Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh perlakuan austemper pada temperatur 350°C dan austenisasi yang diberikan pada temperatur 960°C terhadap struktur mikro dan sifat mekanis dari thin wall ductile iron (TWDI). TWDI yang digunakan adalah besi tuang nodular jenis FCD 450 dengan ketebalan 1 mm sebanyak 5 pelat. Proses austemper dilakukan dalam dapur fluidized bed. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa seluruh pelat TWDI berubah menjadi thin wall austemper ductile iron (TWADI), hal ini ditandai dengan adanya perubahan matriks dari ferrite menjadi ausferrite. Sifat kekuatan tarik dan kekerasan mengalami peningkatan yang signifikan dibandingkan dengan TWDI sebelum dilakukan proses austemper. Pelat TWADI yang diperoleh mempunyai kekuatan tarik antara 441-765 N/mm2, terjadi peningkatan sebesar 121% dari pelat TWDI yang mempunyai kekuatan antara 108-412 N/mm2. Pelat TWADI mempunyai kekerasan dengan rentang antara 364-379 HB, terjadi peningkatan sampai 103% dari pelat TWDI yang mana kekerasannya berkisar antara 171-207 HB.

---

This research was held to identify the effect of austempering process at 360°C and austenization given at 690°C to microstructure and mechanical properties on thin wall ductile iron (TWDI). The specimens used were 5 plates of FCD 450 with 1 mm thickness. Austempering process were held in fluidized bed. The result that all TWDI transformed to thin wall austempered ductile iron (TWADI), it shown by matrix transformation from ferrite to ausferrite. The tensile strength and hardness were increase significantly than TWDI before austempered. The UTS of TWADI were 441-765 N/mm2, increased untill 121% than TWDI which the UTS obtained were between 108-412 N/mm2. The hardness of TWADI obtained were 364-379 BHN, increasing 103% from the TWDI which were 171-207 BHN."

"Pembuatan besi tuang nodular menjadi ADI menggunakan suatu proses yang disebut proses austempering. Proses ini membutuhkan pemilihan suhu dan waktu tahan yang tepat. Jika tidak, maka akan didapatkan struktur mikro bukan seperti yang diinginkan. Penentuan pengaruh proses austempering dilakukan dengan cara membandingkan antara TWDI (sebelum proses austempering) dengan TWADI (setelah proses austempering) pada struktur mikro dan sifat mekanis. Struktur mikro yang didapat setelah proses austempering antara lain berupa matriks ausferrite yang sebelumnya adalah ferrite. Sifat mekanis yang didapat setelah proses austempering antara lain nilai kekerasan yang meningkat sebesar 187 HB (103%) untuk pelat A1 dan 213 HB (130%) untuk pelat C1, nilai kekuatan tarik yang meningkat sebesar 47 kg/mm2 (152%) untuk pelat A1 dan 44 kg/ mm (142%) untuk pelat C1, dan nilai elongasi yang meningkat sebesar 1% untuk keduanya.

---

Process of making ductile iron into ADI take a process called austempering. This process need correct temperature and time. If we do not do that we can not get the microstructure that we want. The effect of austempering take place in microstructure and mechanical properties of TWDI (before austempering) and TWADI (after austempering). After austempering the microstructure of the matrix change into ausferrite which is ferrite before. After austempering the mechanical properties such as hardness which increases 187 HB (103%) for plate A1 and 213 HB (130%) for plate C1, tensile strength which increases 47 kg/mm2 (152%) for plate A1 and 44 kg/mm2 (142%) for plate C1, and elongation which increases 1% for both of the plate."

