Pengaruh Tekanan dan Temperatur Die Proses Squeeze Casting Terhadap Kekerasan dan Struktur Mikro Pada Material Piston Komersial Lokal

Abstract

Squeeze casting which often known as called liquid metal forging where molten metal is solidified under relatively high external pressure. Contact between molten metal with punch and die enable to increase the rate of heat transfer. The microstructure of the casting will be more homogenous and the mechanical properties will be improved. The material used this investigation is taken from commercial piston product with the following composition bal. : 12.62 wt% Si, 2.83 wt% Cu, 1.58 wt% Ni, 0.89 wt% Mg, 0.38 wt% Fe, 0.15 wt% Mn, 0.078 wt% Zn, 0.016 wt% Pb, 0.009 wt% Sn, 0.006 wt% Ca dan Al. The material melted up to 700oC, the specimens were made using direct squeeze casting by combining pressure and temperature. Finally the specimens were examined through hardness, porosity and microstructure. The results show the solidification rate significantly improves the properties of the specimen. The process decrease quantity of the porosity up to 85.15 % and increase the Britnell hardness 5.29% after heat treated (T6). The optimum pressure and temperature is 70 - 100 MPa and 400 - 700oC. Abstract in Bahasa Indonesia : Squeeze casting sering juga disebut dengan liquid metal forging, dimana logam cair dibekukan dibawah tekanan eksternal yang relatif tinggi. Terjadinya kontak antara logam cair dengan punch dan die pada saat penekanan memungkinkan terjadinya perpindahan panas yang cukup cepat. Ini akan menghasilkan struktur mikro yang lebih homogen serta perbaikan sifat mekanik. Material yang digunakan untuk pengujian ini dan sekaligus sebagai pembanding diambil dari produk piston komersial lokal dengan komposisi bal. 12.62 wt% Si, 2.83 wt% Cu, 1.58 wt% Ni, 0.89 wt% Mg, 0.38 wt% Fe, 0.15 wt% Mn, 0.078 wt% Zn, 0.016 wt% Pb, 0.009 wt% Sn, 0.006 wt% Ca dan selebihnya Al. Material dilebur pada 700 o C, benda uji dibuat dengan menggunakan teknik squeeze casting dengan jalan memvariasikan tekanan dan temperatur. Selanjutnya benda uji dikarakterisasi berupa kekerasan , porositas dan struktur mikro. Pada pengujian yang dilakukan, laju pendinginan material akibat pengaruh tekanan dan temperatur die sangat signifikan pengaruhnya terhadap perbaikan sifat benda uji. Dari hasil pengamatan, proses ini mampu menurunkan porositas sampai 85.15 % dan memperbaiki kekerasan sebesar 5.29 % setelah dilakukan perlakukan panas T6. Tekanan serta temperatur die optimal didapatkan pada 70 - 100 MPa dan 400 - 450 0C. Kata kunci: pengecoran squeeze, struktur mikro, kekerasan.