Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh nanofluida sebagai media pendinginan cepat dalam proses perlakuan panas baja S45C. Nanofluida dibuat dengan mencampurkan nanopartikel karbon dengan oli sebagai fluida dasar. Nanopartikel karbon dibuat dengan melakukan proses penggilingan selama 15 jam dan dengan kecepatan 500 rpm. Nanopartikel karbon dan oli dicampurkan dengan metode ultrasonik. Kadar karbon di dalam nanofluida pada penelitian ini di adalah 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5 w/v. Sampel karbon di karakterisasi menggunakan FESEM-EDS dan XRD. Nanofluida dikarakterisasi dengan menggunakan PSA dan Pengujian Konduktivitas Termal. Sampel baja S45C dikarakterisasi dengan menggunakan OES, serta uji kekerasan Vickers dan pengamatan mikrostrukur pada keadaan sebelum dan sesudah pedinginan cepat. Hasil yang didapatkan secara umum adalam peningkatan kekerasan dan konduktivitas termal seiring dengan penambahan kadar karbon. Namun, bila konsentrasi melebihi nilai optimum, maka akan menurunkan hasil yang didapat.

---

This research is conducted to know the effect of nanofluid as quench medium in the heat treatment of S45C steel. The nanofluid was made by mixing carbon nanoparticles and oil as base fluid. The nanoparticle was made by milling carbon particle for 15 hours and in 500 rpm. Carbon Nanoparticle and oil was mixed by ultrasonic. The carbon content that used in this research is 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5 w v. Carbon sample was characterized with FESEM EDS and XRD. Nanofluid are characterized with PSA and thermal conductivity test. S45C steel are characterized with OES, Vickers hardness testing and metallographic observation before and after the quenching procedures. The result of mentioned testing was generally an increase in hardnes and thermal conductivity with the increasing of carbon content. However, if the concentration exeeds the optimum number, the result will decrease.

Abstrak :
Nanofluida merupakan campuran berupa suspensi partikel berukuran nano (<100nm) dalam fluida dasar (cairan) yang dapat digunakan untuk meningkatkan karakteristik termal dari fluida dasar tersebut. Salah satu aplikasi nanofluida adalah sebagai heat transfer fluid (fluida transfer panas) yang salah satu kegunaannya adalah untuk mendinginkan material baja pada saat proses quenching. Penelitian ini bertujuan untuk mengaplikasikan nanofluida yang berbasis partikel hasil pengolahan fraksi non-logam dari PCB (printed circuit board). Partikel disintesis dari pengolahan PCB yang dimulai dari leaching untuk menghilangkan kandungan logam, kemudian pirolisis untuk mendegradasi material substrat PCB menjadi material karbon. Setelah itu dilakukan proses dry milling menggunakan planetary ball mill dengan kecepatan 500 rpm selama 20 jam untuk mereduksi ukuran partikel menjadi berukuran nano. Terjadi kenaikan ukuran partikel karena aglomerasi dari ukuran awal 268,7 nm menjadi 572,6 nm, sehingga tidak dapat dikatakan sebagai nanopartikel. Partikel didispersi dengan variasi konsentrasi 0; 0,1; 0,3; dan 0,5% w/v ke dalam 500ml fluida dasar air distilasi dengan ultrasonikasi selama 15 menit. Untuk menstabilkan suspensi ditambahkan surfaktan CAPB (Cocamidopropyl Betaine) dengan variasi 0; 3; 5; dan 7% v/v. Fluida digunakan sebagai media quench baja S45C yang diaustenisasi pada temperatur 900°C selama 60 menit. Laju pendinginan tertinggi adalah 126,7°C/s yang dimiliki oleh variabel 0,1% partikel pada air distilasi tanpa surfaktan. Struktur mikro yang didapatkan terdiri dari pearlite, bainite dan martensite. Kekerasan tertinggi baja hasil quench yang didapatkan adalah 55,76 HRC. ......Nanofluids are mixtures consisting of nanoparticles (sized <100nm) suspended in a base fluid (liquid), which can be used to enhance the thermal characteristics of the base fluid. One application of nanofluids is as a heat transfer fluid, which includes cooling steel materials during the quenching process. This research aims to apply nanofluids based on non-metallic fraction processed from printed circuit boards (PCB). The particles