Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
[Selongsong merupakan salah satu bagian penting pada munisi. Material yang biasanya digunakan untuk mebuat munisi adalah cartridge brass. Dalam pembuatan munisi, sering terdapat masalah yaitu retak dan robek saat proses tarik dalam. Untuk mengurangi masalah tersebut, maka pada penelitian ini mangan digunakan sebagai unsur paduan untuk meningkatkan keuletan cartridge brass. Penelitian ini bertujuan untuk memfabrikasi paduan cartridge brass dengan penambahan unsur Mn serta mengamati pengaruh Mn (1.26, 3.23, dan 5.83 % berat) terhadap struktur mikro dan sifat mekanisnya. Karakterisasi material meliputi uji kekerasan, uji tarik, dan pengamatan struktur mikro menggunakan mirkoskop optik dan SEM/EDX. Hasil pengujian menunjukkan bahwa dengan penambahan 1.26 dan 3.23 wt.% Mn, kekerasan, kekuatan tarik dan keuletan paduan meningkat karena adanya penguatan larutan padat oleh Mn pada fasa α Cu. Sedangkan dengan penambahan Mn sebanyak 5.83 wt.%, kekerasan semakin bertambah namun nilai kekuatan tarik hanya meningkat sedikit dan keuletan menurun karena adanya fasa β? yang terbentuk. ......, One important part of bullet is its shell. Common material that is used to make bullet shell is cartridge brass. In the making process of bullet shell there are some problems that are often found such as cracking and torning. In order to minimize those problems, manganese is used in this research to increase cartridge brass’ ductility. This research is intended to fabricate cartridge brass alloy with addition of Mn and to study effect of Mn (1.26, 3.23, and 5.83 wt. %) on microstructure and mechanical properties. It was characterized by hardness testing, tensile testing, and microstructure analysis using optical microscope and SEM/EDX. The result showed that with the addition of 1.26 and 3.23 wt. % Mn, the tensile strength and ductility of the alloys are increased. This is due to to solid solution strengthening mechanism of Mn in single α Cu phase. In the other hand, with the addition of 5.83 wt.% Mn, the hardness and tensile strength increased and the elongation decreased. The reason is because there are β’ phases that occur in this composition. ]