"Penggunaan Austempered Ductile Iron (ADI) sebagai material alternatif di dunia, khususnya pada bidang otomotif semakin tinggi. Seperti telah diketahui, bahan dasar dalam pembuatan Austempered Ductile Iron (ADI) itu sendiri berasal dari besi tuang nodular yang selanjutnya di lakukan proses austempering. Pengembangan TWDI yang nantinya juga akan menjadikan ADI dan TWADI yang dapat dikategorikan menjadi material yang berberat jenis ringan (light weight material). Penelitian ini bertujuan mengetahui pengaruh CE (Carbon Equivalent) terhadap struktur mikro dan sifat mekanis TWDI. Sedangkan pada pengecoran dinding tipis itu sendiri rentan akan terbentuknya karbida karena kecepatan pembekuan yang tinggi. Untuk mendapatkan nilai CE yang beragam maka diambil data dari tiga penuangan yang berbeda. Nilai CE bervariasi mulai dari 4,17 - 4,67. Pengamatan struktur mikro menunjukan jumlah nodul rata-rata pada ketiga sampel adalah 399 - 1038/mm2, dimana nilai tersebut tidak dipengaruhi secara langsung dengan meningkatnya nilai CE. Hasil akhir dari penelitian ini adalah nilai CE yang berpengaruh terhadap sifat mekanis yang merupakan hasil dari perkembangan mikrosturkturnya.

---

The application of Austempered Ductile Iron (ADI) as an alternative material in the word especially in otomotive area is tended to increase. As know, Austempered Ductile Iron (ADI) is developed from ferro casting ductile (FCD). The development of TWDI will also put ADI with its TWADI falls to ligth weight material categories. The purpose of this research is to study the influence of carbon equivalent (CE) on microstructure and mechanical properties of thin wall ductile iron casting (TWDI). CE is associated with carbide forming. To gain a various CE values 3 pouring are used. The CE variated from 4.17 to 4.67. The observation of microstructure is showing average of nodule count from all sample is 399 ' 1038/mm2, where the value is not directly influenced with increased of CE. The result of this research is CE has influence in mechanical properties as the result of microstucture development."

"Dewasa ini, dalam menghadapi tantangan krisis energi, berbagai pengembangan teknologi dilakukan sebagai upaya penghematan energi. Salah satu sektor yang paling banyak menggunakan energi yaitu industri otomotif. Berdasarkan hal tersebut, industri otomotif dituntut untuk melakukan inovasi dalam mengatasi masalah energi ini. Teknologi pembuatan material thin wall ductile iron (TWDI) sedang dikembangkan sebagai komponen otomotif pengganti alumunium karena sifat mekanis dan biaya produksinya lebih murah serta proses pembuatannya relatif mudah. Tantangan yang dihadapi dalam proses pembuatan material TWDI yaitu terbentuknya lapisan kulit (skin effect) pada permukaan logam hasil pengecoran yang dapat menurunkan sifat mekanis. Pada penelitian ini, studi pengaruh perbedaan kadar carbon equivalent terhadap sifat mekanis dan struktur mikro, khususnya pembentukan skin effect, pada thin wall ductile iron dilakukan. Metode pengujian yang dilakukan adalah pengujian komposisi kimia, pengamatan makro, pengamatan mikro dan pengujian tarik. Pengamatan struktur mikro dilakukan secara kualitatif dan kuantitatif, dengan menggunakan software NIS Elements Image Analysis sedangkan kecepatan pendinginan dianalisis secara kualitatif. Hasil dari penelitian ini didapat bahwa dengan meningkatnya nilai carbon equivalent ketebalan lapisan kulit yang terbentuk semakin rendah sehingga sifat mekanis yang dihasilkan lebih baik. Sampel P2M1 dengan carbon equivalent 4,66% memiliki tebal lapisan kulit rata ? rata 21,01μm sedangkan P3M2 dengan carbon equivalent 4,32% memiliki tebal 37,47μm dan P4M1 dengan carbon equivalent 4,26% memiliki tebal 105,90μm. Dari karakteristik nodul, P2M1 memiliki nodularitas tertinggi sebesar 80% lalu diikuti P3M2 sebesar 76% dan P4M1 sebesar 72%. P2M1 memiliki 1405 nodul/mm2, P3M2 577 nodul/mm2 dan P4M1 1099 nodul/mm2. Kontras dengan jumlah nodul, diameter nodul P2M1 10,41μm, P3M2 14,94μm, P4M1 12,16μm. Matriks yang didapat dari pengamatan mikro struktur yaitu ferit dan karbida. Tingkat keparahan karbida dari yang rendah sampai yang tinggi yaitu P2M1, P4M1 dan P3M2. Untuk sifat mekanis, Ultimate Tensile Strength (UTS) tertinggi didapat oleh P2M1 dengan 450 MPa lalu P3M2 dengan 392 MPa dan P4M1 dengan 343 Mpa. Sedangkan untuk elongasi, P4M1 3,25%, P2M1 3% dan P3M2 1,5%.