are synthesized through PCB processing, starting with leaching to remove metal content, followed by pyrolysis to degrade the PCB substrate material into carbon material. Subsequently, a dry milling process is conducted using a planetary ball mill at a speed of 500 rpm for 20 hours to reduce the particle size to the nano range. There is an increase in particle size due to agglomeration, from the initial size of 268,7 nm to 572,6 nm, thus it cannot be considered as nanoparticles. The particles are dispersed in various concentrations of 0; 0,1, 0,3; and 0,5% w/v into 500 ml of distilled water as the base fluid using ultrasonication for 15 minutes. To stabilize the suspension, a surfactant called CAPB (Cocamidopropyl Betaine) is added with concentrations of 0; 3; 5; and 7% v/v. The fluid is used as a quenching medium for S45C steel that is austenitized at a temperature of 900°C for 60 minutes. The highest cooling rate achieved is 126,7°C/s, obtained with the 0.1% particle concentration in distilled water without surfactant. The microstructure obtained consists of pearlite, bainite, and martensite. The highest hardness of the quenched steel obtained is 55,76 HRC.

Abstrak :
Quenching adalah proses pemanasan logam hingga suhu austenisasi dan diikuti dengan proses pendinginan cepat untuk mendapatkan sifat material tertentu yang diinginkan. Media pendingin yang digunakan dapat disesuaikan berdasarkan sifat hardenability dari paduan logam, geometri sampel, dan ketebalan sampel. Beberapa di antaranya memerlukan laju pendinginan yang spesifik untuk mendapatkan mikrostruktur dan sifat material yang diinginkan. Salah satu media pendingin yang digunakan adalah nanofluida yang merupakan campuran antara fluida dasar dan suatu partikel tertentu . Penambahan surfaktan diperlukan untuk menstabilkan partikel yang terdispersi dalam nanofluida. Dalam penelitian ini, serbuk TiO₂ berukuran nano digunakan sebagai partikel yang ditambahkan kedalam fluida dasar dengan penambahan tiga jenis surfaktan yang berbeda. Pengujian Field Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM), Energy Dispersive X-Ray (EDX), Zeta Potensial dan Konduktivitas Termal dilakukan untuk menentukan ukuran partikel, morfologi partikel,perubahan permukaan partikel, tingkat kestabilan partikel dan nilai konduktivitas termal dari larutan. Pengamatan awal oleh FE-SEM dan EDX menunjukkan bahwa ukuran partikel setelah penggilingan sekitar 21 nm, dan bebas dari kotoran. Kandungan nanopartikel TiO₂ dalam media quench nanofluid yang digunakan untuk penelitian ini adalah 0,5% dari total volume nanofluida, dan konsentrasi surfaktan yang ditambahkan pada setiap media pendingin adalah 1%, 2% 3%, 4% dan 5% untuk setiap jenis surfaktan. Selanjutnya, media pendingin ini digunakan untuk mendinginkan sampel baja karbon JIS S45C yang dipanaskan pada suhu 1000 ° C selama 1 jam. Pengamatan metalografi dan pengujian kekerasan pada baja dilakukan untuk mengetahui pengaruh dari media pendingin yang memiliki jenis dan konsentrasi surfaktan yang berbeda-beda. Hasil yang didapatkan menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi 2% CTAB sebagai surfaktan kationik menghasilkan nilai konduktivitas termal larutan nanofluida yang optimum serta nilai kekesaran sampel baja S45C yang didinginkan dengan larutan tersebut memiliki nilai kekerasan yang tertinggi. ......Quenching is the soaking of a metal at a high temperature, above the recrystallization phase, followed by a rapid cooling process to obtain certain desirable material properties. The choice of quench mediums based on the hardenability of the metal alloy, the geometry of the component, and the thickness of the component. Some of these need specific cooling rate to obtain the desired microstructure and material properties. Recently, nanofluid as a quench medium has been studied using several different fluid as the base. Furthermore, surfactant is added to stabilize the suspended particle in nanofluid. In this research, laboratory-grade TiO₂ powder were used as nanoparticle with three different types of surfactant.. Field Emission Scanning Electron