Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Kebutuhan akan penghematan energi telah menyebabkan dikembangkannya material yang ringan, light weight, dan proses produksi yang dapat mengurangi berat materials tanpa mengurangi kualitasnya. Salah satunya adalah pengembangan proses casting untuk membuat thin wall ductile iron (TWDI) castings. Adapun tujuan utama dari penelitian ini adalah menentukan jenis desain yang paling sederhana dan paling mungkin untuk diterapkan untuk membuat FCD- TWDI yang memenuhi standar sebagai bahan baku ADI- TWDI. Pada penelitian ini akan dilakukan proses pengecoran plat untuk dibuat benda uji dengan 2 (dua) buah modal desain cetakan yaitu model counter gravity casting dan model gravity casting untuk ketebalan 5, 4, 3, 2, dan 1 mm. Jenis plat yang akan dibuat adalah FCD45. Cetakan yang digunakan adalah pasir furan dengan nilai CE dijaga di atas 4,3%, sedangkan polanya akan dibuat dari kayu, proses pengecoran akan dilakukan secara vertikal dan menggunakan saluran tuang. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa dengan menggunakan model counter gravity casting bisa menghasilkan plat dengan jumlah nodul yang lebih banyak, persen nodularitas yang lebih tinggi, serta sifat mekanis yang lebih unggul dibandingkan dengan menggunakan model gravity casting.

---

The demand on energy saving has caused the development of light weight materials and the production process to reduce it is weight without reducing the quality. The development of thin wall ductile iron (TWDI) casting process is one of it. The goal of this research is to decide the most simple and possible design to be applied on making FCD-TWDI that comply the standard as ADI-TWDI raw material. On this reasearch, plate casting process will be conducted to make two specimens as design model which are counter gravity casting model and casting gravity model for variation of thickness of 5, 4, 3, 2, and 1 mm. The type of plate that will be made is FCD45. The cast used is made of furan sand with CE value maintained above 4.3%, while the pattern plate is made of wood, the casting process will be conducted vertically using pouring system. The result of this research shows that using the counter gravity casting model can produce plate with a greater number of nodul, higher nodularity percentage and better mechanical properties compare to the using of gravity casting model."

"Pengecoran dinding tipis rentan akan terbentuknya karbida karena kecepatan pembekuan yang tinggi. Peletakan plat tipis pada ingate biasanya dihindari karena dapat menyebabkan pembekuan dini. Penelitian ini bertujuan mengetahui pengaruh peletakan plat tipis setelah ingate terhadap struktur mikro, yaitu karbida, skin effect, nodularitas dan jumlah nodul, dan pengaruh terhadap sifat mekanis besi tuang nodular, yaitu kekerasan dan kekuatan tarik, dan mengetahui ketebalan plat optimum yang dapat digunakan sebagai bahan pembuatan besi nodular austemper. Hasil penelitian menunjukan cetakan dapat terisi sempurna. Pengamatan struktur mikro menunjukan adanya karbida dan skin effect pada semua plat. Kekerasan cenderung menurun, dari (1-5) mm, yaitu 147,4 Hv, 139,9 Hv, 145,5 Hv, 133,9 Hv dan 139,4 Hv. Tensile strength cenderung menurun, dari (1-5) mm, yaitu 44 kg/mm2, 42,3 kg/mm2, 33 kg/mm2, 32,8 kg/mm2 dan 39 kg/mm2. Ketebalan plat optimum yang berhasil dicapai adalah 2,1 mm, dengan jumlah nodul 1284,1 nodul/mm2 dan nodularitas 82,25%.

---

Thin wall casting is susceptible of carbide forming because of high solidification rate. Placing thin wall after ingate usually avoided because can cause premature solidification. This research has purpose to know effect of placing thin wall after ingate on microstructure, which are carbide, skin effect, nodularity and nodule count, and effect on mechanical properties of ductile iron, which are hardness and tensile strength, and to know optimum plate thickness which can be used as material for making austempered ductile iron.

