Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"ABSTRAK

Thermal spray sering diaplikasikan pada leading edge bilah turbin uap untuk meningkatkan ketahanan abrasi. Stellite adalah salah satu material yang sering digunakan dikarenakan ketahanannya yang baik terhadap aus. Penelitian ini bertujuan untuk mengkomparasi properti metode flame spray, plasma spray, dan HVOF dalam mendeposisikan lapisan Stellite ke bilah turbin baja tahan karat martensitik 410. Hasil lapisan plasma spray dan HVOF menunjukkan deposisi lapisan yang rata sedangkan flame spray tidak. Ketiga proses thermal spray memenuhi spesifikasi kuat lekat minimum manufaktur. Rata-rata kuat lekat dan kekerasan tertinggi didapat dari proses HVOF dengan nilai masing-masing 33,1 MPa dan 719 HV. Berdasarkan standar deviasi kuat lekat dan kekerasan, proses HVOF memiliki hasil lapisan paling homogen. Kekerasan substrat di bawah antarmuka pasca proses pelapisan flame spray, plasma spray, dan HVOF masing-masing naik sebesar 236%, 56%, dan 65% dari spesifikasi substrat. Lapisan HVOF memiliki tampilan penampang yang paling baik. Persentase porositas, diameter porositas, dan rata-rata panjang unbonding terkecil didapat pada proses HVOF dengan nilai masing-masing 0,2%, 7,2 μm, dan 31%. Struktur mikro lapisan pasca pengetsaan menghasilkan fasa-fasa yang berhubungan dengan masukan panas. Struktur dendritik terbentuk pada lapisan proses flame spray dan plasma spray pasca pengetsaan, namun tidak pada proses HVOF. Oksida dan karbida kobalt maupun krom mungkin terbentuk pada lapisan.

---

ABSTRACT

---

Thermal spray is often applied on steam turbine blade leading edge to increase abrasion resistance. Stellite is one of the commonly used material as it is known to wear protection against abrasion, oxidation, and corrosion at elevated temperature. Thermal spray method generally used in industry are flame spray, plasma spray, and HVOF. This research is intended to compare properties of those methods in depositing Stellite coating on 410 martensitic stainless steel turbine blade. Plasma spray and HVOF coating show even deposition while flame spray coating not. Those three coatings meet manufacture minimum bond strength requirement. On the flame spray process, higher preheat temperature resulted in higher bond strength. Preheat temperature variation relatively not affect coating hardness. Highest average bond strength and hardness are got by HVOF process with a value of 4.799 psi (33,1 MPa) and 719 HV respectively. According to bond strength and hardness standard deviation, the HVOF process gives the most homogeneous coating. Substrate hardness just below the coating interface after flame spray, plasma spray, and HVOF process are raised by 236%, 56%, and 65% each from the specification. HVOF coating has the best cross section compared to others with little splat and porosity. Flame spray coating has the most significant and highest amount of porosity.  In terms of percentage and size, HVOF gives the best result with a value of 0,2% and 7,2 μm respectively. The smallest coating interface unbonding is got by the HVOF process, with an average of 31%. Flame spray, plasma spray, and HVOF coating microstructure after etching show phases related to heat input during application. The dendritic structure is observed on flame spray and plasma spray coating after etching but not on HVOF process. Oxides like Cr₂O₃, CoCr₂O₄, CoO, and carbides like CoC, Cr₇C₃, Co₆W₆C, or Cr₂₃C₆ probably formed in the coating based on EDS result. Moreover, chemical composition result also indicates the formation of silicon oxide on coating and iron oxide at the coating interface. 

"

"Pelapisan aluminium menggunakan metode arc thermal spray dengan umpan berupa kawat aluminium 95.05 . Tebal lapisan 200 - 250 ?m dihasilkan dengan jarak semprot 300 mm. Pengkasaran permukaan substrat dilakukan dengan teknik grit blasting menggunakan abrasif aluminium oxide pada jarak semprot 140 - 280 mm dan tekanan 3 - 6 bar. Pengamatan dilakukan pada empat sampel dengan variasi kekasaran yang berbeda: Kekasaran permukaan substrat 30-50 ?m Sampel-1 , Kekasaran permukaan substrat 60-80 ?m Sampel-2 , Kekasaran permukaan substrat 120-140 ?m Sampel-3 , dan Kekasaran material substrat bawaan tanpa blasting 3-27 ?m Sampel-4 . Kekuatan daya lekat lapisan aluminium pada substrat yang tidak dilakukan blasting memiliki nilai paling kecil dan mengalami kegagalan pada serangkaian pengujian. Kekasaran 60-80 ?m menghasilkan daya lekat paling baik. Kekuatan lekat dipengaruhi oleh ikatan mekanis interlocking antara lapisan dengan substrat. Permukaan yang lebih kasar memiliki ikatan interlocking yang lebih kuat sehingga meningkatkan daya lekat. Namun demikian, tingkat kekasaran permukaan yang terlalu tinggi justru mengurangi kekuatan adhesi lapisan dengan substrat. Sehingga, kekuatan lekat adhesi lapisan aluminium meningkat seiring dengan meningkatnya kekasaran permukaan substrat hingga pada tingkat kekasaran tertentu dan tidak melebihi 120 ?m.

