Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Die soldering merupakan salah satu cacat proses pengecoran logam dimana cairan logam melekat pada permukaan baja cetakan. Proses ini merupakan hasil reaksi antar muka antara aluminium cair dengan permukaan cetakan. ADC12 yaitu aluminium dengan kandungan silikon 10% serta baja cetakan SKD 61 merupakan hal yang umum digunakan sebagai cairan logam dan material cetakan pada proses pengecoran tekan (die casting) paduan aluminium. Penelitian ini dilakukan untuk mempelajari pengaruh temperatur tuang dan penggunaan pelapis zirkonium silikat terhadap pembentukan lapisan intermetalik yang terbentuk selama proses reaksi antar muka pada saat pencelupan. Sampel uji yang digunakan yaitu baja perkakas jenis SKD 61 hasil annealing, yang dicelup pada Al-10%Si dengan variasi temperatur tahan 680oC, 720 oC dan 760 oC pada waktu kontak yang sama, yaitu 30 menit. Karakterisasi yang dilakukan meliputi Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive Spectroscopy, Micro Hardness Test, dan Optical Emission Spectrometers. Hasil penelitian menunjukkan dua lapisan intermetalik terbentuk pada permukaan baja perkakas SKD 61 yakni compact intermetallic layer dan broken + floating intermetallic layer Peningkatan temperatur tuang pada proses pencelupan baja perkakas SKD 61 pada paduan Al-10%Si meningkatkan kekerasan mikro secara linear, dimana kekerasan compact layer dan broken + floating layer pada temperatur 680oC adalah 316,94 VHN dan 202,3 VHN pada temperature 720oC 358,1 dan 228,63 VHN pada 760oC adalah 424,24 VHN dan 235,77 VHN. Semakin tinggi kadar Fe maka kekerasan intermetalik akan semakin meningkat. Peningkatan kadar Fe berakibat pembentukan partikel fasa intermetalik Al-Fe-Si. Sedangkan ketebalan lapisan intermetalik yang terbentuk pada temperatur 680oC sebesar 106,676 μm, pada 720oC mengalami peningkatan menjadi 108,249 μm, kemudian mengalami penurunan yang signifikan pada temperatur 760oC menjadi 86,413 μm. Kekerasan dan ketebalan lapisan intermetalik yang tinggi dapat menyebabkan pelekatan antara cetakan dan paduan aluminium menjadi lebih kuat sehingga menyebabkan die soldering.

---

Die soldering is a metal casting process defect where the molten metal adheres to the surface of the steel mold. This process is the result of an interfacial reaction between molten aluminum and the mold surface. ADC12, which is aluminum with a silicon content of 10%, and SKD 61 tool steel are commonly used as the molten metal and mold material in the die casting process of aluminum alloys. This study was conducted to analyze the influence of pouring temperature and the use of zirconium silicate coating on the formation of the intermetallic layer that occurs during the interfacial reaction during dipping. The test specimens used were annealed SKD 61 tool steel, which were dipped in Al-10%Si with varying dipping temperatures of 680°C, 720°C, and 760°C for the same contact time of 30 minutes. Characterization was carried out using Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS), Micro Hardness Test (MHT), and Optical Emission Spectroscopy (OES). The results showed that two intermetallic layers were formed on the surface of SKD 61 tool steel, namely compact intermetallic layer and broken + floating intermetallic layer. The increase in pouring temperature in the dipping process of SKD 61 tool steel into Al-10%Si alloy linearly increases the micro hardness. Specifically, the compact layer hardness and broken + floating layer at 680°C are 316.94 VHN and 202.3 VHN, respectively; at 720°C, they are 358.1 VHN and 228.63 VHN; and at 760°C, they are 424.24 VHN and 235.77 VHN. Higher Fe content leads to increased intermetallic hardness. Increasing Fe content results in the formation of Al-Fe-Si intermetallic phase particles. Meanwhile, the thickness of the intermetallic layer formed at 680°C is 106.676 μm, which increases to 108.249 μm at 720°C, and then decreases significantly to 86.413 μm at 760°C. High hardness and thickness of the intermetallic layer can enhance adhesion between the mold and the aluminum alloy, leading to die soldering."