Microscope (FE-SEM), and Energy Dispersive X-Ray (EDX) measurement were carried out to determine the particle size, material identification, particle morphology, and surface change of samples. Zeta potential and thermal conductivity measurement were used to determine level of solution stability and thermal conductivity value of nanofluid. TiO₂ nanoparticle content in nanofluid quench mediums used for this study was 0.5% of the total volume of the nanofluid, and the amount surfactant added on each medium were 1%, 2% 3%,4% and 5% for each type of surfactant. Furthermore, these mediums were used to quench JIS S45C carbon steel samples which annealed at 1000°C for 1 hour. Metallography observation and hardness testing were then conducted to find out the effect of different quench medium in steel samples. The results showed that the addition of 2% CTAB concentration as a cationic surfactant produced the optimum thermal conductivity value of the nanofluid solution and the hardness of the S45C steel sample cooled with that solution had the highest hardness value.

Abstrak :
Graphene oxide (GO) adalah graphene teroksidasi yang memiliki ikatan dan gugus fungsi. GO memiliki konduktivitas termal yang baik sehingga dapat digunakan dalam aplikasi perpindahan panas, salah satunya nanofluida. Gugus fungsi O pada graphene oxide membuat sifatnya menjadi hidrofilik untuk dispersi terhadap media larutan cair, sehingga dapat diaplikasikan sebagai media quenching. Dalam penelitian ini graphene oxide dikarakterisasi menggunakan Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) dan Scanning Electron Microscope (SEM) untuk mengetahui kandungan unsur dan morfologi dari GO. Nanofluida berbasis GO disintesis dengan konsentrasi GO sebesar 0,01%, 0,03% dan 0,05% dengan menambahkan surfaktan Sodium Dodecyl Benzene Sulfonate (SDBS) sebanyak 0%, 3%, 5% dan 7% pada fluida dasar air distilasi. Nanofluida yang diperoleh diultrasonifikasikan selama 15 menit kemudian dilakukan pengujian konduktivitas termal dan zeta potensial. Setelah itu dilakukan proses quenching menggunakan baja S45C dengan nanofluida sebagai media quench dengan suhu austenisasi 900oC dengan waktu tahan selama 1 jam, kemudian dilakukan pengujian metalografi dan kekerasan. Hasil karakterisasi GO menunjukan terdapat gugus O dan hasil pengujian konduktivitas termal menunjukan bahwa nilai konduktivitas termal menurun seiring dengan peningkatan kadar GO dan surfaktan SDBS dan kekerasan optmal baja S45C hasil quenching terdapat pada konsentrasi nanofluida GO 0.05% dan SDBS 5% dengan nilai kekerasan sebesar 48 HRC. ......Graphene oxide (GO) is a graphene that has been oxidized and has bonds and functional groups. GO has a high thermal conductivity so that it can be used in heat transfer applications, one of which is nanofluids. The O functional group in graphene oxide makes it hydrophilic for dispersion on liquid solution media, so it can be applied as a quenching medium. In this study, graphene oxide was characterized using Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) and Scanning Electron Microscope (SEM) to determine the elemental content and morphology of GO. GO-based nanofluids were synthesized with GO concentrations of 0.01%, 0.03% and 0.05% by adding the surfactant Sodium Dodecyl Benzene Sulfonate (SDBS) as much as 0%, 3%, 5% and 7% in distilled water base fluid. The obtained nanofluids was ultrasonified for 15 minutes and then tested for thermal conductivity and zeta potential. After that, the quenching process was carried out using S45C steel with nanofluids as the quenching medium with an austenizing temperature of 900oC with a holding time of 1 hour, then metallographic and hardness tests were performed. The results of GO characterization showed that there was an O group and the results of the thermal conductivity test showed that the value of the thermal conductivity decreased with increasing levels of GO and SDBS surfactant and optmal hardness value of S45C steel as a result of quenching is found in nanofluids concentration of 0.05% GO and 5% SDBS with a hardness value of 48 HRC.