---

Nowadays, in challenging the energy crisis issue, an array of advance technology is being developed in order to tackel this problem. The sector spending most energy is automotive industry. Regarding the fact, this industry is forced to solve this problem by inventing new sophisticated material which can reduce the consumption of energy. The process of thin wall ductile iron (TWDI) making is being developed in order to replace the utilization of alumunium. TWDI has better efficiency compared to alumunium, both on mechanical properties and cost production. The obstacle confronted in TWDI is the formation of skin effect on the surface of casting product. This phenomena can lead to the decrease of mechanical properties.

In this research, the effect of different carbon equivalent addition on mechanical properties, microstructure, particularly on skin formation, is conducted. The testing methods perfomed are chemical composition, visual observation, microstructure observation and tensile testing. While, Microstructure observation is carried out qualitatively and quantitatively, Cooling rate analysis is carried out qualitatively. NIS Elements Image Analysis is used to analysis microstructure.

In this research, it is acquired that as the carbon equivalent increases, the thickness of skin decreases, as a result, the mechanical properties improve. P2M1, with carbon equivalent 4,66%, has the biggest skin thickness at 21,01μm. P3M2, with carbon equivalent 4,32%, has the skin thickness at 37,47μm. P4M1, with carbon equivalent 4,26%, has the smallest skin thickness at 105,90μm. For nodule characteristics, P2M1 has the nodularity as high as 80% and then followed by P3M2 with 76% and P4M1 with 72%. While, P2M1 has 1405 nodule/mm2, P3M2 and P4M1 has 577 and 1099 nodul/mm2, respectively. In contrast with nodule count, P3M2 has the biggest nodule diameter with 14,94μm, the next is P4M1 with 12,16μm and then P2M1 with 10,41μm. Ferrite and Carbide is found in the matrix. The severity level of carbide, from the lowest to the highest, is P2M1, P4M1 and P3M2. From mechanical aspects, the highest Ultimate Tensile Strength (UTS) is obtained by P2M1 with 450 Mpa, then followed by P3M2 with 392 MPa and P4M1 with 343 Mpa. Where as, for the elongation, P4M1 is 3,25%, P2M1 is 3% and P3M2 is 1,5%."

"Aplikasi besi tuang nodular semakin meningkat sejak perkembangannya pada tahun 1940-an karena keunggulannya yang dapat diproduksi dengan biaya rendah dan memiliki sifat mekanis yang baik. Permintaan besi tuang nodular dinding tipis (thin wall ductile iron) semakin meningkat karena dapat memberikan komponen dengan kekuatan yang tinggi berbanding berat. Misalnya, dalam industri otomotiv banyak menggunakan TWDI untuk menurunkan berat kendaraan sehingga energi yang digunakan menjadi lebih sedikit. Pada penelitian ini akan dilakukan analisa perbandingan struktur mikro dan sifat mekanis thin wall ductile iron (TWDI) untuk ketebalan 5, 4, 3, 2 dan 1 mm dengan test piece y block. Sampel plat TWDI dan sampel y block dibuat dengan proses pengecoran logam. Material yang digunakan adalah FCD 45, carbon equivalent (CE) logam cair dijaga diatas 4,3%. Cetakan yang digunakan adalah pasir silika dengan pengikat asam furan. Hasil penelitian menunjukan sifat mekanis plat TWDI lebih rendah dibandingkan sampel y block. Hal ini membuktikan bahwa sifat mekanis ditentukan oleh struktur mikro yang terbentuk, struktur mikro yang terbentuk ditentukan oleh proses pengecoran logam seperti rancangan komposisi kimia, proses liquid treatment (inokulasi dan nodularisasi) dan sistem saluran untuk menentukan kecepatan pembekuan.

