MODIFIKASI STRUKTUR PERMUKAAN ALUMINIUM DENGAN BUBUK BESI MENGGUNAKAN METODA MECHANICAL ALLOYING[Surface Modification of Aluminum Plate With Iron Powder using Mechanical Alloying Method]

Abstract

MODIFIKASI STRUKTUR PERMUKAAN ALUMINIUM DENGAN BUBUK BESI MENGGUNAKAN
METODA MECHANICAL ALLOYING. Pada penelitian ini telah dilakukan studi mengenai modifikasi struktur
permukaan pelat aluminium dengan bubuk besi menggunakan metoda mechanical alloying (MA) yang bertujuan
untuk dapat memperoleh lapisan paduan antara aluminium dari pelat dengan bubuk besi yang digunakan. Pelat
aluminium, bubuk besi dan bola-bola milling dimasukkan ke dalam bejana milling untuk dilakukan proses MA.
Jumlah bubuk besi yang digunakan divariasikan sebanyak 2 dan 10 gram. Lama MA dilakukan sampai 10 jam.
Hasil proses MA menunjukkan bahwa lapisan partikel dari bubuk besi dapat diperoleh di permukaan pelat
aluminium. Struktur pelapisan yang terbentuk berupa struktur lamellar yang merupakan gabungan antara partikel
besi dengan aluminium yang mengalami deformasi memipih karena proses penumbukan yang berulang. Sejalan
dengan MA, partikel besi semakin masuk ke dalam permukaan aluminium, sedangkan bagian dari aluminium
terdorong keluar sehingga membentuk pemaduan antara keduanya. Pada proses MA dengan bubuk besi 2 gram,
diperoleh fasa FeAl selama lebih dari 2 jam. Sedangkan pada proses MA dengan bubuk besi 10 gram, belum
diperoleh fasa baru meskipun telah dilakukan MA selama 10 jam. Pembentukan lapisan Fe-Al, pembentukan
paduan dan lama pembentukannya sangat dipengaruhi oleh banyaknya bubuk besi yang digunakan dalam proses
MA. Ketebalan lapisan optimal berkisar 100 μm, dengan lapisan yang terlihat memiliki kepadatan tinggi dan
ikatan yang baik.

Abstract

In this research, a study on the modification of the surface structure of the aluminum plate with iron powder
using the mechanical alloying (MA) methode was conducted. This process aims to obtain a coating layer of
alloy between aluminum plates with iron powder used. Aluminum plates, iron powder and milling balls
inserted into the milling vessel for the MA process. The amount of iron powder used was 2 and 10 grams.
MA was done up to 10 hours. MA results showed that the coating layer of iron particles can be obtained on
the surface of the aluminum plate. The microstructure of the coating layers formed a lamellar structure
between Al and Fe. With increasing MA time, the iron particles entered the surface of the aluminum plate,
while aluminum was pushed out that made the compound or mixing between Fe and Al. In the MA process
with 2 grams iron powder, the FeAl phase was obtained after MA for more than 2 hours. While in the process
of MA with 10 grams iron powder, a new phase wasn’t observed even though after MA for 10 hours. The
coating layers formation of the mixing Fe-Al, the Fe-Al alloy and the formation time were strongly
influenced by the amount of iron powder used in the MA process. The optimal coating thickness was about
100μm, with apparently had a high density and a good bond.