ISSN: 2527-6212, Vol. 2 No. 2, pp. 88-99                                                                               Accepted : 2017-10-20 © 2017 Pres Univ Press Publication, Indonesia

## ANALISA STRUKTUR MIKRO DAN SIFAT MEKANIK PADA
COPPER-IRON MELALUI PROSES MECHANICAL MILLING DAN
CONTINUOUS SINTERING
Asep Suhandi 1,a , Lydia Anggraini 2
1 Program Sarjana Teknik Mesin, Universitas Presiden, Jawa Barat, Indonesia
2 Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Presiden, Jawa Barat, Indonesia
a asep_suhandi@yahoo.co.id, b lydia.anggra@president.ac.id
Abstrak. Mechanical Alloying (MA) / Mechanical Milling (MM) adalah proses pengolahan serbuk logam  padatan  meliputi  penyatuan  dan  penghancuran  ulang  partikel  serbuk  dengan  menggunakan high-energy  ball  mill .  Perbedaan  nya  tergantung  pada  apakah  transfer  material  terlibat  atau  tidak selama pemrosesan. Penelitian dilakukan dengan menganalisa pengaruh proses mechanical milling dengan  membandingkan  struktur  mikro  dan  sifat  mekanik  pada copper-iron antara  yang  sebelum milling (sampel 1) dan setelah di milling selama  2 jam (sampel 2). Sampel di  buat  menjadi green compact proses cold  pressing dengan  sistem  penekanan  menggunkaan  mekanisme  mekanik  dan teknik penekanan ganda. Proses sintering menggunakan mesin tipe kontinu dengan konveyor sabuk mesh  dan  tipe furnace adalah muffle .  Setelah  itu  didinginkan  dengan  proses natural  water  jacket . Pengujian  kekerasan vicker dan  pengujian  kekuatan  ( tensile  strength  test )  dilakukan  untuk mengetahui  sifat  mekanik  paduan copper-iron yang  terjadi.  Nilai  rata-rata  kekerasan  sampel  1 (sebelum milling ) adalah 39,8 HV. Nilai rata-rata kekerasan sampel 2 (setelah milling ) adalah 74,9 HV. Nilai yield strength (σ) sampel 1 adalah 17,597MPa, dan nilai ductility (ε) adalah 0,119. Nilai yield  strength (σ)  sampel  2  adalah  18,547MPa,  dan  nilai ductility (ε)  adalah  0,073.  Pengamatan struktur mikro dilakukan bertujuan untuk mengetahui fisiologis permukaan paduan yang terbentuk dan  mengetahui  persebaran  komposisi  yang  terjadi.  Pengamatan  struktur  mikro  sampel  1 menunjukkan  tebentuknya  fasa  solid  ε  (warna  silver)  merupakan  area  unsur iron yang  terbentuk dengan  ukuran  besar.  Fasa  solid  γ  (warna orange )  merupakan  area  unsur copper yang  terbentuk dengan  ukuran  besar.  Unsur-unsur  yang  terlihat  adalah copper (Cu)  dan iron (Fe)  yang  memiliki persentase  besar  terbentuk  dengan  ukuran  besar  (>50  µm),  dan  pori  yang  terjadi  juga  berukuran besar (>50 µm). Untuk unsur karbon (C), terlihat berwarna abu-abu, dengan jumlah sedikit. Untuk unsur  lain,  seperti  seng  (Zn),  fosfor  (P),  dan  Tin  (Sn),  umumnya,  unsur-unsur  tersebut  berada  di batas  butir  unsur  iron  (Fe)  dan  copper  (Cu).  Pengamatan  struktur  mikro  sampel  2  menunjukkan tebentuknya fasa solid ε (warna silver) menunjukkan area unsur iron yang terbentuk dengan ukuran yang lebih kecil. Fasa solid γ (warna putih) menujukkan area unsur copper yang terbentuk dengan ukuran yang lebih kecil. Unsur-unsur yang terlihat adalah copper (Cu) dan iron (Fe) dengan ukuran kecil  (<50  µm),  dan  pori  yang  terjadi  berukuran  kecil.  Dari  hasil  pengujian  dan  analisa menunjukkan  bahwa  dengan  mengecilkan  ukuran  serbuk  logam  dengan  di milling selama  2  jam dapat  meningkatkan  kekerasan  dan yield  strength produk.  Walaupun  produk  mejadi  lebih  getas yang di tunjukkan oleh nilai ductility menurun.
Kata kunci. mechanical milling, copper-iron, struktur mikro, sifat mekanik
Abstract. Mechanical Alloying (MA) / Mechanical Milling (MM) is a process of processing of solid metal powders including the union and re-destruction of powder particles by using high-energy ball mill. The difference depends on whether material transfer is involved or not during processing. The study  was  conducted  by  analyzing  the  effect  of  the  mechanical  milling  process  by  comparing  the microstructure  and  mechanical  properties  of  the  copper-iron  between  the  ones  before  milling (sample  1)  and  after  milling  for  2  hours  (sample  2).  The  sample  was  made  into  a  green  compact cold  pressing  process  with  an  emphasis  system  using  mechanical  mechanisms  and  dual  emphasis

