STUDI PENGARUH SUBTITUSI Cu PADA LOGAM Al TERHADAP KEKUATAN TARIK DAN TEKAN PADUAN AlCu MENGGUNAKAN SIMULASI DINAMIKA MOLEKULER

Abstract

Aluminium merupakan logam yang ringan dan tahan korosi, namun memiliki kelemahan pada kekuatan mekaniknya. Untuk mengatasinya, dilakukan penambahan tembaga (Cu) guna meningkatkan sifat mekanik melalui pembentukan paduan AlCu. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi konsentrasi Cu (0%, 5%, 10%, 15%, dan 20%) terhadap kekuatan tarik, tekan, serta perubahan struktur kristal pada paduan AlCu menggunakan metode simulasi dinamika molekuler. Simulasi dilakukan pada suhu ruang (300 K) menggunakan ensemble NPT dengan arah pembebanan pada sumbu-z dengan laju deformasi 1010s-1. Parameter yang diamati meliputi tegangan maksimum, tegangan luluh, dan modulus elastisitas. Hasil simulasi menunjukkan bahwa penambahan Cu meningkatkan performa mekanik paduan. Tegangan tarik maksimum tertinggi sebesar 9,36 GPa dan modulus elastisitas sebesar 141,28 GPa dicapai pada paduan Al80Cu20. Sementara itu, tegangan tekan maksimum tertinggi sebesar 8,92 GPa ditemukan pada paduan Al85Cu15. Selama proses pembebanan, struktur kristal mengalami transformasi dari bentuk Face-Centered Cubic (FCC) menjadi BCC, HCP, dan amorf. Perubahan ini menunjukkan terjadinya deformasi plastis yang dipengaruhi oleh konsentrasi Cu. Secara keseluruhan, komposisi Cu antara 15–20% memberikan peningkatan signifikan terhadap kekuatan mekanik paduan AlCu