## Pengaruh Ukuran Butir Serbuk Al-Cu terhadap Nilai Kekerasan dan Struktur Mikro Metal
Matrix Composite Al-Cu+Al2O3
I Dewa Made Anumana Pramana Kerthanegara 1 , M. Agus Sahbana 2 & Arief Rizki Fadhillah 2*
1 Mahasiswa program studi teknik mesin 1, Universitas Widyagama Malang 1
2 Dosen Teknik Mesin 2, Universitas Widyagama Malang 2, Jl. Taman Borobudur Indah No. 1, Mojolangu, Kec. Lowokwaru, Kota Malang, Jawa Timur 65142 *E-mail: arief.rizki.f@widyagama.ac.id
Diajukan:27 Juli 2022; Diterima:17 Desember 2022; Diterbitkan: 23 Desember 2022

## Abstrak
Salah satu dari material alternatif tersebut adalah komposit, hal ini dikarenakan material komposit memiliki kekuatan spesifik dan bobot yang cukup ringan. Salah satu  material  komposit  yang saat banyak dikembangkan adalah Metal Matrix Composite (MMC). Aluminium (Al) salah satu material logam yang digunakan sebagai penguat/reinforcement pada  Metal  Matrix  Composite  (MMC).  Al-Cu  dan  Al2O3  merupakan  alumunium  paduan  yang  dapat  digunakan sebagai material matrix dan reinforcement pada Metal Matrix Composite (MMC). Dengan mengkombinasikan A12O3 dan  Al-Cu  diharapkan  mampu  meningkatkan  sifat  mekanik  dari  Metal  Matrix  Composite  (MMC).  Tujuan  dari penelitian  ini  yaitu  untuk  mengetahui  pengaruh  ukuran  serbuk  terhadap  peningkatan  sifat  mekanis  kekerasan  dan struktur mikro yang terbentuk dari variasi ukuran serbuk pada Metal Matrix Composite. Penelitian ini menggunakan variasi ukuran serbuk Al-Cu yang digunakan, antara lain: 30 mesh, 40 mesh, 50 mesh dan 100 mesh. proses pencetakan menggunakan  metode  hot  issostatic  pressing  dengan  tekanan  sebesar  450  bar  dan  temperatur  sebesar  400°C.  sifat material  dari  MMC  Al2O3  +  Al-Cu  yang  ingin  diketahui  adalah  nilai  kekerasan  dan  struktur  mikro.  Hasil  dari penelitian ini yaitu: pertama, Ukuran butir serbuk Al-Cu mempengaruhi nilai kekerasan dari Metal Matrix Composite Al-Cu + Al2O3. Nilai kekerasan tertinggi dimiliki oleh Metal Matrix Composite Al-Cu + Al2O3 dengan ukuran butir serbuk Al-Cu mesh 100 yaitu sebesar 25.38 HRB. Sedangkan, Nilai kekerasan terendah dimiliki oleh Metal Matrix Composite Al-Cu + Al2O3 dengan ukuran butir serbuk Al-Cu mesh 30 yaitu sebesar 20.22 HRB. Kedua, Ukuran butir serbuk  Al-Cu  mempengaruhi  struktur  mikro  dari  Metal  Matrix  Composite  Al-Cu  +  Al2O3.  Persentase  porositas tertinggi yang terdapat pada Metal Matrix Composite Al-Cu + Al2O3 yaitu dengan ukuran butir serbuk Al-Cu mesh 30  sebesar  14.5%.  Sedangkan,  Persentase  porositas  terendah  yang  terdapat  pada  Metal  Matrix  Composite  Al-Cu  + Al2O3 yaitu dengan ukuran butir serbuk Al-Cu mesh 100 sebesar 8%.
Kata kunci: Metal Matrik Komposit; Matrik Al-Cu; Penguat Al2O3; Sintering; Ukuran Serbuk (Mesh); Kekerasan (HRB);

## Abstract
One of these alternative materials is composite, this is because composite materials have specific strength and are quite light in weight. One of the composite materials currently being developed is Metal Matrix Composite (MMC). Aluminum (Al) is one of the metal materials used as reinforcement in Metal Matrix Composite (MMC). Al-Cu and Al 2 O 3 are aluminum alloys that can be used as matrix and reinforcement materials in Metal Matrix Composite (MMC). By combining Al 2 O 3 and Al-Cu it is expected to improve the mechanical properties of the Metal Matrix Composite (MMC). The purpose of this study was to determine the effect of powder size on increasing the mechanical properties of hardness and microstructure formed from variations in powder size in Metal Matrix Composite. This study used variations in the size of Al-Cu powder used, including: 30 mesh, 40 mesh, 50 mesh and 100 mesh. The printing process uses the hot issostatic pressing method with a pressure of 450 bar and a temperature of 400°C. The material properties of MMC Al 2 O 3 + Al-Cu that you want to know are the hardness value and microstructure. The results of this study are: first, the grain size of Al-Cu powder affects the hardness value of Metal Matrix Composite Al-Cu + Al 2 O 3 . The highest hardness value is owned by Metal Matrix Composite Al-Cu + Al 2 O 3 with a grain size of 100 mesh Al-Cu powder which is 25.38 HRB. Meanwhile, the lowest hardness value is owned by Metal Matrix Composite Al-Cu + Al 2 O 3 with a  grain  size  of  30  mesh  Al-Cu  powder  which  is  20.22  HRB.  Second,  the  grain  size  of  Al-Cu  powder  affects  the microstructure of the Metal Matrix Composite Al-Cu + Al 2 O 3 . The highest percentage of porosity was found in Metal Matrix Composite Al-Cu + Al 2 O 3 with a grain size of 14.5% Al-Cu mesh 30 powder. Meanwhile, the lowest percentage of porosity found in Metal Matrix Composite Al-Cu + Al 2 O 3 is with a grain size of 100 mesh Al-Cu powder of 8%.
Keywords: Composite Metal Matri; Al-Cu Matrix; Al 2 O 3 Reinforcement; Sintering, Mesh Size; Hardness (HRB);

## 1. Pendahuluan
Pengembangan material alternatif sebagai pengganti logam monolith pada saat ini sedang banyak dikembangkan oleh beberapa peneliti. Hal ini bertujuan untuk memperoleh material dengan kekuatan dan kekerasan yang optimal, akan tetapi material tersebut memiliki bobot yang ringan [1] Salah satu dari material alternatif tersebut adalah komposit, hal ini  dikarenakan  material  komposit  memiliki  kekuatan  spesifik  dan  bobot  yang  cukup  ringan.  Komposit  juga  dapat diaplikasikan  pada  bidang-bidang  dengan  temperatur  yang  tinggi,  seperti:  bidang  kerdirgantaraan,  transportasi,  dan peralatan-peralatan militer [2].
Material komposit merupakan material rekayasa yang terdiri dari dua atau lebih penyusun berbeda yang terdiri dari reinforcement dan matrix . Dua material atau lebih tersebut  dikombinasikan dalam skala  makroskopis, akan tetapi reinforcement dan matrix masih dapat dibedakan secara makroskopis [3]. Salah satu material komposit yang saat banyak dikembangkan  adalah Metal  Matrix  Composite (MMC)[4]. Metal  Matrix  Composite merupakan  komposit  dengan menggunakan logam sebagai bahan matriks [5][6]. Keunggulan dari Metal Matrix Composite, antara lain: kapasitas panas spesifik,  konduktivitas  panas  tinggi,  massa  jenis  rendah,  kekuatan  spesifik  tinggi,  kekakuan  spesifik  tinggi,  koefisien ekspansi baik serta ketahanan aus [7][8][9]
Aluminium (Al) salah satu material logam yang digunakan sebagai penguat/ reinforcement pada Metal Matrix Composite (MMC). Hal ini dikarenakan logam Aluminium memiliki sifat ulet, ringan, mudah dibentuk, harga terjangkau. Selain itu, Aluminium merupakan logam yang paling banyak digunakan setelah logam ferrous/besi [10][11]. Al-Cu dan Al 2 O 3 merupakan alumunium paduan yang dapat digunakan sebagai material matrix dan reinforcement pada Metal Matrix Composite (MMC)[12].
Beberapa penelitian Metal Matrix Composite yang menggunakan Al-Cu dan Al 2 O 3 sebagai material matrix dan reinforcement telah  dilakukan.  Pada  tahun  2012  telah  dilakukan  penelitian  yang  membahas  tentang  pengaruh  ukuran partikel alumina (A1 2 O 3 ) terhadap kepadatan sinter dan kekerasan MMC. Ukuran serbuk partikel A1 2 O 3 yang digunakan dalam penelitian ini adalah 0.3 μm, 1.0 μm, 3.0 μm, 12.5 μm, dan 25.0 μm. Adapun hasil dari penelitian adalah ukuran partikel A1 2 O 3 memiliki pengaruh yang kecil terhadap densitas sinter. Reinforcement partikel dengan ukuran partikel 25 µm  dapat  meningkatkan  kerapatan  sinter  dibandingkan  dengan  reinforcement  dengan  ukuran  partikel  lainnya  pada persentase  berat  yang  sama.  Komposit  dengan  ukuran  partikel  yang  lebih  kecil  (3,0  µm)  mampu  meningkatkan  nilai kekerasan MMC yang lebih tinggi[2].