Abstrak :
Munisi merupakan salah satu bagian esensial dari sebuah sistem persenjataan. Munisi bertugas sebagai penyimpan dan penyalur daya ledak yang dapat digunakan pada berbagai macam senjata api. Pada beberapa waktu yang lalu, PT. PINDAD mengimpor brass cup sebagai material dasar pembuatan selongsong peluru dalam jumlah besar. Namun ketika tahap manufaktur, bahan impor tersebut mengalami kegagalan mendekati 100% ketika proses lekuk botol. Untuk itu dikembangkanlah paduan cartridge brass yang mampu meningkatkan sifat mampu bentuk, elongasi dan mampu cor. Unsur paduan yang digunakan sebagai alloying element adalah Bismuth (Bi). Bismuth mampu meningkatkan pressure tightness, machinability dan castability paduan cartridge brass pada penambahan optimum. Pada penelitian ini, dikembangkan paduan cartridge brass dengan penambahan 0,1, 0,5 dan 1,0 wt. % Bi. Sampel difabrikasi melalui proses pengecoran gravitasi dengan dimensi 110 x 110 x 6 mm. Sampel kemudian dihomogenisasi selama 2 jam pada suhu 800 ˚C sebelum dikarakterisasi. Karakterisasi material yang dilakukan antara lain pengujian komposisi kimia paduan menggunakan Optical Emission Spectrometry (OES) analisis struktur mikro dengan menggunakan mikroskop optik dan Scanning Electron Microscope (SEM) dan analisis komposisi Energy Dispersive X-Ray (EDX), Hasil gambar struktur mikro dilakukan dengan Image Pro Analysis. Pengujian tarik dan keras juga dilakukan untuk mengetahui sifat mekanik dari paduan cartridge brass. Dari hasil pengujian ditemukan bahwa penambahan wt. % Bi meningkatkan jumlah segregasi Bi dan porositas pada paduan sebesar 1,2, 3,2 and 7,3 % untuk masing-masing komposisi 0,22, 0,41 dan 0,80 wt. % Bi. Pengamatan SEM mengkonfirmasi peningkatan jumlah segregasi Bi baik pada butir maupun batas butir seiring dengan meningkatnya wt. % Bi. Pengujian mekanik menunjukan hasil optimum pada komposisi 0,22 wt. % dengan kekuatan tarik, tegangan luluh dan elongasi masing-masing sebesar 209 MPa, 105 MPa dan 61 % serta hasil deterioratif pada komposisi 0,41 dan 0,80 wt. %. Pengamatan makro dan SEM ? EDX dari permukaan perpatahan mengkonfirmasi jenis perpatahan ulet dan segregasi Bi pada ketiga sampel. ...... Ammunition is one of the essential aspect of weaponry system. Ammunition acts as a storage and channel for explosive compound in firearms, creating sufficient momentum to expel the bullet. Recently, PT.PINDAD, an Indonesian state owned defense industry, imported cartridge brass in the form of brass cup, which experienced a near 100% failure upon manufacturing. Brass cups fractured before it reached the final form: ammunition?s shell. Hence, cartridge brass is alloyed to breed a new alloy which its castability, formability and elongation increased. In this research, Cartridge brass (Cu-28Zn) is alloyed with Bi, a post transition metal with similar properties of Pb yet non-toxic and environmentally safe. Bismuth addition promotes machinability, pressure tightness and castability. Produced by pre-simulated gravity die casting, a 99.99% pure copper, zinc and bismuth ingot were casted into Cu-28Zn-0,1, 0,5 and 1,0 Bi alloy with dimension of 110 x 110 x 6 mm3. The specimens were homogenized at 800˚C for 2 hours before characterized both mechanically and microstructurally. Chemical composition was tested using Optical Emission Spectrometry, microstructural examination was covered by Optical Microscope, Scanning Microscope Electron ? Energy Dispersive X-Ray analysis (SEM-EDX), image results was also processed by Image Pro Analysis software. Last but not least, Mechanical testing was done by tensile and hardness testing. Results implied that Bi addition increases the area fraction of Bi segregation in the amount of 1,2, 3,2 and 7,3 % for each 0,22, 0,41 and 0,80 wt.% Bi composition. SEM examination confirmed the increase of Bi segregation respective to the increase of Bi addition. Mechanical testing showed optimum value on 0,22 wt. % composition with tensile, yield strength and elongation of 209 MPa, 105 MPa and 61 % respectively while 0,41 and 0,80 wt.% Bi cartridge brass showed deteriorative effect. Macro and SEM ? EDX examination confrmed the vicinity of Bi segregation and ductile mode on fractured surface.

Abstrak :
Selongsong peluru terbuat dari cartridge brass Cu-Zn , yang mengandung 28-32 wt. seng, dengan melewati beberapa tahap fabrikasi yaitu: canai dingin, deep drawing, dan anil. Pada proses anil akan terjadi pengembalian keuletan paduan melalui mekanisme stress relieve, rekristalisasi, dan pertumbuhan butir. Bismut biasanya digunakan untuk menggantikan Pb pada cartridge brass karena lebih ramah lingkungan. Unsur Bi juga tidak larut pada kuningan dan cenderung bersegregasi ke batas butir. Pada penelitian ini dipelajari pengaruh deformasi canai dingin dan temperatur anil pada karakteristik paduan Cu-28Zn-1.1Bi. Pembuatan paduan Cu-28Zn-1.1Bi dilakukan dengan pengecoran gravitasi. Selanjutnya paduan dihomogenisasi pada temperatur 800 C selama 2 jam, kemudian dicanai dingin dengan variasi deformasi 5, 10, dan 20 . Pada sampel dengan deformasi canai dingin 20 , proses dilanjutkan dengan anil pada temperatur 300, 400, dan 600 C selama 30 menit. Sampel lalu diamati nilai kekerasan dan struktur mikronya. Kehadiran Bi meningkatkan kekerasan cartridge brass dengan mekanisme penguatan dispersoid strengthening, yang menghalangi pergerakan dislokasi. Peningkatan deformasi akan menghasilkan peningkatan kekerasan. Rekristalisasi pada saat anil di temperatur 400 C terjadi pada batas butir dan di sekitar partikel Bi. Rekristalisasi selesai pada 600 C, dan diikuti dengan pertumbuhan butir. Unsur Bi mempercepat proses rekristalisasi pada cartridge brass melalui mekanisme Particle Stimulated Nucleation PSN

