Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"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."

"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."

"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."

"Laju pendinginan baja selama proses quenching memiliki pengaruh signifikan terhadap mikrostruktur, sifat mekanik, dan kinerja keseluruhan dalam aplikasi industri. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh konsentrasi nanopartikel alumina dan volume quenchant terhadap laju pendinginan baja S45C. Nanofluida disintesis dengan variasi konsentrasi nanopartikel alumina (0,1%, 0,3%, dan 0,5% w/v) dan volume (100 ml, 500 ml, dan 1000 ml), yang distabilkan menggunakan 3% w/v surfaktan SDBS. Stabilitas nanofluida dievaluasi melalui pengujian zeta potential. Disiapkan juga air suling dengan volume 100 ml, 500 ml, dan 1000 ml sebagai pembanding. Sampel baja yang digunakan berbentuk setengah silinder dengan diameter 1 inci dan tinggi 1 cm. Hasil penelitian menunjukkan bahwa volume quenchant yang lebih besar berkontribusi pada peningkatan laju pendinginan, di mana semakin besar volumenya, semakin cepat laju pendinginan yang dihasilkan. Namun, penambahan surfaktan sebanyak 3% w/v ditemukan tidak optimal untuk stabilitas nanofluida, yang mengakibatkan performa pendinginan lebih rendah dibandingkan fluida dasar, sehingga kekerasan akhir baja juga lebih rendah. Hal ini menunjukkan perbedaan signifikan dibandingkan literatur sebelumnya. Penelitian ini berkontribusi dalam pengembangan media pendingin inovatif yang mendukung efisiensi proses perlakuan panas dan keberlanjutan lingkungan.

---

The cooling rate of steel during quenching significantly affects its microstructure, mechanical properties, and overall performance in industrial applications. This study aims to investigate the influence of alumina nanoparticle concentration and quenchant volume on the cooling rate of S45C steel. Nanofluids were prepared with varying concentrations of alumina nanoparticles (0.1%, 0.3%, and 0.5% w/v) and volumes (100 ml, 500 ml, and 1000 ml), stabilized using 3% w/v SDBS surfactant. The stability of the nanofluids was evaluated through zeta potential testing. Distilled water with volumes of 100 ml, 500 ml and 1000 ml is also prepared as a comparison. The steel samples used were half-cylinder shaped, with a diameter of 1 inch and a height of 1 cm. The results indicate that larger quenchant volumes contribute to higher cooling rates, with increasing volume leading to faster cooling. However, the addition of 3% w/v surfactant was found to be suboptimal for nanofluid stability, resulting in lower cooling performance compared to the base fluid, which also led to lower final hardness of the steel. This finding contrasts with previous literature. This study contributes to the development of innovative cooling media that enhance the efficiency of heat treatment processes while supporting environmental sustainability. "

"Quenchant dengan konduktivitas termal tinggi dapat meningkatkan lajupendinginan, sehingga didapat hasil perlakuan panas dengan sifat mekanis yang lebihbaik. Salah satu cara meningkatkan konduktivitas termal adalah dengan membuatnanofluida. Pada penelitian ini, digunakan nanopartikel berupa Multi-walled CarbonNanotubes (MWCNT) as-received. Nanofluida berbasis CNT disintesis menggunakanmetode dua tahap. CNT dengan konsentrasi sebesar 0,1%, 0,3%, dan 0,5%didispersikan pada fluida dasar berupa air distilasi. Untuk meningkatkan stabilitasnanofluida, ditambahkan surfaktan Sodium Dodecyl Benzene Sulphonate (SDBS)sebanyak 3%, 5%, dan 7% serta dilakukan ultrasonikasi selama 15 menit. Nanofluidatersebut digunakan sebagai quenchant dengan lama imersi 4 menit untuk prosesperlakuan panas baja S45C dengan temperatur austenisasi sebesar 900˚C. Hasilpenelitian menunjukkan bahwa konduktivitas termal nanofluida meningkat seiringdengan penambahan konsentrasi CNT, kecuali pada sampel tanpa penambahansurfaktan. Seiring penambahan surfaktan, konduktivitas termal meningkat hinggamencapai kadar optimum dan kemudian menurun, kecuali pada sampel denganpenambahan surfaktan sebanyak 3%. Nilai kekerasan baja S45C hasil quenching tidakdipengaruhi 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."

