Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Paduan AC4B (standar JIS) atau paduan 333.0 as-cast (standar AA) secara komersial banyak digunakan sebagai bahan baku pembuatan komponen pada industri manufaktur otomotif. Diketahui sering terjadi reject karena kegagalan yang terjadi pada pembuatan komponen otomotif, diantaranya adalah shrinkage dan porosity. Pendinginan yang tidak stabil atau tidak merata dapat menyebabkan shrinkage yang berimplikasi pada menurunnya kekuatan dari produk cor. Dengan penambahan grain refiner sebagai nuklean, maka pendinginan dapat lebih terkontrol sehingga butir-butir logam menjadi lebih halus dan dihasilkan kekuatan mekanis yang lebih baik. Efek fading perlu dikontrol saat penambahan grain refiner. Keefektifan grain refiner semakin turun seiring dengan meningkatnya waktu. Pada penelitian ini dilakukan penambahan grain refiner 0.019 wt.% Ti dalam bentuk serbuk fluks setelah proses degassing. Proses pengecoran dilakukan pada Low Pressure Die Casting (LPDC) dalam rentang 120 menit dengan 4 variabel waktu fading setiap 30 menit : 30 menit, 60 menit, 90 menit, dan 120 menit. Sampel pengujian diambil pada bagian yang tebal dan bagian tipis dari cylinder head hasil proses LPDC untuk mengetahui pengaruh penambahan titanium terhadap laju pembekuan pada setiap variabel waktu fading. Dilakukan pengujian tarik dan kekerasan untuk mengetahui perubahan sifat mekanis berupa perubahan nilai kekuatan tarik, elongasi serta kekerasan. Pengamatan mikrostruktur untuk mengamati perubahan mikrostruktur yang terjadi akibat penambahan titanium. Pengamatan struktur dengan SEM dan EDAX dilakukan untuk mengetahui fasa yang terbentuk. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan grain refiner dengan kadar 0.019 wt.% Ti meningkatkan kekuatan tarik, kekerasan serta menurunkan nilai Dendrite Arm Spacing (DAS). Terjadi kecenderungan peningkatan kembali nilai DAS sehingga berdampak pada penurunan sifat mekanis setelah 30 menit karena berkurangnya keefektifan grain refiner. Menurunnya keefektifan grain refiner ini menunjukkan terjadinya efek fading. Fenomena ini diasumsikan karena pengendapan partikel AlTi3 pada dasar furnace seiring bertambahnya waktu karena perbedaan densitas partikel grain refiner (~3,35 gr/cm3) dan aluminium cair (~2.3 gr/cm3).

---

AC4B alloys (JIS standard) or 333.0 as cast alloys (AA standard) are widely used commercially as raw materials for parts manufacturing on automotive industries. Reject is often occurred and caused by shrinkage and porosity. Uncontrolled solidification could cause shrinkage which leads to lowering the strength of cast product. With the addition of grain refiner as nucleant, solidification rate can be controlled resulting in finer grain and better mechanical properties. Fading effect must be controlled at grain refiner addition. Grain refiner effectivity is lower as time increases. On this research grain refiner addition in flux powder was added at 0.019 wt. % Ti after degassing process. Casting was done in Low Pressure Die Casting (LPDC) in 120 minutes with 4 variables fading time every 30 minutes : 30 minutes, 60 minutes, 90 minutes, and 120 minutes. Samples was taken from thick and thin parts from cylinder head to observe titanium addition on solidification rate on every fading time variables. Tensile test and hardness test was conducted to observe changes in mechanical properties in tensile strength, elongation and hardness value. Microstructure examination was performed to observe changes in microstructure after titanium addition, while SEM and EDAX observation was conducted to read phases that occur. The experiment results shows that 0.019 wt. % grain refiner addition increased tensile strength, hardness,and decreased DAS value. After 30 minutes, there are increase in DAS value and decrease in mechanical properties because decrease of grain refiner effectivity. The decrease of grain refiner effectivity shows the fading effect. This phenomenon was assumed by the settling of Al3Ti on the bottom of the furnace as time increases because of the difference in grain refiner particle density (~3,35 gr/cm3) and molten aluminium (~2.3 gr/cm3).

