Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
ABSTRACT
Paduan memori bentuk berbasis tembaga adalah bahan alternatif untuk menggantikan paduan Ni-Ti komersial karena paduannya ekonomis dan mudah dibuat. Penggunaan paduan memori bentuk berbasis tembaga seperti paduan terner Cu-Zn-Al biasanya memiliki beberapa kendala seperti stabilisasi fase yang dapat dihindari dengan menggunakan metode pendinginan alternatif. Oleh karena itu, penelitian ini mempelajari efek metode pendinginan pada karakteristik martensit dan pemulihan regangan paduan Cu-28Zn-3.5Al (wt.%). Plat as-cast dihomogenisasi pada 850 oC selama 2 jam sebelum larutan diperlakukan pada 850 oC selama 30 menit diikuti dengan pendinginan menggunakan direct quench (DQ), up quench (UQ) dan metode step quench (SQ). Karakterisasi pada paduan dilakukan dengan menggunakan uji komposisi OES, pengamatan struktural menggunakan mikroskop optik dan SEM, analisis mikro EDS, uji XRD, uji kekerasan, uji DSC, dan uji tekuk untuk mengamati pemulihan regangan. As - cast dan as - homogenisasi terdiri dari α [A1] dan β [D03] fase biner dengan α [A1]: β [D03] rasio 46:54, bersama dengan kekerasan fase α [A1] dari 106.73 HV dan β [D03] kekerasan fase 195,82 HV. Perlakuan panas langsung (DQ) dan naik (UQ) menghasilkan β ′ [M18R] dengan jarak interlamelar 9,08 dan 6,08, masing-masing, sedangkan pendinginan langkah menghasilkan fasa β [D03] dan α [A1] dengan β [D03]: α [ A1] dari 94: 6. Kekerasan paduan pada pendinginan langsung, pendinginan naik dan pendinginan adalah 175,46 HV, 186,90 HV, dan 195,49 HV. Sedangkan regangan pemulihan quench langsung, quench dan step quench adalah 52,76, 58,4 dan 5,86%. Up quench memiliki suhu transformasi austenit dan martensit yang selesai dalam periode yang lebih pendek daripada pendinginan langsung yang karenanya mengakomodasi sifat memori bentuk yang lebih baik.

---

ABSTRACT
Copper-based form memory alloys are an alternative material to replace commercial Ni-Ti alloys because they are economical and easy to make. The use of copper-based form memory alloys such as the Cu-Zn-Al ternary alloy usually has several constraints such as phase stabilization which can be avoided by using alternative cooling methods. Therefore, this study studies the effects of the cooling method on the characteristics of martensite and strain recovery of Cu-28Zn-3.5Al alloys (wt.%). As-cast plates were homogenized at 850 oC for 2 hours before the solution was treated at 850 oC for 30 minutes followed by cooling using direct quench (DQ), up quench (UQ) and step quench (SQ) methods. Characterization of the alloy was carried out using the OES composition test, structural observations using optical microscopy and SEM, EDS micro analysis, XRD test, hardness test, DSC test, and buckling test to observe strain recovery. As-cast and as-homogenization consist of α [A1] and β [D03] binary phase with α [A1]: β [D03] ratio of 46:54, along with α [A1] phase hardness of 106.73 HV and β [D03 ] 195.82 HV phase hardness. Direct heat treatment (DQ) and rise (UQ) produce β ′ [M18R] with interlamatic distances of 9.08 and 6.08, respectively, whereas cooling steps produce phases β [D03] and α [A1] to β [D03] ]: α [A1] of 94: 6. Hardness of the alloy in direct cooling, rising cooling and cooling is 175.46 HV, 186.90 HV, and 195.49 HV. While the direct recovery quench strain, quench and step quench are 52.76, 58.4 and 5.86%. Up quench has austenitic and martensitic transformation temperatures that are completed in a shorter period than direct cooling which therefore accommodates better shape memory properties.

Abstrak :
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.

Abstrak :
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.

