Studi mikrostruktur dan sifat mekanik Aluminium 6061 melalui proses canai dingin dan aging

Abstract

Al 6061 memiliki sifat mekanik yang unggul antara lain bobot ringan, mampu las baik, ketahanan korosi baik serta harga yang murah, tetapi memiliki kelemahan dalam hal kekuatannya. Untuk dapat memenuhi kriteria sebagai komponen pesawat terbang, Al 6061 harus ditingkatkan kekuatannya. Salah satu metode efektif untuk meningkatkan kekuatan adalah dengan canai dingin dan aging, sehingga memenuhi kriteria sebagai komponen pesawat, dalam hal ini bagian yang cocok adalah skin sayap pesawat terbang. Al 6061 dilakukan proses canai dingin dengan reduksi 50%, 60%, dan 70% kemudian dilanjutkan dengan aging pada temperatur 200⁰C selama 1800, 3600, 5400, 7200 dan 10.800 detik. Sifat mekanik dan mikrostruktur setelah proses canai dingin dan aging dipelajari. Perubahan morfologi mikrostruktur terjadi pada Al 6061, dari mulai as-received, setelah proses canai dingin dan setelah aging. Aluminium 6061 setelah proses canai dingin menghasilkan elongated grains, semakin pipih pada reduksi tertinggi 70%, dan mikrostruktur berubah menjadi equaxial setelah proses aging. Pengujian X-Ray Diffraction (XRD) menunjukkan peak fasa Mg₂Si dan Al₂FeSi pada Al 6061 hasil canai dingin dan aging. Fasa Mg₂Si dan Al₂FeSi merupakan fasa kedua (presipitat) pada Al 6061. Sifat mekanik diukur dengan uji kekerasan Brinell dan ketahanan aus. Kekerasan dan ketahanan ausnya meningkat. Nilai kekerasan tertinggi dicapai pada sampel dengan reduksi 70% dengan waktu aging 5400 detik yaitu sebesar 121 HBN dari nilai kekerasan as-received sebesar 65 HBN. Ketahanan aus meningkat dari semula 6,209951 x 10^-6mm³/mm pada kondisi as-received menjadi 4,775436 x 10^-6mm³/mm setelah aging. Peningkatan sifat mekanik ini disebabkan oleh strain hardening akibat proses canai dingin dan fasa kedua (presipitat) yang dihasilkan setelah aging. Di sisi lain, fasa kedua (presipitat)  berperan sebagai penghalang pergerakan dislokasi, sehingga menyebabkan meningkatnya sifat mekanik.