Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Disertasi ini membahas mengenai pengembangan baja fasa ganda untuk mendukung kebutuhan akan material baja bodi mobil. Diharapkan dengan penelitian yang menarik di mana terdapat potensi kebutuhan material bodi mobil. Baja fasa ganda adalah salah satu baja yang canggih, industri otomotif telah lama memakai untuk komponen kendaraan yang memerlukan bobot ringan dan keamanan dalam berkedaraan. Benda uji dipanaskan hingga mencapai temperatur austenit pada berbagai derajat panas, yaitu 900, 920, 960 dan 1000oC dengan waktu tahan selama 30 menit, kemudian di kuens pada air (10oC) sehingga menghasilkan fasa martensit. Selanjutnya material tersebut di anil interkritis pada temperatur 750C dengan variasi lamanya waktu penahanan, yaitu 2, 5, 10, 20, 30, 40, 50 dan 60 menit, kemudian di kuens air pada temperatur kamar (30oC) sehingga diperoleh struktur mikro fasa ganda ferit dan martensit. Dalam penelitian ini diselidiki pembentukan struktur fasa ganda dengan berbagai fraksi volume martensit pada baja paduan rendah JIS G.3125 selama proses anil intarkritis. Ditemukan bahwa temperatur austenisasi dan anil interkritis serta waktu penahanan dapat mempengaruhi struktur mikro dan sifat mekanik baja karbon paduan mikro fasa ganda. Dari hasil penelitian tersebut diperoleh persamaan :

fvα’ = 12,905 ln ( 1 √𝑡̇ ) + 59,78 dimana :

t, adalah waktu fvα’, adalah fraksi volume martensit

Persamaan empiris hubungan sifat mekanik dengan volume fraksi martensit adalah:

σu = 0,0185 (fvα’) 3 - 2,1011 (fvα’) 2 + 81,427 (fvα’) – 500

σy = 0,0135 (fvα’)3 - 1,4543 (fvα’)2 + 54,99 (fvα’) - 335,38

ε = -0,0012 (fvα’) 3 + 0,1507 (fvα’) 2 - 6,3783 (fvα’) + 121,05 HV = 4,2539 (fvα’) + 418,96

---

This dissertation discusses the development of dual-phase steel to support the need for car body steel materials. It is hoped that there will be interesting research where there is a potential need for car body materials. Dual-phase steel is one of the advanced steels, the automotive industry has long used it for vehicle components that require lightweight and safety in driving. The test object is heated until it reaches the austenite temperature at various degrees of heat, namely 900, 920, 960, and 1000C with a holding time of 30 minutes, then quenched in water to produce a martensite phase. Next, the material is intercritically annealed at a temperature of 750oC with varying lengths of holding time, namely 2, 5, 10, 20, 30, 40, 50 and 60 minutes, then quenched in water at room temperature to obtain a dual phase microstructure of ferrite and martensite. In this study, the formation of dual phase structures with various martensite volume fractions in low alloy carbon steel JIS G.3125 during the intercritical annealing process was investigated. It was found that the intercritical annealing temperature and holding time can affect the microstructure and mechanical properties of dual-phase micro alloy steel. The results of this research obtained the equation:

fvα’ = 12,905 ln ( 1 √𝑡̇ ) + 59,78

Where:

t, is time

fvα’, is fraction volume martensite

The empirical equation for the relationship between mechanical properties and martensite volume fraction is:

σu = 0,0185 (fvα’) 3 - 2,1011 (fvα’) 2 + 81,427 (fvα’) – 500

σy = 0,0135 (fvα’)3 - 1,4543 (fvα’)2 + 54,99 (fvα’) - 335,38

ε = -0,0012 (fvε = -0,0012 (fvα’) 3 + 0,1507 (fvα’) 2 - 6,3783 (fvα’) + 121,05

HV = 4,2539 (fvα’) + 418,96

 

"