---

Aluminum coating uses arc thermal spray method with 95.05 aluminum wire feed and 200 250 m thick layers are produced with a spray spacing of 300 mm. The substrate surface coarsening is done by grit blasting technique using abrasive aluminum oxide at 140 280 mm spray distance and 3 6 bar pressure. Observations were made on four samples with different roughness variations Surface roughness of substrate about 30 50 m Sample 1 , Roughness of substrate surface about 60 80 m Sample 2 , Roughness of substrate surface more than 120 m Sample 3 , and Roughness of the substrate material as it is with no blasting about 3 27 m Sample 4 . The strength of adhesion of the aluminum layer on the non blasting substrate has the smallest value and fails in a series of tests. Roughness of 60 80 m produces the best adhesion. The adhesive force is influencedby the mechanical bond interlocking between the layers and the substrate. The rougher surface has a stronger interlocking bond that increases the adhesiveness. However, the excessively high surface roughness actually reduces the bond strength. Adhesion strength of the aluminum coating adhesion increases with increasing surface roughness of the substrate to a certain degree of roughness that does not exceed 120 m."

"Teknologi pelapisan material telah menjadi perhatian besar di lingkungan penelitian dan industri dikarenakan merupakan cara yang efektif dan secara ekonomis lebih murah dalam menahan degradasi seperti keausan, oksidasi, korosi, atau kerusakan pada suhu tinggi tanpa mengorbankan material substrat yang dilapisinya. Salah satu metode pelapisan yang telah diterima dengan baik di kalangan industri adalah pelapisan berbasis thermal spray coating karena kemudahannya untuk diaplikasikan pada pelapisan material dalam skala besar dan merupakan teknologi yang ramah lingkungan. Pada industri minyak dan gas di Indonesia khususnya wilayah kerja offshore mulai banyak penerapan pelapisan berbasis thermal spray coating ini untuk meningkatkan masa pakai equipment dilingkungan yang sangat korosif.Penelitian ini mempelajari pengaruh lapisan molybdenum dengan metode High Velocity Oxygen Fuel HVOF Thermal Spray pada baja karbon dengan variasi hasil ketebalan akhir pelapisan terhadap kekerasan permukaan, ketahanan aus, dan juga korosi serta melihat morfologi mikrostruktur dari pelapisan menggunakan mikroskop optik, SEM, dan EDX. Pengujian dilakukan pada 4 sampel dengan variasi hasil ketebalan pelapisan yang berbeda. Dengan range 1 ketebalan lapisan 10 ndash; 20 m, 2 ketebalan lapisan 25 ndash; 35 m 3 ketebalan pelapisan 40 ndash; 55 m, dan 4 ketebalan pelapisan 60 ndash; 75 m. Hasil observasi menunjukkan bahwa setelah dilakukan pelapisan dengan teknik HVOF spray coating menggunakan bahan pelapis molybdenum menghasilkan kekerasan permukaan yang meningkat dibandingkan dengan tanpa pelapisan yaitu sebesar 258 HV pada spesimen dengan ketebalan pelapisan di range 40 ndash; 55 m. Hasil dari pengujian ketahanan aus didapatkan spesifik abrasi terbesar pada sampel 1 dengan nilai 1.4998187 x 10-6 dan spesifik abrasi terkecil pada sampel 4 yaitu 1.0382507 x 10-6 dimana nilai ketahanan keausan dinilai baik pada nilai spesifik abrasi terkecil. Hasil uji korosi menggunakan metode polarisasi tafel didapatkan hasil icorr pada substrat yang tidak dilapisi 9.8701 mA dengan laju korosi 1.1469 mm/year. Dari ketiga sampel yang diuji korosi icoor pada sampel 3 mengalami penurunan yang drastis yaitu 2.5228 mA dengan laju korosi 0.29315 mm/year. Hal ini membuat efisiensi dari lapisan ini mencapai 74.40.