The result of research shows mould can filled perfectly. Microstructure observation shows there are carbide and skin effect on all plate. Hardness disposed decrease, from (1-5) mm, 147.4 Hv, 139.9 Hv, 145.5 Hv, 133.9 Hv and 139.4 Hv. Tensile strength disposed decrease, from (1-5) mm, 44 kg/mm2, 42.3 kg/mm2, 33 kg/mm2, 32.8 kg/mm2 dan 39 kg/mm2. Optimum plate thickness which succesfully reached is 2,1 mm with nodule count 1284.1 nodul/mm2 and nodularity 82.25%."

"Kebutuhan akan penghematan energi telah menyebabkan dikembangkannya material yang ringan, light weight, dan proses produksi yang dapat mengurangi berat materials tanpa mengurangi kualitasnya. Salah satunya adalah penelitian tentang pengecoran dinding tipis besi tuang nodular. Oleh karena itu, akan diamati pengaruh penambahan saluran masuk minor pada pengecoran dinding tipis besi tuang nodular terhadap waktu pengisian dan karakteristik material yang dihasilkan. Pada penelitian ini akan dilakukan proses pengecoran plat untuk ketebalan 5, 4, 3, 2, dan 1 mm sebagai benda uji melalui 2 (dua) buah desain pengecoran yaitu pengecoran anti grafitasi dengan penambahan saluran masuk minor dan tanpa penambahan saluran masuk minor. Jenis material yang digunakan adalah FCD45. Cetakan yang digunakan adalah pasir furan dengan nilai CE logam cair dijaga di atas 4,3%. Pola terbuat dari kayu dengan sistem saluran tuang. Desain pengecoran juga akan dilakukan uji simulasi software komputer. Hasil penelitian menunjukkan kecepatan pendinginan ditentukan oleh desain pengecoran. Desain dengan tambahan saluran masuk minor menghasilkan plat dengan nilai nodularitas dan jumlah nodul yang lebih tinggi. Ada kesesuaian pada hasil simulasi software computer. Selain itu, ada hubungan yang kuat antara nodularitas, jumlah nodul, dan diameter rata-rata nodul pada sifat mekaniknya.

---

The demand on energy saving has caused the development of light weight materials and the production process to reduce its weight without reducing the quality. The one of them is research about thin wall ductile iron casting. Therefore, would be observed addition effect minor gating on thin wall ductile iron casting toward filling time and their characterizing. On this research would be conducted casting process of thin wall as test specimen for variation of thickness are 5, 4, 3, 2, and 1 mm in size by two casting designs that are counter gravity casting with and without addition minor gating. The material in this casting is FCD45 of type and furan sand for pattern with CE value hold out at less 4.3%. The pattern plate is made of wood with gating system. Casting design would be analyzed by computer simulation software too.

The result indicates that cooling rate a given by casting design. Design with addition minor gating results thin wall with higher nodularity and nodule count value. There is a uniformity between software simulation and the fact. Besides, there are the powerful relationship between nodularity, nodule count, and average nodule diameters with tensile strength and hardness."

"Permasalahan yang dihadapi pada pengecoran dinding tipis yakni terbentuknya karbida dan lapisan kulit. Masalah ini terjadi karena proses pendinginan yang begitu cepat. Pemasangan isolator pada pengecoran dinding tipis ini diharapkan dapat memperlambat kecepatan pendinginan dan memperlambat proses perpindahan panas yang terjadi pada cetakan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemasangan isolator terhadap struktur mikro dan sifat mekanis. Pada penelitian ini, pengecoran plat tipis akan dibuat dengan ketebalan 1 mm melalui dua buah desain cetakan yaitu cetakan yang menggunakan isolator dan cetakan tanpa isolator. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tidak ditemukan adanya lapisan kulit di seluruh plat tipis. Selain itu, kecepatan pendinginan cetakan yang menggunakan isolator lebih lama dan kecepatan pembekuan menjadi lebih rendah.

---

Producing thin wall ductile iron casting will be encountered by the formation of carbides and skin effect problems. These problems occur due to the high cooling rate. Inserting insulation material in the casting is expected to reduce the cooling rate by slowing down the heat transfer process in mould. This study aimed to see the effect of using insulation material in microstructures and mechanical properties of thin wall ductile iron casting. A 1 mm thin wall ductile iron plates will be produced using two moulds for single casting design. In one of the moulds insulation material will be inserted. The result showed that the mould with insulation material has longer cooling rate compared to the other mould. This longer cooling rate will slow down the solidification process."

