Baja berkekuatan tinggi sebagai material yang umum digunakan pada kendaraan tempur memiliki densitas yang besar sehingga membatasi mobilitas kendaraan. Untuk meningkatkan mobilitas kendaraan tempur, dilakukan pengembangan material dengan densitas lebih kecil, seperti komposit bermatriks aluminium. Al 2024 adalah salah satu paduan yang dapat dilaku panas untuk menaikkan kekuatannya. Penambahan partikel keramik seperti SiC pun dapat menaikkan kekuatan dan kekerasan matriks, sifat yang dibutuhkan untuk menahan penetrasi balistik. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh kadar SiC dan laku panas terhadap ketahanan balistik pelat komposit.
Partikel penguat nano SiC sebanyak 0.1, 0.2, dan 0.3 wt% ditambahkan ke dalam matriks Al 2024. Komposit difabrikasi menggunakan metode pengecoran tekan sebelum dilaku panas dengan solution treatment pada 495oC selama 2 jam, didinginkan cepat dengan air, serta dilakukan penuaan pada temperatur 190oC selama 1 jam. Pelat komposit kemudian diuji balistik dengan peluru 9 mm dan MU5-TJ yang setara dengan uji balistik NIJ Tipe II dan Tipe III. Karakterisasi lain seperti pengamatan metalografi, pengujian kekerasan, tarik, dan impak dianalisis berdasarkan data sekunder dari berbagai peneliti.
Hasil pengujian menunjukkan semua sampel tahan terhadap uji balistik NIJ Tipe II, namun semua tidak dengan uji balistik NIJ Tipe III. Penambahan kadar penguat nano SiC pada matriks menaikkan kekerasan, sedangkan elongasi dan nilai impak menurun. Hal ini dikarenakan mekanisme penguatan oleh partikel penguat, seperti transfer beban, penguatan orowan, ketidaksesuaian CTE, serta penghalusan butir. Perlakuan panas menaikkan kekerasan dan kekuatan tarik secara signifikan walaupun menurunkan kekuatan impak, karena partikel penguat bertindak sebagai situs nukleasi heterogen pada pembentukan presipitat penguat pada proses laku panas.
High strength steel as a common material for combat vehicle have high density that will restrict the vehicles mobility. To enhance its mobility, materials with lower density are being developed, one of it is aluminium matrix composite. Al 2024 is an alloy that can be heat treated to increase its strength. The addition of ceramic particles like SiC can also increase the strength and hardness of the alloy. For that, this research is intended to understand the effect of heat treatment and nano SiC content inside Al 2024 matrix on its balistic properties.
Nano SiC reinforcement particles is added to Al 2024 matrix with content variation of 0.1, 0.2, and 0.3 wt%. The composite plates were fabricated by squeeze casting before heat treated with solution treatment at 495oC for 2 hours, water quench, and aging at 190oC for 1 hour. The samples then subjected for balistic impact of 9 mm and MU5-TJ projectile, which equal to Type II and Type III NIJ standard. Other characterization such as microstructure observation, hardness, tensile, and impact testing is analyzed by secondary data from various research.
Testing results showed that all composite plate can endure Type II ballistic testing, but not Type III test. The addition of nano SiC content inside the matrix increases its hardness, but lower the elongation and impact endurance. This is due to the strengthening mechanisms by reinforcement, such as load transfer, orowan strengthening, CTE mismatch strengthening, and grain boundary strengthening. Even so, there are no significant effect to its tensile strength. Heat treatment increases hardness and tensile strength significantly, but lower its impact properties. Reinforcement particles act as heterogen nucleation sites for precipitate to form in heat treatment process.
"Selama bertahun-tahun material tahan peluru untuk kendaraan umumnya menggunakan baja spesial (RHA Steel). Sedangkan baja memiliki berat jenis yang tinggi sehingga mulai dikembangkan material pengganti seperti menggunakan aluminum atau magnesium. Performa balistik material A2024 dengan penguat nano-Titanium karbida (TiC) diteliti. Pada studi ini komposit A2024/n-TiC difabrikasi menggunakan metode pengecoran aduk yang dilanjutkan dengan pengecoran tekan dengan tekanan 75 MPa hingga membentuk pelat. Pelat kemudian dibagi menjadi dua kategori sample tanpa perlakuan (NT) dan dengan perlakuan T6 (HT). Perlakuan T6 dilakukan dengan memanaskan pelat pada suhu 495°C selama 2 jam dilanjutkan dengan penndinginan cepat di dalam air. Kemudian sample dilakukan penuaan pada suhu 190°C selama 1 jam. Hasil dari pengujian balistik menunjukan sample A2024/n-TiC 0,1 wt% HT memiliki kemampuan balistik yang baik dengan penetrasi proyektil 0,19 cm. Kemampuan balistik semakin menurun dengan penambahan wt%TiC yang ditandai dengan pecahnya sampel 0,3 wt% baik NT maupun HT. Hal ini dapat disebabkan oleh partikel TiC yang terlalu banyak teraglomerasi yang menyebabkan material menjadi getas.
Armor material for transportation commonly using a special type of steel for years. Steel has a high specific mass, whichever makes the vehicle heavy. Aluminum has been seen as a major substitution candidate for the transportation armor material. The ballistic performance of aluminum 2024 (A2024) with nano-titanium carbide (TiC) reinforced plates are being tested. In this study A2024/n-TiC is fabricated using stir casting followed by squeeze casting with pressure 75 MPa to form plate. The plates then divided into two categories, non-treatment (NT) and T6 (HT). HT samples are solution treated at 495°C for 2 hours then quenched in water. After that the samples is aged in 190°C for 1 hour. The result shows A2024/n-TiC 0,1 wt% HT has better ballistic performance with projectile penetration 0,19 cm. The ballistic performance decereasing within the wt%TiC addition. Both 0,3 wt% TiC sample are break in to pieces after the test. This is due to agglomeration of nano TiC particles in matrix, causing the sample to become brittle.
"