PENGARUH SIFAT PERMUKAAN TERHADAP STRUKTUR MIKRO DAN KEKUATAN MEKANIK SAMBUNGAN BAJA KARBON DAN TEMBAGA

Nanang Sufiadi Ahmad* -  Universitas Muhammadiyah Ponorogo, Indonesia
Yoyok Winardi -  Universitas Muhammadiyah Ponorogo, Indonesia

DOI : 10.24269/mtkind.v13i1.1330

Baja dan tembaga secara luas dipakai untuk berbagai macam kontruksi, karena kedua material itu memiliki sifat yang saling melengkapi. Penelitian ini ditujukan untuk menyelidiki pengaruh sifat permukaan logam dasar terhadap struktur mikro dan kekuatan mekanik sambungan antara baja karbon dan tembaga. Penyambungan dilakukan dengan proses brazing. Sifat permukaan kedua logam didapat dengan cara digosok menggunakan kertas amplas dari grid 100,500,1000,1500, dan 2000. Struktur mikro daerah sambungan brazing diamati menggunakan scanning electron microscope (SEM) setelah melalui tahap poles dan etsa. Kekuatan mekanik sambungan diuji menggunakan universal testing machine (UTM). Dari hasil pengamatan struktur mikro didapatkan hasil bahwa logam pengisi mampu mengalir memenuhi celah sambungan pada setiap variasi kekasaran permukaan. Berdasarkan uji tarik, kekuatan tarik meningkat ketika permukaan semakin halus. Kekuatan tarik maksimum mencapai 7741,8854 N/mm2 ketika permukaan logam dasar diamplas dengan grid 2000.

Keywords
sifat permukaan, struktur mikro, kekuatan mekanik, baja karbon, tembaga.
  1. Huang, G., Feng, X., Shen, Y., Zheng, Q. and Zhao, P. ‘‘Friction stir brazing of 6061 aluminum alloy and H62 brass : Evaluation of microstructure, mechanical and fracture behavior’’, JMADE. Elsevier Ltd, 99, pp. 403–411, 2016, DOI: 10.1016/j.matdes.2016.03.094.
  2. MUNAJI, M., BUNTORO, G., PURNIAWAN, A., ARIFIN, R.. Molecular Dynamics Simulations of Iron-Joining Using Copper as a Filler Metal. Makara Journal of Science, North America, 22, Sep. 2018. Available at: http://journal.ui.ac.id/index.php/science/article/view/8512. Date accessed: 27 Dec. 2018.
  3. Al-Samhan, A. M. ‘Thermal-stresses in carbide-tip bonded face milling cutters’’, Journal of King Saud University - Engineering Sciences. King Saud University, 24(2), pp. 85–94, 2012, DOI: 10.1016/j.jksues.2011.03.009.
  4. Kayser, W., Bezold, A., and Broeckmann, C.‘Simulation of residual stresses in cemented carbides’, International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. Elsevier B.V. 2015, DOI: 10.1016/j.ijrmhm.2016.04.001.
  5. Krawitz, A. and Drake, E, ‘Residual stresses in cemented carbides - An overview’, International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. Elsevier Ltd, 49(1), pp. 27–35, 2015, DOI: 10.1016/j.ijrmhm.2014.07.018.
  6. Lee, W.-B., Kwon, B.-D. and Jung, S.-B. ‘Effect of bonding time on joint properties of vacuum brazed WC – Co hard metal/carbon steel using stacked Cu and Ni alloy as insert metal’, Materials Science and Technology, 20(11), pp. 1474–1478. 2004, DOI: 10.1179/026708304X4312.
  7. Barbatti, C., Garcia, J., Liedl, G. and Pyzalla, A,‘Joining of cemented carbides to steel by laser beam welding’, Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, 38(11), pp. 907–914.2007, DOI: 10.1002/mawe.200700196.
  8. Chen, H., Feng, K., Wei, S., Xiong, J., Guo, Z. and Wang, H. ‘Microstructure and properties of WC-Co/3Cr13 joints brazed using Ni electroplated interlayer’, International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. Elsevier Ltd, 33, pp. 70–74, 2012, DOI: 10.1016/j.ijrmhm.2012.02.018.
  9. Guo, Y., Gao, B., Liu, G., Zhou, T. and Qiao, G,‘Effect of temperature on the microstructure and bonding strength of partial transient liquid phase bonded WC-Co/40Cr joints using Ti/Ni/Ti interlayers’, International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. Elsevier B.V., 51, pp. 250–257, 2015, DOI: 10.1016/j.ijrmhm.2015.04.018.
  10. Jiang, C., Chen, H., Wang, Q. and Li, Y. ‘Effect of brazing temperature and holding time on joint properties of induction brazed WC-Co/carbon steel using Ag-based alloy’, Journal of Materials Processing Technology. Elsevier B.V., 229, pp. 562–569, 2016, DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2015.09.044.
  11. Schwartz, M. M, Brazing Second Edition. Material Park Ohio: ASM International, 2003
  12. Zaharinie, T., Huda, Z., Faaliq, M. and Hamdi, M. ‘Development of optimum process parameters and a study of the effects of surface roughness on brazing of copper’, Applied Surface Science. Elsevier B.V., 331, pp. 127–131, 2015, DOI: 10.1016/j.apsusc.2015.01.078.
  13. Elsawy, A. H. and Fahmy, M. F. ‘Brazing of Si 3 N 4 ceramic to copper’, Journal of Material Processing Technology, 77, pp. 266–272.1998.
  14. Prian S,’’Pengaruh Jarak (Gap) Terhadap Kekuatan Geser Pada Sambungan Torch Brazing Dengan Filler Paduan Perak’’,Tugas Akhir Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik universitas Sebelas Maret Surakarta, 2010.

Full Text:
Article Info
Submitted: 2018-11-23
Published: 2019-08-04
Section: Artikel
Article Statistics: