Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"ABSTRAKPendinginan cepat mengambil bagian penting dalam proses perlakuan panas yang mengontrol struktur mikro, sehingga meningkatkan sifat mekaniknya. Proses perlakuan panas dimulai dengan pemanasan pada suhu tinggi, menahan waktu kemudian pendinginan cepat ke suhu kamar. Dibutuhkan media dengan konduktivitas termal yang baik yang dapat dicapai dengan penambahan nanopartikel ke media pendinginan, disebut sebagai nanofluida. Dalam penelitian ini, partikel karbon disiapkan dengan metode top-down, di mana pengurangan partikel karbon dilakukan oleh planetary ball-mill selama 15 jam pada 500 rpm. Cetyl Trimethyl Ammonium Bromide digunakan sebagai surfaktan kationik untuk mengurangi aglomerasi pada partikel tersuspensi sehingga meningkatkan efisiensi pendinginan. Field-Emission Scanning Electron Microscope (FE-SEM), dan Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDX) digunakan untuk mengamati komposisi bahan, ukuran partikel dan morfologi partikel, dan perubahan permukaan. Karakterisasi awal oleh FE-SEM menunjukkan bahwa ukuran partikel setelah penggilingan rata-rata sekitar 15 μm, oleh karena itu, masih belum dalam kisaran nanometer. Namun, hasil EDS menegaskan bahwa bubuk yang digunakan dalam penelitian ini adalah 99% karbon. Partikel karbon mikro ditambahkan sebagai partikel pada aquadest sebagai basis mikrofluida. Mikrofluida karbon berbasis air dengan volume 100 ml diproduksi dengan metode dua langkah, dengan mencampurkan partikel mikro karbon pada 0,1% wt%, dan 0,5 wt% dalam berbagai konsentrasi surfaktan kationik 1 wt%, 3 wt, dan 5 wt% masing-masing. Sampel baja karbon AISI 1045 atau JIS S45C diberi perlakuan panas dengan austenisasi pada 1000oC dalam tungku pemanas, diikuti dengan pendinginan cepat dalam cairan mikro sebagai pendinginan sedang yang menghasilkan diagram laju pendinginan. Sifat mekanis dan struktur mikro dari sampel yang dipadamkan akan diamati dengan melakukan pemeriksaan kekerasan dan pengamatan metalografi untuk menganalisis pengaruh berbagai karbon dan konsentrasi surfaktan yang digunakan dalam media quench mikrofluida karbon berbasis air.

---

ABSTRACTMicrostructure, thus enhance its mechanical properties. The heat treatment process starts with heating at an elevated temperatur, holding time then rapid cooling to room temperatur. It requires a medium with a good thermal conductivity that can be achieved by the addition of nanoparticles to the quench medium, referred to as nanofluids. In this research, carbon particles were prepared by the top-down method, where the reduction of carbon particle was done by planetary ball-mill for 15 hours at 500 rpm. Cetyl Trimethyl Ammonium Bromide is utilized as a cationic surfactant in order to reduce agglomeration at suspended particles thus increase quenching efficiency. Field-Emission Scanning Electron Microscope (FE-SEM), and Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDX) were used to observe the composition of material, particle size and particle morphology, and the change of the surface. Initial characterization by FE-SEM showed that the particle size after milling was averaged roughly at 15 µm, therefore, it was still not in the nanometer range. However, EDS result confirmed that the powder used in this research were 99% carbon. Carbon microparticles were added as the particle to distilled water as the microfluid base. Water-based carbon microfluid with a volume of 100 ml was produced by the two-step method, by mixing carbon microparticles at 0.1 wt%, and 0.5 wt% in various concentration of cationic surfactant of 1 wt%, 3 wt%, and 5wt % respectively. Samples of AISI 1045 or JIS S45C carbon steels were heat treated by austenizing at 1000oC in a heating furnace, followed by rapid quenching in microfluid as the medium quench resulting on cooling rate diagram. Mechanical properties and microstructures of the quenched samples will be observed by conducting hardness examination and metallography observation to analyze the effect of various carbon and surfactant concentration used in the water-based carbon microfluid quench medium."