---

Bullet case is made of cartridge brass Cu Zn , which consists of 28 32 Zinc, through several stages cold rolling, deep drawing, and annealing. During annealing, there will be stress relieve, recrystallization, and grain growth that may restore the ductility of the alloy. Bismuth is used to replace lead in cartridge brass because it is more environmental friendly. Bismuth is also insoluble in brass and preferentially segregates at grain boundaries. This research studied the effects of cold rolling and annealing temperature on the characteristic of Cu 28Zn 1.1Bi.The Cu 28Zn 1.1Bi alloy was gravity casted, followed by homogenization at 800 C for 2 hours, and then cold rolled for 5, 10, and 20 . The samples with 20 deformation were continued to annealing process at 300, 400 and 600 C for 30 minutes. The hardness and microstructures of the alloy were observed to understand the role of bismuth. The presence of Bi increases the hardness of the cartridge brass through dispersoid strengthening mechanism that blocks movement of dislocation. The higher the percentage of deformation, the higher the hardness of the alloy. Recrystallization in 400 C started at grain boundaries and around Bi particles, finished in 600 C, and followed by grain growth. Bismuth exceeds recrystallization process in cartridge brass, because of the Particle Stimulated Nucleation PSN process.

Abstrak :
Selongsong peluru terbuat dari cartridge brass Cu-Zn , yang mengandung 28 32 wt. Zn. Material ini di fabrikasi melalui berbagai tahap, dimulai dari canai dingin, penekanan dalam, dana nil. Deformasi yang terjadi pada saat fabrikasi selongsong peluru mencapai lebih dari 90 , dan proses rekristalisasi selesai pada temperatur 450 500 oC selama 30 menit. Pada penelitian sebelumnya, penambahan Bi kedalam paduan cartridge brass menyebabkan penggetasan karena adanya segregasi Bi ke batas butir. Sedangkan pada penambahan Mn, peningkatan sifat mekanik paduan hanya terjadi hingga penambahan 3.52 wt. Mn. Maka dari itu, pada penelitian ini dilakukan penambahan Al untuk meneliti pengaruhnya terhadap sifat mekanik dan perilaku anil nya. Pada penelitian ini, pembuatan paduan Cu-28Zn-5.5Al dilakukan dengan pengecoran gravitasi, dihomogenisasi pada temperatur 800 oC selama 2 jam, kemudian dicanai dingin dengan variasi deformasi 5, 10, dan 20 . Untuk derajat deformasi canai dingin 20 , dilakukan proses anil pada temperatur 300, 400, dan 600 oC selama 30 menit. Lalu, sampel dilakukan karakterisasi nilai kekerasan dan struktur mikronya. Peningkatan derajat deformasi akan menghasilkan peningkatan kekerasan. Al meningkatkan kekerasan cartridge brass dengan mekanisme penguatan solid solution dan grain boundary strengthening, yang menghalangi pergerakan dislokasi. Nukleasi parsial terjadi pada daerah dekat permukaan pada temperatur 300 oC, begitu juga dengan temperatur 400 oC. Proses anil pada temperatur 400 oC menyebabkan munculnya presipitasi fasa gamma yang terjadi melalui mekanisme dekomposisi fasa beta. Rekristalisasi terjadi homogen terjadi pada temperatur 600 oC pada batas butir. Pengaruh Al secara umum adalah menyebabkan terjadinya penurunan temperatur rekristalisasi paduan.

