BAB V HASIL PENELITIAN. peralatan sebagai berikut : XRF (X-Ray Fluorecense), SEM (Scanning Electron

dokumen-dokumen yang mirip
BAB VI PEMBAHASAN. hasil pelapisan Ni-Cr menggunakan thermal spray powder coating terhadap

BAB IV METODE PENELITIAN. Start

KETAHANAN AUS LAPISAN Ni-Cr PADA DINDING SILINDER LINER DENGAN MENGGUNAKAN POWDER FLAME SPRAY COATING

Karakteristik kekerasan material dibawah permukaan akibat pemanasan-awal substrate dalam proses thermal coating

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 LatarBelakang

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Penelitian Sebelumnya

BAB I PENDAHULUAN. saat langkah kompresi dan pembakaran akan dihasilkan tekanan dan temperatur

METODOLOGI. Langkah-langkah Penelitian

Korosi telah lama dikenal sebagai salah satu proses degradasi yang sering terjadi pada logam, khusunya di dunia body automobiles.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Oleh : Ridwan Sunarya Pembimbing : Dr. Widyastuti S.Si, M.Si Ir. Lilis Mariani, M.Eng. (LAPAN)

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

BAB IV HASIL PENELITIAN

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

TEKNIKA VOL.3 NO.1 APRIL_

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. Foto Mikro dan Morfologi Hasil Pengelasan Difusi

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN. Pembuatan spesimen dilakukan dengan proses pengecoran metode die

Gambar 4.1 Hasil anodizing aluminium 1XXX dengan suhu elektrolit o C dan variasi waktu pencelupan (a) 5 menit. (b) 10 menit. (c) 15 menit.

STUDI BANDING PELAPISAN MATERIAL SKD11 DENGAN METODE PHYSICAL VAPOUR DEPOSITION DAN THERMAL DIFUSION PADA KOMPONEN INSERT DIES MESIN STAMPING PRESS

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

PROSES PELAPISAN BAJA DENGAN METODE SEMBURAN KAWAT LAS OKSI-ASITILEN

BAB IV PEMBAHASAN Data Pengujian Pengujian Kekerasan.

BAB IV HASIL PENELITIAN dan PEMBAHASAN

Bab IV Hasil dan Pembahasan

BAB III METODE PENELITIAN

HASIL DAN PEMBAHASAN. Hasil Tahap Persiapan. Hasil Nitridasi. Pengukuran Ketebalan

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

HASIL DAN PEMBAHASAN. dengan menggunakan kamera yang dihubungkan dengan komputer.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan metode eksperimen.

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

BAB IV HASIL DAN ANALISA. Gajah Mada, penulis mendapatkan hasil-hasil terukur dan terbaca dari penelitian

BAB IV DATA HASIL PENELITIAN

VARIASI RAPAT ARUS DALAM PROSES PELAPISAN KHROMIUM KERAS PADA CINCIN TORAK. Yusep Sukrawan 1

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG

KETAHANAN AUS LAPISAN Ni-Cr PADA DINDING SILINDER LINER DENGAN MENGGUNAKAN POWDER FLAME SPRAY COATING

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab III Metodologi Penelitian

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. terhadap pergeseran cermin untuk menentukan faktor konversi, dan grafik

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

VARIASI WAKTU HARD CHROMIUM PLATING TERHADAP KARAKTERISTIK STRUKTUR MIKRO, NILAI KEKERASAN DAN LAJU KOROSI BAJA KARBON RENDAH

BAB 1 PENDAHULUAN. Bahan logam pada jenis besi adalah material yang sering digunakan dalam

PENGARUH VARIASI WAKTU TAHAN PADA PROSES NORMALIZING TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN STRUKTUR MIKRO BAJA AISI 310S PADA PRESSURE VESSEL

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

BAB 4 HASIL PENELITIAN

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

PENGARUH VARIASI WAKTU ANODIZING TERHADAP STRUKTUR PERMUKAAN, KETEBALAN LAPISAN OKSIDA DAN KEKERASAN ALUMINIUM 1XXX. Sulaksono Cahyo Prabowo

Tris Sugiarto 1, Beta Hendrian 2, dan Fian Erfianto 3 1,2,3

BAB IV HASIL PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

PENGARUH PERBANDINGAN GAS NITROGEN DAN LPG PADA PROSES NITROKARBURISING DALAM REAKTOR FLUIDIZED BED TERHADAP SIFAT MEKANIS BAJA KARBON RENDAH

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Gambar 4.2 Larutan magnesium klorida hasil reaksi antara bubuk hidromagnesit dengan larutan HCl

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN. 2, 50/50 (sampel 3), 70/30 (sampel 4), dan 0/100 (sampel 5) dilarutkan dalam

PENGARUH PENAMBAHAN Mg TERHADAP SIFAT KEKERASAN DAN KEKUATAN IMPAK SERTA STRUKTUR MIKRO PADA PADUAN Al-Si BERBASIS MATERIAL PISTON BEKAS

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Study Proses Reduksi Mineral Tembaga Menggunakan Gelombang Mikro dengan Variasi Daya dan Waktu Radiasi