"Media pendingin dapat di tingkatkan performanya dengan menggunakan nanofluida, dengan cara menggunakan nanopartikel didalam fluida untuk meningkatkan kecepatan laju pendinginan, salah satunya dengan meningkatkan konduktivitas termal. Di dalam penelitian ini, nanopartikel yang digunakan adalah Carbon Nanotubes dengan persentase 0,1%, 0,3%, dan 0,5% yang akan disintesis menjadi nanofluida dengan metode 2 tahap, setelah itu akan ditambahkan surfaktan Cetyl Trimethylammonium Bromide (CTAB) sebesar 10%, 20%, dan 30% untuk menstabilkan nanofluida. Setelah itu nanofluida yang sudah diperoleh dilakukan proses ultrasonikasi selama 15 menit. Setelah itu dilakukan proses pendinginan cepat menggunakan baja S45C dengan nanofluida sebagai media pendingin dengan suhu austenisasi 900oC. Didapatkan hasil dari penelitian bahwa nilai dari konduktivitas termal yang didapat menurun seiring dengan penambahan surfaktan, dimana pada penelitian didapatkan konduktivitas termal tertinggi berada pada variabel dengan tanpa adanya tambahan surfaktan, kecuali di sampel dengan CNT 0,1%.  Hasil optimal dari nilai kekerasan dan juga konduktivitas termal terdapat pada variabel dengan konsentrasi CNT 0,1% dengan penambahan surfaktan CTAB sebanyak 10%. Didapatkan nilai kekerasan maksimal sebesar 23 HRC, dan nilai konduktivitas termal terbesar berada di angka 0,64 W/mK.

---

The cooling media performance can be improved by using the nanofluids, by using nanoparticles in the fluid to increase the speed of cooling rate, one of which is by increasing thermal conductivity. In this study, the nanoparticles used are Carbon Nanotubes with a percentage of 0.1%, 0.3%, and 0.5% which will be synthesized into nanofluids by a 2-stage method. After that, it will be added surfactant Cetyl Trimethylammonium Bromide (CTAB) by 10%, 20%, and 30% to stabilize nanofluids. After that nanofluids that have been obtained are processed by ultrasonication for 15 minutes. After that, a rapid cooling process is carried out using S45C steel with nanofluids as a cooling medium with an austenization temperature of 900oC. The results of the study found that the value of thermal conductivity obtained decreased along with the addition of surfactants, where in the study obtained the highest thermal conductivity was in variables with no additional surfactant, except in samples with CNT 0.1%.  The optimal result of hardness values and thermal conductivity is found in variables with a CNT concentration of 0.1% with the addition of 10% CTAB surfactants. The maximum hardness value is 23 HRC, and the largest thermal conductivity is 0.64 W/mK."

"Kekerasan yang tinggi pada sebuah material dapat dicapai dengan melakukan proses perlakuan panas menggunakan media quench yang memiliki nilai konduktivitas termal yang tinggi, seperti nanofluida. Pada penelitian ini, nanofluida berbasis CNT disintesis menggunakan metode 2 tahap, yaitu dengan mendispersikan CNT dengan konsentrasi sebesar 0,1%, 0,3%, dan 0,5% ke dalam fluida dasar berupa air distilasi yang kemudian ditambahkan surfaktan Cetyl Trimethylammonium Bromide (CTAB) sebanyak 0%, 3%, 5%, dan 7% untuk meningkatkan stabilitasnya, lalu dilakukan ultrasonikasi. Nanofluida tersebut kemudian digunakan sebagai media quench pada sampel baja S45C. Proses perlakuan panas dilakukan dengan memanaskan baja hingga suhu 900ºC kemudian di quenching. Baja hasil quenching diamati mikrostrukturnya dan dihitung nilai kekerasannya. Konduktivitas termal nanofluida mengalami penurunan saat digunakan surfaktan CTAB 3%, lalu mengalami peningkatan saat digunakan surfaktan CTAB 5%, dan menurun kembali saat digunakan surfaktan CTAB 7% dengan nilai konduktivitas termal tertinggi diperoleh oleh sampel nanofluida pada konsentrasi CNT 0,3% dengan surfaktan CTAB 5%, yaitu sebesar 0,72 W/mK. Sementara nilai kekerasan tertinggi untuk baja yang di quenching dengan nanofluida adalah sebesar 39 HRC, yaitu ketika digunakan konsentrasi 0,1% CNT tanpa penambahan surfaktan.