Selanjutnya, penelitian tentang studi karakteristik sifat mekanik alumunium matrix composite (AMC)  dengan paduan  Al,  5%  Cu,  12%  Mg,  15%  SiC  dari  hasil  proses stir  casting dengan  variasi  temperatur  pengadukan.  Variasi temperatur  peleburan  pada  penelitian  ini,  antara  lain:    700˚C,  750˚C,  800˚C  dengan  penambahan  pembasah  Cu  5%, magnesium 12%, dan SiC 15% serta kecepatan pengadukan konstan 600rpm dan waktu pengadukan 10 menit. Hasil dari penelitian ini adalah menurunnya kekuatan tarik dari AMC secara berurutan mulai pada temperatur 700˚C, 750˚C, 800˚C dengan nilai 50 N/mm, 33 N/mm dan 27 N/mm. nilai kekerasan meningkat secara berurutan mulai pada temperatur 700˚C, 750˚C, 800˚C dengan nilai 90.73 BHN, 95.29 BHN dan 98.37 BHN. Kemudian, terjadi penurunan nilai impak secara berurutan  mulai  pada  temperatur  700˚C,  750˚C,  800˚C  dengan  nilai  3.4  Joule/cm 2 ,  2.8  Joule/cm 2 dan  2.8  Joule/cm 2 .
Porositas yang terdapat pada AMC berdasarkan hasil SEM sangat banyak terjadi porositas [13]
Terdapat juga penelitian yang terfokus pada penggunaan  fly ash sebagai penguat yang dikombinasikan Al 2 O 3 dengan variasi temperatur cetakan terhadap sifat kekerasan dan struktur mikro pada MMC. Proses pembuatan spesimen dengan metode metalurgi serbuk. Fly ash sebagai penguat divariasikan pada pencampuran serbuk sebesar 5%, 10%, 15%, 20%, dan 25%. Proses pemadatan dilakukan dengan tekanan isostatik panas agar serbuk menjadi lebih lunak dan lebih
mudah  dipadatkan.  Pengaruh  suhu  pemanasan  pada  cetakan  divariasikan  pada  250 o C,  300 o C,  dan  350 o C  untuk mendapatkan  ikatan  yang  homogen.  Pada  penelitian  yang  dilakukan  diperoleh  hasil  bahwa  nilai  kekerasan  meningkat sebesar  1,7%  sebesar  65,07 HRB  pada  variasi  kadar  fly  ash  10%,  kemudian  terus  menerus  menurun  menjadi  16,92% dengan  nilai  kekerasan  sebesar  55,64  HRB  pada  variasi  kadar  fly  ash  25%.  Hasil  pengamatan  mikroskop  elektron scanning  menunjukkan  bahwa  pengaruh  suhu  pemanasan  cetakan  memberikan  pemerataan  partikel  pada  suhu  300 o C. Partikel yang terikat antara matrik dan reinforcement lebih baik dan pada suhu 250 o C dan 350 o C menunjukkan distribusi partikel penguat yang tidak merata dan mengakibatkan terjadinya aglomerasi partikel penguat pada spesimen produk yang dihasilkan bersifat getas dan menyebabkan penurunan kekerasan pada variasi kadar fly ash di atas 10% [8]
Penelitian lainnya yang terfokus pada pengaruh alumina terhadap kekasaran permukaan akibat permesinan hasil pengecoran squezze dengan variasi campuran alumina 5%, 10% dan 15%. Cetakan di panaskan pada temperatur 200 0 C dan diberi tekanan hidrolik 100 MPa. Dari hasil pengujian kekasaran permukaan campuran alumina 5%, 10% dan 15% memiliki kekasaran berturut-turut sebesar 1.10 Ra, 1.16 Ra dan 1.27 Ra. Hal ini menunjukkan bahwa semakin banyak campuran  alumina  semakin  tinggi  nilai  kekasaran,  akan  tetapi  dari  hasil  foto  mikro  juga  semakin  banyak  campuran alumina menunjukkan semakin banyak pula cacatnya pada komposit Al-Al 2 O 3 [14]
Selain  itu  juga  terdapat  beberapa  penelitian  yang  menggunakan  material  Al-Cu,  antara  lain:  penelitian  yang dilakukan  pada  tahun  2020  oleh  wahyono,  dkk  yang  terfokus  pada  pengaruh hold  melt  time terhadap  paduan  Al-Cu kekerasan dan kekuatan impak piston daur ulang dan pengecoran tembaga. Dalam penelitian ini, tembaga ditambahkan ke pengecoran daur ulang piston untuk mendapatkan pengerasan pelarutan. Namun, titik leleh tembaga mencapai 1200 o C, dua kali lebih tinggi dari titik leleh piston yang mencapai 600 o C. Pada penelitian ini, piston bekas dilebur kembali, dan potongan tembaga dimasukkan ke dalam piston leleh pada suhu 600 o C dan ditahan pada suhu 800 o C selama 60, 75, 90, 105, dan 120 menit. Hasil pengujian spesimen menunjukkan bahwa semakin lama waktu penahanan maka nilai kekerasan dan  ketahanan  benturan  spesimen  semakin  meningkat,  dan  pembentukan  fasa  Al 2 Cu  meningkat  seiring  dengan bertambahnya  waktu  penahanan.  Kekerasan  maksimum  dan  daya  tahan  masing-masing  86,3  BHN  dan  9,6  joule/cm 2 , diperoleh pada tahan leleh 120 menit. Selain itu pada waktu penahanan 90 menit pembentukan fasa Al 2 Cu yang terbentuk semakin meningkat sehingga fasa Al semakin berkurang (15).