---

A bullet case is made of cartridge brass Cu Zn , which consists of 28 32 wt. Zn. This material is fabricated through various kinds of process, starting from cold rolling, deep drawing, and annealing. The deformation occurred along the fabrication of bullet case is more than 90 , and the recrystallization process is completed at 450 500 oC for 30 minutes. In the previous research, addition of Bi into cartridge brass causes mechanical properties degradation due to segregation of Bi. Mn improves mechanical properties only up to 3.52 wt. of addition. Therefore, this research studied the effects of Al addition on mechanical properties and annealing behavior of Cu 28Zn. In this research, fabrication of Cu 28Zn 5.5Al was fabricated by gravity casting, followed by homogenization at 800 oC for 2 hours, then cold rolled with deformation degree varied from 5, 10, to 20 . Annealing was conducted at 300, 400, and 600 oC for 30 minutes. Then, the hardness values and microstructures were characterized. Al improved hardness of Cu 28Zn alloy through solid solution and grain boundary strengthening. Partial nucleation started at 300 oC around the edge of the sampel. Annealing at 400 oC led to the formation of gamma phase due to the beta phase decomposition. Full recrystallization occurred at 600 oC. Al addition into Cu 28Zn alloy decrease the recrystallization temperature.

Abstrak :
ABSTRACT
Selongsong merupakan salah satu bagian penting pada munisi tempat dimana bubuk mesiu, primer, dan peluru. Material yang digunakan untuk fabrikasi selongsong adalah paduan Cu-28Zn atau cartridge brass. Selongsong munisi dibuat dengan beberapa proses diantaranya adalah pengecoran, canai, dan penarikan dalam. Sering terjadi retak dan robek pada tahap fabrikasi. Telah dilakukan beberapa penambahan unsur paduan, tetapi hasilnya belum optimal. Dibutuhkan unsur paduan untuk meningkatkan kekuatan paduan cartridge brass tanpa mengorbankan keuletan. Aluminium dipilih sebagai unsur paduan tersebut. Pada penelitian ini, paduan cartridge brass dengan penambahan 1.9, 5.7, dan 6.2 wt. Al dihasilkan dengan pengecoran gravitasi. Paduan tersebut kemudian dihomogenisasi pada 800 C selama 2 jam. Karakterisasi material meliputi analisis struktur mikro menggunakan mikroskop optik dan Scanning Electron Microscope SEM - Energy Dispersive X-Ray EDX , serta uji kekerasan Rockwell B, mikro Vickers, dan uji tarik. Hasil pengujian menunjukkan bahwa penambahan Al meningkatkan sifat mekanis paduan Cu-28Zn. Kekerasan, kekuatan tarik, dan tegangan luluh meningkat, sedangkan nilai elongasi menurun seiring penambahan Al. Peningkatan sifat mekanis disebabkan penambahan unsur Al mempromosi fasa beta dan memfasilitasi fasa gama dengan penambahan berlebih. Secara keseluruhan fasa gama yang terbentuk meningkatkan sifat mekanis paduan dengan mekanisme penguatan dispersi.

---

ABSTRACT
Cartridge case is an important part of bullet where the gun powder, primer, and bullet take place. Common material that is used to make cartridge case is Cu 28Zn alloy or known as cartridge brass. Cartridge case is made by some processes, that include casting, rolling, and deep drawing. Cracking and torning are often found in the fabricating process. Many kind of alloying elements were added in order to minimize those problems, but the results obtained are still unsatisfying. Another alloying element is needed that could improve the cartridge case without sacrificing the ductility. Aluminum is chosen to be thataforementioned alloying element.In this research, cartridge brass alloy with addition of 1.9, 5.7, and 6.2 wt. Al were fabricated by gravity die casting. To homogenize the composition, the alloy was heated at 800 C for 2 hours. Material characterizations consisted ofmicrostructural analysis using optical microscope and Scanning Electron Microscope SEM Energy Dispersive X Ray EDX , Rockwell B, Microvicker hardness testing, and tensile testing.The result obtained shows that Al addition improved the mechanical properties of Cu 28Zn alloy. Hardness, tensile strength, and yield strength increased, but the elongation decreased due to addition of Al. Increasing of Al composition in Cu 28Zn promotes beta phase and facilitates gamma phase with excessive addition. Overall, the gamma phase enhances the mechanical properties of Cu 28Zn alloy with dispersion strengthening mechanism.