"Penelitian ini membahas tentang pengecoran besi tuang nodular (BTN) dinding tipis sebagai alternatif bagi material aluminium pada aplikasinya di bidang otomotif dalam rangka penghematan energi. Permasalahan yang dihadapi adalah penurunan sifat mekanis akibat terbentuknya lapisan kulit pada BTN dinding tipis. Lapisan kulit terbentuk akibat terjadinya degradasi bentuk grafit nodul dalam logam cair di dinding cetakan pada saat pengecoran. Digunakan tiga jenis variabel dalam penelitian ini yang bertujuan untuk mengurangi ketebalan lapisan kulit : pelapis cetakan grafit yang bersifat aktif; MgO yang bersifat reaktif; dan metode pelapisan cetakan ganda MgO/grafit. Ketebalan rata-rata lapisan kulit paling tipis yang didapatkan dalam penelitian adalah sebesar 30,41µm dengan metode pelapisan cetakan ganda, lebih rendah 57% dari ketebalan lapisan kulit variabel pelapis cetakan MgO (71,46 µm) dan 60% dari ketebalan lapisan kulit variabel pelapis cetakan grafit (74,44 µm). Berkurangnya ketebalan lapisan kulit berpengaruh terhadap peningkatan sifat mekanis BTN sehingga didapatkan kekuatan tarik rata-rata sebesar 376 MPa dan elongasi rata-rata sebesar 2,76% pada variabel metode pelapisan cetakan ganda. Kekuatan tarik yang didapatkan dari variabel pelapisan cetakan ganda 69% lebih tinggi dari kekuatan tarik variabel pelapis cetakan MgO (223 MPa) dan 26% lebih tinggi dari variabel pelapis cetakan grafit (297 MPa). Elongasi variabel metode pelapisan cetakan ganda adalah yang paling tinggi sebesar 2,76%, atau 93% lebih tinggi dari elongasi variabel pelapis cetakan MgO (1,43%) dan grafit (1,43%).

---

This research explains about thin wall ductile iron (TWDI) casting as an alternative for aluminum usage in automotive parts. The occurring problem in TWDI casting is the formation of casting skin which reduces mechanical properties of TWDI. Casting skin is formed by degradation of nodular graphite shape at the mould interface while casting process is in progress. Three variables were uside in this experiment : graphite as active mould coating, MgO as reactive mould coating, and MgO/graphite double layer coating method. Average casting skin thickness was found at lowest value in double layer coating method variable (30,41µm), 57% lower than casting skin thickness in MgO coating variable (71,46 µm) and 60% lower than graphite coating variable (74,44µm). The reduction of casting skin thickness increased the mechanical properties of TWDI so that highest UTS value of 346 MPa and elongation of 2,76% could be achieved by using double layer coating method, which UTS is 69% higher than using MgO coating variable (223 MPa) and 26% higher than using graphite coating variable (297 MPa). Elongation value achieved by using double layer coating method was the highest (2,7%), which was 93% higher than using MgO (1,43%) coating variable and graphite coating variable (1,43%)."

"Pembentukan lapisan kulit telah menjadi salah satu permasalahan dalam pengecoran besi tuang nodular dinding tipis karena akan menurunkan kekuatan mekanis dari logam. Mengontrol kecepatan pendinginan dengan menggunakan isolator menjadi salah satu solusi untuk meminimalisir pembentukan lapisan kulit. Penelitian ini menggunakan variasi ketebalan isolator ceramic fiber yaitu 50 mm sisi kiri dan 37,5 mm sisi kanan (variabel A), tanpa isolator (variabel B), dan 37,5 mm di sisi kiri dan kanan (variabel C). Karakterisasi yang dilakukan adalah pengujian etsa dan non etsa, pengujian tarik, dan pengujian SEM. Hasil menunjukkan lapisan kulit rata-rata variabel A sebesar 34,21μm, variabel B sebesar 23,38 μm, dan variabel C sebesar 27,78 μm. Jumlah nodul/mm2 yang terbentuk sebesar 541,98 nodul/mm2 pada variabel A, 590 nodul/mm2 pada variabel B, dan 549,73 nodul/mm2 pada variabel C. Nilai nodularitas variabel A sebesar 84,7%, variabel B sebesar 86.7%, dan variabel C sebesar 87,2%. Diameter nodul untuk variabel A sebesar 15,14 μm, variabel B sebesar 13,18 μm, dan variabel C sebesar 13,95 μm. Untuk kekuatan tarik, variabel B memiliki nilai 271,51 MPa, variabel C memiliki nilai 329,92 MPa, sementara kekuatan tarik variabel A gagal didapatkan. Hasil pengujian SEM dan pengamatan matriks menunjukan bahwa perpatahan yang didapat adalah perpatahan ulet dengan matriks full ferrite.