## Journal of Mechanical Engineering and Mechatronics 2017
techniques. Sintering process using continuous type machine with conveyor belt mesh and furnace type  is  muffle.  After  that  cooled  with  natural  water  jacket  process.  Vicker  hardness  testing  and strength  testing  (tensile  strength  test)  is  performed  to  determine  the  mechanical  properties  of copper-iron alloys that occur. The mean value of sample 1 hardness (before milling) was 39.8 HV. The mean value of sample hardness 2 (after milling) was 74.9 HV. The value of the yield strength (σ) of sample 1 is 17.597MPa, and the value of ductility (ε) is 0.119. The value of the yield strength (σ)  of  sample  2  is  18.547MPa,  and  the  value  of  ductility  (ε)  is  0.073.  The  observation  of  micro structure  was  done  to  know  the  physiological  surface  of  the  alloy  formed  and  to  know  the distribution  of  the  composition.  Observation  of  sample  microstructure  1  shows  solid  phase formation ε (silver color) is an area of iron element formed with large size. Solid phase γ (orange color)  is  an  area  of  copper  element  formed  with  large  size.  The  visible  elements  are  copper  (Cu) and iron (Fe) which have a large percentage formed with large size (> 50 μm), and the pore is also large (> 50 μm). For carbon element (C), it looks gray, with a small amount. For other elements, such as zinc (Zn), phosphorus (P), and Tin (Sn), generally, they are at the grain boundary of iron (Fe)  and  copper  (Cu)  elements.  Observation  of  sample  microstructure  2  shows  solid  phase formation ε (silver color) showing iron area area formed with smaller size. The solid phase γ (white color)  shows  the  copper  element  area  formed  with  a  smaller  size.  The  elements  seen  are  copper (Cu)  and  iron  (Fe)  with  a  small  size  (<50  μm),  and  small  pores  occur.  From  the  test  results  and analysis showed that by shrinking the size of metal powder by milling for 2 hours can increase the hardness  and  yield  strength  of  the  product.  Although  the  product  becomes  more  brittle  which  is indicated by the decreased ductility value.
Keywords. mechanical milling, copper-iron, microstructure, mechanical properties

## I. PENDAHULUAN
Industri  otomotif  merupakan  industri  utama  di  Indonesia.  Salah  satu  industri  pendukungnya adalah  industri  komponen  otomotif.  Proses  manufaktur  komponen  berusaha  membuat  produk dengan  massa  lebih  ringan,  performa  yang  baik,  durability  dan  realibility  yang  baik.  Salah  satu bagian  yang  digunakan  di  kendaraan  roda  empat  adalah  komponen  electric  starter.  Salah  satu komponen  yang  ada  di  electric  starter  adalah  bearing  starter.  Proses  pembuatan  electric  starter menggunakan bahan baku serbuk logam (powder metallurgy).
Perkembangan  teknologi  powder  metallugy  bertujuan  untuk  meningkatkan  kualitas  dan effisiensi  dari  produk  yang  dibuat.  Salah  satu  perkembangan  terkini  adalah  dengan  mengecilkan ukuran butir serbuk logam. Beberapa proses mengecilkan ukuran serbuk logam antara lain dengan mechanical milling yang bertujuan untuk membentuk serbuk logam dengan ukuran yang lebih kecil, sehingga dapat diperoleh kualitas yang lebih baik saat manufaktur dengan menggunakan teknologi powder  metallurgy.  Salah  satu  proses  mechanical  milling  adalah  high  energy  ball  milling  yang menggunakan bola-bola baja untuk menumbuk serbuk logam. Serbuk logam copper-iron yang telah di  milling, digunakan sebagai  bahan penelitian.  Penelitian dilakukan untuk mengetahui perubahan sifat  mekanik  yang  terjadi  pada  produk  dengan  ukuran  serbuk  logam  yang  lebih  kecil.  Hasil penelitian  ini  diharapkan  dapat  digunakan  sebagai  referensi  untuk  meningkatkan  kualitas  produk dengan bahan baku serbuk logam copper-iron.