---

High hardness of a material can be achieved by doing heat treatment using a quench medium that has a high thermal conductivity value, such as nanofluids. In this study, CNT-based nanofluids were synthesized using a 2-step method, which by dispersing CNT with concentrations of 0.1%, 0.3%, and 0.5% into the base fluid in the form of distilled water which was then added with surfactant Cetyl Trimethylammonium Bromide (CTAB) as much as 0%, 3%, 5%, and 7% to increase their stability, then ultrasonication was performed. The nanofluid was then used as a quench medium for the S45C steel sample. The heat treatment process is carried out by heating the steel to a temperature of 900ºC then quench it. The quenched steel was observed for its microstructure and the hardness was calculated. The thermal conductivity of nanofluids decreased when 3% CTAB surfactant was used, increased when 5% CTAB surfactant was used, and decreased when 7% CTAB surfactant was used with the highest thermal conductivity value obtained by nanofluid samples at 0.3% CNT concentration with 5% CTAB surfactant, which the value is 0.72 W/mK. Meanwhile, the highest hardness value for steel quenched with nanofluids was 39 HRC, when 0.1% CNT was used without the addition of surfactants."

"Quenching adalah proses pemanasan logam hingga suhu austenisasi dan diikuti dengan proses pendinginan cepat untuk mendapatkan sifat material tertentu yang diinginkan. Media pendingin yang digunakan dapat disesuaikan berdasarkan sifat hardenability dari paduan logam, geometri sampel, dan ketebalan sampel. Beberapa di antaranya memerlukan laju pendinginan yang spesifik untuk mendapatkan mikrostruktur dan sifat material yang diinginkan. Salah satu media pendingin yang digunakan adalah nanofluida yang merupakan campuran antara fluida dasar dan suatu partikel tertentu . Penambahan surfaktan diperlukan untuk menstabilkan partikel yang terdispersi dalam nanofluida. Dalam penelitian ini, serbuk TiO₂ berukuran nano digunakan sebagai partikel yang ditambahkan kedalam fluida dasar dengan penambahan tiga jenis surfaktan yang berbeda. Pengujian Field Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM), Energy Dispersive X-Ray (EDX), Zeta Potensial dan Konduktivitas Termal dilakukan untuk menentukan ukuran partikel, morfologi partikel,perubahan permukaan partikel, tingkat kestabilan partikel dan nilai konduktivitas termal dari larutan. Pengamatan awal oleh FE-SEM dan EDX menunjukkan bahwa ukuran partikel setelah penggilingan sekitar 21 nm, dan bebas dari kotoran. Kandungan nanopartikel TiO₂ dalam media quench nanofluid yang digunakan untuk penelitian ini adalah 0,5% dari total volume nanofluida, dan konsentrasi surfaktan yang ditambahkan pada setiap media pendingin adalah 1%, 2% 3%, 4% dan 5% untuk setiap jenis surfaktan. Selanjutnya, media pendingin ini digunakan untuk mendinginkan sampel baja karbon JIS S45C yang dipanaskan pada suhu 1000 ° C selama 1 jam. Pengamatan metalografi dan pengujian kekerasan pada baja dilakukan untuk mengetahui pengaruh dari media pendingin yang memiliki jenis dan konsentrasi surfaktan yang berbeda-beda. Hasil yang didapatkan menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi 2% CTAB sebagai surfaktan kationik menghasilkan nilai konduktivitas termal larutan nanofluida yang optimum serta nilai kekesaran sampel baja S45C yang didinginkan dengan larutan tersebut memiliki nilai kekerasan yang tertinggi.

---

Quenching is the soaking of a metal at a high temperature, above the recrystallization phase, followed by a rapid cooling process to obtain certain desirable material properties. The choice of quench mediums based on the hardenability of the metal alloy, the geometry of the component, and the thickness of the component. Some of these need specific cooling rate to obtain the desired microstructure and material properties. Recently, nanofluid as a quench medium has been studied using several different fluid as the base. Furthermore, surfactant is added to stabilize the suspended particle in nanofluid. In this research, laboratory-grade TiO₂ powder were used as nanoparticle with three different types of surfactant.. Field Emission Scanning Electron Microscope (FE-SEM), and Energy Dispersive X-Ray (EDX) measurement were carried out to determine the particle size, material identification, particle morphology, and surface change of samples. Zeta potential and thermal conductivity measurement were used to determine level of solution stability and thermal conductivity value of nanofluid. TiO₂ nanoparticle content in nanofluid quench mediums used for this study was 0.5% of the total volume of the nanofluid, and the amount surfactant added on each medium were 1%, 2% 3%,4% and 5% for each type of surfactant. Furthermore, these mediums were used to quench JIS S45C carbon steel samples which annealed at 1000°C for 1 hour. Metallography observation and hardness testing were then conducted to find out the effect of different quench medium in steel samples. The results showed that the addition of 2% CTAB concentration as a cationic surfactant produced the optimum thermal conductivity value of the nanofluid solution and the hardness of the S45C steel sample cooled with that solution had the highest hardness value."