---

Skin effects forming has become one of the problems in thin wall ductile iron casting because it will reduce mechanical properties of the metal. Using heat insulator to control cooling rate has become one of the solutions to reduce skin effects forming. In this research we used certain variation in the thickness of ceramic fiber heat insulator, that is 50 mm on left side and 37,5 mm on right side (Code A), no heat insulator (Code B), and 37,5 mm on both sides (Code C). In this research we used metallographic examination, tensile test, and SEM examination.

The results showed that skin effects thickness in Code A are 34,21 μm, Code B are 23,38 μm, and Code C are 27,78. Then nodule count in Code A are 541,98 nodule/mm2, Code B are 590 nodule/mm2, and Code C are 549,73 nodule/mm2. Nodularity value of Code A are 84,7%, Code B are 86,7%, and in Code C are 87,2%. Nodule Diameter of Code A are 15,14 μm, Code B are 13,18 μm, and Code C are 13,95 μm. For tensile strength, Code B has 271,51 MPa and Code C has 329,92 MPa, unfortunately tensile strength of Code A was failed to examine. SEM and matrix examination show that it has ductile fracture and full ferrite matrix."

"Penggunaan Austempered Ductile Iron atau ADI sebagai material alternatif semakin meningkat di dunia, baik dari sektor industri otomotive maupun bidang lainnya salah satunya di bidang pertahanan dan keamanan. Material ADI tidak tergolong dalam material ringan, light weight, tetapi dengan fleksibilitas design yang dimilikinya ADI dapat bersaing dengan logam lain yang lebih ringan diantaranya Aluminium dan paduannya. Penelitian ini merupakan bagian dari suatu rangkaian penelitian material untuk untuk menghasilkan thin wall austempered ductile iron (TWADI).Pada penelitian ini pertama-tama akan dilakukan proses pengecoran FCD450 dengan ketebalan 5, 4mm. Proses pengecoran yang digunakan yaitu pengecoran vertikal (soundness casting) dengan model P1T1 yang akan di bandingkan dengan model P5T1 dimana pada model P5T1 ini dilakukan proses permesinan (surface grinding) untuk menghilangkan lapisan kulit skin effect pada permukaan plat TWDI yang dihasilkan, sehingga sifat mekanis tidak terganggu serta meminimalisasi terjadinya kegagalan baik akibat konsentrasi tegangan dan distorsi yang ada dari benda cor.Hasil penelitian memperlihatkan bahwa kekuatan tarik meningkat seiring di hilangkannya lapisan kulit (skin effect) oleh proses permesinan dalam hal ini Surface Grinding Machine. Pada plat dengan ketebalan 4mm dengan UTS 328.1(N/mm2) menjadi 460(N/mm2) dan pada plat 5mm dengan UTS389.6(N/mm2) menjadi 420 (N/mm2).

---

The use of Austempered Ductile Iron or ADI as an alternative material in the automotive industry and other industries such as national defence and military are increased recently. Although the ADI material does not fall into the category of light weight material, its design flexibility makes it competitive with other lighter metals like aluminum and its alloys.

The purpose of this research is to study the effect of surface grinding on thin wall ductile iron (TWDI) which is prepared as TWADI base material, that was produced by casting FCD450 five (5) and four (4) mm in thickness using soundness casting. There were two types of models used in this soundness casting: P1T1 and P5T1. The difference between these two models lay on the machining process after casting in which P5T1 applied surface grinding to remove the skin effect on the TWDI surface. This step is beneficial to minimalize the possibility of failure resulted from either stress concentration or distorsion.

