Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Quenchant dengan konduktivitas termal tinggi dapat meningkatkan laju pendinginan, sehingga didapat hasil perlakuan panas dengan sifat mekanis yang lebih baik. Salah satu cara meningkatkan konduktivitas termal adalah dengan membuat nanofluida. Pada penelitian ini, digunakan nanopartikel berupa Multi-walled Carbon Nanotubes (MWCNT) as-received. Nanofluida berbasis CNT disintesis menggunakan metode dua tahap. CNT dengan konsentrasi sebesar 0,1%, 0,3%, dan 0,5% didispersikan pada fluida dasar berupa air distilasi. Untuk meningkatkan stabilitas nanofluida, ditambahkan surfaktan Sodium Dodecyl Benzene Sulphonate (SDBS) sebanyak 3%, 5%, dan 7% serta dilakukan ultrasonikasi selama 15 menit. Nanofluida tersebut digunakan sebagai quenchant dengan lama imersi 4 menit untuk proses perlakuan panas baja S45C dengan temperatur austenisasi sebesar 900˚C. Hasil penelitian menunjukkan bahwa konduktivitas termal nanofluida meningkat seiring dengan penambahan konsentrasi CNT, kecuali pada sampel tanpa penambahan surfaktan. Seiring penambahan surfaktan, konduktivitas termal meningkat hingga mencapai kadar optimum dan kemudian menurun, kecuali pada sampel dengan penambahan surfaktan sebanyak 3%. Nilai kekerasan baja S45C hasil quenching tidak dipengaruhi secara linear oleh konduktivitas termal quenchant. ......Quenchant with high thermal conductivity could increase the cooling rate; hence heat treatment results with better mechanical properties are obtained. One method to increase the thermal conductivity is by creating nanofluids. In this study, Multi-walled Carbon Nanotubes (MWCNT) as-received were used as nanoparticles. The CNT-based nanofluids were synthesized using the two-step method. CNTs with concentrations of 0.1%, 0.3%, and 0.5% were dispersed to the base fluid, distilled water. To increase the stability of the nanofluids, Sodium Dodecyl Benzene Sulphonate (SDBS) surfactants as much as 3%, 5%, and 7% were added; further, ultrasonication was carried out for 15 minutes. The nanofluids were used as quenchants with an immersion time of 4 minutes for the heat treatment process of S45C steel with an austenitizing temperature of 900˚C. The results showed that the thermal conductivity of nanofluids increased with the addition of CNT concentration, except for samples without the addition of surfactants. On the other side, as more surfactants were added, the thermal conductivity increased until it reached the optimum level and then decreased, except for samples with 3% surfactant. The hardness values of quenched S45C steels are not linearly affected by the thermal conductivity of the quenchants.

Abstrak :
Media quench merupakan salah satu bahan penting dalam proses quenching. Bahan ini yang akan menentukan kecepatan pendinginan yang terjadi dalam proses pendinginan tersebut seperti fluida termal. Pada penelitian ini, fluida termal di sintesa dengan menggunakan partikel MWCNT dengan konsentrasi 0.1%, 0.3% dan 0,5% dan air sebagai fluida dasarnya dengan tujuan akhir terbentuknya nanofluida. Penambahan PEG surfaktan digunakan dengan konsentrasi 0%, 10%, 20%, dan 30%. Nanofluida digunakan sebagai quenchant untuk mengimersi baja karbon S45C setelah melalui proses austenisasi pada suhu 900°C. Untuk mengetahui pengaruh media quench nanofluida ini, proses karakterisasi terhadap sampel partikel MWCNT, fluida termal, dan baja S45C sebelum dan sesudah quenching dilakukan. Hasil penelitian menunjukkan partikel MWCNT yang digunakan memiliki ukuran lebih besar daripada nanopartikel pada umumnya, sehingga nanofluida tidak terbentuk. Fluida termal dengan konsentrasi MWCNT dan PEG surfaktan yang optimal memiliki nilai konduktivitas termal yang lebih tinggi daripada air atau quenchant konvensional. Walaupun penambahan surfaktan dapat meningkatkan nilai zeta potensial dari fluida termal, namun hal ini tidak memiliki tren yang jelas terhadap konduktivitas termalnya. Penambahan konsentrasi dari PEG surfaktan seringkali menurunkan nilai konduktivitas termal. Hasil dari kekerasan baja karbon S45C menunjukkan tidak ada pengaruh secara langsung dari konduktivitas termal quenchant yang digunakan terhadap kekerasan baja S45C. Karena nilai