## II. METODOLOGI PENELITIAN
Gambar 2.1  Diagram Alir Proses
Sampel  serbuk  logam  c opper-iron telah  dalam  bentuk  campuran  ( mixing )  100  gram.  Serbuk logam  dipisahkan  menjadi  2  bagian  (@50  gram).  Satu  bagian  di milling dan  satu  bagian samadengan  kondisi  awal.  Serbuk  logam  c opper-iron di milling dengan  metoda ball  milling . Parameter milling yang digunakan ditunjukkan pada tabel berikut :
Tabel 2.1 parameter milling serbuk logam copper-iron Tipe milling LIPI High Energy Milling E3D (HEM-E3D) Lama waktu milling 2 jam Kecepatan milling 700 ~ 1400 rpm Media grinding Stainless steel ball Diameter bola 5 mm BPR 5 : 1 Volume di kontainer 50 ml
Pembuatan  sampel green  compact menggunakan  mesin compacting  Yoshizuka  SP-20  High Speed  Compacting  Press dengan  jenis cold  pressing karena  dilakukan  di  suhu  ruangan.  Untuk penggerak  dan  distribusi  gaya,  mesin compacting yang  digunakan  menggunkaan  mekanisme mekanik ( mechanical press ), yaitu memanfaatkan cam sebagai distribusi penggerak utama. Teknik penekanan  produk  menggunakan  teknik  penekanan  ganda  ( double  acting  pressing ).  Peralatan die compacting adalah  peralatan  yang  di  pasang  di die  set ,  antara  lain die,  upper  punch,  lower punch, dan core rod.
Sample serbuk logam  yang telah di mixing
Serbuk logam d i milling selama 2 jam untuk memperhalus ukuran butir
Serbuk di bentuk dengan mesin Pres compacting menjadi green compact
Analisa Struktur mikro dengan mikroskop
Uji kekerasan Vickers
Uji kekuatan (tensile strength test) Data Pengamatan Pembahasan Kesimpulan Sintering produk green compact menjadi homogen

## Journal of Mechanical Engineering and Mechatronics 2017
Sampel  green  compact  di  sintering  dengan  mesin sinteringTSFE7-6W  Mesh  belt  sintering furnace .  Tipe sintering adalah  kontinu  dengan  konveyor  sabuk  mesh.  Lebar  sabuk  mesh  adalah  7 inch (178 mm). Pengaturan dan parameter sintering dapat dilihat tabel berikut :
Tabel 2.2 pengaturan dan parameter sintering Tipe mesin konveyor sabuk mesh Temperatur zona burn-off 650 o C Temperatur zona suhu tinggi 850 o C Panjang zona burn-off 768 mm Panjang zona suhu tinggi 2364 mm Panjang zona pendingin 2500 mm Kecepatan konveyor mesh 65 mm/min Kecepatan pemanasan 69 o C/menit Lama waktu sintering ± 36 min Kecepatan pendinginan 21 o C/menit Atmosfer N 2 ; H 2 Tipe furnace muffle Tipe pendingin natural water jacket
Uji kekerasan ini dilakukan untuk mengetahui sifat mekanik dari paduan menggunakan alat uji kekerasan  Vickers  Mitutoyo  tipe  AVK-CO  berindentor  intan  dengan  beban  5  kilogram  dan hold time selama 5 detik. Pengujian dilakukan berulang kali untuk mencari nilai hasil uji kekerasan yang dianggap mewakili nilai kekerasan dari paduan.
Uji kekuatan ini dilakukan menggunakan alat uji Universal testing Gotech tipe AI-70005 servo control dengan beban 5 kN dan software pengolah data U60 Gotech . Pengujian dilakukan satu kali karena sampel akan patah dalam satu kali  pengujian.
Studi metalografi produk sinter sangat penting untuk mempelajari jenis dan morfologi struktur mikro sampel. Sehingga dapat  di  ketahui  pengaruh proses produksi sampel terhadap sifat  material sampel. Pengujian mikrostruktur material di mulai dari persiapan sampel, mounting sampel, proses grinding  &  polishing,  etching  dengan  bahan  kimia  (FeCl 3 ),  kemudian  di  analisa  dengan menggunakan mikroskop kamera digital Olympus tipe DP21 dengan perbesaran 500x.