"Die soldering merupakan salah satu cacat proses pengecoran logam dimana cairan logam melekat pada permukaan baja cetakan. Proses ini merupakan hasil reaksi antar muka antara aluminium cair dengan permukaan cetakan. Aluminium dengan kandungan silikon 7 dan 11% serta baja cetakan SDK 61 merupakan hal yang umum digunakan sebagai cairan logam dan material cetakan pada proses pengecoran tekan (die casting) paduan aluminium. Penelitian ini dilakukan untuk mempelajari morfologi dan karakteristik lapisan intermetalik AlxFeySiz yang terbentuk selama proses reaksi antar muka pada saat pencelupan. Sampel uji yang digunakan yaitu baja perkakas jenis SKD 61 hasil annealing, yang dicelup pada Al-7%Si dengan temperatur tahan 680oC dan dicelup pada Al-11%Si dengan temperatur tahan 710oC pada waktu kontak yang berbeda-beda, yaitu 10 menit; 30 menit dan 50 menit.Hasil penelitian menunjukkan dua lapisan intermetalik terbentuk pada permukaan baja perkakas SKD 61 yakni compact intermetallic layer dengan fasa intermetalik AlxFey dan broken intermetallic layer dengan fasa intermetalik AlxFeySiz. Peningkatan waktu kontak pada proses pencelupan baja perkakas SKD 61 baik pada paduan Al-7%Si maupun Al-11%Si akan meningkatkan ketebalan lapisan intermetalik yang terbentuk sampai titik optimum kemudian menurun kembali. Sedangkan nilai kekerasan mikro dalam setiap lapisan intermetalik AlxFeySiz tergantung dari kadar Fe di dalamnya. Semakin meningkat kadar Fe maka kekerasan intermetallik akan semakin meningkat. Hal ini terjadi karena peningkatan kadar Fe akan berakibat pembentukan partikel fasa intermetalik AlxFeySiz mejadi lebih cepat.

---

Effect of Contact Time on Interface Reaction between Aluminum Silicon (7% and 11%) Alloy and Steel Dies SKD 61. Die soldering (die sticking) is a defect of metal casting in which molten metal ?welds? to the metallic die mold surface during casting process. Die soldering is the result of an interface reaction between the molten aluminum and the die material. Aluminum alloy with 7 and 11% silicon and SKD 61 die steel are the most common melt and die material used in aluminum die casting. This research is done to study the morphology and the characteristics of the formed AlxFeySiz intermetallic layer during interface reaction at dipping test. The samples of as-anneal SKD 61 tool steel was dipped into the molten of Al-7%Si held at temperature 680oC and into molten Al-11%Si held at temperature 710oC with the different contact time of 10 minutes; 30 minutes; and 50 minutes.

The research results showed that the interface reaction can form a compact intermetallic layer with AlxFey phase and a broken intermetallic layer with AlxFeySiz phase on the surface of SKD 61 tool steel. The increasing of the contact time by the immersion of material SKD 61 tool steel in both of molten Al-7%Si and Al-11%Si will increase the thickness of the AlxFeySiz intermetallic layer until an optimum point and then decreasing. The micro hardness of the AlxFeySiz intermetallic layer depends on the content of the iron. Increasing of the iron content in intermetallic layer will increase the micro hardness of the AlxFeySiz. This condition happened because the increasing of Fe content will cause forming of intermetallic AlxFeySiz phase becomes quicker."

"Die Soldering merupakan fenomena pelengketan produk cor pada cetakan yang mengakibatkan rusaknya produk cor dan cetakan. Hal ini mengakibatkan penurunan produktifitas pada industri otomotif. Pada penelitian ini, dilakukan proses perlakuan permukaan mekanik dan pengerasan permukaan terhadap permukaan material cetakan. Pada penelitian ini material baja 8407 Supreme dan baja Dievar dilakukan 2 variabel perlakuan permukaan berbeda yaitu shot blasting - shot peening dan shot blasting - nitridisasi - shot peening. Simulasi proses die casting dilakukan denga uji celup ke dalam paduan aluminium cair ADC12 pada temperatur 680oC, dengan perbedaan waktu tahan yaitu 0,5;5;30 menit. Karakterisasi yang dilakukan meliputi kekerasan permukaan, pengamatan struktur mikro, identifikasi elemen pada lapisan intermetalik yang terbentuk dan kehilangan berat dari material baja 8407 Supreme dan Dievar.Hasil penelitian menunjukkan kekerasan permukaan material dengan proses N-SP lebih tinggi dibandingkan dengan yang hanya mengalami proses SP. Berdasarkan hasil pengujian SEM-EDS pada proses pencelupan dengan waktu tahan 30 menit menunjukkan ketebalan lapisan intermetalik yang terbentuk setelah proses N-SP mengalami penurunan dibandingkan dengan material yang hanya diberi perlakuan SP. Broken layer yang terbentuk berkurang 54% pada baja 8407 Supreme yaitu dari 96,352μm menjadi 44,302 μm sedangkan pada Dievar berkurang dari 119,76 μm menjadi 81,51 (32%). Sedangkan untuk ketebalan compact intermetallic layer juga mengalami penurunan dari 19,412 μm menjadi 18,022 μm pada baja 8407 S, sedangkan pada Dievar yang diberikan perlakuan N-SP tidak terbentuk compact intermetallic layer. Sedangkan pada pencelupan dengan waktu tahan 30 detik, tidak mengindikasikan bahwa lapisan intermetalik terbentuk.Berdasarkan hasil yang diperoleh dari penelitian ini, material yang diberikan perlakuan shot blasting - nitriding - shot peening memiliki ketahanan terhadap die soldering yang lebih baik dikarenakan menghasilkan kekerasan permukaan yang lebih keras sehingga meminimalisir lapisan intermetalik yang terbentuk, dibandingkan dengan hanya dilakukannya proses shot blasting - shot peening.