"Pada penelitian nanofluida yang dilakukan akhir-akhir ini molekul Carbon Nanotube (CNT) merupakan salah satu molekul nano yang sering digunakan, hal ini karena CNT memiliki nilai konduktivitas termal yang tinggi dan memiliki karakterisasi yang unggul, CNT sendiri dibagi menjadi dua jenis berlapisan tunggal atau single-walled CNT (SWCNT) dan multi-walled (MWCNT). Dalam penelitian ini menggunakan MWCNT as-received yang dikarakterisasi dengan menggunakan Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) dan Scanning Electron Microscope (SEM). Nanofluida berbasis CNT disintesis dengan menambahkan konsentrasi CNT sebesar 0,1%, 0,3%, dan 0,5% serta surfaktan sodium dodecylbenzenesulfonate (SDBS) sebanyak 10%, 20%, dan 30% pada fluida dasar yaitu air distilasi yang kemudian didispersikan menggunakann alat ultrasonikasi selama 15 menit. Kemudian nanofluida akan dikarakterisasi nilai zeta potensial dan konduktivitas termalnya di suhu ruang (25oC). nanofluida sebanyak 100ml yang sudah dikarakterisasi kemudian akan digunakan untuk proses quenching atau perlakuan panas pada baja S45C, sebelumnya baja S45C sudah diaustenisasi di suhu 900oC. Baja S45C hasil perlakuan panas akan dikarakterisasi menggunakan mikroskop optik dan rockwell hardness C. Penambahan konsentrasi CNT tanpa surfaktan pada nanofluida menaikan konduktivitas termal nanofluida, namun penambahan surfaktan konsentrasi tinggi (10%, 20%, dan 30%) pada nanofluida menurunkan konduktivtas termal nanofluida. Nilai zeta potensial dari nanofluida meningkat seiring dengan bertambahnya konsentrasi surfaktan, zeta potensial dapat mengukur stabilitas nanofluida. Hubungan konduktivitas termal dan kekerasan baja S45C hasil perlakuan panas menggunakan nanofluida tidak dapat dihubungkan secara linier walaupun terlihat tren semakin tinggi konduktivitas termal, maka nilai kekerasan akan semakin tinggi. Hal tersebut terjadi karena proses perlakuan panas dilakukan di temperatur tinggi yang dapat mempengaruhi stabilitas nanofluida. Mikrostruktur Baja S45C hasil perlakuan panas dengan media quench dengan konsentrasi SDBS 0% hingga 10% memiliki mikrostruktur yang didominasi martensite, sedangkan untuk konsentrasi SDBS 20-30% mikrostruktur baja didominasi dengan pearlite, ferrite dan sedikit widmanstätten ferrite.

---

In recent nanofluid research, Carbon Nanotube (CNT) are one of the nano-molecules that are often used in studies, this is because CNT’s have a high thermal conductivity value and have superior characterization. There are two kinds of CNT, Single-walled CNT (SWCNT) and multi-walled (MWCNT). In this study, the as-received MWCNT is characterized by using Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) and Scanning Electron Microscope (SEM). CNT-based nanofluids were synthesized by adding 0.1%, 0.3%, and 0.5% CNT and as much as 10%, 20%, and 30% surfactant sodium dodecylbenzenesulfonate (SDBS) in the base fluid, namely distilled water which was then dispersed. using ultrasonication tool for 15 minutes. Then the nanofluid will be characterized by its zeta potential value and thermal conductivity at room temperature (25oC). 100ml of nanofluid that has been characterized will then be used for the quenching process or heat treatment on S45C steel, previously S45C steel has been austenized at 900oC. Heat treated S45C steel will be characterized using an optical microscope and rockwell hardness C. The addition of CNT concentrations without surfactants in nanofluids increased the thermal conductivity of nanofluids, but the addition of high concentrations of surfactants (10%, 20%, and 30%) in nanofluids decreased the thermal conductivity of nanofluids. The zeta potential value of nanofluids increases with increasing surfactant concentration, the zeta potential can measure the stability of nanofluids. The relationship between thermal conductivity and hardness of the heat treated S45C steel cannot be linearly related, although the trend is that the higher the thermal conductivity, the higher the hardness value. This happens because the heat treatment process is carried out at high temperatures which can affect the stability of the nanofluid. The microstructure of the heat treated S45C steel with nanofluids quenchant with a concentration of 0% to 10% SDBS has a predominantly martensite microstructure, while for an SDBS 20-30% concentration the steel microstructure is dominated by pearlite, ferrite and a little widmanstätten ferrite."