## III. HASIL, PEMBAHASAN DAN ANALISA
Material  serbuk  logam  yang  digunakan  sebagai  bahan  baku  adalah  campuran  serbuk  logam dengan komposisi ditunjukkan tabel berikut :
Table 3.1  komposisi serbuk logam Unsur Komposisi Besi (Fe) 47.54% Tembaga (Cu) 46.9% Seng (Zn) 2.0% Fosfor (P) 0.37% Tin (Sn) 2.1% Karbon (C) 0.49% Lube 0.6%

## Journal of Mechanical Engineering and Mechatronics 2017
Gambar 3.1 Ukuran serbuk logam sebelum di milling

## Gambar 3.2 Ukuran serbuk logam setelah di milling
Serbuk yang digunakan memiliki ukuran butir bervariasi . Ukuran dan bentuk serbuk logam di analisa  menggunakan  mikroskop.    Ggambar  3.1  menunjukkan  variasi  serbuk  logam copper-iron sebelum di milling . Ukuran serbuk logam antara 26 μm sampai dengan 85 μm. Bentuk serbuk tidak beraturan dan permukaan serbuk tidak rata. Gambar 3.2 menunjukkan ukuran serbuk logam copper- iron setelah  di milling menjadi  lebih  kecil.  Ukuran  serbuk  logam  antara  6  μm  sampai  dengan  30 μm. Bentuk serbuk lebih teratur dan bulat dan permukaan serbuk lebih merata.
Serbuk logam dibentuk menggunakan mesin pres compacting menjadi produk green compact . Parameter  mesin  yang  digunakan  adalah  sama  antara  sampel  1  dan  sampel  2,  sehingga  dimensi sampel  1  dan  sampel  2  adalah  sama.  Produk  yang  telah  dibuat,  di  ukur density nya.  Menghitung density produk, menggunakan prinsip archimides . Nilai green density di tunjukan tabel 3.2.
Dimana, A = massa produk di udara.
B = massa produk di udara (setelah pori-pori diperrmukaan part ditutup, produk di rendam di dalam oli kemudian di vacuum ).
C = massa produk di air (setelah di vacuum dengan oli). 'ρ = massa jens air ( )
Table 3.2 Green density sampel 1 (sebelum milling) dan sampel 2 (setelah milling ) Massa (gram) Density No. A B C (g/cm 3 ) 1 1,952 2,013 1,695 6,138 2 1,913 1,982 1,673 6,191
Sampel produk yang telah di sintering , di ukur density nya untuk memeriksa perubahan density yang terjadi. Dari hasil pengukuran, diperoleh nilai sinter density ditunjukan tabel berikut.
50 µm 40 µm 26 µm 46 µm 85 µm 50 µm 500X 500X 50 µm 500X 26 µm 30 µm 10 µm 6 µm
500X 50 µm