"Perkembangan ilmu pengetahuan dan penelitian saat ini berfokus pada pembuatan nanoteknologi. Salah satu nanoteknologi yang sedang dikembangkan saat ini adalah nanofluida yang merupakan salah satu jenis thermal fluida dan dapat dijadikan sebagai media pendingin. Dalam penelitian ini, thermal fluida dibuat melalui metode 2 tahap, yaitu pembuatan partikel karbon dari karbon arang batok kelapa dengan cara di Ball mill dan kemudian partikel karbon didispersikan dalam fluida berupa air distilasi dengan konsentrasi partikel 0.1%, 0.3% dan 0.5% yang kemudian ditambahkan surfaktan SDBS dengan konsentrasi 0%, 10%, 20% dan 30% untuk meningkatkan stabilitasnya, lalu di ultrasonifikasi. Thermal fluida tersebut kemudian digunakan sebagai media quench baja S45C yang diaustenisasi pada suhu 900°C untuk dilihat performanya. Dari penelitian yang dilakukan diketahui bahwa penambahan surfaktan SDBS dengan konsentrasi 10%, 20% dan 30% pada thermal fluida cenderung akan menurunkan konduktvitas termal dari thermal fluida dan nilai konduktivitas termal tertinggi diperoleh thermal fluida dengan konsentrasi karbon 0.1% tanpa penambahan surfaktan SDBS, yaitu 0.75 W/m°C. Sementara nilai kekerasan baja tertinggi didapat dengan meng-quench baja dengan media quench thermal fluida dengan konsentrasi karbon 0.3% tanpa penambahan surfaktan SDBS yaitu 57 HRC.

---

Current scientific and researches developments focuses on the manufacture of nanotechnology. One of the nanotechnology that being developed is nanofluids which is a type of thermal fluids and can be uses as cooling media. In this research, the thermal fluid is synthesized using a 2-step methods, which is carbon particle that synthesized by ball milling the coconut shell charcoal carbon and then dispersing the carbon particle with concentrations of 0.1%, 0.3% and 0.5% into distilatted water which was then added with SDBS surfactant with concentrations of 0%, 10%, 20% and 30% to increase their stability, then ultrasonication was performed. The Thermal fluids was the used as quench medium for S45C steel that was being austenitizing at temperature of 900°C to observe the performance. From the research conducterd, it is known that the addition of SDBS surfactant with concentrates of 10%, 20% and 30% will tend to decrease the thermal conductivity of thermal fluids and the highest thermal conductivity is approached by thermal fluid with 0.1% carbon concentration without SDBS surfactant added, which value is 0.75 W/m°C. Meanwhile, the highest hardness value is approache by the steel that being quenched using thermal fluids with 0.3% carbon concentration without surcactant added as quench medium which value is 57 HRC."

"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."

"Pada penelitian ini membahas perbedaan pengaruh media quenching (air,air garam (5% NaCl), dan Oli SAE 5W-40) yang tidak diaduk atau diaduk dengan kecepatan 200 rpm terhadap kecepatan pendinginan,kekerasan,dan struktur mikro dari baja S45C dan D2.Penelitian ini memilih baja S45C dan D2 untuk membedakan pengaruh media pendingin yang signifikan pada baja S45C yang merupakan baja karbon sedang dan baja D2 yang merupakan baja perkakas.Pada penelitian ini sampel awalnya diuji OES untuk mengetahui komposisi baja S45C dan D2 apakah sudah sesuai standar,lalu dilakukan karakterisasi OM dan kekerasan sebelum diquenching,setelah diquenching baja di karakterisasi kecepatan pendinginan,kekerasan,dan struktur mikronya.Hasil penelitian menunjukkan bahwa media pendingin yang di agitasi memberikan pengaruh pada kecepatan pendinginan,struktur mikro dan kekerasan baja.Kecepatan pendinginan air garam(5%NaCl) lebih tinggi dibandingkan dengan air dan oli SAE 5W-40.Proses pengadukan memberikan hasil martensit yang lebih banyak dari pada yang tidak diaduk serta homogenitas struktur mikro yang lebih baik dan mengurangi resiko retak karena distorsi martensite.Baja D2 memiliki kekerasan yang lebih tinggi dari baja S45C karena unsur karbon pada baja D2 lebih tinggi dibandingkan dengan baja S45C,ditambah unsur Paduan yang lebih banyak pada baja D2 dibandingkan S45C membuat hidung CCT diagram baja D2 jauh lebih kekanan dari pada baja S45C.Hal ini mengakibatkan baja D2 lebih mudah membentuk martensit dibandingkan dengan baja S45C.Penelitian ini dapat disimpulkan bahwa kombinasi media quenching dan agitasi yang tepat akan menghasilkan sifat mekanik baja yang optimal untuk aplikasi industri.

---

This study discusses the differences in the effects of quenching media (water, saltwater (5% NaCl), and SAE 5W-40 oil) with and without agitation at 200 rpm on the cooling rate, hardness, and microstructure of S45C and D2 steels. The study selects S45C and D2 steels to differentiate the significant effects of cooling media on S45C, a medium-carbon steel, and D2, a tool steel. In this study, the initial samples were tested using OES to determine whether the chemical composition of S45C and D2 met the standard, followed by optical microscopy (OM) and hardness characterization before dequenching. After dequenching, the steel samples were characterized for cooling rate, hardness, and microstructure. The results showed that agitated quenching media had an effect on the cooling rate, microstructure, and hardness of the steel. Saltwater (5% NaCl) had a higher cooling rate than water and SAE 5W-40 oil. The agitation process resulted in a greater amount of martensite compared to the non-agitated samples, along with better microstructural homogeneity and reduced risk of cracking due to martensite distortion. D2 steel exhibited higher hardness than S45C steel due to the higher carbon content in D2 compared to S45C, along with a greater amount of alloying elements in D2. This made the CCT diagram for D2 shift significantly to the right compared to S45C, making D2 more susceptible to martensite formation. In conclusion, the study suggests that the proper combination of quenching media and agitation can optimize the mechanical properties of steel for industrial applications. "