"Material cerdas paduan ingat bentuk merupakan material yang memiliki kemampuan kembali ke bentuk semula setelah deformasi dengan perlakuan panas. Paduan ingat bentuk Cu-Zn-Al adalah salah satu paduan ingat bentuk dengan harga yang lebih murah dan mudah difabrikasi dibanding paduan ingat bentuk yang umum digunakan sepeti Ni-Ti. Pada Cu-Zn-Al sebagai paduan ingat bentuk memiliki kelemahan seperti stabilisa fasa martensit yang dapat dihindari dengan perlakuan panas dan metode pencelupan. Pada penelitian ini dipelajari pengaruh metode pencelupan terhadap sifat ingat bentuk pada paduan Cu-19,55Zn-7,04Al wt.% yang difabrikasi dengan proses pengecoran gravitasi. Hasil pengecoran gravitasi selanjutnya dihomogenisasi pada temperatur 850 oC selama 2 jam lalu didinginkan pada temperatur ruang. Setelah itu, paduan diberi perlakuan panas betatizing pada temperatur 850 oC selama 30 menit diikuti tiga metode pencelupan berbeda yaitu pencelupan langsung (direct quenching / DQ) ke dalam media air ditambah es kering, pencelupan naik (up quenching / UQ) ke dalam media air ditambah es kering selama 30 menit lalu dicelupkan lagi ke air mendidih 100 ℃ selama 30 menit, dan terakhir pencelupan bertahap (step quenching / SQ) dimana sampel dicelupkan pada air temperatur 100 ℃ selama 30 menit lalu diikuti pencelupan ke air ditambah es kering selama 30 menit. Karakterisasi paduan dilakukan menggunakan OES untuk uji komposisi, mikroskop optik dan SEM-EDS untuk mengamati struktur mikro, XRD untuk mengetahui struktur kristal, DSC untuk menganalisis transformasi fasa, Microvickers untuk pengujian keras dan uji pemuilahan regangan ingat bentuk menggunakan metode bending. Paduan as-cast dan as-homgenized memiliki struktur mikro yang didominasi oleh fasa β sebagai matriks dan fasa kedua seperti α yang berbentuk lath dan γ yang berbentuk seperti presipitat hitamdengan rasio fraksi fasa β:(α+ γ) sebesar 92:8. Untuk sampel hasil perlakuan panas, struktur mikro pencelupan DQ terdiri atas fasa martensit β’ yang berbentuk needle-like dan twin V. Struktur mikro pencelupan UQ memiliki struktur mikro martensit β’ berbentuk needle-like dan twin V dengan sedikit fasa kedua seperti fasa α dan γ. Struktur mikro pencelupan SQ memiliki martensit β’ berbentuk needle-like dan twin V dan fasa β. Kekerasan paduan untuk pencelupan langsung sebesar 155,61 HVN, pencelupan naik sebesar 179,76 HVN dan pencelupan bertahap sebesar 93,74 HVN. Pemulihan regangan untuk pencelupan langsung sebesar 72,05%, pencelupan naik sebesar 74,15% dan pencelupan bertahap sebesar 81,95%.

---

The smart material shape memory alloy is a material that could revert to its starting form after deformation with heat treatment. Shape memory alloy Cu-Zn-Al is a cheaper and more easily fabricated shape memory alloy than the commonly used ones like Ni-Ti. The Cu-Zn-Al alloy as a shape memory alloy has a weakness in the form of phase stability, which could be avoided by heat treatment and quenching methods. This research studies the effect of the quenching method on the shape-memory properties in the Cu-19.55Zn-7.04Al alloy fabricated via gravity casting. The result of gravity casting was then homogenized at 850°C for 2 hours then cooled down at room temperature. Afterwards, the alloy was heat treated via betatization at 850°C for 30 minutes, followed by three different quenching methods of direct quenching (DQ) into a water medium with dry ice, up quenching (UQ) into a water medium with dry ice for 30 minutes before being quenched again into 100°C boiling water for 30 minutes, and step quenching (SQ) where the sample was quenched into 100°C water for 30 minutes then quenched into a water medium with dry ice for 30 minutes. Characterization of the alloy was conducted with OES to observe the composition, optical microscope and SEM-EDS to observe the microstructure, XRD to know the crystal structure, DSC to analyze phase transformation, Micro-Vickers to know the hardness, and shape-memory strain recovery testing using bending method. The microstructure of as-cast and as-homogenized is consist of β and another phase like α and γ with β:(α+ γ) phase fraction ratio of 92:8. After the heat treatment process, the microstructure of DQ showed needle-like and v-shaped structure that belongs to β’ martensite phase. Meanwhile, the microstructure of UQ showed needle-like v-shaped structure that belongs to β’ martensite phase and few phase like α and γ. , the microstructure of UQ showed needl-like and v-shaped β’ martensite phase and β phase. Alloy hardness for direct quenching was 155.61 HVN, up quenching was 179.76 HVN, and step quenching was 93.74 HVN. Strain recovery for direct quenching was 72.05%, up quenching was 74.15%, and step quenching was 81.95%."