Abstrak :
Kekerasan yang tinggi pada sebuah material dapat dicapai dengan melakukan proses perlakuan panas menggunakan media quench yang memiliki nilai konduktivitas termal yang tinggi, seperti nanofluida. Pada penelitian ini, nanofluida berbasis CNT disintesis menggunakan metode 2 tahap, yaitu dengan mendispersikan CNT dengan konsentrasi sebesar 0,1%, 0,3%, dan 0,5% ke dalam fluida dasar berupa air distilasi yang kemudian ditambahkan surfaktan Cetyl Trimethylammonium Bromide (CTAB) sebanyak 0%, 3%, 5%, dan 7% untuk meningkatkan stabilitasnya, lalu dilakukan ultrasonikasi. Nanofluida tersebut kemudian digunakan sebagai media quench pada sampel baja S45C. Proses perlakuan panas dilakukan dengan memanaskan baja hingga suhu 900ºC kemudian di quenching. Baja hasil quenching diamati mikrostrukturnya dan dihitung nilai kekerasannya. Konduktivitas termal nanofluida mengalami penurunan saat digunakan surfaktan CTAB 3%, lalu mengalami peningkatan saat digunakan surfaktan CTAB 5%, dan menurun kembali saat digunakan surfaktan CTAB 7% dengan nilai konduktivitas termal tertinggi diperoleh oleh sampel nanofluida pada konsentrasi CNT 0,3% dengan surfaktan CTAB 5%, yaitu sebesar 0,72 W/mK. Sementara nilai kekerasan tertinggi untuk baja yang di quenching dengan nanofluida adalah sebesar 39 HRC, yaitu ketika digunakan konsentrasi 0,1% CNT tanpa penambahan surfaktan. ......High hardness of a material can be achieved by doing heat treatment using a quench medium that has a high thermal conductivity value, such as nanofluids. In this study, CNT-based nanofluids were synthesized using a 2-step method, which by dispersing CNT with concentrations of 0.1%, 0.3%, and 0.5% into the base fluid in the form of distilled water which was then added with surfactant Cetyl Trimethylammonium Bromide (CTAB) as much as 0%, 3%, 5%, and 7% to increase their stability, then ultrasonication was performed. The nanofluid was then used as a quench medium for the S45C steel sample. The heat treatment process is carried out by heating the steel to a temperature of 900ºC then quench it. The quenched steel was observed for its microstructure and the hardness was calculated. The thermal conductivity of nanofluids decreased when 3% CTAB surfactant was used, increased when 5% CTAB surfactant was used, and decreased when 7% CTAB surfactant was used with the highest thermal conductivity value obtained by nanofluid samples at 0.3% CNT concentration with 5% CTAB surfactant, which the value is 0.72 W/mK. Meanwhile, the highest hardness value for steel quenched with nanofluids was 39 HRC, when 0.1% CNT was used without the addition of surfactants.