## Journal of Mechanical Engineering and Mechatronics 2017
Table 3.2 Sinter density sampel 1 (sebelum milling) dan sampel 2 (setelah milling ) Massa (gram) Density No. A B C (g/cm 3 ) 1 1,935 1,995 1,681 6,162 2 1,890 1,952 1,649 6,238
Proses sintering menyebebakan  penurunan  volume  sampel  produk  karena  adanya  penyusutan pori ( shrinkage ). Nilai shrinkage dihitung dengan membandingkan dimensi sampel setelah sintering terhadap  sampel  sebelum  sintering  ( green  compact ).  Persentase shrinkage dihitung  dengan menggunakan rumus :
Shrinkage = x100%
Dimana : A = Dimensi sebelum sintering B = Dimensi setelah sintering
Perubahan  dimensi  untuk  sampel  1  ditunjukkan  gambar  3.3  dan  gambar  3.4  menunjukkan perubahan dimensi untuk sampel 2.
Shrinkage tinggi sampel 1 = x100% = 0,91%
Shrinkage diameter luar sampel 1 = x100% = 0,44% Shrinkage tinggi sampel 2 = x100% = 1,91% Shrinkage diameter luar sampel 2 =
x100% = 7,2%
Identifikasi  komposisi  kimia  pada  paduan  dilakukan  untuk  mengetahui  persentase  unsur yang  terdapat  pada  paduan  setelah  di sintering .  Tabel  4.6  menujukkan  jumlah  komposisi  kimia, dimana  ada  sedikit  perubahan  dibandingkan  dengan  komposisi  kimia  serbuk  logam  sebelum  di sintering . ini karena sejumlah lubricant terbakar dan menguap selama proses sintering.
3.920 11.110 3.884 11.061 0 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000 Tinggi Diameter luar (mm ) Perubahan dimensi sampel 1 green compact setelah sintering 3.920 11.110 3.845 10.310 0 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000 Tinggi Diameter luar (m m ) Perubahan dimensi sampel 2 green compact setelah sintering
Gambar 3.3 Perubahan dimensi sampel 1 (sebelum milling ) Gambar 3.4 Perubahan dimensi sampel 2 (setelah milling )
Table 3.3  komposisi paduan Unsur Komposisi Besi (Fe) 48.31% Tembaga (Cu) 46.77% Seng (Zn) 1.99% Fosfor (P) 0.43% Tin (Sn) 2.01% Karbon (C) 0.49%
Uji  kekerasan  dilakukan  untuk  mengetahui  nilai  kekerasan  dari  paduan.  Pengujian  dilakukan sebanyak  sepuluh  kali  untuk  mencari  nilai  hasil  uji  kekerasan  yang  dianggap  mewakili  nilai kekerasan dari paduan.  Data hasil pengujian di  peroleh lebar diagional  hasil penjejakan. Rata-rata lebar  diagonal  digunakan  untuk  menghitung  nilai  kekerasan vickers dengan  menggunakan  rumus [6]:
HV =
HV =
Dimana : F = Beban yang diberikan (kg)
D = Diagonal rata-rata hasil penekanan indentor
'  = Sudut permukaan indentor intan (136 O )
Pengujian  kekerasan  dilakukan  sebanyak  10  kali  pengambilan  data.  Dengan  tujuan  untuk mendapatkan nilai yang mewakili nilai kekerasan dari paduan.
D1 D2 D1 D2 Gambar 3.5 Foto mikro sampel 1 (sebelum milling )  uji kekerasan Vickers
Gambar 3.6 Foto mikro sampel 2 (sebelum milling )  uji kekerasan Vickers

## Journal of Mechanical Engineering and Mechatronics 2017
Gambar 3.7 menunjukkan nilai kekerasan sampel 1. Nilai terendah adalah 38,1 HV dan nilai kekerasan tertinggi adalah 41,5 HV. Rata-rata nilai kekrasan sampel 1 adalah 39,8 HV. Gambar 3.8 menunjukkan nilai kekerasan sampel 2. Nilai terendah adalah 70,6 HV dan nilai kekerasan tertinggi adalah  80,9  HV.  Rata-rata  nilai  kekrasan  sampel  1  adalah  74,9  HV.  Dari  data  hasil  pengujian hardness  vickers  diatas  menunjukkan  nilai  kekerasan  sampel  2  lebih  tinggi  dari  pada  sampel  1. Menunjukkan produk dengan bahan baku serbuk logam yang lebih kecil ukuran butirnya memiliki nilai kekerasan vickers yang lebih besar.
Uji kekuatan dilakukan satu kali karena karena sampel akan patah dalam satu kali pengujian. Pengujian dilakukan dengan cara sampel ditekan menggunakan mesin uji kekuatan sampai tercapai nilai yield strength dari sampel.  Data hasil  pengujian  adalah nilai beban  yang di  berikan dan  nilai panjangnya penekanan (∆L). Dari data hasil pengujian dihitung nilai Strength (σ) dan ductility (ε) menggunakan rumus :
σ = ε =
Dimana : 'σ = Strength ( 'ε = Ductility F = Beban penekanan (N) 30 35 40 45 50 55 60 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Har d n es s (HV) Jumlah test Variasi Hardness Vickers Sampel 1 60 65 70 75 80 85 90 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Har d n ess ( HV) Jumlah test Variasi Hardness Vickers Sampel 2 0,000 3,127 6,014 8,660 11,066 13,231 15,035 16,358 17,200 17,597 0 5 10 15 20 σ ( M P a) ε Strength vs Ductility ∆L  (mm) F (N) Gambar 3.9 Grafik variasi nilai kekerasan Vickers sampel 1 Gambar 3.10 Grafik variasi nilai kekerasan Vickers sampel 1 A = Luas area ∆L = Panjang penekanan (mm)
L = Panjang sampel (mm)