"Media quench merupakan salah satu bahan penting dalam proses quenching. Bahan ini yang akan menentukan kecepatan pendinginan yang terjadi dalam proses pendinginan tersebut seperti fluida termal. Pada penelitian ini, fluida termal di sintesa dengan menggunakan partikel MWCNT dengan konsentrasi 0.1%, 0.3% dan 0,5% dan air sebagai fluida dasarnya dengan tujuan akhir terbentuknya nanofluida. Penambahan PEG surfaktan digunakan dengan konsentrasi 0%, 10%, 20%, dan 30%. Nanofluida digunakan sebagai quenchant untuk mengimersi baja karbon S45C setelah melalui proses austenisasi pada suhu 900°C. Untuk mengetahui pengaruh media quench nanofluida ini, proses karakterisasi terhadap sampel partikel MWCNT, fluida termal, dan baja S45C sebelum dan sesudah quenching dilakukan. Hasil penelitian menunjukkan partikel MWCNT yang digunakan memiliki ukuran lebih besar daripada nanopartikel pada umumnya, sehingga nanofluida tidak terbentuk. Fluida termal dengan konsentrasi MWCNT dan PEG surfaktan yang optimal memiliki nilai konduktivitas termal yang lebih tinggi daripada air atau quenchant konvensional. Walaupun penambahan surfaktan dapat meningkatkan nilai zeta potensial dari fluida termal, namun hal ini tidak memiliki tren yang jelas terhadap konduktivitas termalnya. Penambahan konsentrasi dari PEG surfaktan seringkali menurunkan nilai konduktivitas termal. Hasil dari kekerasan baja karbon S45C menunjukkan tidak ada pengaruh secara langsung dari konduktivitas termal quenchant yang digunakan terhadap kekerasan baja S45C. Karena nilai kekerasan meningkat seiring dengan bertambahnya konsentrasi PEG surfaktan pada fluida termal.

---

Quench media is one of the important materials in the quenching process. This material characterization can determine the cooling rate that occurs in the process like a thermal fluid. In this research, thermal fluid is synthesised by using MWCNT particles with the varies of concentration is 0.1%, 0.3%, and 0,5% and water as the base fluid with the final purpose is fabricating nanofluid solution. The addition of PEG surfactant will be in varied concentrations 0%, 10%, 20% and 30%. Nanofluid is used as quenchant to immerse S45C carbon steel after austenization process at 900°C. To examine the effect of this nanofluid as quench media, characterization process is done to MWCNT particles, thermal fluid, and S45C carbon steel before and after quenching process. The result shows MWCNT particles have larger size than nanoparticles, thus the colloid solution is not classified as nanofluid. Thermal fluid with the optimum concentration of MWCNT and PEG has higher thermal conductivity than water or conventional quenchant. Although the addition of surfactant can increase thermal fluid zeta potential, it does not have clear trends towards its thermal conductivity. The addition of PEG surfactant concentration often decreases the thermal conductivity value. Hardness testing result of the specimen indicates no direct effect of quenchant thermal conductivity towards S45C carbon steel hardness because the hardness value is increasing along with the addition of PEG surfactant concentration in nanofluid."