---

Application for ductile iron have increased steadily since its development in the 1940s due to its relatively low production cost and have a good mechanical properties. The demand of Thin Wall Ductile Iron (TWDI) is getting increase because it could provide component with hight strength to weight ratio. For example, the automotive industries are utilizing thin wall ductile iron to reduce vihicle weight thus reduce energy consumtion. On this research would be conducted analysis on comparison of microstructure and mechanical properties of Thin Wall Ductile Iron (TWDI) for different thickness, which are 5, 4, 3, 2 and 1 mm in size with test piece of y block. Specimen of TWDI and specimen of y block are produced with casting process. Material for this casting is FCD 45, Carbon Equivalent (CE) value of molten metal hold out above 4,3%. Molding for the material is silica sand with furan acid as bonding agent. According to the result of research, mechanical properties of thin wall ductile iron specimen is lower than y block specimen. It indicates that mechanical properties is determined by microstructure. Meanwhile the microstructure is determined by casting process, which are design of chemical composition, liquid treatment process ( inoculation and nodularization), and design of getting system for determining cooling rates."

"Pada proses pembuatannya, pengecoran besi tuang nodular dinding tipis (TWDI) sering terjadi permasalahan terbentuknya lapisan kulit. Lapisan kulit ini adalah grafit berbentuk serpih yang dapat menurunkan sifat mekanis hasil pengecoran. Penyebab terbentuknya lapisan kulit ini diduga akibat dari kecepatan pendinginan dan terikatnya magnesium dengan sulfur. Penelitian ini dilakukan untuk melihat pengaruh penambahan nodulizer Fe-Si-5%Mg dan Fe-Si-6%Mg terhadap struktur mikro, lapisan kulit dan sifat mekanis dari hasil pengecoran TWDI. Hasil pengecoran TWDI tersebut dilakukan pengujian struktur mikro, perhitungan jumlah nodul, nodularitas dan ketebalan lapisan kulit menggunakan NIS element serta pengujian tarik untuk mengetahui sifat mekanisnya. Hasil pengujian struktur mikro dan perhitungan menggunakan NIS element menunjukan pada penambahan nodulizer 5%Mg akan didapatkan nilai nodularitas sebesar 78%, jumlah nodul 1172 nodul, diameter rata-rata nodul 11,57 μm dan ketebalan lapisan kulit 44,1 μm. Sedangkan pada penambahan nodulizer 6%Mg akan didapatkan nilai nodularitas 69,45%, jumlah nodul 870 nodul, diameter rata-rata 14,61 μm dan ketebalan lapisan kulit 37,47 μm. Dilihat dari sifat mekanisnya, pada penambahan nodulizer 5%Mg akan didapatkan nilai UTS sebesar 33 kg/mm2 dan elongasi 2,75%. Sedangkan pada penambahan nodulizer 6%Mg akan didapatkan nilai UTS sebesar 40 kg/mm2 dan elongasi 1,25%. Kemudian dari matriks yang terbentuk didapatkan fasa ferrite dan karbida di kedua sampel, dimana pada penambahan nodulizer 6%Mg akan didapatkan karbida yang lebih banyak dibandingkan penambahan nodulizer 5%Mg.

---

In the manufacturing process, skin effect formed in thin wall ductile iron (TWDI) casting as common problem. This skin effect is graphite flakes which can degrade the mechanical properties of casting result. Skin effect formation is influence of cooling rate and dependent magnesium with sulfur. This study was investigated to see the effect Fe-Si-5%Mg and Fe-Si-6%Mg nodulizer addition on microstructure, skin effect, and mechanical properties of TWDI casting result. That TWDI casting was tested by microstructure, calculating of the nodule counts, nodularity and thickness of skin effect using NIS element, and tensile testing to determine the mechanical properties.

The test result of microstructure and calculating using NIS element indicates addition 5%Mg nodulizer produced nodularity 78%, nodule count 1172 nodules/mm2, nodule diameter average 11,57 μm and thickness of skin effect 44,1 μm. In other hand, addition 6%Mg nodulizer produced nodularity 69,45%, nodule count 870 nodules, nodule diameter average 14,61 μm, and thickness of skin effect 37,47 μm.