Abstrak :
Selongsong peluru adalah salah satu komponen yang terpenting dalam peluru karena merupakan tempat mesiu, proyektil, dan primer. Material yang digunakan untuk membuat selongsong peluru adalah paduan cartridge brass (Cu-Zn) dengan kandungan seng dalam rentang 28 ? 32 wt.%. Selongsong peluru difabrikasi dengan melewati beberapa tahap yaitu pengecoran, canai dingin, deep drawing, dan anil. Persen deformasi yang diberikan saat proses fabrikasi mencapai lebih dari 70 %, maka dari itu agar dapat melalui seluruh proses fabrikasi diatas dibutuhkan paduan kuningan yang memiliki keuletan tinggi dan perilaku rekristalisasi yang dapat dikontrol. Penambahan unsur Mn diharapkan dapat meningkatkan keuletan dari paduan cartridge brass tanpa mengorbankan kekuatan dari paduan tersebut. Pada penelitian ini, paduan Cu-31Zn dengan penambahan 9 wt.% Mn difabrikasi dengan pengecoran gravitasi. Untuk memperoleh paduan dengan komposisi kimia yang homogen maka dilakukan perlakuan panas homogenisasi pada temperatur 800 oC selama 2 jam. Kemudian paduan dilakukan canai dingin dengan deformasi 20, 40, dan 70 %. Selanjutnya paduan dengan deformasi 70 % dilakukan perlakuan panas anil dengan variasi temperatur 300, 400, dan 600 oC selama 30 menit. Karakterisasi material yang dilakukan pada penelitian ini meliputi analisis struktur mikro dengan mikroskop optik dan Scanning Electron Microscope (SEM) ? Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), dan pengujian kekerasan microvickers. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan derajat deformasi sebesar 20, 40, dan 70 % menyebabkan pemipihan fasa kedua dengan L/T ratio masing-masing sebesar 4, 11,6, dan 18. Selain itu juga terjadi peningkatan kekerasan paduan yaitu sebesar 68, 147, 171, dan 205 HV. Sementara proses anil dengan variasi temperatur 300, 400, dan 600 oC menyebabkan terjadinya fenomena recovery, rekristalisasi (dgrain ~ 5 μm), dan grain growth (dgrain ~ 40 μm) yang ditandai dengan penurunan kekerasan spesimen yaitu sebesar 201, 128, dan 171 HV. Penambahan Mn menyebabkan pertumbuhan fasa kedua mengandung sedikit Zn dan Mn akibat kecenderungan ordering Cu dan Mn yang meningkatkan nilai kekerasan dan memperlambat laju rekristalisasi, sehingga dibutuhkan temperatur anil dan/atau waktu yang lebih tinggi untuk mencapai rekristalisasi sempurna pada paduan cartridge brass dengan penambahan Mn.

---

Cartridge shell is one of the most important components in a bullet because it contains gunpowder, projectiles, and primer. The material used to make cartridge shells are cartridge brass alloys (Cu-Zn) with the zinc content in the range of 28 ? 32 wt.%. Bullet casings are manufactured by passing through several stages fabrication, which are casting, cold rolling, deep drawing, and annealing. The degree of deformation during the fabrication process reaches 70 % or more. Therefore in order to be able to go through the whole process of fabrication it is required to use brass alloys that have high ductility and recrystallization behavior that can be controlled. The addition of Mn is expected to improve the ductility of the cartridge brass alloy without sacrificing its strength. In this study, the characteristics of Cu-31Zn alloy with the addition of 9 wt.% Mn fabricated by gravity casting was observed. To obtain alloys with homogeneous chemical composition, homogenizing heat treatment was carried out with the temperature of 800 °C for 2 hours. Then the alloys were cold rolled with degree of deformation of 20, 40, and 70 %. Furthermore, the specimens with 70 % degree of deformation were annealed with temperature variation of 300, 400, and 600 °C for 30 minutes. Characterization of material carried out in this study included the analysis of the microstructure by optical microscopy and Scanning Electron Microscope (SEM) - Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), and microhardness testing. The results showed that the addition of Mn up to 9 wt.% to cartridge brass alloy led to the formation of second phase particles that are less rich in Zn and Mn content due to ordering tendency of Cu and Mn. The increase in the degree of deformation of 20, 40, and 70 % led to the decrease of second phase L/T ratio, each for 4, 11.6, and 18. There were also increase in the alloy hardness with the values of 68, 147, 171, and 205 HV respectively. The annealing process with temperature variation of 300, 400, and 600 °C led to the phenomena of recovery, recrystallization (dgrain ~ 5 μm), and grain growth (dgrain ~ 40 μm) that resulted in the decrease of hardness with the values of 201, 128, and 171 HV respectively. The effect of Mn addition in the cartridge brass alloy is to increase the hardness by solid solution and dispersion strengthening mechanisms and to decrease the rate of recrystallization, so it required higher annealing temperature and / or longer annealing time to reach full recrystallization.