Abstrak :
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh homogenisasi dan metode pencelupan terhadap struktur mikro, kekerasan, transformasi martensit, dan sifat ingat bentuk dari paduan Cu-20,42Al-10,65Mn (at. %). Paduan dibuat menggunakan metode pengecoran gravitasi yang selanjutnya dihomogenisasi pada temperatur 900 °C selama 2 jam dan didinginkan pada temperatur ruang. Setelah paduan mencapai temperatur ruang, dilakukan perlakuan panas betatizing pada temperatur 900 °C selama 30 menit dan dilanjutkan dengan dua metode pencelupan yang berbeda, yaitu Pencelupan Langsung (Direct Quench/DQ) dan Pencelupan Naik (Up Quench/UQ). Pengujian yang dilakukan meliputi Optikal Mikroskop, SEM-EDS, XRD, Microvickers, dan Bending Test. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada kondisi as-cast menghasilkan matriks β dan terdapatnya fasa kedua γ dengan morfologi flakes-like. Proses homogenisasi melarutkan fasa kedua γ dan mengakibatkan pertumbuhan ukuran butir sebesar 15% serta penurunan kekerasan dari 588,16 HVN menjadi 544,79 HVN. Pencelupan DQ menghasilkan dua jenis martensit β'1 (18R) dengan bentuk needle-like dan γ1 (2H), serta menyisakan fasa β (L21) yang tidak bertransformasi, dengan nilai kekerasan sebesar 492,03 HVN. Sedangkan Pencelupan UQ menghasilkan fasa tunggal martensit β'1 (18R) yang lebih besar dan merata dengan nilai kekerasan 489,89 HVN. Nilai pemulihan regangan terbaik diperoleh pada sampel UQ dengan 98,51%, dibandingkan dengan 87,6% pada sampel DQ. Temperatur transformasi Ms pada kedua sampel DQ dan UQ diperkirakan berada di atas suhu ruangan (>25 ºC) sedangkan temperatur As diperkirakan berada di sekitar temperatur 180 ºC. ......This study aimed to examine the effect of homogenization and quenching method on microstructure, hardness, martensitic transformation, and shape memory effect of Cu-20.42Al-10.65Mn alloy (at. %). In this study, the alloy was produced through gravitry casting method which was then homogenized at 900 ºC for 2 hours and air cooled. The betatizing treatment was carried out at 900 °C for 30 minutes and subsequently quenched with two different methods, such as Direct Quench (DQ) and Up Quench (UQ). Characterization was conducted by Optical Microscope, SEM-EDS, XRD, Microvickers, and bending test. The results showed that in the as-cast condition, β matrix was produced together with γ phase with a flakes-like morphology. The homogenization process dissolved the second phase of γ and increased the grain size from 398.28 μm to 573.97 μm and decreased the hardness from 588.16 HVN to 544.79 HVN. DQ produced two types of martensites, such as β'1 (18R) with a needle-like shape and γ1 (2H), nevertheless β (L21) were still retained, the hardness value was 492.03 HVN. Meanwhile, UQ produced a single phase β'1 (18R) with needle-like, v-shape and zig-zag morphology, the hardness was valued 489.89 HVN. The best strain recovery value was obtained in the UQ sample with 98.51%, compared to 87.6% in the DQ sample. The Ms transformation temperature in both DQ and UQ samples were estimated to be above room temperature (>25 ºC), while the As temperature was estimated to be at 180 ºC.

Abstrak :
Grinding Ball yang digunakan sebagai material penggerus umpan dalam sebuah mill dalam industri pertambangan maupun industri semen, berupa material besi tuang putih krom tinggi. Besi tuang putih krom tinggi dapat ditingkatkan sifat mekanisnya dengan komposisi yang sesuai dan perlakuan panas yang tepat. Penelitian ini dilakukan untuk mempelajari pengaruh subzero treatment terhadap mikrostruktur, ketangguhan dan kekerasan pada material high chromium white cast iron. Perlakuan panas yang diberikan meliputi subcritical treatment, austenisasi dan quenching kemudian tempering. Subzero treatment dilakukan setelah austenisasi, dengan variasi waktu tahan austenisasi 4, 5 dan 6 jam pada temperatur 950°C, menggunakan nitrogen cair. Penilitian ini menggunakan 2 material dengan komposisi yang berbeda, 2.0wt.%C-13wt.%Cr-0.06wt.%Mo dan 2.0wt.%C- 13.3wt.%Cr-1.3wt.%Mo, sehingga pengaruh Mo juga diteliti dalam penelitian ini. Karakterisasi yang dilakukan berupa uji keras, uji impak, XRD dan SEM.Hasil penelitian menunjukkan bahwa subzero treatment dapat meningkatkan kekerasan, dengan menghasilkan austenit sisa yang sedikit. Sifat mekanis yang optimum pada saat dilakukan subzero treatment adalah ketika waktu tahan austenisasi selama 4 jam. Namun demikian nilai ketangguhan menurun dari hasil as-cast, akibat dari sangat rendahnya jumlah austenit sisa. ......Grinding ball, as used in mill at mining and cement industry to grind ore or feed, is a high chromium white cast iron. Properties of high chromium white cast iron could be improved by using suitable heat treatment and a good combination of its composition.Effects of subzero treatment to microstructure, toughness and hardness on high chromium white cast iron were investigated. Heat treatment subjected to this material were, subcritical treatment, austenizing then quench, and tempering. Subzero treatment was done after austenizing using liquid nitrogen, with three different time of austenizing holding times, which were for 4, 5 and 6 hours at 950°C of temperature. This research using 2 different sample 2.0wt.%C-13wt.%Cr-0.06wt.%Mo and 2.0wt.%C- 13.3wt.%Cr-1.3wt.%Mo, furthermore effects of Molibdenum content also investigated. Hardness test, impact test, XRD and SEM were conducted.The result showed that subzero treatment can increase hardness, due to very low content of retained austenite. Optimum mechanical properties when subjected subzero treatment was for 4 hours of austenizing holding time. Otherwise, toughness of the material was reduced from as cast sample, due to very low content of retained austenite.