BESI COR. 4.1 Struktur besi cor

Karakterisasi Material Sprocket

BAB 1 PENDAHULUAN. Silinder liner adalah komponen mesin yang dipasang pada blok silinder yang

1 BAB I PENDAHULUAN. Salah satu industri yang cukup berkembang di Indonesia saat ini adalah

Bab IV. Hasil dan Pembahasan

VARIASI PENAMBAHAN FLUK UNTUK MENGURANGI CACAT LUBANG JARUM DAN PENINGKATAN KEKUATAN MEKANIK

STUDI EKSPERIMEN PENGARUH KOMPOSISI CERAMIC SHELL PADA INVESTMENT CASTING TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN DAN POROSITAS PRODUK TOROIDAL PISTON

ANALISA PERBEDAAN SIFAT MEKANIK DAN STRUKTUR MIKRO PADA PISTON HASIL PROSES PENGECORAN DAN TEMPA

Karakterisasi Material Bucket Teeth Excavator 2016

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari 2013 sampai dengan Juni 2013 di

MIKROSTRUKTUR PERMUKAAN BAJA JIS S45C HASIL DIFUSI PASKA PELAPISAN HVOF-THERMAL SPRAY COATING

ANALISIS PEMBUATAN HANDLE REM SEPEDA MOTOR DARI BAHAN PISTON BEKAS. Abstrak

PENGARUH PROSES PERLAKUAN PANAS TERHADAP KEKERASAN DAN STRUKTUR MIKRO BAJA AISI 310S

ANALISIS PROSES TEMPERING PADA BAJA DENGAN KANDUNGAN KARBON 0,46% HASILSPRAY QUENCH

Analisa Temperatur Nitridisasi Gas Setelah Perlakuan Annealing pada Baja Perkakas

BAB V ANALISIS HASIL PERCOBAAN DAN DISKUSI

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB IV HASIL DAN ANALISA

Pengaruh Thermal Spray Coating Dengan Variasi Jumlah Lapisan Terhadap Kekerasan Material Baja Karbon Rendah

PELAPISAN ALLOY BERBASIS NIKEL PADA SUBSTRAT CARBON STEEL UNTUK SISTEM PEMIPAAN PADA PEMBANGKIT LISTRIK ENERGI PANAS BUMI

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian

KARAKTERISASI MATERIAL BALL MILL PADA PROSES PEMBUATAN SEMEN DENGAN METODA PENGUJIAN KEKERASAN, MIKROGRAFI DAN SEM

PASI NA R SI NO L SI IK LI A KA

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Simposium Nasional RAPI XII FT UMS ISSN

STUDI KINERJA BEBERAPA RUST REMOVER

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. (C), serta unsur-unsur lain, seperti : Mn, Si, Ni, Cr, V dan lain sebagainya yang

BAB IV HASIL DAN ANALISA. pengujian komposisi material piston bekas disajikan pada Tabel 4.1. Tabel 4.1 Hasil Uji Komposisi Material Piston Bekas

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Januari 2013, dilaksanakan di

BAB III METODE PENELITIAN

II. KEGIATAN BELAJAR 2 DASAR DASAR PENGECORAN LOGAM. Dasar-dasar pengecoran logam dapat dijelaskan dengan benar

STUDI PENGARUH VARIASI KUAT ARUS PENGELASAN PELAT AISI 444 MENGGUNAKAN ELEKTRODA AWS E316L

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

KAJIAN PELAPISAN YSZ, CSZ, ALUMINO SILIKAT PADA BAJA S45C DENGAN FLAME SPRAY COATING

Transkripsi:

BAB V HASIL PENELITIAN Berikut ini hasil eksperimen disusun dan ditampilkan dalam bentuk tabel, gambar mikroskop dan grafik. Eksperimen yang dilakukan menggunakan peralatan sebagai berikut : XRF (X-Ray Fluorecense), SEM (Scanning Electron Microscope), uji kekerasan dan uji keausan. 5.1. Karakteristik substrat material dan coating powder Kandungan unsur kimia didalam substrat dan coating powder yang diperiksa menggunakan XRF ditunjukkan pada gambar 5.1, 5.2 dan tabel 5.1 Gambar 5.1 Pola difraksi Sinar X substrat material 39

40 Gambar 5.2 Pola difraksi Sinar X coating powder Ni-Cr Hasil difraksi sinar X yang menggunakan X-Ray Fluoresence (Pananalitical minipal IV) base metal pada gambar 5.1 teridentifikasi hanya terdapat unsur Fe, Ni, dan sedikit unsur-unsur lain. Terlihat untuk unsur Fe mempunyai energi sebesar 5,8 kev dan intensitas sinar-x untuk Fe sebesar 1950 cps/channel sedangkan unsur nickel pada base metal memiliki energi sebesar 7,5 kev dengan intensitas 100 cps/ channel. Sedangkan untuk unsur lain memiliki intensitas kurang dari 100 cps/channel, sehingga dapat dikalkulasikan berat unsur penyusun dari base metal pada tabel 5.1. Coating powder diperoleh dominan Ni,

