Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Sumber energi terbarukan terus dikembangkan sebagai sumber energi alternatif. Pembangkit tenaga listrik dengan turbin radial inflow mini sistem Organic Rankine Cycle (ORC) dewasa ini banyak dikembangkan untuk memanfaatkan sumber panas bertemperatur rendah ( <150oC) seperti geotermal, energi buang pembangkit dan energi surya yang selama ini belum dimanfaatkan secara optimal. Penggunaan paduan aluminium sebagai material impeller turbin ORC telah dilakukan karena memiliki densitas yang rendah sehingga dapat mengurangi kerugian daya akibat berat impeller. Impeller turbin diproduksi dengan Proses investment casting karena memiliki bentuk geometri yang rumit, investment casting dipilih dibanding metode casting lainnya karena memiliki tingkat presisi yang baik. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan paduan aluminium sebagai impeller turbin ORC yang memiliki kinerja tinggi. Dilakukan analisis gating system menggunakan software Z-Cast untuk mendapatkan sound casting. Paduan aluminium yang dikembangkan adalah paduan seri 3xx dan 7xx. Untuk memenuhi persyaratan sifat mekanik dan sifat fisik material sudu turbin, dilakukan desain dan analisis penambahan unsur paduan dan perlakuan panas. Karakterisasi material yang dilakukan adalah pengujian kekerasan, uji tarik, pemeriksaan struktur mikro dan cacat cor dengan mikroskop optik dan SEM/EDAX, pengujian komposisi kimia dengan spektrometri. Dilakukan uji fatik, uji korosi erosi pada media NaCl dan media R134a dan uji creep sesuai kondisi turbin ORC. Hasil penelitian menunjukkan desain gating system yang dipilih dapat menghasilkan sound casting. Paduan Al-9Zn-4Mg-5Cu menghasilkan kekuatan yang paling tinggi yaitu 179 MPa dengan kekerasan 91 HRB dengan adanya fasa MgZn2 dan CuAl2. Penambahan Cu menurunkan ketahanan korosi namun dapat meningkatkan ketahanan creep dengan adanya pin pada batas butir oleh fasa CuAl2. Uji Performance impeller turbin menunjukkan impeller turbin dapat bekerja dengan baik pada kondisi turbin ORC yaitu 130℃. ......Reneweble energy is developed for alternative energy resources. Power plant with radial inflow turbine system Organic Rankine Cycle (ORC) has developed using low thermal resources (<150 oC) such as geothermal, waste energy from power plant and solar energy that did not use optimally. Aluminium Alloy for turbine impeller ORC has been developed due to low density and lead to increase efficiency of turbine. Turbine impeller produced by investment casting process because of complex geometry and need high precision. The aim of research is develop aluminium alloy for high performance turbine impeller ORC. Analysis gating system was coducted by software Z-Cast in order to achieve sound casting. Alumminium alloy series 3xx and 7xx was developed in this research. Design and analysis of element addition and also heat treatment were conducted to increase mechanical properties of material. Characterization of material was conducted by hardness test, tensile test, element analyzer, microscope optic and scanning electron microscopy (SEM/EDAX). Fatigue test, Corrosion and erosion test in slurry (3.5%NaCl+ silica sand) and R134, creep test also conducted according to impeller turbine ORC requarement. Result of this reseach show that gating system was simulated by Z-Cast before achieved sound casting. Al-9Zn-4Mg-5Cu obtain the higher mechanical properties is 179 Mpa and 91 HRB after heat treatment due to precipitacion hardening by MgZn2 and CuAl2. Addition Cu content increase mechanical properties but decrease corrosion resistance. Addition Cu also increasecreep resistance due to fasa CuAl2 as pin/obstacle in the grain boundary. Performance test indicate that the impeller works optimally at turbine ORC condition (130 ℃).