---

Die soldering is a phenomenon where the casting product is attached to the die which causes damage to both the casting product and the die. This phenomenon decreases the production capacity in automotive industry. This research aims to find a solution by conducting mechanical treatment and surface hardening on the die. In this research, 8407 Supreme and Dievar steel were heat treated with different treatments consist of shot blasting - shot peening and shot blasting - nitriding - shot peening. Die casting process was simulated by dipping the samples into molten aluminum alloy ADC12 at 680 oC, with different holding time from 0.5, 5, and 30 minutes. Characterization consists of surface hardness test, microstructure observation, intermetallic layer identification, and weight loss of the Dievar and the 8407 Supreme steel material.

The results showed that, the surface hardness of a material with N-SP treatment is higher than SP only treatment. Based on SEM-EDS test on samples with 30 mins holding time, the intermetallic layer in N-SP treated samples is less than SP treated samples. Broken layer formed was reduced to 54% for the 8407 Supreme steel, the decreased was ranged from 96,352μm to 44.302 μm, while the decreased for Dievar was ranged from 119.76 μm to 81.51μm (32%). As for compact intermetallic layer thickness, it is also decreased from 19.412μm to 18.022 μm for 8407 Supreme steel, while the Dievar with the given treatment of N-SP did not form a compact intermetallic layer. On the other hand, immersion with holding time of 0.5 min, there is no indication that the intermetallic layer is formed.

Based on the results obtained from this study, the material treated with shot blasting - nitriding - shot peening shows better resistance to die soldering, due to higher surface hardness, which minimize the intermetallic layer formation, compared with samples treated only with shot blasting - shot peening."

"Paduan Al-7wt%Si merupakan salah satu jenis paduan aluminium silikon yang memiliki aplikasi besar dalam dunia pengecoran khususnya proses die casting. Dalam aplikasi di dunia industri die casting terdapat problem yang disebut dengan die soldering. Die soldering adalah fenomena menempelnya aluminium cair pada permukaan material cetakan dan ada bagian benda casting yang tersisa ketika dikeluarkan dari cetakan. Reaksi die soldering biasanya terjadi pada pengecoran cetak tekan dengan tekanan tinggi dalam paduan aluminium dan membentuk lapisan intermetalik antara aluminium cair dan cetakan. Fenomena ini menyebabkan rusaknya cetakan serta mengakibatkan kualitas permukaan cetakan yang jelek, sedangkan biaya akan terus meningkat. Penelitian ini dilakukan untuk melihat karakteristik pembentukan ketebalan dan kekerasan dari lapisan intermetlic selama proses pencelupan. Dalam penelitian ini, ditemukan adanya lapisan fasa binary dari lapisan intermetalik FeAl2, Fe2Al5, and FeAl3 yang ditemukan di permukaan baja. Penelitian ini bertujuan untuk mencari morfologi dan karakteristik dari lapisan AlxFeySiz yang meliputi ketebalan dan kekerasan selama proses pencelupan. Material cetakan untuk penelitian ini adalah baja perkakas H13 yang dicelup dengan Al-7wt%Si dengan temperatur holding 700°C, 720°C, dan 740°C serta penambahan mangan dengan 0.1, 0.3, 0.5, dan 0.7 %. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa penambahan mangan diatas 0.3% pada temperatur 700°C efektif menurunkan die soldering dari ketebalan lapisan 101 mikron sampai 86 mikron di kadar 0,5%Mn dan 54 mikron pada kadar Mn 0,7%. Fenomena tersebut juga terjadi pada temperatur 740°C. Sedangkan pada temperatur 720°C, penambahan Mn efektif menurunkan fenomena die soldering setelah penambahan 0.5%Mn. Adapun kekerasan lapisan intermetalik sangat bervariasi, hal ini disebabkan karena ukuran kekerasan sangat tergantung terhadap kandungan paduan FexAly yang terdapat dalam lapisan. Semakin banyak kandungan Fe dalam paduan lapisan intermetalik FexAly, maka kekerasannya semakin meningkat, begitu juga sebaliknya. Dengan demikian, penambahan mangan terhadap Al-7wt%Si tidak mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap kekerasan lapisan intermetalik.