Abstrak :
ABSTRAK
Selongsong merupakan salah satu bagian penting pada munisi tempat dimana bubuk mesiu, primer, dan peluru. Material yang digunakan untuk fabrikasi selongsong adalah paduan Cu-28Zn atau cartridge brass. Selongsong munisi dibuat dengan beberapa proses diantaranya adalah pengecoran, canai, dan penarikan dalam. Sering terjadi retak dan robek pada tahap fabrikasi. Telah dilakukan beberapa penambahan unsur paduan, tetapi hasilnya belum optimal. Dibutuhkan unsur paduan untuk meningkatkan kekuatan paduan cartridge brass tanpa mengorbankan keuletan. Aluminium dipilih sebagai unsur paduan tersebut.

Pada penelitian ini, paduan cartridge brass dengan penambahan 1.9, 5.7, dan 6.2 wt. % Al dihasilkan dengan pengecoran gravitasi. Paduan tersebut kemudian dihomogenisasi pada 800 °C selama 2 jam. Karakterisasi material meliputi analisis struktur mikro menggunakan mikroskop optik dan Scanning Electron Microscope (SEM) - Energy Dispersive X-Ray (EDX), serta uji kekerasan Rockwell B, mikro Vickers, dan uji tarik.

Hasil pengujian menunjukkan bahwa penambahan Al meningkatkan sifat mekanis paduan Cu-28Zn. Kekerasan, kekuatan tarik, dan tegangan luluh meningkat, sedangkan nilai elongasi menurun seiring penambahan Al. Peningkatan sifat mekanis disebabkan penambahan unsur Al mempromosi fasa beta dan memfasilitasi fasa gama dengan penambahan berlebih. Secara keseluruhan fasa gama yang terbentuk meningkatkan sifat mekanis paduan dengan mekanisme penguatan dispersi.

---

ABSTRACT
Cartridge case is an important part of bullet where the gun powder, primer, and bullet take place. Common material that is used to make cartridge case is Cu-28Zn alloy or known as cartridge brass. Cartridge case is made by some processes, that include casting, rolling, and deep drawing. Cracking and torning are often found in the fabricating process. Many kind of alloying elements were added in order to minimize those problems, but the results obtained are still unsatisfying. Another alloying element is needed that could improve the cartridge case without sacrificing the ductility. Aluminum is chosen to be thataforementioned alloying element.

In this research, cartridge brass alloy with addition of 1.9, 5.7, and 6.2 wt.%Al were fabricated by gravity die casting. To homogenize the composition, the alloy was heated at 800 °C for 2 hours. Material characterizations consisted ofmicrostructural analysis using optical microscope and Scanning Electron Microscope (SEM) - Energy Dispersive X-Ray (EDX), Rockwell B, Microvicker hardness testing, and tensile testing.

The result obtained shows that Al addition improved the mechanical properties of Cu-28Zn alloy. Hardness, tensile strength, and yield strength increased, but the elongation decreased due to addition of Al. Increasing of Al composition in Cu-28Zn promotes beta phase and facilitates gamma phase with excessive addition. Overall, the gamma phase enhances the mechanical properties of Cu-28Zn alloy with dispersion strengthening mechanism.