Perpustakaan Digital ITB

Transportasi udara merupakan salah satu moda transportasi yang paling umum digunakan, bahkan diprediksi bahwa jumlah pesawat terbang akan terus mengalami peningkatan hingga tahun 2040 mencapai dua kali lipat dibanding tahun 2020. Material yang digunakan untuk badan serta sayap pesawat terbang harus memenuhi beberapa kriteria seperti kekuatan yang tinggi, ketahanan lelah yang baik, ketangguhan yang tinggi, serta ketahanan korosi yang memadai. Salah satu paduan yang dinilai dapat memenuhi kriteria tersebut serta umum digunakan adalah paduan aluminium 2024 (AA2024). Meski begitu, AA2024 rentan terhadap korosi setempat seperti stress corrosion cracking (SCC). Pengoperasian pesawat terbang di atas permukaan laut menyebabkan deposit dari ion klorida yang memfasilitasi untuk terjadinya SCC. Ketahanan SCC dapat ditingkatkan melalui berbagai cara, salah satunya adalah dengan perlakuan panas. Akan tetapi, pada perlakuan panas satu tahap, kekuatan berbanding terbalik dengan ketahanan SCC sehingga tidak mungkin didapatkan kombinasi kekuatan dan ketahanan SCC yang baik. Retrogression and reaging (RRA) merupakan metode perlakuan panas yang dikembangkan untuk meningkatkan ketahanan SCC tanpa penurunan sifat mekanik secara signifikan. Perlakuan panas RRA telah dikembangkan dari tahun 1989 untuk paduan aluminium seri 7000, namun pengaruh perlakuan panas RRA terhadap paduan aluminium lain yang dapat dilakukan perlakuan panas masih belum dipahami dengan baik. Pada penelitian ini dipelajari pengaruh dari parameter proses perlakuan panas RRA pada paduan AA2024 untuk mendapatkan pemahaman dari pengaruh parameter proses serta mendapatkan parameter optimum untuk mendapatkan kombinasi sifat mekanik serta ketahanan SCC terbaik. Parameter proses RRA yang dipelajari adalah kondisi preaging, temperatur retrogression, durasi retrogression, serta durasi reaging. Pengujian ketahanan SCC dilakukan dengan menggunakan metode pembebanan tetap dengan pembebanan sebesar 75% dari nilai kekuatan luluh AA2024-T6 atau sebesar 250 MPa. Simulasi lingkungan korosif yang mengandung ion klorida adalah dengan menggunakan larutan NaCl dengan konsentrasi 5% (persen berat). Pengujian dilakukan hingga sampel mengalami kegagalan atau dihentikan setelah 10 hari. Kerentanan terhadap SCC ditentukan berdasarkan durasi hingga mengalami patahan serta laju pertambahan panjang. Selain dengan pembebanan tetap pada lingkungan korosif, ketahanan SCC juga diukur melalui pengukuran konduktivitas listrik. Sifat mekanik yang dipelajari adalah kekerasan, kekuatan, serta elongasi saat patah yang dilakukan melalui uji kekerasan dan uji tarik. Analisis menggunakan optical micrsoccope (OM) serta scanning electron microscope (SEM) dilakukan untuk melihat pengaruh parameter proses RRA terhadap mikrostruktur AA2024. Sampel pengujian SCC yang mengalami kegagalan dilihat menggunakan SEM untuk menganalisis permukaan patahan. Kondisi reaging berupa natural aging (NA) atau temper designation T4 menghasilkan sifat mekanik berupa kekuatan dan kekerasan yang secara signifikan lebih tinggi dibanding artificial aging (AA) atau temper designation T6. Pada sampel dengan preaging berupa AA, peningkatan temperatur retrogression, durasi retrogression, serta durasi reaging menyebabkan penurunan kekuatan dan kekerasan. Pada sampel dengan preaging berupa NA, peningkatan temperatur retrogression menyebabkan penurunan kekuatan sedangkan peningkatan durasi retrogression maupun reaging menyebabkan peningkatan kekuatan dan kekerasan. Kemampuan bentuk pada sampel dengan kondisi preaging berupa AA lebih tinggi dibanding sampel dengan preaging berupa NA ditinjau dari nilai strain hardening exponent. Ketahanan SCC pada sampel dengan preaging berupa AA akan mengalami peningkatan seiring dengan peningkatan temperatur retrogression, durasi retrogression, serta durasi reaging. Sementara itu, pada sampel dengan preaging berupa NA, peningkatan temperatur retrogression menghasilkan peningkatan terhadap ketahanan SCC sedangkan peningkatan durasi retrogression maupun reaging menghasilkan kecenderungan dari penurunan ketahanan SCC. Sampel RT-1 dan RD-3 memiliki kekuatan dan kekerasan yang tinggi, namun memiliki ketahanan SCC yang cukup buruk. Sampel RT-2, RD-2, dan SA-2 memiliki kekuatan dan kekerasan yang cukup mendekati dengan sampel RT-1 maupun RD-3 dengan ketahanan SCC yang secara signifikan lebih baik sehingga dinilai memiliki kombinasi sifat mekanik dan ketahanan SCC terbaik.