Penelitan Penggunaan Al-Cu juga dilakukan oleh putra, dkk dengan fokus pada pengaruh kecepatan pengadukan proses  rheocasting  terhadap  struktur  mikro  dan  fluiditas  paduan  Al-Cu.  Rheocasting  adalah  proses  pengecoran  yang memanfaatkan agitasi solidifikasi untuk mengubah struktur dendrit menjadi non dendrit (globular) dengan memberikan variasi  kecepatan  pengadukan.  Hasil  penelitian  menunjukkan  perubahan  morfologi  dendrit  menjadi  roset  menjadi globuler  dengan  peningkatan  kecepatan  pengadukan  dan  diameter  butir  mengecil  dengan  peningkatan  kecepatan pengadukan. Peningkatan kecepatan pengadukan juga menghasilkan trend nilai fluiditas paduan Al-Cu yang positif pada setiap ketebalan cetakan (16).
Berdasarkan  paparan  latar  belakang  dan  beberapa  hasil  penelitian  tentang  A1 2 O 3 dan Al-Cu  sebagai  material matrix dan reinforcement Metal Matrix Composite ( MMC ) , maka dapat dilihat bahwa A1 2 O 3 dan Al-Cu memiliki potensi yang  cukup  baik  untuk  dikombinasikan  pada  material Metal  Matrix  Composite  ( MMC ) .  Dengan  mengkombinasikan A1 2 O 3 dan Al-Cu diharapkan mampu meningkatkan sifat mekanik dari Metal Matrix Composite ( MMC ) . Dari penelitian- penelitian terdahulu yang menjadi dasar penelitian ini, maka perlu adanya penelitian lanjutan dengan menfokuskan pada “Pengaruh Ukuran Butir Serbuk Al-Cu Terhadap Kekerasan dan Struktur Mikro Metal Matrix Composite Al-Cu + Al 2 O 3 ”. Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui pengaruh ukuran serbuk terhadap peningkatan sifat mekanis kekerasan dan struktur mikro yang terbentuk dari variasi ukuran serbuk pada Metal Matrix Composite .

## 2. Metodologi
Metode yang digunakan didalam penelitian ini adalah  studi eksperimental. Penelitian dilakukan di  Laboratorium Metalurgi Fisik Universitas Widyagama Malang.  Variabel dalam penelitian ini dibagi menjadi 3 bagian yaitu  variabel bebas, variabel terikat, dan variabel terkontol. Variabel bebas pada penelitian ini yaitu variasi ukuran butir Al-Cu dengan ukuran: mesh 30, mesh 40, mesh 50, mesh 100. Variabel Terikat dalam penelitian ini nilai kekerasan dan struktur mikro Metal Matrix Composite Al-Cu+Al 2 O 3 . Variabel terkontrol dalam penelitian ini, antara lain tekanan yang digunakan pada saat  proses hot  isostatic  pressing sebesar  450  Bar/  45  Mpa,  temperatur hot  isostatic  pressing sebesar  400 o C,  waktu penekanan  selama  15  menit,  temperatur  sintering  dan  waktu  tahan  sintering  disamakan  dengan  temperatur  dan  waktu tahan penekanan.