Abstrak :
Kepala silinder merupakan salah satu komponen penting pada mesin pembakaran internal yang membutuhkan sifat kekuatan dan kekerasan untuk dapat melakukan fungsinya, baik pada temperatur ruang dan temperatur tinggi. Kekerasan, dalam hal ini, khususnya diperlukan agar kepala silinder dapat dilakukan proses permesinan dan perakitan. Paduan aluminium-silikon hipoeutektik AC2C sebagai material kepala silinder digunakan untuk mencapai sifat tersebut yang diproduksi dengan metode low pressure die casting (LPDC). Karena melalui proses penuangan, kepala silinder akan memiliki struktur mikro yang khas, yaitu dendritik, di mana ukuran dendrite arm spacing sekunder (SDAS) pada struktur dendritik sangat dipengaruhi oleh kecepatan pendinginan dan akan sangat memengaruhi kekerasan kepala silinder. Penelitian dilakukan untuk melihat pengaruh ukuran SDAS terhadap kekerasan kepala silinder. Proses LPDC kepala silinder, pengukuran ukuran SDAS, serta pengujian kekerasan dilakukan di sebuah perusahaan manufaktur di Karawang. Struktur mikro SDAS diamati pada enam titik dari tiga sampel kepala silinder menggunakan mikroskop digital, sementara itu ukuran SDAS diukur menggunakan perangkat lunak. Kekerasan juga diukur pada enam titik terkait pada ketiga sampel. Melalui analisis dihasilkan dua buah persamaan, yaitu persamaan matematis dan fisis. Diperoleh persamaan HB = -0,0048λ₂3 + 0,4614λ₂2 - 14,311λ₂ + 220,62 sebagai persamaan matematis yang dapat digunakan dalam hal-hal praktis serta persamaan tipe Hall-Petch HB = 721,64λ₂ - 39,065 sebagai persamaan fisis yang dapat menjelaskan fenomena atau mekanisme yang terjadi di antara ukuran SDAS dan kekerasan. Melalui persamaan fisis tersebut, ukuran SDAS memiliki hubungan yang terbalik dengan kekerasan, di mana SDAS yang kecil akan menghasilkan kekerasan yang tinggi, dan begitu sebaliknya. ......Cylinder head is one of the important components in an internal combustion engine which requires strength and hardness properties to be able to perform its function, both at room temperature and high temperature. Hardness, in this case, is particularly necessary so that the cylinder head can be machined and assembled. AC2C hypoeutectic aluminum-silicon alloy as cylinder head material is used to achieve these properties which is produced by the low pressure die casting (LPDC) method. Since the cylinder head is produced by casting method, it will have a unique microstructure, namely dendritic, where the size of the secondary dendrite arm spacing (SDAS) in the dendritic structure is greatly influenced by the cooling rate and will greatly affect the hardness of the cylinder head. The research was conducted to see the effect of SDAS size on cylinder head hardness. The LPDC process of the cylinder head, SDAS size measurement, and hardness testing were carried out in a manufacturing company in Karawang. The microstructure of the SDAS was observed at six points from three cylinder head samples using a digital microscope, meanwhile the SDAS size was measured using a software. Hardness was also measured at the corresponding points in all three samples. Through the analysis, two equations are generated, namely mathematical and physical equations. An equation HB = -0.0048λ₂3 + 0.4614λ₂2 - 14.311λ₂ + 220.62 was obtained as a mathematical equation that can be used in practical matters as well as the Hall-Petch type equation HB = 721.64λ₂ - 39.065 as a physical equation that can explain phenomena or the mechanism that occurs between SDAS size and hardness. Through this physical equation, the size of SDAS has an inverse relationship with hardness, where small SDAS will produce high hardness, and vice versa.

