Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Material cerdas Cu-Al-Mn adalah salah satu paduan ingat bentuk dengan harga yang lebih murah dan memiliki prospek aplikasi yang luas serta mudah difabrikasi. Salah satu kelemahan paduan ini adalah stabilisasi fasa martensit yang dapat dihindari dengan perlakuan panas dan metode pencelupan. Pada penelitian ini dipelajari pengaruh metode pencelupan terhadap transformasi fasa dan sifat mekanik paduan Cu-22,31Al-5,3Mn (persen atomik). Sampel difabrikasi dengan pengecoran gravitasi yang selanjutnya dihomogenisasi pada temperatur 900 ^oC selama 2 jam lalu didinginkan ke temperatur ruang. Setelah itu, paduan diberi perlakuan panas betatizing pada temperatur 900 ^oC selama 30 menit diikuti tiga metode pencelupan berbeda yaitu pencelupan langsung (direct quenching / DQ), pencelupan naik (up quenching / UQ), dan pencelupan bertahap (step quenching / SQ). Karakterisasi dilakukan menggunakan Optical Emission Spectroscopy (OES), mikroskop optik dan Scanning Electron Microscopy and Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (SEM-EDS), X-ray Diffraction (XRD), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Microvickers, dan uji pemulihan regangan menggunakan metode bending. Paduan as-cast dan as-homogenized memiliki struktur mikro yang didominasi oleh fasa β [BCC] sebagai matriks dan fasa kedua α [FCC] serta γ yang berbentuk seperti presipitat hitam. Proses homogenisasi memperbesar ukuran butir fasa β [BCC] menjadi 745,86 μm dari 381,13 μm pada kondisi as-cast sedangkan rasio fraksi fasa β [BCC]:α [FCC]+γ saat as-cast sebesar 63:37 dan 75:25 setelah homogenisasi. Pengaruh homogenisasi membuat nilai kekerasan untuk as-homogenized yaitu 277,49 HVN lebih tinggi jika dibandingkan dengan as-cast yaitu 220,31 HVN. Setelah perlakuan panas, struktur mikro terdiri dari fasa martensit β' (18R) dengan fasa β (L2₁) sebagai matriks dan fasa γ yang berbentuk presipitat berwarna hitam. Morfologi fasa martensit β' (18R) berbeda-beda dengan metode pencelupan yang berbeda, yaitu needle-like (DQ), needle-like dan V-Shape (UQ), serta needle-like dan plate (SQ). Kekerasan paduan untuk pencelupan langsung sebesar 238,34 HVN, pencelupan naik sebesar 244,43 HVN dan pencelupan bertahap sebesar 253,44 HVN. Nilai pemulihan regangan tidak dapat diketahui karena ketiga sampel (DQ, UQ, dan SQ) patah ketika ditekuk.  ...... Cu-Al-Mn shape memory alloys belong to a smart material group that possesess lower price, broad application, and are easy to fabricate. A drawback of this alloy is martensitic phase stabilization, which can be avoided by heat treatment and quenching methods. This research studied the effect of the quenching methods on the phase transformation and mechanical properties of the Cu-22,31Al-5,3Mn alloy (atomic percent). Sample were gravity cast and homogenized at 900 ^oC for 2 h and then cooled at room temperature. After that, the alloy was betatized at 900 ^oC for 30 minutes followed by three different quenching methods, namely direct quenching (DQ), up quenching (UQ), and step quenching (SQ). Characterization included Optical Emission Spectroscopy (OES), Optical Microscopy (OM) and Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (SEM-EDS), X-ray Diffraction (XRD), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Microvickers, and strain recovery tests using the bending method. As-cast and as-homogenized alloys have a microstructure dominated by the β [BCC] phase as the matrix, the second phase α [FCC], and γ which shaped like black precipitates. The homogenization process enlarged the grain size of the phase to 745.86 μm from 381.13 μm in the as-cast condition while the ratio of the β [BCC]:α [FCC]+γ phase fraction at as-cast condition is 63:37 and 75:25 after homogenization. The homogenization led to an increase in hardness values from as-cast of 220.31 VHN to as-homogenized of 277.49 VHN. After heat treatment, the microstructures consisted of β' (18R) martensite phase with β (L2₁) phase as the matrix and γ which shaped like black precipitates. The morphology of the β' (18R) martensite phase differed with different quenching methods, namely needle-like (DQ), needle-like and V-Shape (UQ), and needle-like and plate (SQ). The hardness of the alloy after DQ was 238.34 VHN, UQ was 244.43 VHN and SQ was 253.44 VHN. Strain recovery was unknown because the samples (DQ, UQ, and SQ) fractured when bent.

Abstrak :
ABSTRAK Paduan Ingat Bentuk Cu-Zn-Al memiliki sifat ingat bentuk yang baik dimana lebih ekonomis dibandingkan paduan ingat bentuk lainnya. Pada penelitian ini, paduan Cu-26,5Zn-5,15Al wt. % hasil pengecoran gravitasi yang dihomogenisasi pada 850 oC selama 2 jam diberikan laku pelarutan di 850 oC selama 30 menit diikuti tiga metode pencelupan yaitu pencelupan langsung (DQ) ke dalam media air + es kering, pencelupan naik (UQ) ke dalam media air + es kering lalu dicelupkan lagi ke air 100 ℃ selama 30 menit, dan pencelupan bertahap (SQ) yang dicelupkan ke air 100 ℃ selama 30 menit lalu pencelupan ke air + es kering selama 30 menit. Karakterisasi yang dilakukan adalah pengujian OES, pengamatan mikroskop optik, SEM-EDS, pengujian kekerasan microvickers, XRD, dan DSC. Struktur mikro as-cast dan as-homogenized terdiri dari matriks β [BCC] dengan fasa kedua α [FCC] berbentuk lath dengan rasio fraksi fasa α:β sebesar 7:93. Sementara, struktur mikro DQ terdiri atas fasa martensit βʹ [M18R]. Struktur mikro UQ dan SQ tersusun atas fasa austenit β [D03]. Nilai kekerasan bervariasi, sampel DQ memiliki nilai kekerasan tertinggi 241,63 HVN, sementara UQ dan SQ sebesar 192,93 dan 165,4 HVN. Pemulihan regangan tidak dapat diketahui karena ketiga sampel patah saat pemotongan dan pembengkokkan karena sifat getas.......Cu-Zn-Al shape memory alloy has good memory effect which became an economical option. In this study, Cu-26.5Zn-5.15Al wt. % alloy was produced by gravity casting and homogenized (850 oC, 2 hours). Samples were β solutionized (850 oC, 30 minutes) followed by three methods of quenching. First is direct quenching (DQ) to cold water (water + dry ice). Second is up quenching (UQ) to cold water followed by heating at 100 ℃ for 30 minutes. Third is step quenching (SQ) into the boiling water for 30 minutes, and then into cold water. Characterization included microstructures analysis using optical microstructures and SEM–EDS, Vickers microhardness, XRD, and DSC testing. The microstructures of as-cast and as-homogenized consisted of β [BCC] matrix and α [FCC] second phase with α:β phase fraction ratio of 7:93. The microstructures of DQ showed βʹ [M18R] martensite phase. Meanwhile, the microstructures of UQ and SQ consisted of β [D03] austenite phase. Hardness of DQ was the highest due to the M18R phase. While the UQ and SQ had lower hardness because of the formation of β [D03] phase. The strain recovery value could not be observed because the three samples fractured during cutting and bending caused by brittleness.