang  akan  digunakan  untuk  proses penekanan. Untuk mengetahui
kekerasannya dapat terlihat pada alat ukur berupa dial indicator pointer.
Gambar 9. Tuas Penjepit Benda Pada Mesin Optical Emission Spectrometer
Gambar 10. Microscope NWF 10 X
Gambar 11. Alat Uji Kekerasan Metode Rockwell ( Hardness Test )
Gambar 12.  Mesin Uji Impact Metode Charpy
Uji Impact Metode Charpy Pada  proses  uji Impact mengguna- kan alat uji impact metode charpy dengan kapasitas beban bandul atau hammer 8kg, lihat pada Gambar 12.
Uji impact
dilakukan untuk menentukan  kekuatan  material  sebagai sebuah  metode.  Uji impact digunakan dalam  dunia  industri  khususnya  uji impact  charpy .  Dasar  pengujian  ini adalah  penyerapan  energi  potensial  dari beban yang mengayun dari suatu ketinggian tertentu dan menumbuk material uji sehingga terjadi deformasi.
Benda  uji  diletakkan  secara  men- datar  dan  ditahan  pada  sisi  kiri  &  kanan. Kemudian  benda  dipukul  pada  bagian belakang  takikan,  letaknya  persis  di tengah.  Takikan  membelakangi  pukulan (arah  pembebanan  berlawanan  dengan arah takikan). menghitung besarnya usaha
( W ) dan harga impact ( K ) dengan menggunakan persamaam 3.
(3)
Keterangan:
W = Besarnya usaha untuk mematahkan benda uji (kg/m).
G = Berat pendulum (godam) yang digunakan (kg).
γ = Panjang lengan pengayun. cos β = Sudut awal pendulum terhadap benda uji.
cos α = Sudut akhir pendulum terhadap benda uji.
W = G × γ (cos β - cos α) K = W Ao
Keterangan :
K = Nilai impact (kg m/mm 2 ). W = Usaha yang diperlukan mematahkan uji (kg/m). A o = Luas penampang dibawah tatikan (mm 2 ).

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Pengujian Komposisi Kimia

## Sampel 1
Proses  pengambilan  data  komposisi kimia  ini  dilakukan  di  Laboratorium Metalurgi  dan  Material  Universitas  Indo- nesia.  Namun  pada  proses  pengambilan data  komposisi  kimia  tersebut  pada  jenis logam  Aluminium  AC4B ini  tanpa adanya  penambahan  unsur,  lihat  pada Tabel 1.
Pada Tabel 1 merupakan hasil kom- posisi  kimia  dari  jenis  logam  Aluminium AC4B  tanpa  adanya  penambahan  unsur, dimana  pada  kandungan  unsur  Silikon
(Si)  dan  Tembaga  (Cu)  lebih  besar dibandingkan dengan unsur lainnya selain unsur  Aluminium  (Al)  adalah  unsur utama pada cylinder block .

## Sample 2
Tabel 2 merupakan hasil komposisi kimia dari jenis logam Aluminium AC4B dengan adanya penambahan unsure silicon  (Si),  dimana    ada  peningkatan persentase dimana Silikon (Si) bertambah 4.4%  dan  Tembaga  (Cu)  bertam-bah
1.42%,  sehingga  persentase  pada  Alumi- nium (Al) berkurang 6.2%.

## Pengujian Metalografi

## Sampel 1
Pada  sampel  ini  struktur  mikro Aluminium  AC4B tanpa  adanya  penam- bahan  unsur  dengan  pembesaran  100x dan  pembesaran  200x.  Pengambilan  data struktur mikro ini dilakukan di
Departemen Teknik Metalurgi dan
Material  Fakultas  Teknik  Universitas Indonesia.
Tabel 1. Komposisi Kimia Aluminium AC4B Tanpa Penambahan Unsur
Tabel 2. Komposisi Kimia Aluminium AC4B Dengan Adanya Penambahan Unsur Silikon (Si)
Gambar 13. Struktur Mikro Aluminium AC4B Tanpa Penambahan Unsur Dengan Pembesaran 100x
Gambar 14. Struktur Mikro Aluminium AC4B Tanpa Penambahan Unsur Dengan Pembesaran 200x
Gambar 15. Struktur Mikro Aluminium AC4B Adanya Penambahan Unsur Silikon (Si) Dengan Pembesaran 100x
Gambar 15. Struktur Mikro Aluminium AC4B Adanya Penambahan Unsur Silikon (Si) Dengan Pembesaran 200x