Mulai Studi Literatur
Pengaruh Ukuran Butir Serbuk Al-Cu Terhadap Kekerasan dan Struktur Mikro Metal Matrix Composite Al-Cu + Al 2 O 3
Proses Pencampuran Serbuk Al-Cu (sesuai variasi ukuran butiran) dan Al 2 O 3

## Proses Pembuatan Spesimen menggunakan
metode hot isostatic pressing
Proses Sintering Seluruh Spesimen Metal Matrix Composite Al-Cu+Al 2 O 3
Pengujian Metal Matrix Composite Al-Cu+Al 2 O 3 1. Pengujian Kekerasan 2. Foto Mikro
Analisa Data Kesimpulan Selesai Variabel Bebas Penelitian:
variasi ukuran butir Al-Cu dengan ukuran: mesh 30, mesh 40, mesh 50, mesh 100
Variabel Terikat Penelitian: nilai kekerasan dan struktur mikro Metal Matrix Composite Al-Cu+Al 2 O 3
Gambar 1. Diagram Alir Penelitian
Pada penelitian dimulai dengan mempersiapkan semua peralatan dan bahan. Setelah itu melakukan penimbangan bahan baku seperti Al 2 O 3 dengan Wt 32,68%, Al Wt 37,25%, Si Wt 11,86% dan Cu Wt 2,24%. Variasi ukuran serbuk Al- Cu yang digunakan, antara lain: 30 mesh, 40 mesh, 50 mesh dan 100 mesh. Proses selanjutnya adalah proses pencampuran Al 2 O 3 dan  Al-Cu  yang  telah  ditimbang.  Selanjutnya,  Al 2 O 3 dan  Al-Cu  yang  telah  dilakukan  proses  pencampuran, dilakukan  proses  pencetakan  menggunakan  metode hot  issostatic  pressing. Metode  ini  bertujuan  untuk  mengurangi porositas logam, meningkatkan densitas, meningkatkan sifat mekanik dan kemampuan kerja material. Pada proses hot issostatic pressing , material ditekan dengan tekanan sebesar 450 bar dan temperatur sebesar 400°C. Material MMC Al 2 O 3 + Al-Cu yang telah selesai dilakukan proses hot issostatic pressing, maka selanjutnya dilakukan proses sintering. Dalam proses sintering, material MMC Al 2 O 3 + Al-Cu diberi perlakuan panas dengan temperatur 400°C selama 15 menit. Proses selanjutnya  adalah  pengujian  kekerasan  menggunakan Rockwell  Hardness  Tester pada  material  MMC  Al 2 O 3 +  Al-Cu yang  telah  diberi  perlakuan  panas.  Material  MMC  Al 2 O 3 +  Al-Cu  yang  telah  dilakukan  pengujian  kekerasan,  maka selanjutnya dilakukan foto  mikro untuk  mengetahui struktur dari masing-masing variasi  MMC  Al 2 O 3 +  Al-Cu dengan menggunakan digital microscope.
Spesifikasi Rockwell Hardness Tester: Preload : 98,1 N (10 kg) Beban pengujian : 60 kg, 100 kg dan 150 kg. Skalah Rockwell : 20-88 HRA, 20-100 HRB dan 20-90 HRC Tinggi mkasimum sampel uji : 170 mm Kedalaman maksimum sampel uji  : 165 mm Gambar 2 . Rockwell Hardness Tester Spesifikasi Digital Microscope: Image Sensor :  0.3 Cmos Sensor (Interpolated To 2.0 Mpix) Photo Resolution :  Up To 2560*1920 Video Capture Resolution :  Up To 640*480 Focus Range :  15mm~40mm Frame Rate :  Up To 30 Fps Available Video Format :  Avi Available Photo Format :  Bmp/Jpg Adjustable Illumination :  8 Built-In Led Diodes Pc Interface :  Usb 3.0/2.0/1.1 Usb Powered :  5v Direct Current Compatible Os :  Windows Xp/Vista/8 Additional Measurement & Calibration :  Micro-Measurement Tool Available Colour Versions :  Matt Black Dimensions :  112 mm x 33 mm Weight :  300g Gambar 3 . Digital Microscope
3. Hasil dan pembahasan
3.1. Analisa Kekerasan Metal Matrix Composite (MMC) Al 2 O 3 + Al-Cu dengan Variasi Ukuran Serbuk Al-Cu Berdasarkan hasil pengujian kekerasan pada material MMC Al 2 O 3 + Al-Cu dengan masing-masing variasi setiap spesimen,  maka  diperoleh  nilai  kekerasan  yang  telah  digambarkan  dalam  sebuah  grafik  seperti  pada  gambar  4  dan  5 dibawah ini.
19.30
20.72 22.28 23.96 0 5 10 15 20 25 30 mesh 30 mesh 40 mesh 50 mesh 100 Nila i K ek er a sa n Al -Cu (H RB ) Variasi Ukuran Butiran Al-Cu
Dari data hasil uji kekerasan diatas terhadap specimen Al-Cu dapat menunjukan data pengujian kekerasan yang dilakukan menggunakan (Rockwell Hardness Tester) dengan satuan HRB (Hardness Rockwell Ball). Serbuk Al-Cu tanpa campuran dengan mesh 30 menghasilkan kekesaran sebesar 19,30 HRB, mesh 40 menghasilkan kekesaran sebesar 20,72 HRB, mesh 50 menghasilkan kekesaran sebesar 22,28 HRB, dan mesh 100 menghasilkan kekesaran sebesar 23,96 HRB. Untuk  menentukan  mesh  digunakan  alat  sieve  machine  alat  berupa  penyaringan  berlapis  dan  adanya  nilai  mesh  pada saringan ini. Semakin kecil ukuran mesh pada serbuk Al-Cu maka ukuran butir yang dihasilkan besar, sedangkan ukuran mesh paling besar maka ukuran butiran kecil. Maka dari itu kekerasan mesh 30 memiliki ukuran butir yang besar sehingga kerapatan antara butir satu dengan yang lainnya mengikat tetapi tidak rapat. Sedangkan pada mesh 40 memiliki ukuran butir yang sedang sehingga kerapatan antara butir satu dengan yang lainnya mengikat tetapi tidak rapat, mesh 50 memiliki ukuran butir yang kecil sehingga kerapatan antara butir satu dengan yang lainnya mengikat rapat, maka dari itu kekerasan meningkat. Pada mesh 100 memiliki ukuran butir lebih kecil sehingga kerapatan antara butir satu dengan yang lainnya saling  mengikat rapat, maka dari itu kekerasannya  mesh 100 meningkat sedangkan pada mesh 30  memiliki kekerasan yang rendah.