The results showed that tensile strength increased when the skin effect was removed by machining process, in this case was by surface grinding machine. The tensile strength of plate 4 mm and 5 mm in diameter increased from UTS 328.1 N/mm2 to 460 N/mm2 and from UTS389.6 N/mm2 to 420 N/mm2, respectively."

"Penggunaan material ringan merupakan salah satu upaya untuk mengurangi emisi dan penggunaan energi. Besi tuang nodular dinding tipis dibuat untuk mendukung tujuan itu karena sifat mekanisnya yang unggul. Pembuatan besi tuang nodular dinding tipis akan berhubungan dengan pembentukan lapisan kulit pada struktur mikronya. Lapisan kulit ini dikenal sebagai skin effect. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk melihat pengaruh dari skin effect terhadap sifat mekanis besi tuang nodular dinding tipis. FCD 450 skala foundry dilakukan penuangan sebanyak dua kali dengan perbedaan temperatur penuangan. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa sifat mekanis yang lebih tinggi dicapai oleh besi tuang nodular dinding tipis dengan temperatur penuangan yang lebih rendah yang mana memperlihatkan tidak ditemukannya skin effect pada struktur mikro besi tuang nodular dinding tipis.

---

Application of lightweight material in automotive is one of the effort to reduce the use of energy and emission. Thin wall ductile iron (TWDI) is made to support this aim due to its superior mechanical properties. Production thin wall ductile iron will be associated with the formation of skin in its microstructure. The skin is known as skin effect. The purpose of this research is to see the influence of skin effect to mechanical properties of thin wall ductile iron and finding out the causes. Foundry scale FCD 450 was poured two times with pouring temperatures differences. The result of this research is higher mechanical properties is gained by the lower pouring temperature which show no trace of skin effect in this microstructure."

"Pada proses pembuatannya, pengecoran besi tuang nodular dinding tipis (TWDI) sering terjadi permasalahan terbentuknya lapisan kulit. Lapisan kulit ini adalah grafit berbentuk serpih yang dapat menurunkan sifat mekanis hasil pengecoran. Penyebab terbentuknya lapisan kulit ini diduga akibat dari kecepatan pendinginan dan terikatnya magnesium dengan sulfur. Penelitian ini dilakukan untuk melihat pengaruh penambahan nodulizer Fe-Si-5%Mg dan Fe-Si-6%Mg terhadap struktur mikro, lapisan kulit dan sifat mekanis dari hasil pengecoran TWDI. Hasil pengecoran TWDI tersebut dilakukan pengujian struktur mikro, perhitungan jumlah nodul, nodularitas dan ketebalan lapisan kulit menggunakan NIS element serta pengujian tarik untuk mengetahui sifat mekanisnya. Hasil pengujian struktur mikro dan perhitungan menggunakan NIS element menunjukan pada penambahan nodulizer 5%Mg akan didapatkan nilai nodularitas sebesar 78%, jumlah nodul 1172 nodul, diameter rata-rata nodul 11,57 μm dan ketebalan lapisan kulit 44,1 μm. Sedangkan pada penambahan nodulizer 6%Mg akan didapatkan nilai nodularitas 69,45%, jumlah nodul 870 nodul, diameter rata-rata 14,61 μm dan ketebalan lapisan kulit 37,47 μm. Dilihat dari sifat mekanisnya, pada penambahan nodulizer 5%Mg akan didapatkan nilai UTS sebesar 33 kg/mm2 dan elongasi 2,75%. Sedangkan pada penambahan nodulizer 6%Mg akan didapatkan nilai UTS sebesar 40 kg/mm2 dan elongasi 1,25%. Kemudian dari matriks yang terbentuk didapatkan fasa ferrite dan karbida di kedua sampel, dimana pada penambahan nodulizer 6%Mg akan didapatkan karbida yang lebih banyak dibandingkan penambahan nodulizer 5%Mg.