"Graphene oxide (GO) adalah graphene teroksidasi yang memiliki ikatan dan gugus fungsi. GO memiliki konduktivitas termal yang baik sehingga dapat digunakan dalam aplikasi perpindahan panas, salah satunya nanofluida. Gugus fungsi O pada graphene oxide membuat sifatnya menjadi hidrofilik untuk dispersi terhadap media larutan cair, sehingga dapat diaplikasikan sebagai media quenching. Dalam penelitian ini graphene oxide dikarakterisasi menggunakan Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) dan Scanning Electron Microscope (SEM) untuk mengetahui kandungan unsur dan morfologi dari GO. Nanofluida berbasis GO disintesis dengan konsentrasi GO sebesar 0,01%, 0,03% dan 0,05% dengan menambahkan surfaktan Sodium Dodecyl Benzene Sulfonate (SDBS) sebanyak 0%, 3%, 5% dan 7% pada fluida dasar air distilasi. Nanofluida yang diperoleh diultrasonifikasikan selama 15 menit kemudian dilakukan pengujian konduktivitas termal dan zeta potensial. Setelah itu dilakukan proses quenching menggunakan baja S45C dengan nanofluida sebagai media quench dengan suhu austenisasi 900oC dengan waktu tahan selama 1 jam, kemudian dilakukan pengujian metalografi dan kekerasan. Hasil karakterisasi GO menunjukan terdapat gugus O dan hasil pengujian konduktivitas termal menunjukan bahwa nilai konduktivitas termal menurun seiring dengan peningkatan kadar GO dan surfaktan SDBS dan kekerasan optmal baja S45C hasil quenching terdapat pada konsentrasi nanofluida GO 0.05% dan SDBS 5% dengan nilai kekerasan sebesar 48 HRC.

---

Graphene oxide (GO) is a graphene that has been oxidized and has bonds and functional groups. GO has a high thermal conductivity so that it can be used in heat transfer applications, one of which is nanofluids. The O functional group in graphene oxide makes it hydrophilic for dispersion on liquid solution media, so it can be applied as a quenching medium. In this study, graphene oxide was characterized using Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) and Scanning Electron Microscope (SEM) to determine the elemental content and morphology of GO. GO-based nanofluids were synthesized with GO concentrations of 0.01%, 0.03% and 0.05% by adding the surfactant Sodium Dodecyl Benzene Sulfonate (SDBS) as much as 0%, 3%, 5% and 7% in distilled water base fluid. The obtained nanofluids was ultrasonified for 15 minutes and then tested for thermal conductivity and zeta potential. After that, the quenching process was carried out using S45C steel with nanofluids as the quenching medium with an austenizing temperature of 900oC with a holding time of 1 hour, then metallographic and hardness tests were performed. The results of GO characterization showed that there was an O group and the results of the thermal conductivity test showed that the value of the thermal conductivity decreased with increasing levels of GO and SDBS surfactant and optmal hardness value of S45C steel as a result of quenching is found in nanofluids concentration of 0.05% GO and 5% SDBS with a hardness value of 48 HRC."

"Pada proses perlakuan panas baja, tahap pendinginan merupakan tahapan krusial yang menentukan kekerasan dari baja tersebut. Pada proses ini dibutuhkannya media pendingin yang dapat memberikan laju pendinginan yang tinggi seperti thermal fluids. Pada penelitian ini, digunakan partikel Multi-Walled Carbon Nanotube (MWCNT) yang berukuran 5820 d.nm dengan oli 5W-40. Proses sintesis thermal fluids dilakukan dengan metode dua-tahap yaitu dengan mencampurkan variasi konsentrasi partikel sebesar 0,1 w/v%; 0,3 w/v%; dan 0,5 w/v% ke dalam fluida, yang selanjutnya ditambahkan dengan variasi surfaktan yaitu SDBS, PEG, dan CTAB sebesar 3 w/v% untuk meningkatkan kestabilannya. Thermal fluids kemudian dilakukan karakterisasi untuk mengetahui kestabilan, viskositas, dan konduktifitas termalnya. Selanjutnya akan digunakan baja S45C yang diberi perlakuan panas dengan cara memanaskan baja hingga temperature 900oC dengan waktu penahanan (holding time) selama satu jam, yang kemudian dilakukan pendinginan pada media pendingin nanofluida. Baja hasil pendinginan kemudian dilakukan pengujian mikrostruktur dan kekerasannya. Secara keseluruhan karakterisasi thermal fluids dengan MWCNT, penggunaan surfaktan CTAB memberikan hasil yang paling optimal pada kestabilan, viskositas, dan konduktifitas termal dari thermal fluids, yaitu 74,6mV, 138,6 cP, and 0,17 Wm-1C-1 secara berurutan. Kekerasan tertinggi baja yang dapat dicapai pada thermal fluids dengan MWCNT yaitu dengan penggunaan surfaktan dimana nilai kekerasan berkisar di 28 HRC.