---

Al-7wt%Si is one of aluminium alloys which have largest application in the world of casting, especially in die casting process. In the application of die casting technology, there is a dominant problem names die soldering. Die soldering is a phenomenon in which molten aluminium ?welds? to the die surface and remains there after the ejection of the part. Soldering reactions are commonly observed during high pressure die casting of aluminium alloys, and involve the formation and growth of interfacial intermetallic layers between the die and the cast alloy. This phenomenon resulting in damage to the die and poor surface quality of the casting, but increase the production cost. This research is done to study the thickness and hardness characteristic formation of the intermetallic layers during dipping test.

In this research, the appeared binary phase of intermetallic layer is FeAl2, Fe2Al5, and FeAl3 which available at steel?s surface. This research aim is investigating morphology and characteristic of AlxFeySiz intermetallic layer which consist thickness and hardness of the layer during immersing period. The testing material for this research is annealed tool steel H13 which is immersed at Al-7%Si with various holding temperature at 700°C, 720°C, and 740°C and also added by four types mangan (Mn) composition at each temperature. The compositions of this mangan are 0.1, 0.3, 0.5, and 0.7 %.

From the laboratory activity, it was clearly shown that additional Mn above 0.3% at 700°C can decrease die soldering effect significantly. This phenomenon can be seen from the intermetallic layer thickness formed with additional Mn at 101 to 86 micron for 0.5% Mn content and 54 micron for 0.7% Mn. This tendency is happen for 740°C reacting temperature also. But for 720°C reacting temperature, the effect of additional Mn for decreasing die soldering effect start from 0.5% Mn content.

Then, intermetallic layer formed are vary due to FexAly alloy content at layer itself. The more FexAly alloy content, the more hardness level formed; and vice versa. So that, additional Mn to Al-7wt%Si did not have significant effect to hardness of intermetallic layer formed due to spreading of random hardness level at each intermetallic layer."

"Die soldering merupakan fenomena terbentuknya lapisan intermetalik pada antarmuka cetakan dan paduan aluminium yang dapat menyebabkan kegagalan cetakan sehingga dapat menurunkan produktivitas produksi. Soldering sering terjadi di sekitar gate pada kecepatan injeksi molten tinggi terutama pada aplikasi High Pressure Die Casting (HPDC). Untuk mengetahui pengaruh kecepatan injeksi dan unsur paduan Mn dalam molten terhadap soldering, maka dilakukan percobaan pencelupan dinamis sampel baja H13 over temper ke dalam Al-12%Si dengan variasi kandungan Mn. Hasilnya, diperoleh lapisan intermetalik berupa compact layer dimana ketebalannya meningkat dengan meningkatnya kecepatan. Paduan Al-12%Si dengan 0,5-0,7%Mn merupakan kondisi optimum untuk menurunkan ketebalannya. Pada rentang tersebut, Mn berperan secara tidak langsung dalam menurunkan kekerasan intermetalik. Mekanisme yang berperan dalam pembentukan intermetalik ini yaitu erosi, difusi, dan atau disolusi.

---

Die soldering is the phenomenon of intermetallic layers formation on the interface of die and aluminum alloys that can cause failure of the die so that it can be productivity production downtime. Soldering often occurs around the gate at high injection molten velocity, especially on High Pressure Die Casting (HPDC) application. To determine the effect of injection velocity and the element of manganese (Mn) in the molten alloy to soldering, the dynamic immersion test performed over-tempered H13 steel samples in the Al-12%Si with Mn content variations.

The results, obtained in the form of compact intermetallic layer thickness layer which tends to increase with increasing velocity. Al-12%Si alloys with 0.5-0.7% Mn content is the optimum conditions to reduce its thickness. At that range, Mn act indirectly to reduce the intermetallic hardness. The mechanisms that play a role for intermetallic formation is erosion, diffusion, and or dissolution."