---

Material coating technology has become a major concern in the research and industrial environment as it is an economically effective and cost effective way of resisting degradation such as wear, oxidation, corrosion, or damage to high temperatures without sacrificing the substrate material it overlays. One well accepted coating method among industries is thermal spray coatings because it is easy to apply to coating large scale materials and is an environmentally friendly technology. In the oil and gas industry in Indonesia, especially offshore work areas began to apply a lot of thermal spray coating based coating to increase the life of equipment in a very corrosive environment.This study studied the effect of molybdenum coating on the method of High Velocity Oxygen Fuel HVOF Thermal Spray on carbon steel with variation of final coating thickness to surface hardness, wear resistance, and also corrosion and to see microstructure morphology of coating using optical microscope, and SEM. Tests were performed on 4 sampels with different yields of different coating thicknesses. With range 1 layer thickness 10 20 m, 2 layer thickness 25 35 m 3 coating thickness 40 55 m, and 4 coating thickness 60 75 m. The observation result showed that after coating with HVOF spray coating technique using molybdenum coating material yielded increased surface hardness compared with no coating ie 258 HV on specimen with coating thickness in the range 40 55 m.The result of the wear resistance test was found to be the largest specific abrasion in sampel 1 with the value of 1.4998187 x 10 6 and the smallest abrasion specified in sampel 4 ie 1.0382507 x 10 6 where the wear resistance value was rated well on the smallest specific abrasion value. The result of corrosion test using tafel polarization method showed icorr result on uncoated substrate 9.8701 mA with corrosion rate 1.1469 mm year. Of the three sampels tested by icoor corrosion in sampel 3 experienced a drastic reduction of 2,5228 mA with a corrosion rate of 0.29315 mm year. The efficiency of this layer reaches 74.40."

"Kondisi operasi serta masalah umum yang dihadapi pada material cetakan penempaan dan ekstrusi seperti keausan, korosi, oksidasi temperatur tinggi dan kelelahan fatik berakibat pada penurunan produktifitas akibat kegagalan dari alat kerja sehingga perlu adanya perbaikan maupun penggantian. Semprot logam nyala api oksi-asetilen dianggap sebagai cara yang efektif dalam menurunkan laju keausan permukaan material. Pada penelitian ini, baja perkakas H13 dilakukan pemanasan awal dengan variasi suhu 200°C, 300°C dan 400°C. Lalu material dilakukan dua proses pelapisan yang berbeda yaitu pelapisan WC dan pelapisan WC didahului dengan nikel bond coat. Karakterisasi permukaan baja difokuskan pada struktur mikro, distribusi kekerasan, keausan permukaan, tingkat porositas dan kekasaran lapisan. Hasil ditemukan bahwa pelapisan WC sebagai lapisan atas dengan metode semprot logam nyala api oksi-asetilen dapat meningkatkan kekerasan mikro permukaan baja H13 dari 500 HV hingga mencapai kekerasan 1717 HV. Selain itu nilai laju keausan menurun dari 0,455 mm3/min menjadi 0,070 mm3/min. Pelapisan nikel sebagai bond coat dapat menurunkan sensitivitas kerentanan terhadap pembentukan retak mikro pada daerah antar muka antara lapisan dengan substrat. Peningkatan suhu pemanasan awal pada substrat baja H13 dapat menurunkan tingkat persentase porositas pada lapisan semprot logam nyala api dan meningkatkan nilai kekasaran permukaan Ra pada hasil proses pelapisan.

---

Operating conditions and problems that commonly occur in forging and extrusion mold material such as wear, corrosion, high temperature oxidation and thermal fatigue resulting in a decrease of productivity due to the failure, so it is necessary to repair or replacement. Oxy-acetylene thermal spray is considered as an effective way to reduce wear rate of the surface material. In this study, substrate was subjected to preheating variation of 200°C, 300°C and 400°C. Subsequently the material was conducted in 2 different coating processes: WC coating and WC+Ni coating where nickel as a bond coat. The characterization focused on the microstructure, hardness distribution, wear rate, porosity and roughness of the coating.