## Journal of Mechanical Engineering and Mechatronics 2017
Dari data diatas dapat disimpulkan nilai kekutan sampel 2 lebih tinggi daripada sampel 1. Nilai kekuatan maksimum sampel 1 adalah 17,597 Mpa, sedangkan  Nilai kekuatan maksimum sampel 2 adalah  18,547  Mpa.  Akan  tetapi,  nilai ductility sampel  2  lebih  kecil  dari  pada  sampel  1.  Ini menunjukkan sampel 2 lebih getas dari pada sampel 1.
Pengamatan struktur mikro dilakukan bertujuan untuk mengetahui fisiologis permukaan paduan yang  terbentuk  dan  mengetahui  persebaran  komposisi  yang  terjadi.  Sampel  1  dan  sampel  2  yang akan  di  uji  terlebih  dahulu  di mounting untuk  memudahkan  dalam  melakukan  proses  pengamatan struktur mikro. Kemudian di grinding permukaannya menggunakan material abrasif ampelas hingga grid  1500.  Setelah  itu  di polishing dengan  bahan polish dan  pasta  alumina  untuk  mendapatkan permukaan yang halus dan tidak ada goresan. Permukaan sampel di etsa menggunakan 25 gr FeCl3, 25mL HCl, dan 100 mL aquades [7]. Permukaan paduan diperbesar 500x untuk dianalisa.
Copper-iron yang  di sintering ,  umumnya  menunjukkan  unsur-unsur  yang  tidak  terlarut. Dengan persentase copper dan iron yang besar, maka fasa copper dan fasa iron akan terpisah [10]. Gambar  3.13  menunjukkan  diagram  fasa Cu-Fe  alloy .  Secara  teoritis,  berdasarkan  digram  fasa, proses sintering sampel 1 dan sampel 2 pada temperatur 850 O C, iron akan terjadi fasa solid ε dan copper akan  terjadi  fasa  solid  γ.  Pada  gambar  3.14  struktur  mikro  permukaan  sampel  1  (sebelum milling ) proses sintering 850 O C, fasa solid ε ditunjukkan oleh area warna silver, menunjukkan area unsur iron yang  terbentuk  dengan  ukuran  besar.  Fasa  solid  γ  ditunjukkan  oleh  area  warna orange (kuning ke merahan), menujukkan area unsur copper yang terbentuk dengan ukuran besar. Gambar 3.15  struktur  mikro  permukaan  sampel  2  (setelah milling )  proses sintering 850 O C,  fasa  solid  ε ditunjukkan  oleh  area  warna  silver  menunjukkan  area  unsur iron yang  terbentuk  dengan  ukuran yang  lebih  kecil.  Fasa  solid  γ    ditunjukkan  oleh  warna  putih  menujukkan  area  unsur copper yang terbentuk dengan ukuran yang lebih kecil.
0 1,684 3,368 5,292 7,457 9,622 11,787 13,592 15,275 16,959 18,547 0 5 10 15 20 σ ( M P a) ε Strength vs Ductility Gambar 3.11 Grafik variasi nilai kekerasan Vickers sampel 1
Gambar 3.12 Grafik variasi nilai kekerasan Vickers sampel 1 ∆L  (mm) F (N)
Gambar 3.13 Diagram fasa Cu-Fe Alloy [8]
Gambar 3.14 menunjukkan struktur mikro sampel 1 (sebelum milling ) setelah proses sintering 850 O C. Unsur-unsur yang terlihat adalah copper (Cu) dan iron (Fe) yang memiliki persentase besar (lihat  tabel  3.3)  terbentuk  dengan  ukuran  besar  (>50  µm),  dan  pori  yang  terjadi  juga  berukuran besar (>50 µm). Untuk unsur karbon (C), terlihat berwarna abu-abu, dengan jumlah sedikit. Untuk unsur  lain,  seperti  seng  (Zn),  fosfor  (P),  dan  Tin  (Sn),  umumnya,  unsur-unsur  tersebut  berada  di batas butir unsur iron (Fe) dan copper (Cu) [10].
Gambar 3.14 Struktur mikro permukaan sampel 1 (sebelum milling ) proses Sintering 850 O C 50 µm 500X Cu Fe pori 70 µm 85µm 32µm C Sn/Zn/P 25µm

## Journal of Mechanical Engineering and Mechatronics 2017
Gambar 3.15 Struktur mikro permukaan sampel 2 (setelah milling ) proses Sintering 850 O C
Gambar  3.15  menunjukkan  struktur  mikro  permukaan  sampel  2  (setelah milling )  proses  s intering 850 O C. Unsur-unsur yang terlihat adalah copper (Cu) dan iron (Fe) yang terbentuk dengan ukuran kecil (<50 µm), dan pori yang terjadi berukuran kecil.