Gambar 5. Perbandingan Nilai Kekerasan Al-Cu dengan Metal Matrix Composite Al-Cu +Al 2 O 3
Dari  data  hasil  uji  kekerasan  diatas  terhadap  specimen  Al-Cu  +  Al 2 O 3 dapat  menunjukan  data  pengujian kekerasan  yang  dilakukan  menggunakan  (Rockwell  Hardness  Tester)  dengan  satuan  HRB  (Hardness  Rockwell  Ball). Serbuk Al-Cu + Al 2 O 3 campuran dengan mesh 30 menghasilkan kekerasan sebesar 20,22 HRB, mesh 40 menghasilkan kekerasan  sebesar  21,68  HRB,  mesh  50  menghasilkan  kekerasan  sebesar  23,22  HRB,  dan  mesh  100  menghasilkan kekerasan sebesar  25,38 HRB. Untuk menentukan mesh digunakan alat sieve machine alat berupa penyaringan berlapis dan adanya nilai  mesh pada saringan ini. Semakin kecil ukuran  mesh  maka butiran serbuk  Al-Cu +  Al 2 O 3 maka  hasil ukuran  butirnya  besar,  sedangkan  ukuran  mesh  paling  besar  maka  ukuran  butirannya  lebih  kecil.  Mesh  30  memiliki ukuran  butir  yang  besar  dan  di  campurkan  dengan  Al 2 O 3 sehingga  kerapatan  antara  butir  satu  dengan  yang  lainnya mengikat tetapi tidak rapat, sedangkan pada mesh 40 memiliki ukuran butir yang sedang dan di campurkan dengan Al 2 O 3 sehingga kerapatan antara butir satu dengan yang lainnya mengikat tetapi rapat, pada mesh 50 memiliki ukuran butir yang kecil dan di campurkan Al 2 O 3 sehingga kerapatan antara butir satu dengan yang lainnya mengikat rapat, sedangkan pada mesh 100 memiliki ukuran butir lebih kecil dan di campurkan dengan Al 2 O 3 sehingg kerapatan antara butir satu dengan lainnya  lebih  mengikat  rapat  maka  dari  itu  kekerasan  pada  mesh  100  meningkat  sedang  mesh  30  memiliki  kekerasan terendah.
20.22 21.68 23.22 25.38 0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30 mesh 30 mesh 40 mesh 50 mesh 100 Nila i K ek er a sa n Al -Cu + Al 2 O 3 (H RB ) Nila i K ek er a sa n Al -C u (H R B ) Variasi Ukuran Butiran Al-Cu + Al 2 0 3 (Mesh) Al-Cu Al-Cu+Al2O3 Linear (Al-Cu+Al2O3)
3.2. Analisa Struktur Mikro Metal Matrix Composite Al-Cu + Al 2 O 3 dengan Variasi Ukuran Serbuk Al-Cu
Gambar 6 . Struktur Mikro (A) Al-Cu, (B) Metal Matrix Composite Al-Cu + Al 2 O 3 dengan Ukuran Butir Serbuk mesh 30
Dari Gambar 6 dapat dilihat struktur mikro dari logam Al-Cu dan Metal Matrix Composite Al-Cu + Al 2 O 3 dengan ukuran butir serbuk mesh 30. Perbedaan dari logam Al-Cu dan Metal Matrix Composite Al-Cu + Al 2 O 3 yang dilihat dari mikroskop  1000x  yaitu  adalah  kerapatan  butir  dan  porositas  setiap  specimen.  Pada  logam  Al-Cu  dengan  ukuran  butir serbuk  mesh  30  terdapat  porositas  sebesar  14.5%.  Sedangkan,  pada Metal  Matrix  Composite Al-Cu  +  Al 2 O 3 dengan ukuran butir serbuk mesh 30 terdapat porositas sebesar 14.5%.
Gambar 7 . Struktur Mikro (A) Al-Cu, (B) Metal Matrix Composite Al-Cu + Al 2 O 3 dengan Ukuran Butir Serbuk mesh 40
Dari gambar 7 dapat dilihat struktur mikro dari logam Al-Cu dan Metal Matrix Composite Al-Cu + Al 2 O 3 dengan ukuran butir serbuk mesh 40. Perbedaan dari logam Al-Cu dan Metal Matrix Composite Al-Cu + Al 2 O 3 yang dilihat dari mikroskop  1000x  yaitu  adalah  kerapatan  butir  dan  porositas  setiap  specimen.  Pada  logam  Al-Cu  dengan  ukuran  butir serbuk  mesh  40  terdapat porositas  sebesar  14.25%.  Sedangkan,  pada Metal  Matrix  Composite Al-Cu  +  Al 2 O 3 dengan ukuran butir serbuk mesh 40 terdapat porositas sebesar 14%.
Gambar 8 . Struktur Mikro (A) Al-Cu, (B) Metal Matrix Composite Al-Cu + Al 2 O 3 dengan Ukuran Butir Serbuk mesh 50
Dari gambar 8 dapat dilihat struktur mikro dari logam Al-Cu dan Metal Matrix Composite Al-Cu + Al 2 O 3 dengan ukuran butir serbuk mesh 50. Perbedaan dari logam Al-Cu dan Metal Matrix Composite Al-Cu + Al 2 O 3 yang dilihat dari mikroskop  1000x  yaitu  adalah  kerapatan  butir  dan  porositas  setiap  specimen.  Pada  logam  Al-Cu  dengan  ukuran  butir serbuk mesh 50 terdapat porositas sebesar 13%. Sedangkan, pada Metal Matrix Composite Al-Cu + Al 2 O 3 dengan ukuran butir serbuk mesh 50 terdapat porositas sebesar 12.5%.
Gambar 9 . Struktur Mikro (A) Al-Cu, (B) Metal Matrix Composite Al-Cu + Al 2 O 3 dengan Ukuran Butir Serbuk mesh 100
Dari gambar 9 dapat dilihat struktur mikro dari logam Al-Cu dan Metal Matrix Composite Al-Cu + Al 2 O 3 dengan ukuran butir serbuk mesh 100. Perbedaan dari logam Al-Cu dan Metal Matrix Composite Al-Cu + Al 2 O 3 yang dilihat dari mikroskop  1000x  yaitu  adalah  kerapatan  butir  dan  porositas  setiap  specimen.  Pada  logam  Al-Cu  dengan  ukuran  butir serbuk  mesh  100  terdapat  porositas  sebesar  8.25%.  Sedangkan,  pada Metal  Matrix  Composite Al-Cu  +  Al 2 O 3 dengan ukuran butir serbuk mesh 100, terdapat porositas sebesar 8%.

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian “pengaruh ukuran butir serbuk Al-Cu terhadap kekerasan dan struktur mikro metal matrix  composite Al-Cu  +  Al 2 O 3 ”  yang  telah  dilakukan,  maka  dapat  disimpulkan  bahwa  Ukuran  butir  serbuk  Al-Cu mempengaruhi nilai kekerasan dari Metal Matrix Composite Al-Cu + Al 2 O 3 . Nilai kekerasan tertinggi dimiliki oleh Metal Matrix  Composite Al-Cu +  Al 2 O 3 dengan ukuran butir serbuk  Al-Cu  mesh 100  yaitu  sebesar 25.38 HRB. Sedangkan, Nilai kekerasan terendah dimiliki oleh Metal Matrix Composite Al-Cu + Al 2 O 3 dengan ukuran butir serbuk Al-Cu mesh 30 yaitu sebesar 20.22 HRB. Dari hasil nilai  kekerasan tersebut dapat disimpulkan bahwa  semakin besar ukuran butir serbuk Al-Cu, maka semakin tinggi nilai kekerasan yang dihasilkan oleh Matrix Composite Al-Cu + Al 2 O 3 . Sebaliknya, semakin kecil ukuran butir serbuk Al-Cu, maka semakin rendah nilai kekerasan yang dihasilkan oleh Matrix Composite Al-Cu + Al 2 O 3 . Ukuran butir serbuk Al-Cu mempengaruhi struktur mikro dari Metal Matrix Composite Al-Cu + Al 2 O 3 .
Persentase porositas tertinggi yang terdapat pada Metal Matrix Composite Al-Cu + Al 2 O 3 yaitu dengan ukuran butir serbuk Al-Cu mesh 30 sebesar 14.5%. Sedangkan, Persentase porositas terendah yang terdapat pada Metal Matrix Composite Al-Cu + Al 2 O 3 yaitu dengan ukuran butir serbuk Al-Cu mesh 100 sebesar 8%. Dari analisa struktur milro tersebut dapat disimpulkan  bahwa  semakin  besar  ukuran  butir  serbuk  Al-Cu,  maka  semakin  rendah  porositas  yang  dihasilkan  oleh Matrix Composite Al-Cu + Al 2 O 3 . Sebaliknya, semakin kecil ukuran butir serbuk Al-Cu, maka semakin tinggi persentase porositas yang dihasilkan oleh Matrix Composite Al-Cu + Al 2 O 3 .