It was found that WC coating as a top coat gives higher surface hardness from 500 HV up to 1717 HV. Moreover, the value of the wear rate decreased from 0.455 mm3/min into 0.070 mm3/min. Nickel as a bond coat reduce susceptibility to micro cracks formation in the area of the interface between the coating and substrate. Preheat on H13 steel substrate can reduce the percentage level of porosity in thermal spray coating and increase surface coating roughness (Ra) "

"Pada makalah ini dibahas karakteristik lapisan WC-Co hasil proses thermal spray dengan teknik HVOF (High Velocity Oxy-Fuel) yang akan diaplikasikan pada pada nosel roket RX-10Q guna menggantikan pelapis grafit masif yang berat. Untuk itu, dilakukan studi pengaruh kekasaran permukaan terhadap kekuatan lekat dan struktur mikro lapisan.Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa variasi tekanan proses penyemprotan (grit blasting) menyebabkan variasi kekasaran permukaan, dimana semakin besar tekanan yang diberikan, semakin kasar permukaan yang diperoleh. Namun, kekuatan kohesi lapisan dan kekerasan lapisan WC-Co tidak dipengaruhi oleh kekasaran permukaan tersebut. Hasil penelitianjuga menunjukkan bahwa tanpa proses persiapan permukaan, lapisan WC-Co thermal spray tidak dapat melekat dengan baik pada logam dasarnya. Analisa struktur mikro lapisan WC-Co menggunakan mikroskop optik dan Scanning Electron Microscope (SEM) menunjukkan bahwa lapisan WC-Co relatifpadat dengan komposisi bervariasi pada daerah berbeda. Terdapat indikasi terjadinya difusi W pada daerah antar-fasa yang berkontribusi pada tingginya kekuatan lekat lapisan.

---

This research investigated the characteristics of HVOF (High Velocity Oxy-Fuel) thermal spray WC-Co coating to be applied on the nozzle of RX-100 rocket. In particular, it studied the effects of surface preparation on the mechanical properties and microstructures of the coating.

The results showed that the grit blasting pressure directly influences the surface roughness of the substrate, in -which the greater the pressure, the higher the surface roughness. However, the cohesive strength and hardness of the coating are not affected by the surface roughness. This research also showed that without grit blasting, the WC-Co coating can not be applied on the substrate. Microstructural analysis of the WC-Co coating showed that this coating is relatively dense with variety in chemical content on different area. An indication of the diffusion of Win the interfacial area was found, which is thought to contribute to the high strength of the coating."

"Baja Tahan Karat 316L memiliki aplikasi yang sangat beragam, mulai dari platform serta instalasi lainnya, terutama pada lepas pantai karena ketahanan korosinya yang tinggi. Namun, pada penggunaannya, baja tahan karat 316L memiliki kemungkinan untuk terjadi korosi sumuran. Korosi sumuran merupakan korosi yang sulit untuk dideteksi sampai akhirnya terjadi kerusakan. Dengan mengaplikasikan pelapisan aluminium pada baja tahan karat 316L maka korosi sumuran dapat dicegah. Selain itu, ketahanan korosi secara umum juga akan meningkat. Metode untuk mengaplikasikan aluminium pada baja tahan karat 316L adalah dengan electric arc thermal spray aluminum. Pengujian kali ini menginvestigasi ketebalan pelapisan paling baik yang memberikan hasil maksimal, dengan tiga parameter yaitu berkisar antara 90-100 µm, 140-150 µm, and 190 – 200 µm. Ketahanan korosi diuji menggunakan metode polarisasi siklik. Hasil studi menunjukkan bahwa ketahanan korosi dan daya lekat paling baik dihasilkan lapisan dengan ketebalan 190 – 200 µm

---

In oil and gas industries, 316L Stainless Steel is widely used to construct platforms and other installations because of its high corrosion resistance. However, 316L Stainless Steel is still susceptible to pitting corrosion which is difficult to be detected before failure starts to happen. By applying aluminium coating on stainless steel, pitting corrosion will be prevented. Moreover, the corrosion rate will decrease and the steel’s lifetime will increase. Using Electric Arc Thermal Spray Aluminium as the method to apply the aluminium, one of the most important factor that influence corrosion rate on aluminium coated stainless steel is the thickness itself. This paper investigates the most effective thickness applied to achieve the best quality of the coating, ranging at 90-100 µm, 140-150 µm, and 190 – 200 µm. The corrosion resistance is tested using the data obtained from the cyclic polarization curve. The study shows that the coating thickness of 190 – 200 µm produces the best corrosion resistance and adhesion strength

"