"Pada perkembangan teknologi terbaru dilakukan penambahan nanopartikel ke dalam media quench untuk meningkatkan konduktivitas termal dalam perpindahan panas yang disebut sebagai nanofluida. Pembuatan nanofluida diawali dengan milling partikel biomassa karbon batok kelapa selama 15 jam dengan kecepatan 500 rpm untuk mereduksi ukuran, kemudian nanopartikel tersebut dengan konsentrasi 0,1%w/v, 0,3%w/v dan 0,5%w/v didispersikan ke dalam fluida dasar oli 5W-40 menggunakan ultrasonikasi, baik tanpa penambahan surfaktan maupun dengan penambahan surfaktan Sodium Dodecylbenzene Sulfonate (SDBS), Cetyl Trimethyl Ammonium Bromide (CTAB), atau Polyethylene glycol (PEG) sebanyak 3%w/v untuk meningkatkan stabilitas. Proses perlakuan panas dilakukan dengan memanaskan baja karbon S45C hingga suhu 900 ̊C kemudian di quench menggunakan media quench berupa nanofluida karbon batok kelapa. Karakterisasi nanopartikel dilakukan dengan SEM, EDS dan PSA, selanjutnya karakterisasi nanofluida dilakukan dengan pengujian zeta potensial, viskositas dan konduktivitas termal, sedangkan Baja S45C dikarakterisasi dengan OES, kekerasan dan struktur mikro. Secara garis besar terjadi penurunan konduktivitas termal nanofluida dengan meningkatnya konsentrasi nanopartikel. Konduktivitas termal tertinggi dimiliki oleh nanofluida dengan konsentrasi 0,3%w/v dengan penambahan surfaktan CTAB dengan nilai 0,173 W/mK. Setelah dilakukan heat treatment pada baja S45C menggunakan media quench nanofluida dapat diamati peningkatan kekerasan, namun penggunaan konsentrasi nanopartikel yang berlebih dapat menyebabkan terjadinya aglomerasi sehingga saat nanofluida tersebut digunakan sebagai media quench dapat menurunkan kekerasan baja S45C. Kekerasan tertinggi dimiliki oleh baja S45C yang di quench menggunakan nanofluida dengan konsentrasi 0,1%w/v serta penambahan surfaktan SDBS maupun PEG dengan nilai kekerasan keduanya 0,36 HRC. Nanofluida dengan konduktivitas termal tertinggi sebagai media quench tidak menunjukan hasil kekerasan yang tertinggi pada baja S45C.

---

In the latest technological developments, nanoparticles are added to the quench media to increase thermal conductivity in heat transfer, which is known as nanofluid. The fabrication of nanofluids starts with milling coconut shell carbon biomass nanoparticles for 15 hours at 500 rpm to reduce their particle size, then the nanoparticles with concentrations of 0.1%w/v, 0.3%w/v, and 0.5%w/v respectively are dispersed into 5W-40 as base fluid using ultrasonication, either without the addition of surfactants or with the addition of the surfactant Sodium Dodecylbenzene Sulfonate (SDBS), Cetyl Trimethyl Ammonium Bromide (CTAB), Polyethylene glycol (PEG) with a concentration of 3%w/v to increase the stability. The heat treatment process is carried out by heating S45C carbon steel to a temperature of 900°C and then quenched with coconut shell carbon nanofluid as a quench media. Nanoparticles are characterized with SEM, EDS, and PSA, then the nanofluids are characterized by testing the zeta potential, viscosity, and thermal conductivity, while S45C steel was characterized by OES, hardness and microstructure observations. In general, the thermal conductivity of nanofluids decreases with the increasing concentration of nanoparticles. The highest thermal conductivity value was obtained by nanofluids with a concentration of 0.3%w/v with the addition of CTAB surfactant, which the value is 0.173 W/mK. After heat treatment of S45C steel using nanofluid as media quench, an increase of hardness in S45C steel can be observed, but the use of an excessive concentration of nanoparticles can cause agglomeration of nanoparticles in nanofluid so that when nanofluid is used as a quenching medium it can reduce the hardness of S45C steel. S45C steel which is quenched using nanofluid with a concentration of 0.1% w/v with the addition of SDBS or PEG surfactants has the highest hardness and the value is 0.36 HRC. The highest thermal conductivity in nanofluid didn’t show the highest hardness value of S45C steel after quench."

"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."