Aluminium adalah material yang banyak digunakan dalam industri otomotif karena sifatnya yang ringan, kuat dan tahan korosif. Salah satu penggunaanya untuk komponen
cylinder head, komponen ini menggunakan jenis paduan aluminium AC4B dengan proses
low pressure die casting. Namun produk yang dihasilkan dalam proses pengecoran ini banyak ditemukan kegagalan seperti porositas, penyusutan (
shrinkage) yang menyebabkan kebocoran.
Dari permasalahan tersebut maka dilakukan penelitian yaitu dengan penambahan titanium kedalam aluminium AC4B yang bertujuan untuk menigkatkan sifat mekanis dan meminimalisasi kegagalan pada komponen
cylinder head yang dihasilkan. Penelitian ini secara khusus ditujukan untuk mempelajari pengaruh variasi persentase titanium (0.019 wt % dan 0.029 wt %) terhadap penghalusan butir aluminium AC4B dengan proses
low pressure die casting. Kemudian menguji sampel
cylinder head dengan uji tarik, uji kekerasan, pengukuran besar
dendrite arms spacing dan menganalisa mikrostuktur dengan mikroskop optik dan dengan SEM dan EDS, serta pengujian bocor.\
Penambahan penghalus butir sebesar 0.019 wt % Ti dan 0.029 wt % Ti pada aluminium AC4B meningkatkan kekuatan tarik sebesar 13.4 % dan 20.1 % dengan bentuk perpatahan getas. Sementara, nilai kekerasan juga mengalami peningkatan dengan panambahan titanium. Pada bagian tipis, penambahan 0.019 wt % Ti dan 0.029 wt % Ti meningkatkan nilai kekerasan sebesar 3.06 % dan 5.65 %. Pada bagian tebal, penambahan 0.019 wt % Ti dan 0.029 wt % Ti meningkatkan nilai kekerasan sebesar 2.14 % dan 5.19 %. Untuk besar
dendrite arms spacing terjadi penurunan dengan penambahan titanium. Pada bagian tipis, panambahan 0.019 wt % Ti dan 0.029 wt % Ti menurunkan besar DAS sebesar 29.3 % dan 48.5 %. Pada bagian tebal, dengan penambahan 0.019 wt % Ti dan 0.029 wt % Ti menurunkan besar DAS sebesar 6.67 % dan 28.6 %. Pada pengamatan mikrostruktur menggunkan SEM tidak ditemukannya fasa Al3Ti. Untuk hasil uji bocor terdapat
cylinder head yang mengalami bocor. Penambahan 0.019 wt % Ti dan 0.029 wt % Ti tidak terlalu efektif untuk mengurangi kegagalan
shrinkage dan bocor pada komponen
cylinder head tapi dapat mengurangi kegagalan karena
blow hole.
Aluminum is the material most used in automotive industry because of light, good strength and corrosion resistant. One of the application of aluminum is used for cylinder head component, this component use aluminum alloy AC4B with low pressure die casting process. But the product in casting process much have failure such as porosity and shrinkage which cause leakage.
This experiment was conducted to counter these problems with addition of titanium to increase mechanical properties and minimize reject from cylinder head manufacturing. The subject of this research was to study the effect of 0.019 wt. % and 0.029 wt. % titanium addition on grain refinement of AC4B alloy produced with low pressure die casting. Cylinder head samples were tested with tensile test, hardness test, dendrite arms spacing observation. Microstructure analysis was performed with optical microstructure and SEM/EDS, and also leakage test.
Grain refiner addition of 0.019 wt. % Ti and 0.029 wt. % Ti increased tensile strength 13.4 % and 20.1 % with brittle fracture. Meanwhile, hardness value also increased with the addition of titanium. On thin parts, addition of 0.019 wt % Ti and 0.029 wt % Ti increased hardness value for 3.06 % and 5.65 %. On thick parts, the addition of 0.019 wt % Ti and 0.029 wt % Ti increased hardness value for 2.14 % and 5.19 %. The addition of titanium decreased dendrite arms spacing value. On thin parts, the addition of 0.019 wt % Ti and 0.029 wt % Ti decreased DAS value for 29.3 % and 48.5 %. On thick parts, the addition of 0.019 wt % Ti and 0.029 wt % Ti decreased DAS value for 6.67 % and 28.6 %. Al3Ti was not found with microstructure analysis using SEM. On leakage test, there were some cylinder head that exhibit leakage. On 0.019 wt % Ti there were 5 cylinder head that experience leakage, or 6.25 % and on 0.029 wt % Ti addition there were 8 cylinder head that experience leakage, or 10 %.
On leakage test, there are several cylinder head that exhibit shrinkage. The addition of 0.019 wt % Ti and 0.029 wt % Ti were not very effective in decreasing shrinkage failure and leakage on cylinder head component, but effective in decreasing failure caused by blow hole.