"Masalah umum yang terjadi pada komponen logam adalah keausan. Proses pelapisan thermal spray high velocity oxygen fuel (HVOF) adalah salah satu metode thermal spray yang relatif paling maju dari segi teknologi dan hasil lapisan yang mampu menghasilkan lapisan dengan ketahanan aus yang tinggi. Kelebihan yang dimiliki metode pelapisan thermal spray high velocity oxygen fuel (HVOF) antara lain adalah lapisan yang memiliki densitas yang tinggi, oksidasi lapisan yang rendah, rentang penggunaan serbuk lapisan yang relatif banyak dan ikatan adhesif yang tinggi.Pada penelitian ini, baja paduan tube ASTM A 213 T91dan baja karbon JIS G3132 SPHT-2 dilakukan grit blasting dilanjutkan dengan pemanasan permukaan pada temperatur 50 °C, 100 °C dan 150°C dengan menggunakan torch. Selanjutnya dilakukan proses thermal spray high velocity oxygen fuel (HVOF) dengan serbuk pelapis CrC-25%NiCr Orlikon Metco. Karakterisasi hasil lapisan dan daerah antarmuka difokuskan pada struktur mikro, tingkat porositas, distribusi kekerasan dan laju keausan spesifik.Hasil yang ditemukan bahwa pelapisan CrC-25%NiCr meningkatkan kekerasn masing-masing substrat 120-220 VHN menjadi 500-800 VHN. Selain itu nilai laju keausan spesifik juga menurun dari 1,66 x 10-6 mm3Kgf-1m-1 menjadi berkisar 7 x 10-8 mm3Kgf-1m-1. Peningkatan temperatur substrat sebelum penyemprotan dapat menurunkan persentase porositas pada lapisan HVOF dan dapat mempengaruhi nilai distribusi kekerasan dan keausan lapisan.

---

One of the general problem of metal part is wear. Thermal spray high velocity oxygen fuel (HVOF) coating process is one of most advance coating methode for its technology and the high quality of coating, resulting in high wear ressistance coat. The advantages of thermal spray high velocity oxygen fuel (HVOF) are high density coat, low oxidation coat, wide range of usable coating materials and high adhesive bond strength.

In this study, alloy steel tube ASTM A 213 T91 and low carbon steel JIS G3132 SPHT-2 blasted with alumina and heated for 50 °C, 100 °C dan 150°C. Then the substrate was sprayed with CrC-25%NiCr Orlikon Metco coating in the process of thermal spray high velocity oxygen fuel (HVOF) methode. The characterization focused on microstructure of coating interface, porosity, hardness distribution and spesific wear rate.

It was found that CrC-25%NiCr coating enhace surface hardness from 120-220 VHN to 500-800 VHN. Moreover CrC-25%NiCr coating decrease the value of spesific wear rate from 1,66 x 10-6 mm3Kgf-1m-1 to 7 x 10-8 mm3Kgf-1m-8. It was found that the increasing of substrate temperature could decrease coating porosity and affects coating hardness and spesific wear rate."

"LAPAN yang saat ini sedang mengembangkon roket berdiameter 100 mm ingin mengurangi berat struktur nosel yang menggunakan material pelapis grafit dengan suaru Iapisan yang lebih tipis dan ringan serta memiliki ketahanan panas dan aus yang baik. Salah material pelapis yang kemungkinan bisa digunakan untuk mensubstitusi maleriai grafit ialah dengan suatu Iapisan Cr3C2-NiCr dengn metode pelapisan HVOF (High Velocity Oxygen Fuel) yang merupakan salah satu jenis proses thermal spray. Pemilihan merode HVOF didasari oleh karakteristik lapisan yang dihasilkan Iebih baik daripada teknik thermal spray lainnya terurama dari segi kekuaran ikatan lapisan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh kekasaran pemukaan material nosel terhadap karakteristik lapisan Cr3-C2-NiCr dengan metode HVOF. Variabel yang digunakan pada penelitian ini adalah perbedaan kekerasan permukaan material nosel dengan memvariasikan tekanan udara grit blasting sebesar 3, 4, 5 dan 6 bar. Karateristik Iapisan yang diuji adalah kekerasan, struktur mikro, komposisi mikro dan kekuaran ikatan Iapisan. Hasil penelitian menunjukkan tekanan udara grit blasting akan meningkatkan kekasaran permuitaan dari 4,54 μm sebelum grit blasting menjadi 5,72 μm dengan tekanan udara grit blasting 6 bar. Pengamatan struktur mikro memperliharkan bahwa Iapisan tersusun alas lamel-lamel dengan kekerasan mikro rata-rafa 631 VHN300. Hasil pengujian kekuatan ikatan lapisan menunjukkan bahwa kekasaran pemukaan 5,42 μm yang dihasilkan dari tekanan udara 4 bar, memiliki kekuatan ikatan Iertinggi yakni 44 Mpa."