Abstrak :
Meningkatnya penelitian akan nanofluida berbasis karbon mengakibatkan adanya dorongan untuk mengembangkan nanofluida alternatif yang memiliki harga yang relatif lebih rendah, yaitu nanofluida berbasis partikel karbon yang berasal dari karbon biomassa. Penelitian ini dilakukan untuk mempelajari kondisi optimum pada proses pendinginan baja S45C dengan melihat pengaruh media quench nanofluida berbasis partikel karbon dari arang batok kelapa hasil dry milling menggunakan parameter waktu milling dan kecepatan milling yang bervariasi. Variasi waktu milling yang digunakan yaitu 10, 15, dan 20 jam, sedangkan variasi kecepatan milling yaitu 250, 500, dan 750 rpm. Nanofluida disintesis melalui metode dua tahap, yaitu dengan memproduksi partikel terlebih dahulu melalui proses dry milling, kemudian 0.1% w/v partikel hasil milling didispersikan ke dalam 100 ml air distilasi dengan menambahkan 3% w/v surfaktan SDBS. Pada penelitian ini partikel karbon dikarakterisasi menggunakan pengujian SEM, EDS, dan PSA. Nanofluida dikarakterisasi menggunakan pengujian konduktivitas termal, zeta potensial, dan viskositas. Sampel baja S45C dikarakterisasi menggunakan pengujian OES, uji kekerasan Rockwell, dan pengamatan mikrostruktur. Hasil yang didapatkan dari penelitian bahwa ukuran partikel mengalami peningkatan seiring dengan peningkatan waktu milling pada kecepatan milling 250 dan 500 rpm. Sedangkan pada kecepatan milling 750 rpm mengalami penurunan ukuran partikel. Ukuran partikel terendah diperoleh oleh sampel dengan parameter milling 10 jam/500 rpm, yaitu sebesar 700.5 d.nm. Ukuran partikel tersebut tidak masuk dalam rentang nanopartikel sehingga fluida pendingin yang difabrikasi dikategorikan sebagai thermal fluids. Nilai konduktivitas termal dan viskositas mengalami peningkatan secara tidak linear seiring dengan menurunnya ukuran partikel. Nilai konduktivitas dan viskositas tertinggi secara berurutan adalah sebesar 0.75 W/m.℃ dan 1.12 mPa.s pada thermal fluids 500 rpm/10 jam. Hasil pengamatan mikrostruktur dan kekerasan Rockwell menunjukkan bahwa sampel baja 250 rpm/10 jam dan 500 rpm/10 jam memiliki kekerasan tertinggi sebesar 52 HRC dengan fasa yang didominasi oleh martensite dan bainite. ......The increased research on carbon-based nanofluids has resulted in an impetus to develop alternative nanofluids with relatively lower prices, namely nanofluids based on carbon nanoparticles derived from biomass carbon. This research was conducted to study the optimum conditions in the cooling process of S45C steel by looking at the effect of quench nanofluids based on carbon particles from dry milled coconut shell charcoal using various milling times and milling speed parameters. The variation of milling times used are 10, 15, and 20 hours, while the variation of milling speeds are 250, 500, and 750 rpm. Nanofluid was synthesized through a two-step method, first by producing particles through a dry milling process, then 0.1% w/v milled particles were dispersed into 100 ml of distilled water by adding 3% w/v SDBS surfactant. In this study, carbon particles were characterized using SEM, EDS, and PSA. Nanofluids were characterized using thermal conductivity, zeta potential, and viscosity. S45C steel samples were characterized using OES, Rockwell hardness test, and microstructural observations. The results obtained from the research show that the particle size will increase with increasing milling time at milling speeds of 250 and 500 rpm. Meanwhile, at a milling speed of 750 rpm, the particle size decreases with increasing milling time. The sample obtained the smallest particle size with a parameter of 10 hours/500 rpm, which was 700.5 nm. The particle size is not included in the nanoparticle range, therefore the fabricated cooling fluids are categorized as thermal fluids. The thermal conductivity and viscosity value increase non-linearly as the particle size decreases. The highest conductivity and viscosity values, respectively, were 0.75 W/m.℃ and 1.12 mPa.s at 500 rpm/10 hour thermal fluids. The results of microstructures and hardness observations showed that the steel sample at 250 rpm/10 hours and 500 rpm/10 hours had the highest hardness of 52 HRC with a phase dominated by martensite and bainite.