Abstrak :
ABSTRAK
Pembahasan mengenai karakteristik deformasi dan pembentukan tekstur pada paduan kuningan masih menyisakan banyak perdebatan, khususnya tingkat deformasi kritis yang merupakan titik awal terjadinya perubahan karakteristik deformasi serta proses transisi dari tekstur tembaga menuju tekstur kuningan dan juga tekstur yang terbentuk selama anil. Beberapa penelitian tentang proses pemaduan mikro dengan menambahkan unsur pemadu seperti Bi, Mn dan Al pada paduan kuningan menunjukkan adanya fenomena penghalusan butir dan perubahan sifat mekanik, akan tetapi pembahasan mengenai pengaruh unsur pemadu tersebut terhadap karakteristik deformasi dan proses pembentukan tekstur paduan kuningan masih belum dilakukan. Pada penelitian ini dilakukan proses pemaduan mikro dengan menambahkan unsur Bi, Mn dan Al pada paduan Cu-29Zn. Proses pemaduan mikro dilakukan melalui proses pengecoran dengan metode gravity die casting. Penambahan Bi dilakukan dengan variasi sebesar 0.5 dan 1 berat, sedangkan Mn dan Al ditambahkan dengan kadar sebesar 2, 4 dan 6 berat. Pelat hasil proses pengecoran dilakukan homogenisasi pada temperatur 800 oC selama 2 jam. Selanjutnya sampel hasil proses homogenisasi akan dilakukan proses pengerolan dingin dengan tingkat deformasi sebesar 20, 40 dan 70 . Pada tahap berikutnya, sampel hasil proses pengerolan dingin akan di anil pada temperatur 300, 400, 500 dan 600 oC selama 30 menit. Proses karakterisasi yang dilakukan meliputi pengujian komposisi kimia, pengamatan struktur menggunakan mikroskop optik dan SEM, pengujian kekerasan, pengujian tarik dan juga pengukuran tekstur.Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemaduan mikro dengan Bi tidak berpengaruh terhadap nilai kekerasan paduan Cu-29Zn, sedangkan pemaduan dengan Mn dan Al memberikan peningkatan kekerasan yang cukup signifikan. Pemaduan mikro dengan Bi cenderung meningkatkan kepadatan slip, twinning dan shear band, disisi lain pemaduan dengan Mn justru menurunkan kepadatan slip meskipun cenderung menaikkan kepadatan twinning dan juga shear band. Pemaduan mikro dengan Al pada kadar 5.7 berat membuat paduan Cu-29Zn semakin getas dan menurunkan sifat mampu bentuk. Selama proses anil, pemaduan dengan Bi meningkatkan laju rekristalisasi serta menghambat petumbuhan butir. Disisi lain, pemaduan dengan Mn cenderung menurunkan laju rekristalisasi dan juga proses pertumbuhan butir. Selama proses pengerolan dingin, pemaduan Mikro dengan Bi dan Mn cenderung mempercepat proses pembentukan tektur kuningan dan Goss. Disisi lain, selama proses anil, pemaduan mikro dengan Bi dan Mn cenderung menghasilkan tekstur yang lebih kompleks meliputi komponen tembaga, kuningan dan Goss.

---

ABSTRACT
Deformation characteristic and texture development on brass alloy are still under discussion, particularly concerning the critical deformation level of which change of deformation characteristic and transition from copper to brass type texture begins during cold rolling and annealing process. Previous research showed that the addition of alloying elements such as Bi, Mn, and Al on brass alloys resulted in grain refinement and altered mechanical properties of the alloys. However, the effects of those alloying elements on the deformation characteristic and texture development of brass alloys have not been investigated yet. In this research, microalloying process was conducted by adding pure Bi, Mn, and Al to Cu 29Zn alloys. The samples were manufactured by gravity casting. Bi addition was employed with variation of 0.5 and 1 wt. . On the other hand, both Mn and Al were added with variations of 2, 4, and 6 wt. . As cast samples were homogenized at 800 oC for 2 hours in a muffle furnace. The samples were then cold rolled with the level of deformation of 20, 40, and 70 . Subsequently, as rolled samples were annealed at 300, 400, 500, and 600 oC for 30 minutes. Final samples were characterized using chemical composition analysis, optical and scanning electron microscopy for microstructure observation, tensile and hardness testing, and texture measurement. The results showed that the addition of Bi did not affect the hardness of Cu 29Zn alloy. While on the contrary, Mn and Al addition resulted in significant increase on the alloy hardness. The addition of Bi tended to increase the slip, twin, and shear band density. In contrast, the addition of Mn resulted in decreasing slip density in spite of the increasing twin and shear band density of the alloy. Addition of 5.7 wt. Al reduced the formability of Cu 29Zn alloy by escalating its brittleness. During annealing process, Bi addition tended to increase the rate of recrystallization, while addition of Mn and Al showed contrary results. In the cold rolling process, the addition of Bi and Mn accelerated the development of brass and Goss texture components, and resulted in more complicated texture including copper, brass, and Goss components in the annealing process afterwards.