Abstrak :
Paduan ingat bentuk merupakan salah satu material cerdas dengan kemampuan kembali ke bentuk semula setelah diberi perlakuan panas. Paduan berbasis Cu merupakan salah satu material yang bisa digunakan sebagai alternaltif dari paduan Ni-Ti yang telah umum digunakan, memiliki sifat ingat bentuk yang baik dan biayanya yang terjangkau. Pada penelitian ini dipelajari pengaruh metode pencelupan terhadap struktur mikro dan kekerasan paduan Cu-25,9Al-3,6Mn (at. %). Sampel dibuat dengan metode pengecoran gravitasi, kemudian dihomogenisasi pada temperatur 900 °C selama 2 jam dan didinginkan pada temperatur ruang. Selanjutnya dilakukan perlakuan panas betatizing pada temperatur 900 °C selama 30 menit dan dilanjutkan dengan tiga metode pencelupan, yaitu Pencelupan Langsung (Direct Quench/DQ), Pencelupan Naik (Step Quench/SQ) dan Pencelupan Bertahap (Step Quench/SQ). Tahapan karakterisasi dilakukan menggunakan Optical Microscope (OM), Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive Xray Spectroscopy (SEM-EDS), X-ray Diffraction (XRD), Differential Scanning Calorimetry (DSC), strain recovery test, dan Microvickers. Hasil penelitian menunjukkan bahwa struktur mikro paduan as-cast dan as- homogenized terdiri atas matriks fasa β dan fasa kedua γ dengan morfologi rosette-like di dalam matriks dan batas butir. Hasil pencelupan DQ dan UQ menghasilkan fasa martensit β′ berupa garis tipis dan fasa β, sedangkan pencelupan SQ memiliki fasa martensit β′ berupa garis tipis, fasa β , dan fasa γ sisa akibat laju pendinginan yang lambat. Untuk nilai kekerasan paduan adalah 293,2 HV (as-cast), 311,3 HV (as-homogenized), 286,7 HV (DQ), 287,1 HV (UQ) dan 283,5 HV (SQ). Strain recovery tidak dapat diukur karena sampel mengalami perpatahan saat ditekuk. ......Shape memory alloy is one of the smart materials that have capability to remember their original shape after deformation followed by heating at certain temperature. Cu-based alloys can be used as an alterlative to the commonly used Ni-Ti alloys, has good shape memory properties and is affordable. In the research, the effect of quenching method on microstructure and hardness of Cu-25.9Al-3.6Mn (at. %) alloy was studied. The alloy was prepared by gravity casting and homogenized at 900 °C for 2 hours followed by cooling at room temperature. Furthermore, betatizing was carried out at 900 °C for 30 minutes and followed by three quenching methods, Direct Quench (DQ), Up Quench (UQ) and Step Quench (SQ). The Characterization was conducted by Optical Microscope (OM) Scanning Electron Microscopy -Energy Dispersive Xray Spectroscopy (SEM-EDS), X-Ray Diffraction (XRD), Differential Scanning Calorimetry (DSC), strain recovery test, and microvickers. The results of observations of the as-cast and as-homogenized microstructure alloys consist of a β phase matrix and a γ phase precipitate with rosette-like morphology in the matrix and grain boundaries. DQ and UQ quenching results have β′ martensite phase in the form of thin lines and retained β phase, while SQ quenching has β′ martensite phase in the form of thin lines, retain β phase, and retain γ phase appears due to slow cooling rate. The alloy hardness values are 293.2 HV (as-cast), 311.3 HV (as-homogenized), 286.7 HV (DQ), 287.1 HV (UQ) and 283.5 HV (SQ) respectively. Strain recovery could not be measured from the samples because the samples fracture when bent.