Abstrak :
Pada proses perlakuan panas baja, tahap pendinginan merupakan tahapan krusial yang menentukan kekerasan dari baja tersebut. Pada proses ini dibutuhkannya media pendingin yang dapat memberikan laju pendinginan yang tinggi seperti thermal fluids. Pada penelitian ini, digunakan partikel Multi-Walled Carbon Nanotube (MWCNT) yang berukuran 5820 d.nm dengan oli 5W-40. Proses sintesis thermal fluids dilakukan dengan metode dua-tahap yaitu dengan mencampurkan variasi konsentrasi partikel sebesar 0,1 w/v%; 0,3 w/v%; dan 0,5 w/v% ke dalam fluida, yang selanjutnya ditambahkan dengan variasi surfaktan yaitu SDBS, PEG, dan CTAB sebesar 3 w/v% untuk meningkatkan kestabilannya. Thermal fluids kemudian dilakukan karakterisasi untuk mengetahui kestabilan, viskositas, dan konduktifitas termalnya. Selanjutnya akan digunakan baja S45C yang diberi perlakuan panas dengan cara memanaskan baja hingga temperature 900oC dengan waktu penahanan (holding time) selama satu jam, yang kemudian dilakukan pendinginan pada media pendingin nanofluida. Baja hasil pendinginan kemudian dilakukan pengujian mikrostruktur dan kekerasannya. Secara keseluruhan karakterisasi thermal fluids dengan MWCNT, penggunaan surfaktan CTAB memberikan hasil yang paling optimal pada kestabilan, viskositas, dan konduktifitas termal dari thermal fluids, yaitu 74,6mV, 138,6 cP, and 0,17 Wm-1C-1 secara berurutan. Kekerasan tertinggi baja yang dapat dicapai pada thermal fluids dengan MWCNT yaitu dengan penggunaan surfaktan dimana nilai kekerasan berkisar di 28 HRC. ......In the heat treatment process of steel, the cooling (quenching) stage is a crucial step that determines the hardness of the steel. This step requires a quenching medium that can provide a high cooling rate such as thermal fluids. In this research, thermal fluids using Multi-Walled Carbon Nanotubes (MWCNT) particles with a size of 5820 d.nm and 5w-40 oil were used. The thermal fluids synthesis process was carried out by the two-step method, mixing variations of 0,1 w/v%; 0,3 w/v%; and 0,5 w/v% particle into the fluid, then adding them with variations of 3 w/v% surfactants namely SDBS, PEG, and CTAB to increase stability. The thermal fluids were then characterized to determine their stability, viscosity, and thermal conductivity. Furthermore, S45C steel will be used, and heat treated to a temperature of 900oC with a holding time of one hour, which then quenched in a nanofluid cooling medium. The quenched steel is then tested for its microstructure and hardness. Overall, the use of CTAB surfactants gave the most optimal results on the stability, viscosity, and thermal conductivity of thermal fluids, which is 74,6mV, 138,6 cP, and 0,17 Wm-1C-1consecutively. The highest hardness of steel can be achieved in thermal fluids with surfactants (PEG, SDBS, and CTAB) where the hardness values range around 28 HRC.