---

In the heat treatment process of steel, the cooling (quenching) stage is a crucial step that determines the hardness of the steel. This step requires a quenching medium that can provide a high cooling rate such as thermal fluids. In this research, thermal fluids using Multi-Walled Carbon Nanotubes (MWCNT) particles with a size of 5820 d.nm and 5w-40 oil were used. The thermal fluids synthesis process was carried out by the two-step method, mixing variations of 0,1 w/v%; 0,3 w/v%; and 0,5 w/v% particle into the fluid, then adding them with variations of 3 w/v% surfactants namely SDBS, PEG, and CTAB to increase stability. The thermal fluids were then characterized to determine their stability, viscosity, and thermal conductivity. Furthermore, S45C steel will be used, and heat treated to a temperature of 900oC with a holding time of one hour, which then quenched in a nanofluid cooling medium. The quenched steel is then tested for its microstructure and hardness. Overall, the use of CTAB surfactants gave the most optimal results on the stability, viscosity, and thermal conductivity of thermal fluids, which is 74,6mV, 138,6 cP, and 0,17 Wm-1C-1consecutively. The highest hardness of steel can be achieved in thermal fluids with surfactants (PEG, SDBS, and CTAB) where the hardness values range around 28 HRC."

"Quenchant dengan konduktivitas termal tinggi dapat meningkatkan lajupendinginan, sehingga didapat hasil perlakuan panas dengan sifat mekanis yang lebihbaik. Salah satu cara meningkatkan konduktivitas termal adalah dengan membuatnanofluida. Pada penelitian ini, digunakan nanopartikel berupa Multi-walled CarbonNanotubes (MWCNT) as-received. Nanofluida berbasis CNT disintesis menggunakanmetode dua tahap. CNT dengan konsentrasi sebesar 0,1%, 0,3%, dan 0,5%didispersikan pada fluida dasar berupa air distilasi. Untuk meningkatkan stabilitasnanofluida, ditambahkan surfaktan Sodium Dodecyl Benzene Sulphonate (SDBS)sebanyak 3%, 5%, dan 7% serta dilakukan ultrasonikasi selama 15 menit. Nanofluidatersebut digunakan sebagai quenchant dengan lama imersi 4 menit untuk prosesperlakuan panas baja S45C dengan temperatur austenisasi sebesar 900˚C. Hasilpenelitian menunjukkan bahwa konduktivitas termal nanofluida meningkat seiringdengan penambahan konsentrasi CNT, kecuali pada sampel tanpa penambahansurfaktan. Seiring penambahan surfaktan, konduktivitas termal meningkat hinggamencapai kadar optimum dan kemudian menurun, kecuali pada sampel denganpenambahan surfaktan sebanyak 3%. Nilai kekerasan baja S45C hasil quenching tidakdipengaruhi secara linear oleh konduktivitas termal quenchant.

---

Quenchant with high thermal conductivity could increase the cooling rate;

hence heat treatment results with better mechanical properties are obtained. One

method to increase the thermal conductivity is by creating nanofluids. In this study,

Multi-walled Carbon Nanotubes (MWCNT) as-received were used as nanoparticles.

The CNT-based nanofluids were synthesized using the two-step method. CNTs with

concentrations of 0.1%, 0.3%, and 0.5% were dispersed to the base fluid, distilled

water. To increase the stability of the nanofluids, Sodium Dodecyl Benzene Sulphonate

(SDBS) surfactants as much as 3%, 5%, and 7% were added; further, ultrasonication

was carried out for 15 minutes. The nanofluids were used as quenchants with an

immersion time of 4 minutes for the heat treatment process of S45C steel with an

austenitizing temperature of 900˚C. The results showed that the thermal conductivity of

nanofluids increased with the addition of CNT concentration, except for samples

without the addition of surfactants. On the other side, as more surfactants were added,

the thermal conductivity increased until it reached the optimum level and then

decreased, except for samples with 3% surfactant. The hardness values of quenched

S45C steels are not linearly affected by the thermal conductivity of the quenchants."