From the mechanical properties, addition 5%Mg nodulizer can produce yield strength 33 kg/mm2 and elongation 2,75%. Beside that, addition 6%Mg can produce yield strength 40 kg/mm2 and elongation 1,25%. And then, ferrite phase and carbide was produced in both of matriks sample, addition 6%Mg nodulizer formed carbide more than addition 5%Mg nodulizer."

"Permasalahan yang dihadapi pada pengecoran dinding tipis yakni terbentuknya karbida dan lapisan kulit. Masalah ini terjadi karena proses pendinginan yang begitu cepat. Pemasangan isolator pada pengecoran dinding tipis ini diharapkan dapat memperlambat kecepatan pendinginan dan memperlambat proses perpindahan panas yang terjadi pada cetakan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemasangan isolator terhadap struktur mikro dan sifat mekanis. Pada penelitian ini, pengecoran plat tipis akan dibuat dengan ketebalan 1 mm melalui dua buah desain cetakan yaitu cetakan yang menggunakan isolator dan cetakan tanpa isolator. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tidak ditemukan adanya lapisan kulit di seluruh plat tipis. Selain itu, kecepatan pendinginan cetakan yang menggunakan isolator lebih lama dan kecepatan pembekuan menjadi lebih rendah.

---

Producing thin wall ductile iron casting will be encountered by the formation of carbides and skin effect problems. These problems occur due to the high cooling rate. Inserting insulation material in the casting is expected to reduce the cooling rate by slowing down the heat transfer process in mould. This study aimed to see the effect of using insulation material in microstructures and mechanical properties of thin wall ductile iron casting. A 1 mm thin wall ductile iron plates will be produced using two moulds for single casting design. In one of the moulds insulation material will be inserted. The result showed that the mould with insulation material has longer cooling rate compared to the other mould. This longer cooling rate will slow down the solidification process."

"Kebutuhan penghematan energi dunia menuntut untuk melakukan peminimalisasian energi tak terlepas di bidang pengecoran. Penggunaan TWADI (Thin Wall Austempered Ductile Iron) yang didapatkan dari heat treatment TWDI (Thin Wall Ductile Iron) menjadi kandidat yang paling menarik karena ketangguhannya yang sangat tinggi serta biaya lebih murah dan tentunya lebih hemat energi dibandingkan aluminium. Dalam Pemrosesan TWDI menemui masalah yaitu perubahan grafit nodul menjadi flakes atau yang dikenal sebagai skin effect dimana skin akan menurunkan sifat mekanis dari TWDI. Penelitian ini mempelajari pengaruh penambahan kadar nodulizer terhadap terbentuknya skin serta pengaruhnya terhadap sifat mekanis. Skin yang didapat pada penambahan 1,1 % nodulizer dengan tebal 40 μm lebih tipis dibandingkan 1 % nodulizer yang memiliki tebal skin 45 μm. Nilai UTS yang didapat oleh penambahan 1,1% nodulizer yaitu 416,5 MPa, lebih tinggi dibandingkan 1 % nodulizer sebesar 387,54 MPa, dimana hal tersebut sejalan dengan nodularitas yang lebih tinggi dengan penambahan 1,1 % nodulizer. Nilai elongasi kedua sampel tidak mencapai 10 % yang dikarenakan terbentuknya kolumnar karbida yang terbentuk dari berlebihnya kadar mangan pada kedua sampel.

---

Recent world energy condition obligates people to reduce quantity of energy useement especially ini casting process. Uses of Thin Wall Austempered Ductile Iron (TWADI), which is a heat treatment material from Thin Wall Ductile Iron (TWDI) , become a best candidate to replace aluminium in industry due to the fact of its high quality toughness and another mechanical properties, with low producing cost and also low energy production. One of the most issue that have been met in processing TWDI is a phenomenon that nodular graphites turn into flakes shape which will decrease large amount of mechanical properties.