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 :
Seiring perkembangan pesat industri di seluruh dunia, inovasi teknologi menjadi kebutuhan mendesak untuk memenuhi permintaan produk masyarakat. Salah satu target pemerintah Indonesia adalah mencapai hilirisasi industri, termasuk ekspor besi dan baja. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh paduan dalam material terhadap kemampukerasan material S45C, SKD11, dan Martensitic Stainless Steel, serta pengaruh laju pendinginan dan proses heat treatment terhadap pembentukan kerak oksida dan kemampukerasan material. Metode yang digunakan meliputi pembuatan spesimen Jominy Test dengan metode pembubutan, pengujian kemampukerasan menggunakan Optical Microscopy (OM) dan Rockwell Hardness Test C, serta analisis suhu austenisasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa paduan dalam material dan laju pendinginan memiliki pengaruh signifikan terhadap kemampukerasan dan pembentukan martensite pada material yang diuji. Analisis curva end quench juga menunjukkan perbedaan yang signifikan antara material yang diuji. Penelitian ini memberikan kontribusi penting dalam memahami pengaruh paduan dan proses pendinginan terhadap karakteristik material baja, yang dapat diterapkan untuk meningkatkan kualitas produk besi dan baja di industri. ......With the rapid development of industries worldwide, technological innovation has become an urgent need to meet the demand for products in society. One of the Indonesian government's targets is to achieve industrial downstreaming, including the export of iron and steel. This research aims to analyze the effect of alloying elements on the hardenability of S45C, SKD11, and Martensitic Stainless Steel materials, as well as the impact of cooling rates and heat treatment processes on oxide scale formation and hardenability of the materials. The methods used include the preparation of Jominy test specimens using the turning method, hardenability testing using Optical Microscopy (OM) and Rockwell Hardness Test C, and analysis of austenitizing temperature. The results indicate that alloying elements and cooling rates significantly influence the hardenability and martensite formation in the tested materials. The end quench curve analysis also shows significant differences between the tested materials. This research provides important contributions to understanding the effects of alloying and cooling processes on the characteristics of steel materials, which can be applied to improve the quality of iron and steel products in the industry.

Abstrak :
Nanofluida telah dikembangkan menjadi alternatif media quench dalam industri perlakuan panas dengan kinerja pendinginan yang lebih baik. Nanofluida memiliki konduktivitas termal lebih tinggi daripada media quench konvensional seperti larutan polimer, air, dan oli. Penelitian ini dilaksanakan untuk mempelajari kondisi operasi optimum pada quenching baja S45C dengan cara melihat pengaruh media quench nanofluida dengan sumber karbon yang berbeda serta konsentrasi yang juga berbeda. Sumber karbon yang digunakan dalam penelitian ini adalah serbuk karbon murni dan karbon aktif dengan variasi konsentrasi 0,1, 0,3, 0,5 w/v untuk masing-masing nanofluida karbon. Hasil penelitian menunjukkan dengan menggunakan High Energy Planetary Mill selama 15 jam, ukuran partikel karbon murni tereduksi menjadi 7885,3 nm dan karbon aktif menjadi 339,3 nm. Hasil peningkatan konduktivitas termal fluida dasar menggunakan nanopartikel karbon murni optimum pada konsentrasi 0,3 w/v dengan nilai konduktivitas 0,47 W/moC dan rasio konduktivitas adalah 2,94, serta untuk nanofluida karbon aktif dihasilkan rasio konduktivitas termal optimum sebesar 3,06 pada konsentrasi 0,1 w/v dengan nilai konduktivitas nanofluida 0,49 W/moC. Nilai kekerasan sampel baja hasil quenching paling tinggi dihasilkan dari nanofluida karbon aktif pada konsentrasi 0,1 w/v dengan nilai 728,89 HV.

---

Nanofluids have been developed as an alternative quench medium in heat treatment industry as a quenching medium with better cooling performance. Nanofluids have higher thermal conductivity than conventional quench medium such as polymer, water, and oil. This study is held to observe the optimum operating conditions of quench medium for quenching S45C steel with different carbon sources and different concentrations. The carbon source used in this study were laboratory grade carbon powder and activated carbon powder with concentration variations of 0.1, 0.3, 0.5 w v for each carbon nanofluid. The results showed by using High Energy Planetary Mill for 15 hours, the size of laboratory grade carbon and activated carbon particles reduced to 7885.3 nm and 339.3 nm respectively. The enhancement of thermal conductivity of pure carbon nanofluid was optimum at 0.3 w v with thermal conductivity of 0.47 W moC and conductivity ratio of 2.94, and for activated carbon nanofluid produced an optimum thermal conductivity ratio of 3,06 at a concentration of 0.1 w v with a thermal conductivity of 0.49 W moC. The highest hardness of the quenching steel samples was obtained from activated carbon nanofluids at concentrations of 0.1 w v with hardness value of 728.89 HV.