"Paduan ingat bentuk berbasis tembaga adalah salah satu alternatif yang lebih murah dan mudah untuk difabrikasi dibandingkan dengan paduan ingat bentuk komersial berbasis Ni-Ti. Penggunaan paduan Cu-Zn-Al sebagai paduan ingat bentuk memiliki kelemahan berupa sifat ingat bentuk rendah dan kecenderungan membentuk stabilitas martensit yang dapat dihindari dengan perlakuan panas dan metode pencelupan. Maka, penelitian ini mempelajari pengaruh metode pencelupan terhadap karakteristik fasa martensit yang terbentuk dan pemulihan regangan dari paduan dengan komposisi Cu-25,8Zn-4,8Al wt.%. Sampel paduan hasil fabrikasi pengecoran gravitasi diberikan perlakuan panas berupa homogenisasi pada temperatur 850 oC dengan tujuan mendapatkan struktur mikro fasa yang lebih homogen sebelum dilakukan betatizing pada temperatur 850oC selama 30 menit diikuti dengan proses pencelupan dengan variasi pencelupan langsung (direct quench, DQ) dan pencelupan naik (up-quench, UQ). Karakteriasi komposisi paduan dilakukan menggunakan Optical Emission Spectroscopy (OES), observasi struktur mikro fasa yang terbentuk menggunakan mikroskop optik dan Scanning Electron Microscope- Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (SEM-EDS), pengujian X-ray Diffractory (XRD), pengujian kekerasan microvickers, pengujian Differential Scanning Calorymetry (DSC) untuk mendapatkan temperatur transformasi, serta pengujian bending untuk mendapatkan nilai pemulihan regangan. Struktur mikro paduan hasil pengecoran dan homogenisasi terdiri atas dua fasa yaitu α [A1] dan β[D03]. Metode pencelupan langsung dan pencelupan naik menghasilkan struktur mikro dengan dua fasa β’ [M18R] dan α[A1]. Nilai pemulihan regangan yang didapatkan dari pencelupan langsung dan pencelupan naik masing-masing adalah 29.6% dan 40%.

---

Copper-based shape memory alloys are one of the cheaper and easier alternatives to fabricate compared to commercial shape memory Ni-Ti alloys. Usage of copper-based memory alloy such as Cu-Zn-Al ternary alloy includes several disadvantages such as low shape memory effect and the tendency to form martensite stabilization which can be nullified using heat treatment and varying quenching method. Thus, this research studied the effects of quenching method on the characteristics of the formed martensitic phase and the strain recovery of Cu-25,8Zn-4,8Al wt.%. As-cast samples formed by gravitation casting were given heat treatment homogenization at 850 ᵒC for 2 hours before solution treated at 850 ᵒC for 30 minutes followed by quenching with varying method such as direct quenching (DQ) and up-quenching (UQ). Characterization the alloys composition were done using Optical Emission Spectroscopy (OES), microstructural observartion using optical microscope and Scanning Electron Microscope- Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (SEM-EDS), X-ray Diffractory (XRD) test, microvickers hardness test, Different Scanning Calorymetry (DSC) test to obtain temperature transformation, and bending test to observe the strain recovery. As-cast and as-homogenized microstructure consist of binary phase α [A1] and β[D03]. Direct quenching and up-quenching method resulted in a microstructure with two phases [M18R] and [A1]. The strain recovery values obtained from direct quenching and up-quenching were 29.6% and 40%, respectively."

"Penelitian ini mengkaji penggunaan model Jaringan Saraf Tiruan (Artificial Neural Networks - ANN) untuk memprediksi temperatur awal transformasi martensit (Ms) pada paduan Cu-Al-Mn. Model ANN yang terdiri dari satu lapisan input, dua lapisan tersembunyi, dan satu lapisan output ini menggunakan metode gradient descent digunakan dalam proses pelatihan secara iteratif. Dengan memanfaatkan data dari Shape Memory Materials Database yang disediakan oleh NASA GRC secara open access, studi ini mengembangkan model regresi linear yang memprediksi suhu transformasi martensit awal (Ms) pada paduan Cu-Al-Mn. Evaluasi efektivitas dan akurasi model dilakukan dengan menggunakan dua paduan, yaitu paduan Cu- 24,12Al-3,13Mn (% atomik) dan Cu-25,92Al-3,6Mn (% atomik), dimana temperatur transformasi martensit awal (Ms) dari kedua paduan ini telah diperoleh. Secara khusus, studi ini menghasilkan sebuah persamaan yang bisa digunakan untuk memprediksi Ms. Persamaan yang diperoleh dari hasil pelatihan model ANN dengan validasi menggunakan data paduan yang spesifik, telah menunjukkan kemampuannya dalam mengkorelasikan variabel yang relevan dengan hasil yang diinginkan namun dengan beberapa limitasi.