"Produk elektronik mengalami perkembangan yang cukup pesat di era modern ini. Namun, produk elektronik tersebut bukanlah teknologi yang tahan lama, melainkan mendorong konsumen untuk mengganti barang elektroniknya dalam kurun waktu yang lebih cepat sehingga menyebabkan peningkatan limbah elektronik. Di dalam produk elektronik, terdapat komponen yang memiliki peranan penting yang disebut dengan Printing Circuit Board. PCB akan menjadi sampah berbahaya ketika sudah menjadi E-waste jika dibiarkan menumpuk begitu saja. Oleh karena itu, pada penelitian ini dilakukan pembuatan nanofluida berbahan dasar nanopartikel dari PCB dengan fluida dasar air dan penambahan surfaktan CTAB yang dimana nanofluida tersebut akan digunakan sebagai media pendingin pada baja AISI 4140. Dalam penelitian ini, nanopartikel dikarakterisasi dengan X-Ray Fluorescence (XRF), X-Ray Diffraction (XRD), dan Particle Size Analyzer (PSA). Nanopartikel yang digunakan adalah dengan persentase 0%, 0,1%, 0,3%, dan 0,5% dan akan disintesis menjadi nanofluida dengan metode 2 tahap, kemudian akan ditambahkan surfaktan Cetyl Trimethylammonium Bromide (CTAB) sebesar 0%, 3%, 5% dan 7% dengan tujuan untuk menstabilkan nanofluida. Setelah itu dilakukan dispersi nanopartikel kedalam fluida dasar dengan menggunakan magnetic stirrer selama 15 menit. Kemudian dilakukan proses pendinginan cepat menggunakan baja AISI 4140 dengan nanofluida sebagai media pendingin dengan suhu austenisasi 900oC. Karakterisasi yang dilakukan pada baja AISI 4140 adalah Optical Emission Spectroscopy (OES), Optical Microscropy (OM), dan Rockwell C. Hasil yang didapatkan adalah penambahan nanopartikel pada nanofluida dapat meningkatkan laju pendinginan yang terjadi sehingga menghasilkan mikrostruktur martensite yang merata, dimana variabel pada konsentrasi 0,3% nanopartikel dengan 0% surfaktan memiliki laju pendinginan yang paling cepat. Namun, penambahan surfaktan CTAB tidak terlalu memberi perubahan yang signifikan pada laju pendinginan, melainkan penambahan surfaktan memberikan hasil yang fluktuatif dan hal ini dapat terjadi dikarenakan surfaktan mengalami aglomerasi dan membuat adanya endapan pada nanofluida sehingga memperlambat kecepatan pendinginan pada nanofluida dan mempengaruhi mikrostruktur yang terbentuk. Hasil optimal dari nilai kekerasan diperoleh dari variabel variabel 0% surfaktan dengan 0,1% nanopartikel sebesar 55 HRC dengan mikrostruktur yang terbentuk adalah full martensite.

---

Electronic products have developed quite rapidly in this modern era. However, these electronic products are not durable technologies, but rather encourage consumers to replace their electronic goods in a faster period of time, leading to an increase in electronic waste. In electronic products, there is an important component called Printing Circuit Board. PCBs will become hazardous waste when they become E-waste if left to accumulate. Therefore, in this study, nanofluids based on nanoparticles from PCBs were made with a water base fluid and the addition of CTAB surfactants where the nanofluids will be used as a cooling medium for AISI 4140 steel. In this study, nanoparticles were characterized by X-Ray Fluorescence (XRD), X-Ray Diffraction (XRD), and Particle Size Analyzer (PSA). The nanoparticles used are with percentages of 0%, 0.1%, 0.3%, and 0.5% and will be synthesized into nanofluids with a 2-stage method, then Cetyl Trimethylammonium Bromide (CTAB) surfactant will be added at 0%, 3%, 5% and 7% with the aim of stabilizing the nanofluids. After that, the nanoparticles were dispersed into the base fluid using a magnetic stirrer for 15 minutes. Then the rapid cooling process is carried out using AISI 4140 steel with nanofluid as a cooling medium with an austenization temperature of 900oC. The characterization performed on AISI 4140 steel is Optical Emission Spectroscopy (OES), Optical Microscropy (OM), and Rockwell C. The results obtained are the addition of nanoparticles to nanofluids can increase the cooling rate that occurs so as to produce a good and evenly distributed microstructure, where the variable at a concentration of 0.3% nanoparticles with 0% surfactant has the fastest cooling rate. However, the addition of CTAB surfactant does not really give a significant change in the cooling rate, but the addition of surfactant gives fluctuating results and this can occur because the surfactant agglomerates and makes deposits on the nanofluid so that it slows down the cooling speed of the nanofluid and affects the microstructure formed. The optimal result of the hardness value is obtained from the variable 0% surfactant with 0.1% nanoparticles of 55.36 HRC with the microstructure formed is full martensite."