## Sampel 2
Pada  sampel  kedua  ini  struktur mikro  Aluminium  AC4B  sama  dengan sampel pertama akan tetapi sampel kedua ini adanya penambahan unsur Silikon (Si) dengan pembesaran 100x dan pembesaran 200x.  Pengambilan  data  struktur  mikro ini  dilakukan  di  Departemen  Teknik
Metalurgi  dan  Material  Fakultas  Teknik Universitas Indonesia. Pengujian Kekerasan (Metode Rockwell)
Sampel 1
Pengujian kekerasan pada sampel pertama tanpa adanya penambahan unsur Dalam pengujiannya benda kerja diberi
beban 100 kgf dengan waktu penekanan
10 detik.
Gambar 16. Sampel Sebelum Uji Kekerasan
Gambar 17. Sampel Sesudah Uji Kekerasan
Tabel 3. Hasil Uji Kekerasan Metode Rockwell Tanpa Adanya Penambahan Unsur
Tabel 4. Hasil Uji Kekerasan Metode Rockwell Dengan Penambahan Unsur Silikon (Si)

## Sample 2
Pengujian  kekerasan  pada  sampel kedua  dengan  adanya  penambahan  unsur Silikon  (Si),  dimana  ada  penurunan tingkat  kekerasan  pada  sample  uji  yang kedua  ini  dengan  pemberian  beban  yang sama yaitu100 kgf.
Pengujian Impact (Metode Charpy) Proses  pengambilan  data  pada pengujian Impact ini  dilakukan  di Laboratorium Teknik Mesin Lanjut Universitas  Gunadarma.  Namun  pada proses  pengambilan  data  tersebut  pada jenis  logam  Aluminium  AC4B ini  tanpa adanya penambahan unsur.
Adapun spesifikasi alat uji impact tipe charpy ini  adalah  sebagai berikut :
Tipe alat uji: Charpy
Berat godam (pendulum): 8 kg Jarak  titik  ayun  dengan  titik  pukul:  600 mm = 0.6m Posisi awal pemukulan (cos β): ….? Sudut akhir pemukulan (cos α): ….?
Dimensi alat uji: 55 x 10 x 10 mm Standar bahan uji: Alumunium
Melakukan  perhitungan  dari  data pengujian  yang  telah  diperoleh,  yaitu menghitung  besarnya  usaha  ( W )  dan harga impact ( K )  dengan  menggunakan persamaan 4.
(4)
Keterangan:
W = G × γ (cos β - cos α)
W = Besarnya usaha untuk mematahkan benda uji (kg/m). G =  Berat  pendulum  (godam)  yang digunakan (kg).
γ = Panjang lengan pengayun.
cos β =  Sudut  awal  pendulum  terhadap benda uji. cos α =  Sudut  akhir  pendulum  terhadap benda uji.
Keterangan : K =   Nilai impact ( J /mm 2 ). W =  Usaha
yang diperlukan mematahkan uji (kg/m). A o =  Luas  penampang  dibawah  tatikan
(mm 2 ).
Perhitungan  Pengujian  Impact  Pada Sampel 1 (Metode Charpy)
Perhitungan  Pengujian  Impact  Pada
Sampel 2 (Metode Charpy)
K = W Ao