This research is studying about the enhacement of content nodulizer for reducing skin thickness and also to increase mechanical properties. The addition of 1,1 % nodulizer that obtained shown an effective result with reducing 11 % thickness of skin compared to the thickness of addition 1 % nodulizer. The thickness of skin with addition 1,1% nodulizer is 40 μm, while with addition 1 % nodulizer is 45 μm. The UTS number that has been reached by 1,1 % nodulizer is 416,5 % MPa, which is bigger than the UTS of 1 % nodulizer in the amount of 387,54 MPa which also as a result of grater nodularity of 1,1 % nodulizer. The elongation of both sample have elongation below 10 %, as result of carbides that have been formed in the microstructure, because of excessive number of manganese."

"Dalam pembuatan besi tuang nodular dinding tipis, banyak masalah yang muncul akibat terbentuknya karbida dan kegagalan proses liquid treatment yang menyebabkan rendahnya nodularitas. Banyak peneliti yang menyarankan kisaran nilai carbon equivalent (CE) tertentu untuk menghasilkan struktur mikro yang bersih dari karbida pada ketebalan tertentu. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh perbedaan nilai carbon equivalent (CE) terhadap struktur mikro, yaitu bentuk grafit, nodularitas, jumlah nodul, dan karbida, dan sifat mekanis besi tuang nodular 1 mm, yaitu kekerasan dan kekuatan tarik. Plat 1 mm dipilih karena ukuran ketebalannya sangat rentan terhadap pembentukan karbida. Penelitian dilakukan dengan modifikasi desain pengecoran Stefanescu pada skala pabrik. Variabel pada penelitian ini adalah nilai CE sehingga dilakukan 3 kali peleburan dan penuangan. Hasil penelitian menunjukan bahwa secara independen nilai CE tidak berpengaruh terhadap pembentukan karbida, namun berpengaruh terhadap nodularitas. Semakin tinggi nilai CE, nodularitas pada plat 1 mm akan semakin tinggi. Nilai CE juga bukan satu-satunya faktor yang mempengaruhi sifat mekanis hasil pengecoran besi tuang nodular.

---

In making thin wall ductile iron, problem occurs due to carbides formation and the failure of liquid treatment. To encounters the problem of carbide formation, many researchers suggest the range of carbon equivalent (CE) to produce free carbides micro structure in certain thickness. The purpose of this study is to see the effects of CE to the micro structure and mechanical properties of thin wall ductile iron. The plate thickness in this study is 1 mm. Micro structure examination is focused to graphite shape, nodularity, nodule count, and carbide while mechanical properties including hardness and tensile strength. This study use modification of Stefanescu's casting design in foundry scale. The result is CE does not influence the formation of carbides independently. CE has the biggest influence to nodularity and tensile strength. The higher CE, the higher nodularity and tensile strength are gained."

"Penggunaan material ringan merupakan salah satu upaya untuk mengurangi emisi dan penggunaan energi. Besi tuang nodular dinding tipis dibuat untuk mendukung tujuan itu karena sifat mekanisnya yang unggul. Pembuatan besi tuang nodular dinding tipis akan berhubungan dengan pembentukan lapisan kulit pada struktur mikronya. Lapisan kulit ini dikenal sebagai skin effect. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk melihat pengaruh dari skin effect terhadap sifat mekanis besi tuang nodular dinding tipis. FCD 450 skala foundry dilakukan penuangan sebanyak dua kali dengan perbedaan temperatur penuangan. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa sifat mekanis yang lebih tinggi dicapai oleh besi tuang nodular dinding tipis dengan temperatur penuangan yang lebih rendah yang mana memperlihatkan tidak ditemukannya skin effect pada struktur mikro besi tuang nodular dinding tipis.

---

Application of lightweight material in automotive is one of the effort to reduce the use of energy and emission. Thin wall ductile iron (TWDI) is made to support this aim due to its superior mechanical properties. Production thin wall ductile iron will be associated with the formation of skin in its microstructure. The skin is known as skin effect. The purpose of this research is to see the influence of skin effect to mechanical properties of thin wall ductile iron and finding out the causes. Foundry scale FCD 450 was poured two times with pouring temperatures differences. The result of this research is higher mechanical properties is gained by the lower pouring temperature which show no trace of skin effect in this microstructure."