---

This study examined the use of an Artificial Neural Network (ANN) model to predict the Martensite Start (Ms) transition temperatures in Cu-Al-Mn alloys. The ANN model which consisted of an input layer, two hidden layers, and an output layer, utilized the gradient descent method for iterative training processes. Utilizing data from the Shape Memory Materials Database provided by NASA GRC with open access, this study developed a linear regression model that predicts the starting temperature of martensitic transformation (Ms) in Cu-Al-Mn alloys. The effectiveness and accuracy of the model were evaluated using two alloys, namely the Cu-24.12Al-3.13Mn (at. %) and Cu-25.92Al-3.6Mn (at. %) alloys, from which the Martensite Start (Ms) transition temperature were obtained. Specifically, this study produced a linear regression equation that can be used to predict Ms. The equation, derived from the ANN model training results with validation using specific alloy data, has demonstrated its capability to correlate relevant variables with the desired outputs under various limitations."

"Penelitian komposit Mg-Al-Ti-B dilakukan untuk mencari alternatif material selain aluminium dan diaplikasikan sebagai kerangka kendaraan dan komponen otomotif. Komposit magnesium cocok digunakan karena memiliki nilai densitas rendah sehingga dapat meningkatkan efesiensi dan memiliki sifat mekanis yang baik. Pada penelitian ini, Mg-Al-Ti-B bertindak sebagai matriks komposit yang diberi 0,20 vf% penguat nano-Al2O3. Komposit difabrikasi dengan metode pengecoran aduk, kemudian perlakuan panas T6 diterapkan pada sampel, diawali dengan solution treatment pada 420 oC selama satu jam dan dilanjutkan dengan artificial agingdengan variasi temperatur 170 oC, 200 oC, 230 oC dan 260 oC selama 6 jam. Pengaruh dari perlakuan panas T6 terhadap struktur mikro menunjukkan perbedaan morfologi fasa Mg17Al12 dimana terjadi pembulatan dan muncul presipitat Al3Ti dan TiB2 hasil proses aging untuk meningkatkan sifat mekanis pada sampel. Pada penelitian ini juga dilakukan karakterisasi kimia OES, EDS dan XRD, densitas dan porositas dan pengujian merusak. Hasil pengujian mekanis menunjukkan peningkatan sifat mekanis pada sampel yang telah diberikan perlakuan panas. Nilai kekuatan tarik (UTS) tertinggi pada sampel dengan temperature aging 170 oC yakni 65,31 MPa. Nilai kekerasan, harga impak dan laju aus paling optimum dicapai oleh sampel dengan temperatur aging200 oC yakni 92,4 HRH, 0,07 J/mm2, dan 0,00254mm3/m berturut-turut.

---

A study of Mg-Al-Ti-B composite is conducted to replace aluminium for vehicle body structure and automotive components application. Magnesium composite is a suitable material to be applicated due to its lightweight and its low density. Thus, the vehicle body structure with lightweight, high efficiency, and good mechanical properties can be achieved. Mg-Al-Ti-B acts as the matrix, reinforced with 0.20 vf% nano-Al2O3. Magnesium composite was fabricated by the stir casting method. Furthermore, T6 heat treatment was applied with aging temperature 170oC, 200 oC, 230 oC dan 260 oC for 6 hours, following the prior 1 hour 420 oC solution treatment. The effect of T6 heat treatment on microstructure shows difference in morphology of primary Mg17Al12in which spheroidization takes place, also Al3Ti and TiB2precipitates from aging appears. In this research, characterizations were conducted using OM, OES, EDS XRD, density and porosity measurements, and destructive test. Mechanical properties of T6 heat treated sampel is improved compared to non-heat treated ones. The highest ultimate tensile strength is achieved with 170 oC aging temperature that is 65.31 MPa. The optimum hardness, impact value and wear rate are seen on 200 oC aging temperature, the numbers are 92,4 HRH, 0,07 J/mm2, dan 0,00254mm3/m respectively.

"