STUDI PENGARUH SUBSTITUSI Cu TERHADAP KEKUATAN TARIK DAN TEKAN AlCu AMORF MENGGUNAKAN SIMULASI DINAMIKA MOLEKULER

Paduan aluminium-tembaga AlCu amorf memiliki potensi tinggi sebagai material struktural berkat kekuatan mekaniknya yang baik serta ketahanannya terhadap korosi. Sifat mekanik material amorf dipengaruhi oleh komposisi unsur penyusunnya, sehingga perlu dilakukan kajian terhadap pengaruh variasi kandungan Cu terhadap kekuatan tarik dan tekan. Penelitian ini dilakukan menggunakan metode simulasi dinamika molekuler (molecular dynamics simulation) dengan embedded atom method (EAM) sebagai potensial antar atom. Struktur awal Al–Cu dibentuk dalam konfigurasi acak untuk merepresentasikan sifat amorf, kemudian dilakukan proses ekuilibrasi pada ensemble isotermal–isobarik (NPT) dari temperatur 2500 K hingga 300 K. Uji tarik dan tekan dilakukan pada laju deformasi 1010s-1 dengan variasi komposisi Cu sebesar 0%, 5%, 10%, 15%, dan 20%. Hasil simulasi menunjukkan bahwa penambahan Cu secara umum meningkatkan kekuatan mekanik paduan AlCu amorf hingga mencapai komposisi optimum. Pada komposisi 15% Cu, diperoleh nilai tegangan maksimum tertinggi yaitu 5,67 GPa pada uji tarik dan 6,70 GPa pada uji tekan, dengan modulus elastisitas masing-masing 70,94 GPa dan 69,14 GPa. Namun, pada komposisi 20% Cu, terjadi penurunan kekuatan akibat kemungkinan terbentuknya distribusi atom yang kurang homogen sehingga mengurangi kestabilan struktur. Kesimpulannya, penambahan Cu dapat meningkatkan sifat mekanik paduan AlCu amorf, dengan komposisi optimum berada pada 15% Cu untuk aplikasi yang membutuhkan kekuatan tarik dan tekan tinggi.