kekerasan meningkat seiring dengan bertambahnya konsentrasi PEG surfaktan pada fluida termal. ......Quench media is one of the important materials in the quenching process. This material characterization can determine the cooling rate that occurs in the process like a thermal fluid. In this research, thermal fluid is synthesised by using MWCNT particles with the varies of concentration is 0.1%, 0.3%, and 0,5% and water as the base fluid with the final purpose is fabricating nanofluid solution. The addition of PEG surfactant will be in varied concentrations 0%, 10%, 20% and 30%. Nanofluid is used as quenchant to immerse S45C carbon steel after austenization process at 900°C. To examine the effect of this nanofluid as quench media, characterization process is done to MWCNT particles, thermal fluid, and S45C carbon steel before and after quenching process. The result shows MWCNT particles have larger size than nanoparticles, thus the colloid solution is not classified as nanofluid. Thermal fluid with the optimum concentration of MWCNT and PEG has higher thermal conductivity than water or conventional quenchant. Although the addition of surfactant can increase thermal fluid zeta potential, it does not have clear trends towards its thermal conductivity. The addition of PEG surfactant concentration often decreases the thermal conductivity value. Hardness testing result of the specimen indicates no direct effect of quenchant thermal conductivity towards S45C carbon steel hardness because the hardness value is increasing along with the addition of PEG surfactant concentration in nanofluid.

Abstrak :
Media pendingin dapat di tingkatkan performanya dengan menggunakan nanofluida, dengan cara menggunakan nanopartikel didalam fluida untuk meningkatkan kecepatan laju pendinginan, salah satunya dengan meningkatkan konduktivitas termal. Di dalam penelitian ini, nanopartikel yang digunakan adalah Carbon Nanotubes dengan persentase 0,1%, 0,3%, dan 0,5% yang akan disintesis menjadi nanofluida dengan metode 2 tahap, setelah itu akan ditambahkan surfaktan Cetyl Trimethylammonium Bromide (CTAB) sebesar 10%, 20%, dan 30% untuk menstabilkan nanofluida. Setelah itu nanofluida yang sudah diperoleh dilakukan proses ultrasonikasi selama 15 menit. Setelah itu dilakukan proses pendinginan cepat menggunakan baja S45C dengan nanofluida sebagai media pendingin dengan suhu austenisasi 900oC. Didapatkan hasil dari penelitian bahwa nilai dari konduktivitas termal yang didapat menurun seiring dengan penambahan surfaktan, dimana pada penelitian didapatkan konduktivitas termal tertinggi berada pada variabel dengan tanpa adanya tambahan surfaktan, kecuali di sampel dengan CNT 0,1%.  Hasil optimal dari nilai kekerasan dan juga konduktivitas termal terdapat pada variabel dengan konsentrasi CNT 0,1% dengan penambahan surfaktan CTAB sebanyak 10%. Didapatkan nilai kekerasan maksimal sebesar 23 HRC, dan nilai konduktivitas termal terbesar berada di angka 0,64 W/mK. ......The cooling media performance can be improved by using the nanofluids, by using nanoparticles in the fluid to increase the speed of cooling rate, one of which is by increasing thermal conductivity. In this study, the nanoparticles used are Carbon Nanotubes with a percentage of 0.1%, 0.3%, and 0.5% which will be synthesized into nanofluids by a 2-stage method. After that, it will be added surfactant Cetyl Trimethylammonium Bromide (CTAB) by 10%, 20%, and 30% to stabilize nanofluids. After that nanofluids that have been obtained are processed by ultrasonication for 15 minutes. After that, a rapid cooling process is carried out using S45C steel with nanofluids as a cooling medium with an austenization temperature of 900oC. The results of the study found that the value of thermal conductivity obtained decreased along with the addition of surfactants, where in the study obtained the highest thermal conductivity was in variables with no additional surfactant, except in samples with CNT 0.1%.  The optimal result of hardness values and thermal conductivity is found in variables with a CNT concentration of 0.1% with the addition of 10% CTAB surfactants. The maximum hardness value is 23 HRC, and the largest thermal conductivity is 0.64 W/mK.