---

In the manufacturing process, skin effect formed in thin wall ductile iron (TWDI) casting as common problem. This skin effect is graphite flakes which can degrade the mechanical properties of casting result. Skin effect formation is influence of cooling rate and dependent magnesium with sulfur. This study was investigated to see the effect Fe-Si-5%Mg and Fe-Si-6%Mg nodulizer addition on microstructure, skin effect, and mechanical properties of TWDI casting result. That TWDI casting was tested by microstructure, calculating of the nodule counts, nodularity and thickness of skin effect using NIS element, and tensile testing to determine the mechanical properties.

The test result of microstructure and calculating using NIS element indicates addition 5%Mg nodulizer produced nodularity 78%, nodule count 1172 nodules/mm2, nodule diameter average 11,57 μm and thickness of skin effect 44,1 μm. In other hand, addition 6%Mg nodulizer produced nodularity 69,45%, nodule count 870 nodules, nodule diameter average 14,61 μm, and thickness of skin effect 37,47 μm.

From the mechanical properties, addition 5%Mg nodulizer can produce yield strength 33 kg/mm2 and elongation 2,75%. Beside that, addition 6%Mg can produce yield strength 40 kg/mm2 and elongation 1,25%. And then, ferrite phase and carbide was produced in both of matriks sample, addition 6%Mg nodulizer formed carbide more than addition 5%Mg nodulizer."

"Salah satu masalah dalam pengecoran dinding tipis adalah lapisan kulit. Hadirnya lapisan kulit memberikan efek buruk kepada kekuatan tegangan dan regangan. Salah satu cara mengendalikan lapisan kulit adalah meubah kecepatan pendinginan melalui pelapisan pada cetakan, sehingga variabel pelapisan cetakan yang digunakan ialah grafit (pelat A), zircon (pelat B), dan double layer grafit-zircon (pelat C). Kemudian, dilakukan karakterisasi metalografi benda cor dengan non etsa, etsa, uji tarik, dan pengamatan uji SEM. Hasil pengujian menunjukkan bahwa pelapisan kulit rata-rata yakni pelat A 65 μm, pelat B 13,04 μm, dan pelat C 33,25 μm. Pelapisan zircon memberikan pengaruh mencegah magnesium berikatan sulfur dan pendinginan cepat. Karakteristik jumlah nodul dan nodularitas semakin tinggi maka lapisan kulit semakin tipis. Jumlah nodul yang didapat ialah pelat A 703 nodul/mm2, pelat B 798 nodul/mm2, dan pelat C 697 nodul/mm2. Nilai nodularitas yakni pelat A 82,58%, pelat B 84,53% dan pelat C 84,22%. Sementara itu, diameter nodul didapatkan adalah pelat A 12,57 μm, pelat B 12,15 μm, dan pelat C 11,9 μm. Diameter nodul semakin besar selaras dengan kecepatan pendinginan lambat. Nilai tegangan maksimal yakni pelat A 301,1 MPa, pelat B 388,8 MPa, dan pelat C 304 MPa. Perpatahan yang terjadi adalah ulet, serta matriks yakni full ferrite dan didapatkan karbida karena kecepatan pendinginan cepat.

---

One of the problems in casting thin wall is skin effect. The presence skin effect will decrease strength and strain. Alternate to control skin effect is change cooling rate through coating on the mold. Then mold coating used variables; graphite (Plate A), zircon (Plate B), and double layer of graphite-zircon (Plate C). After that, plates applied metallographic characterization with non-etching, etching, tensile test, and SEM observation. The test results showed average skin effect at plate A 65 μm, 13.04 μm plate B, and 33.25 μm plate C. Zircon coating effect was binding sulfur and magnesium, then prevents rapid cooling. Characteristics number of nodules and nodularity increased but skin effect decreased. The number of nodules obtained plate A 703 nodules/ mm2, plate B 798 nodules/ mm2, and plate C 697 nodules/ mm2. Nodularity value showed 82.58% A, 84.53% B, and C 84.22%. Meanwhile, nodule diameter plate A presented 12.57 μm, 12.15 μm plate B, and 11.9 μm plate C. UTS plate A showed 301.1 MPa, 388.8 MPa plate B, and 304 Mpa plate C. Ductile fracture occurred, as well as the full matrix of ferrite and carbide obtained because fast cooling rate."