## Daftar Pustaka
[1]. Julianti IA, Susila AB, Handoko E. Sifat Mekanik dan Termal Material Komposit Logam Al-Cu-Mg/Sic melalui Proses Annealing Hasil Stir Casting. In: Prosiding SNIPS 2017 [Internet]. Serpong: Program Studi Teknik Mesin
Kampus Institut Teknologi Indonesia; 2017. p. 290–5. Available from:
https://ifory.id/proceedings/2017/RFdrG9aTL/snips_2017_inggit_alfiani_julianti_8lxwpsayd0.pdf
[2]. Ahmad KR, Jamaludin SB, Hussasin LB, Ahmad ZA. The influence of alumina particle size on sintered density and hardness of discontinuous reinforced aluminum metal matrix composite. J Teknol. 2005;42(A):49–57.
[3]. Nayiroh  N.  Teknologi  Material  Komposit  [Internet].  2013.  p.  1–21.  Available  from:  http://nurun.lecturer.uin- malang.ac.id/wpcontent/uploads/sites/7/2013/03/Material-Komposit.pdf.
[4]. Nuruzzaman DM, Kamaruzaman FFB. Processing and mechanical properties of aluminium-silicon carbide metal matrix composites. IOP Conf Ser Mater Sci Eng. 2016;114(1):1–8.
[5]. Arrahim MG, Wicaksono LH. Pengaruh bentuk partikel fraksi penguat fly ash pada peningkatan kekerasan dalam pembuatan metal matrik komposit. In: CIASTECH. 2021. p. 321–6.
[6]. Vani  VV,  Chak  SK.  The  effect  of  process  parameters  in  Aluminum  Metal  Matrix  Composites  with  Powder Metallurgy. Manuf Rev. 2018;5(7):1–13.
[7]. Prabowo  TA,  Sidharta  I.  Studi  Eksperimental  Pengaruh  Penambahan  Al2O3  Terhadap  Kekuatan  Tarik  Pada Alumunium  Matrix Composite. Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik. Institut Teknologi Sepuluh Nopember; 2017.
[8]. Arrahim MG, Suprapto W, Gapsari F. Pengaruh Fraksi Penguat Fly Ash dan Temperatur Cetakan Terhadap Sifat Kekerasan dan Struktur Mikro pada MMC. Rekayasa Mesin. 2021;12(3):725–32.
[9]. Bukhari MZ, Hashmi MSJ, Brabazon D. The Effects of Sintering Parameter to the Microstructure and Thermal Properties  of  CuSiC  Composite  for  Electronic  Packaging  Application  Republic  of  Ireland.  2013;7(5):350–65.
Available from:
http://doras.dcu.ie/20534/1/_Zaman_AusJBAS_2013_Effects_of_sintering_parameters_for_CuSiC.pdf
[10].  Widodo  B,  Subardi  A.  Pengujian  Sifat  Mekanik  dan  Struktur  Mikro  Aluminium  Matrix  Composite  (  Amc  ) Berpenguat Partikel Silikon Karbida ( SiC ) dan Alumina (AL2O3). In: Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2019. 2019. p. 295–303.
[11].  Arsyad H, Wardana ING, Suprapto W, Purnowidodo A. Size effect on deformation characteristic of aluminum under impact loading condition. Int J Appl Eng Res. 2014;9(20):7821–33.
[12].  Pramono  A,  Zulfia  A,  Alhamidi  A,  Alfirano  A,  Suryana  S,  Milandia  A.  Characteristics  of  aluminum-based
composites  reinforced  of  Al2O3/B4C  by  accumulative  roll  bonding  (ARB).  Tek  J  Sains  dan  Teknol.
2021;17(2):119–24.
[13].  Saefuloh I, Pramono A, Hikmatullah R. Studi Karakteristik Sifat Mekanik Alumunium Matrix Composite (AMC) Paduan AL, 5%Cu, 12%Mg, 15% SiC Hasil Proses Stir Casting dengan Variasi Temperatur Pengadukan. Teknika. 2018;12(2):151–64.
[14].  Nafili AI, Respati SMB, Santoso B. Pengaruh kandungan alumina terhadap kekasaran permukaan dan foto mikro permesinan pada komposit Al-Al2O3. J Tek Mesin Indones. 2017;12(2):94–7.
[15].   Suprapto  W,  Arrahim  MG,  Setyawan  PE.  The  Effect  Of  Hold  Melt  Time  Against  Al-Cu  Alloy  Hardness  And Impact Strength On Recycled Piston And Copper Casting. J SOUTHWEST JIAOTONG Univ. 2020;55(3):1–7.
[16].   Putra  MRF,  Suprapto  W,  Sonief  AA.  Pengaruh  Kecepatan  Pengadukan  Proses  Rheocasting  Terhadap  Struktur Mikro dan Fluiditas Paduan Al-Cu. Rekayasa Mesin. 2019;10(3):257–63.