BAB III METODOLOGI PERCOBAAN

Transkripsi

1 BAB III METODOLOGI PERCOBAAN 3.1 Diagram Alir Percobaan Gambar 3.1: Diagram Alir Percobaan Jurusan Teknik Material dan Metalurgi 25

2 3.2 Bahan Percobaan Bahan percobaan yang dipakai dalam tugas akhir ini adalah: 1. Serbuk besi. 2. Serbuk nikel, serbuk ini mengandung 75-80% Nikel, <1.54% Cobalt, 18-22% Sulfur, <0.74% Fe. 3.3 Peralatan Percobaan Peralatan percobaan yang dipakai dalam tugas akhir ini adalah: 1. Ayakan ukuran 100 mesh dan mesin ayak dari Laboratorium Pencampuran Jurusan Teknik Kimia FTI ITS Surabaya. (a) (b) Gambar 3.2 (a) Ayakan 100 mesh; (b) Mesin ayak 2. Bahan cetakan (dies) untuk proses kompaksi, mesin kompak (press) dari Laboratorium Karakteristik Bahan Jurusan Fisika FMIPA ITS Surabaya. Jurusan Teknik Material dan Metalurgi 26

3 (a) (b) Gambar 3.3 (a)desain cetakan terbuat dari baja karbon tinggi: 1. Ø punch = 10 mm, t punch = 26 mm, 2. Ø lubang cetakan = 10 mm, t cetakan = 26 mm, l cetakan = 31 mm, 3. Øpunch = 10 mm, t punch = 4 mm; (b) Alat Kompaksi merk Cerver kapasitas psi. 3. Timbangan dan pembuatan catakan (dies) di Laboratorium Korosi dan Analisa Kegagalan Jurusan Teknik Material dan Metalurgi FTI ITS Surabaya. Jurusan Teknik Material dan Metalurgi 27

4 (a) (b) Gambar 3.4 (a) Timbangan kapasitas max.100 gram; (b) Pembuatan cetakan. 4. Furnace dari laboratorium Kimia Organik Jurusan Kimia FMIPA ITS Surabaya. Gambar 3.5 Furnace merk Barnstead Thermolyne. Jurusan Teknik Material dan Metalurgi 28

5 5. Permagraph dari PUSLIT Telekomunikasi dan Elektronika LIPI Bandung. Gambar 3.6 Permagraph merk Koln W.-Germany 6. Magnetizer dan magnetism tester (Gaussmeter) dari Laboratorium Pengukuran Listrik Politeknik Elektronika Negeri ITS Surabaya. (a) (b) Jurusan Teknik Material dan Metalurgi 29

6 (c) Gambar 3.7 (a) Magnetizer; (b) Power Supplay DC, kapasitas 3 A, 14 V; (c) Gaussmeter. 7. Mesin uji kekerasan Vickers dari Laboratorium Penelitian dan Konsultasi Industri BPKI Surabaya Gambar 3.8 Mesin uji kekerasan Vickers 8. Mikroskop Optik dan XRD. Jurusan Teknik Material dan Metalurgi 30

7 3.4 Langkah Percobaan Langkah percobaan dapat disusun sebagai berikut: 1. Serbuk besi diuji XRD untuk mengetahui unsur besi didalam serbuk besi, sedangkan komposisi kimia besi diukur dengan Optical Emission Spectrometer (OES). 2. Serbuk besi dan nikel diayak untuk mendapatkan ukuran partikel serbuk 100 mesh. (a) (b) Gambar 3.9 (a) Serbuk besi 100 mesh; (b) Serbuk nikel 100 mesh 3. Serbuk nikel dan besi dicampur selama 20 menit. Serbuk nikel yang ditambahkan didalam serbuk besi menurut ASTM A Serbuk yang telah diayak dan dicampur kemudian dimasukkan kedalam cetakan (dies) yang telah dilapisi oleh lubricant zinc stearate pada dinding cetakannya. 5. Serbuk yang ada didalam cetakan kemudian dikompaksi secara single action pressing dengan tekanan sebesar 2000 psi sehingga diperoleh sampel berbentuk tablet dengan diameter 10 mm, tinggi 3 mm. Jurusan Teknik Material dan Metalurgi 31

8 3 mm a b c Ø10 mm d Gambar 3.10 Sampel yang telah dikompaksi, (a) FN 44; (b) FN 49; (c) FN 76; (d) Dimensi sampel. 6. Masing-masing sampel yang telah dikompaksi kemudian dilakukan proses sintering pada temperatur C ( F) selama 30, 60, dan 90 menit di dalam furnace dan kemudian didinginkan secara perlahan di dalam furnace sampai temperatur kamar. Gambar 3.11 Sampel yang telah disinterring, baris pertama kedalam adalah FN 44, sedangkan baris kedua dan ketiga secara berturut-turut adalah FN 49 dan FN 76. Jurusan Teknik Material dan Metalurgi 32

9 7. Masing-masing sampel yang telah disinter kemudian dilakukan proses magnetisasi pada arus 3 A pada tegangan 14 volt selama 10 menit sehingga diperoleh nilai induksi remanen. Data dari induksi remanen (Gaussmeter) pada setiap sample dicatat. 8. Masing-masing sample yang telah dimagnetisasi kemudian dilakukan pengamatan struktur mikro menggunakan mikroskop optik. Larutan etsa yang dipakai menurut ASTM E Masing-masing sampel yang telah dilihat struktur mikronya kemudian dilakukan uji kekerasan Vickers sesuai dengan ASTM E-340. Data dari uji kekerasan pada setiap sampel dicatat. Jurusan Teknik Material dan Metalurgi 33

10 3.5 Rancangan Percobaan Laporan Tugas Akhir Powder Metallurgy Jumlah Serbuk Nikel (%berat) Waktu Sintering (menit) Induksi Remanen (Br) Kekerasan (HV) Jurusan Teknik Material dan Metalurgi 34