Stainless steel memiliki sifat tahan korosi karena mempunyai lapisan oksida protektif dipermukaan. Pada industri modern komponen mesin bekerja pada

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR METALURGI Disusun Oleh Imam Darmawan Amahoru NRP Dosen Pembimbing Dr. Ir. H.C. Kis Agustin, DEA

2 Latar Belakang Stainless steel memiliki sifat tahan korosi karena mempunyai lapisan oksida protektif dipermukaan. Pada industri modern komponen mesin bekerja pada temperatur tinggi diatas temperatur 500 C dan bekerja pada siklus pemanasan (pemanasan dan pendinginan secara periodik) seperti industri pesawat luar angkasa, turbin gas, dan industri perlakuan panas. Lapisan oksida protektif pada stainless steel dapat mengalami kerusakan apabila bekerja pada temperatur tinggi dan mengalami siklus pemanasan.

3 Perumusan Masalah Mempelajari seberapa besar ketahanan lapisan oksida stainless steel AISI 316 terhadap temperatur tinggi dan siklus pemanasan (pemanasan dan pendinginan secara periodik)

4 Batasan Masalah dan Asumsi Kecepatan pemanasan diasumsikan konstan. Tekanan pada udara 1 atm. Media pendinginan udara diasumsikan konstan. Tebal awal lapisan oksida diasumsikan sama. Perubahan yang terjadi diasumsikan sama pada seluruh permukaan spesimen. Pada udara hanya oksigen yang bereaksi.

5 Tujuan Tugas Akhir Mengetahui pengaruh temperatur tinggi dan siklus pemanasan (pemanasan dan pendinginan secara periodik) terhadap ketahanan lapisan oksida stainless steel AISI 316. Mengetahui macam-macam kerusakan pada lapisan oksida stainless steel AISI 316 akibat pengaruh temperatur tinggi dan siklus pemanasan.

6 Dasar Teori

7 Stainless Steel Stainless Steel merupakan jenis baja dengan unsur paduan utama besi dan chromium (Fe Cr). Stainless Steel memiliki minimal 10% Cr sehingga memiliki sifat ketahanan terhadap korosi.

8 Siklus Pemanasan Pembentukan oksida pada temperatur tinggi memungkinkan oksida kekurangan daya ikat pada logam begitupun pada saat logam didinginkan pada temperatur rendah. Akibat proses ini lapisan oksida akan menjadi nonprotective ketika logam dipanaskan kembali.

9 METODOLOGI PENELITIAN

10 Flowchart Penelitian

11 Spesimen Bahan Spesimen : Stainless Steel AISI 316 Jumlah : 32 buah Dimensi : Diameter 25 mm dan Tebal 10mm Diameter Tebal

12 PERALATAN UTAMA DAN PENDUKUNG Dapur pemanas + termocouple, merk Sybron Thermodyne Jangka sorong Timbangan digital METLER dengan resolusi 0.1 miligram [mgr] Mesin grinding dan polishing Refraktori yang telah dilubangi Cutting wheel Kamera digital 7 mega pixel Amplas grid 80 sampai 2000 Mikroskop optik Resin Katalis Wadah cetakan Cairan ethanol Wadah gelas

13 Pengambilan Data Awal Visual Pengukuran dimensi spesimen Penghitungan luas A = 2πr (r + t) = π d (d + t) A = Luas permukaan μ = 3,14 d = diameter r = jari-jari t = tebal Pengukuran tebal oksida chrom Pengukuran berat

14 Proses Siklus Pemanasan Menyiapkan 8 spesimen untuk masing-masing temperatur (700 C, 800 C, 900 C dan 1000 C) Spesimen digrinding pada seluruh permukaan sampai grit Spesimen direndam ethanol selama 10 menit dan dikeringkan menggunakan hairdryer. Spesimen diletakkan dalam wadah refraktori dan dimasukkan dalam dapur. Spesimen masing-masingdipanaskan pada temperatur 700 C, 800 C, 900 C dan 1000 C Dilakukan waktu penahanan selama 1 jam. Pendinginan udara dilakukan selama satu hari. Setiap satu kali siklus pemanasan dilakukan sampai 5 siklus. Proses pemanasan dilakukan secara diskontinyu, dimana setelah proses pemanasan pertama selesai, dilakukan pengambilan data. Spesimen dimasukkan kembali dalam dapur untuk pemanasan lagi dihari berikutnya.

15 Pengambilan data secara periodik Pemberhentian dapur dengan mematikan thermo controller dan saklar dapur. Pengeluaran wadah refraktori tempat peletakan spesimen dari dalam dapur. Spesimen dibiarkan diudara terbuka selama satu hari sampai temperatur spesimen sama dengan temperatur kamar. Pada hari berikutnya spesimen diambil dari wadah refraktori. Penimbangan spesimen sebanyak 3 buah. Pengambilan 1 spesimen untuk dimounting, dilakukan proses grinding dan polishing. Peletakan kembali spesimen pada wadah refraktori dan diletakkan kembali dalam dapur kemudian proses pemanasan dimulai lagi.