## Analisis Data

## Hasil Uji Kompisisi Kimia
Tabel 5.  Perbandingan  Sampel 1 dan Sampel 2 Pada Pengujian Komposisi Kimia
Berdasarkan  hasil  pengujian  kom- posisi  kimia  dengan  melakukan  dua  kali pengujian,  pengujian  tanpa  tambahan unsur  dan  dengan  tambahan  unsur. Diketahui  bahwa  memang  kandungan unsur yang banyak pada pengujian tanpa tambahan unsur adalah Al 81.5 % dan Si 14.3  %,  namun  pada  penguujian  kedua dengan  adanya  tambahan  unsur  ada peningkatan  persentase  pada  kandungan Silikon diketahui Al 75.3 % dan Si 18.7 %.  Tetapi  melihat  hasil  darisampel pertama  tersebut  ada  kandungan  unsur tambahan  yang  persentasenya  tidak  jauh dari kandungan unsur Si, yaitu Cu 2.70% dan  Fe  0.661%  pada  pengujian  pertama tanpa tambahan unsur, begitu sebaliknya Cu  4.12  5  dan  Fe  0.713%  pada  sampel kedua dengan adanya tambahan unsur Dari  hasil  pengujian  komposisi kimia  didapat  Blok  Silinder  liner  Al-Si memiliki kadar silikon diatas 12.6% maka fasa  yang  terbentuk  ialah  fasa Hipe- reutektik . Berdasarkan data ASM Internasional (2004) dalam paduan  Al-Si terdapat 3 fasa yang terjadi yaitu:
1. Hipoeutektik =  terdapat  kandungan silicon <12.2%.
2. Eutektik =  terdapat  kandungan  silikon sekitar 12.2% sampai 12.6%.
Hipereutektik =  terdapat  kandungan silikon >12.6%.
Gambar 18. Grafik Hasil Pengujian Komposisi Kimia Pada Sampel 1 dan Sampel 2
Gambar 19. Perbandingan Unsur Silikon (Si) Pada Sampel 1 dan Sampel 2
Tabel 6. Nilai Kekerasan Sampel 1