Abstrak :
Paduan AC4B merupakan paduan Al - Si - Cu yang banyak digunakan dalam proses pengecoran komponen otomotif, khususnya cylinder head. Karakteristik dari paduan ini adalah sifatnya yang kuat, ringan, tahan korosi, dan dapat dilakukan proses perlakuan panas. Salah satu masalah yang sering ditemui pada proses pengecoran Low Pressure Die Casting paduan ini adalah kebocoran yang diakibatkan oleh porositas dan penyusutan. Penelitian ini ditujukan untuk mempelajari penambahan penghalus butir titanium sebagai salah satu solusi dari masalah untuk mengatasi masalah penyusutan yang diakibatkan oleh tidak terkontrolnya laju pembekuan. Pada penelitian ini dilakukan penambahan penghalus butir 0.0505 wt. % Ti dan 0.072 wt. % Ti dalam bentuk serbuk fluks setelah proses degassing. Proses pengecoran dilakukan pada Low Pressure Die Casting dalam rentang waktu empat jam. Sampel pengujian diambil pada bagian yang tebal dan bagian tipis untuk mengetahui pengaruh penambahan titanium terhadap laju pembekuan pada tiap bagian. Dilakukan pengujian kekerasan dan pengamatan mikrostruktur untuk mengamati perubahan kekerasan yang terjadi dan perubahan mikrostruktur akibat penambahan titanium. Pengujian tarik juga dilakukan untuk mengetahui perubahan nilai kekuatan tarik. Pengamatan struktur dengan SEM dan EDAX dilakukan untuk mengetahui fasa yang terbentuk. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan penghalus butir dengan kadar 0.0505 wt. % Ti dan 0.072 wt. % Ti meningkatkan kekerasan dan kekuatan tarik, serta mengecilkan nilai DAS. Penambahan 0.0505 wt. % Ti meningkatkan kekerasan sebesar 2.8% pada bagian tebal dan 4.4 % pada bagian tipis. Penambahan 0.072 wt. % Ti meningkatkan kekerasan sebesar 7.17 % pada bagian tebal dan 5.1 % pada bagian tipis. Peningkatan kekuatan tarik pada penambahan 0.0505 wt. % Ti adalah sebesar 28.7 %, dan pada penambahan 0.072 wt. % Ti peningkatan yang terjadi sebesar 33.4 %. Nilai DAS pada penambahan 0.0505 wt. % Ti berkurang sebesar 20.2 % pada bagian tebal, 46.3 % pada bagian tipis. Penambahan 0.072 wt. % Ti mengurangi nilai DAS sebesar 26.5 % pada bagian tebal dan 50.3 % pada bagian tipis. Fasa yang terbentuk adalah fasa intermetalik Al2Cu yang berwarna putih, fasa intermetalik β - Al15(Fe,Mn)3Si2 yang berwarna abu abu muda, fasa AlSi yang berwarna abu abu gelap, dan matriks aluminium.

---

AC4B alloy is one of Al - Si - Cu alloys widely used in automotive parts casting, especially cylinder head. This alloys have characteristics such as strong, light, good corrosion resistance, and heat treatable. One of the problems commonly faced in low pressure die casting of this alloy is caused by porosity and shrinkage which leads to leakage. The subject of this research was to study addition of titanium grain refiner for an alternative solution to reducing shrinkage problems caused by uncontrolled solidification. The addition of 0.0505 wt. % Ti and 0.072 wt. % Ti grain refiner in flux was added after degassing. Casting processes was done in Low Pressure Die Casting for four hours. Testing samples was taken from thick and thin parts to study the effect of titanium grain refiner addition on solidification rate on each parts. Hardness testing and microstructure examination was conducted to observe changes in both hardness and microstructure after titanium addition. Tensile test was also performed to study changes in tensile strength of material, while SEM and EDAX observation is done to read phases that occur. The experiment results shows that addition of grain refiner of 0.0505 wt. % Ti and 0.072 wt. % Ti increased hardness and tensile strength, and also decreased DAS value. The increase of hardness on the addition of 0.0505 wt. % Ti is 2.8 % on thick parts and 4.4 % on thin parts. The addition of 0.072 wt. % Ti increased hardness for 7.17 % on thick parts and 5.1 % on thin parts. Tensile strength increased at the addition of 0.0505 wt. % Ti for 28.7 % , while the addition of 0.072 wt. % Ti increased tensile strength for 33.4 %.DAS value decreased from the addition of 0.0505 wt. % Ti for 20.2 % on thick parts, and 46.3 % on thin parts. The addition of 0.072 wt. % Ti decreased DAS value for 26.5 % on thick parts and 50.3 % on thin parts. Phases that occurred are white Al2Cu, light grey β - Al15(Fe,Mn)3Si2, dark grey AlSi, and aluminium matrix.