## IV. KESIMPULAN
Setelah dilakukan penelitian, pengujian dan analisa perbedaan sifat mekanik dan struktur mikro produk  dengan  bahan  baku  serbuk  logam  iron-copper  dengan  perbedaan  ukuran  butirnya,  maka dapat diambil bebrapa kesimpulan, yaitu :
1. Ukuran butir serbuk logam diperkecil dengan cara di milling , dari ukuran 26 μm sampai dengan 85 μm menjadi 6 μm sampai dengan 30 μm.
2. Nilai kekeraan produk meningkat dari rata-rata 39,8HV menjadi 74,9 HV.
3. Nilai yield strength (σ) meningkat dari 17,597MPa menjadi 18,547MPa.
4. Nilai ductility (ε) menurun dari 0,119 menjadi 0,073, sehingga lebih getas.
5. Kelebihan produk dengan menggunkan bahan baku material serbuk logam yang telah di milling (ukuran  butir  lebih  kecil)  adalah  menigkatnya  nilai  kekerasan  dan  nilai  kekuatan  sehingga performa produk akan menjadi lebih baik.
Dengan  proses milling pada  bahan  baku  serbuk  logam  akan  menambah  biaya  proses  produksi  di industri manufaktur.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]   Groover, Mikell P. 2010. Fundamentals of modern manufacturing: materials, processes and systems, 4th ed . USA : John Wiley & Sons, Inc.
[2]   Upadhyaya, G. S. 2002. Powder Metallurgy Technology . England  : Cambridge International Science Publishing.
[3] Suryanarayana,  C.  2007. Mechanical  alloying  and  milling. USA  :  Progress  in  Materials Science.
[4] Los  Alamos  National  Laboratory's  Chemistry  Division.  2001. A  Periodic  Table  of  the Elements . USA : Los Alamos National Laboratory.
50 µm 500X Cu Fe pori 22µm 35µm 16µm

## Journal of Mechanical Engineering and Mechatronics 2017
[5] Höganäs. 2013. Production of Sintered Components . Sweden : Höganäs AB.
[6] ASTM. ASTM  E3-01  Standard  Guide  for  Preparation  of  Metallographic  Specimens .  USA  : ASTM.
[7] ASTM. ASTM  E  407-99  Standard  Practice  for  Microetching  Metals  and  Alloys. USA  : ASTM
[8] Scott,  David  A.  1991. Metallography  and  microstructure  of  ancient  and  historic  metals. Singapore : The J. Paul Getty Trust.
[9] ASM International. 1998. Metals Handbook Desk Edition, Second Edition. ASM International Handbook Committee.
[10]  ASM  International.  2004. ASM  Handbook  Volume  9  Metallography  and  Microstructures. ASM International Handbook Committee.
[11]  ASM  International.  2000. ASM  Handbook  Volume  8  Mechanical  Testing  and  Evaluation. ASM International Handbook Committee.
[12]  ASM  International.  1998. ASM  Handbook  Volume  7 Powder  Metal  Technologies  and Applications . ASM International Handbook Committee.
[13]   Davenport,  W.G.,  M.  King,  M.  Schlesinger,  A.K.  Biswas.  2002. Extractive  Metallurgy  of Copper, fourthedition. UK : Pergamon.
[14]  Ramakrishnan,  P.  2013. Automotive  applications  of  powder  metallurgy .  India  :  Woodhead Publishing Limited.
[15]  Ugarteche,  Caroline  Velasques.    2015. Journal  Effect  of  Microstructure  on  the  Thermal Properties of Sintered Iron-copper Composites . Brazil : Material research.
[16]  Morakotjinda,  Monnapas.  2008. Journal  Sintered  Fe-Cu-C  materials .  Thailand  :  Journal science.