## Hasil Uji Metalografi
Berdasarkan hasil uji struktur mikro pada  silinder  blok  liner  ini  dapat  di ketahui  yang  (berwarna  Abu-abu)  adalah unsur  Aluminium  (Al)  dimana  Al  ini unsur  utama  pada  silinder  blok  liner karena persentase terbesar daripada unsur lainnya.  Untuk  yang  (berwarna  hitam) adalah  unsur  Silikon  (Si),  dimana  Si persentase  terbesar  kedua  setelah  Al.  Al (Fe  Mn)  Si  (berwana  abu-abu  kehijauan) terbentuk karena pemberian unsur Silikon (Si)  yang  berlebihan  sehingga  Si  yang tidak larut sebagian ada yang membentuk partikel  bebas.  Partikel  bebas  ini  adalah fasa eutectic Si  berbentuk.  Al  Mg  Cu  Si (berwarna  hijau  gelap)  karena  dipenga- ruhi andanya unsur Mg.
Hasil Uji Kekerasan (Metode Rockwell ) Dari  Tabel  6,  nilai  rata-rata  diperoleh dengan perhitungan sebagai berikut:
Dari  Tabel  7,  nilai  rata-rata  diperoleh dengan perhitungan sebagai berikut:
Tabel 7. Nilai Kekerasan Sampel 2
Gambar 20. Grafik Uji Kekerasan Rockwell
Pada eksperimen kali ini dalam per- coban  melakukan  uji  kekerasan  terhadap sebuah silinder alumunium dengan menggunakan  metode rockwell .  Dengan melakukan  uji  kekerasan  ini  dapat diketahui  karakter  mekanik  dari  material uji  yang  digunakan.  Pada  pengujian logam,  kekerasan  didefinisikan  sebagai ketahanan suatu logam terhadap indentasi atau  penekanan.  Pengujian  ini  dilakukan pada  lima  titik  yang  berbeda  dalam  satu bahan  uji  yaitu  logam  aluminium.  Nilai yang  ditunjukkan  pada  skala  menunjuk- kan  adanya  pembebanan  yang  diberikan melalui  indenter  setelah  gaya  yang diberikan  tersebut  dilepaskan.  Semakin besar nilai skala yang ditunjukkan dengan penyimpangan jarum yang semakin besar berarti  menunjukkan  bahwa  material tersebut  memiliki  kekerasan  yang  tinggi karena  hal  tersebut  membuktikan  bahwa- sanya  material  tersebut  mampu  bertahan terhadap  penekanan  (indentasi)  yang
diberikan.  Dari  pengujian  5  titik  yang berbeda,  didapatkan  nilai  HRB  yang hampir  sama  di  semua  titik.  Hal  ini disebabkan  karena  adanya  kehomo- genitasan bahan yang di uji. Homogenitas sendiri  merupakan  sifat  fisis  material yaitu  bagian  dari  density  material. Dengan  tingkat  homogenitas  yang  tinggi akan membentuk material dengan density yang lebih padat sehingga ketika material tersebut dilakukan uji kekerasan.
Hasil Uji Impact (Metode Charpy ) Pada pengujian logam, Impact dide- finisikan  sebagai  ketahanan  suatu  logam terhadap  tumbukan.  Uji  ini  dapat  digo- longkan  sebagai  uji  destruktif  karena merusak  bahan  uji.  Pengujian  dilakukan pada  3  spesimen  dengan  sampel  yang sama  akan  tetapi  hanya  sudut  akhir  yang berbeda  dalam  satu  spesimen.  Pengujian ini menggunakan Impact metode charpy.
Tabel 8. Hasil Perhitungan Pada Sam pel 1 Dengan 3 Spesimen
1 Sampel 1 60 Sampel 2 54 50 52 54 56 58 60 62 kg f
Gambar 21.  Grafik Uji Impact
Tabel 9. Hasil Perhitungan Pada Sampel 2 Dengan 3 Spesimen
Berdasarkan  hasil  perhitungan  uji Impact dengan  metode Charpy pada silinder  blok  liner  ini  dapat  di  ketahui pada sampel 1 dengan 3 spesimen meng- gunakan  bahan  yang  sama,  berat  yang sama, sudut awal yang sama 100°, namun hanya  sudut  akhir  yang  berbeda.  Pada spesimen  1  sudut  akhir  ( cos  β )  80° menghasilkan  nilai  tumbukan  adalah 0.2036  J/mm 2 ,  pada  spesimen  2  bersudut akhir  81°  menghasilkan  nilai  tumbukan 0.1936  J/mm2  dan  pada  spesimen  3 dengan  sudut  akhir  81.5°  menghasilkan nilai tumbukan 0.1883 J/mm 2 . Dari ketiga spesimen dengan sampel yang sama dapat diketahui dengan rata-rata 0.1942 J/mm 2 . Berdasarkan  hasil  perhitungan  uji Impact dengan  metode Charpy pada silinder  blok  liner  ini  dapat  di  ketahui pada  sampel  1  dengan  3  spesimen menggunakan  bahan  yang  sama,  berat yang  sama,  sudut  awal  yang  sama  110°, namun  hanya  sudut  akhir  yang  berbeda. Pada  spesimen  1  sudut  akhir  ( cos β )  92° menghasilkan  nilai  tumbukan  0.1801 J/mm 2 ,  pada  spesimen  2  bersudut  akhir 92.7°  menghasilkan  nilai  tumbukan 0.1724  J/mm2  dan  pada  spesimen  3 dengan  sudut  akhir  93°  menghasilkan nilai tumbukan 0.1695 J/mm 2 . Dari ketiga
spesimen dengan sampel yang sama dapat diketahui dengan rata-rata 0.174 J/mm 2 .

## SIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan hasil penelitian dan analisis yang dilakukan dapat ditarik kesimpulan bahwa:
1. Pengujian  komposisi  kimia  terlihat perbandingan  sampel  1  dan  sampel  2 Silikon  (Si)  dari  14.3%  menjadi 18.7%,  Tembaga  (Cu)  dari  2.70% menjadi  4.12%  dan  Aluminium  (Al) dari  81.5%  menjadi  75.3%.  Dari  hasil tersebut  ada  peningkatan  pada  Si  dan Cu, akan tetapi penurunan pada Al.
2. Pengujian  struktur  mikro  terdapat perbandingan  unsur  Silikon  (Si),  pada sampel  1  terdapat  Si  lebih  banyak dibandingkan dengan sampel 2.
3. Pengujian kekerasan (metode
Rockwell )  terdapat  perbandingan  nilai rata-rata,  pada  sampel  1  =    60  HRB dan  sampel  2  =  54  HRB,  lebih  besar sampel 1 dibandingkan dengan sampel 2.  Sehingga  semakin  kecil  nilai  rata- rata maka kekerasannya menurun.
Pengujian Impact (metode Charpy ) terdapat  perbandingan  nilai  rata-rata  dari 3  spesimen.  Pada  sampel  1  0.195  J/mm 1 Sampel 1 0.1952 Sampel 2 0.174 0.16 0.165 0.17 0.175 0.18 0.185 0.19 0.195 0.2 J/ m m ²
dan sampel 2 0.268 J/mm, sampel 1 lebih kecil  dibandingkan  dengan  sampel  2, sehingga keuletannya meningkat.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] [Hatch,  1995]Hatch,  John  E,  1995, Aluminum  Properties  and  Physical Metallurgy.  American  Society  for Metals : Metal Parks , Ohio.
[2] [Arnbeg  et  al,  1996]  Arnbeg,  Lars, Bacher,  Lennart,  Chai,Guocai,  1996,
Solidification Characteristics of Aluminium Alloys-Volume3 : Dendrite Coherency. American Foundrymen’s Society, Inc.
[3] [Limmaneevichitr  dan  Eidhed,  2003] Limmaneevichitr,  C,  Eidhed,  W, 2003, Fading  mechanism  of  Grain
Refinement of Aluminum-Silicon Alloy  with  Al-Ti-B  Grain  Refiners,
Material  Science  an  Engineering A349, 197-206.
[4] [Mondolfo,  1979]  Mondolfo,  L.F,
1979, Aluminum  Alloys,  Structure and Properties. Butterworth , London.
[5] [Backerud  et  al,  1990]  Backerud,
Lennar,  Chai,  Guocai,  Tamminen, Jarmo, 1990, Solidification Characteristics  of  Aluminum  Alloys, Volume  2  Foudry  Alloys,  Skan
Aluminium. Stockholm.
[6] [Prasetyo,  2003]  Prasetyo,  Budi. 2003.  Pengaruh  Penambahan  Grain Refiner  Terhadap  Sifat  Mekanis
Material  Aluminium  AC4A  pada Pembuatan  Blok  Mesin  500  CC. Skripsi,  Departemen  Metalurgi  dan Material, Fakultas Teknik Universitas Indonesia, Depok.
[7] [Callister,  2000]  Callister,  William
D,  2000, Fundamentals  of  Materials Science and Engineering , Department of Metallurgical
Engineering ,  University  of  Utah, Utah.
[8] [Apriyanto,  2012]  Apriyanto,  Eko. 2012. Pengaruh Anealing Pada  Baja Karbon  ST  41  Berdasarkan  Variasi Waktu Penahanan  Anealing  Ditinjau Dari  Kekerasan  Dan  Struktur  Mikro .
Skripsi, Universitas Gunadarma, Jakarta.
[9] [Karunakar,  2000]  Karunakar,  D,  B, 2000, Manufacturing Processes , Mechanical and Industrial Engineering Department . Indian Institute of Technology, Roorkee.
[10] [Nugraheni,  2014]  Nugraheni,  Novi
Tri,  2014,  Uji  Kekerasan  Material dengan Metode Rockwell . Laboratorium Fisika Material, Departemen  Fisika  Fakultas  Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, Surabaya.