41 Cr, Si dan sedikit unsur-unsur lainya, terlihat dari puncak intensitas dari energi yang dipancarkan oleh atom penyusun materialnya yang terlihat pada gambar 5.2 Mengingat analisis XRF hanya bersifat semi kuantitatif karena sejumlah unsur seperti C, N, H, B, O yang merupakan unsur-unsur ringan tidak dapat terdeteksi oleh XRF. Tabel 5.1 Hasil uji XRF kandungan unsur kimia substrat material dan coating powder Base metal Powder Vickers P3860 Unsur Wt (%) Unsur Wt (%) Fe 93,21 Ni 78,68 Ni 2,97 Cr 14,1 Si 0,82 Fe 3,91 P 0,62 Y 3,2 Ca 0,61 Zr 1,9 Mn 0,44 Si 0,78 Cr 0,17 Mn 0,24 Re 0,2 Ca 0,15 La 0,2 Ti 0,058 Berdasarkan hasil uji XRF dan katalog produk untuk coating powder cukup konsisten, terlihat dari kandungan unsur chromium memiliki perbedaan sebesar 0.4 % wt dari hasil uji XRF. Sedangkan unsur Fe memiliki perbedaan sebesar 0.1 % wt.

42 5.2 Mikrostruktur Substrat Material dan Coating Powder Serpihan Grafit Porositas Gambar 5.3 Foto SEM substrat material Gambar 5.3 memperlihatkan mikrostruktur dari base metal (cylinder liner) yaitu sebagian besar dalam bentuk serpih, hal ini disebut besi cor kelabu, atau besi abu-abu, karena ketika rusak, jalur rekahan sepanjang grafit serpih memiliki tampilan abu-abu hitam. Garis-garis hitam pada gambar, merepresentasikan serpihan grafit, yang secara fisik akan memberikan kekuatan, makin halus dan makin merata serpihan grafit nya, makin kuat logam nya. Serpih ini bertindak sebagai raisers stres, akibatnya besi kelabu memiliki duktilitas yang rendah dan lemah dalam tegangan, akan tetapi kuat dalam kompresi. Kehadiran grafit serpih pada bahan ini memberikan kapasitas untuk mengurangi getaran yang disebabkan oleh gesekan internal dan kemampuan untuk meredam energi. Kapasitas ini membuat besi cor kelabu yang cocok dan umum digunakan bahan untuk membangun dasar alat mesin dan struktur.

43 Gambar mikrostruktur dari base metal juga menunjukkan adanya porositas yang terjadi saat pengecoran. Porositas tersebut terjadi karena terjebaknya gas pada logam cair ketika logam cair tersebut membeku. Gambar 5.4 Foto SEM coating powder Ni-Cr Hasil SEM pada gambar 5.4 menunjukkan coating powder berbentuk oblate spheroidal dan prolate spheroid dengan ukuran partikel yang cukup kecil namun bervariasi yaitu antara 20 µm 50 µm. Proses pembuatan coating powder ini adalah dengan metoda atomisasi gas. Atomisasi gas cenderung menghasilkan butiran dengan bentuk oblate spheroidal dan prolate spheroid serta tidak menghasilkan bentuk butiran yang tajam (Davis, 2004). Semakin besar energi yang diberikan kepada logam cair maka akan dihasilkan serbuk yang lebih halus.

44 Kekerasan lapisan meningkat, kekasaran permukaan lapisan menurun, pengurangan berat lapisan menurun, dan jumlah siklus menuju patah akibat impak meningkat jika ukuran metal powder semakin kecil (Rasfa, 2010). 5.3 Mikrostruktur Hasil Pelapisan Thermal Spray MOUNTING RESIN unmelt Porositas Porositas BASE METAL Gambar 5.5 Foto mikro hasil pelapisan thermal spray Porositas unmelt oxide Gambar 5.6 Foto mikro hasil pelapisan thermal spray Hasil pengamatan secara visual menunjukkan bentuk permukaan sedikit bergelombang dan tidak halus. Kondisi ini diakibatkan sebelum dilakukan pelapisan dengan proses thermal spraying, dilakukan grit blasting pada substrat

45 guna mendapatkan daerah permukaan yang memungkinkan terjadi ikatan antara substrat dan material pelapis. Patikel abrasif ditumbukkan pada permukaan substrat dengan kecepatan yang relatif tinggi, mengakibatkan sudut-sudut tajam pada partikel grit blasting yang menumbuk permukaan substrat menyebabkan permukaan terkikis dan menjadi tidak rata. Material pelapis berupa partikel serbuk yang disemprotkan pada temperatur tinggi dengan kecepatan yang tinggi pula, menyebabkan material pelapis akan menumbuk permukaan yang tidak rata dan terus menumpuk permukaan yang ada sebelumnya yang mengakibatkan permukaan hasil coating tidak rata. Gambar 5.5 menunjukkan mikrostruktur hasil pelapisan termal spray dengan tebal ± 400 µm berbentuk lempehan-lempehan yang diakibatkan tumbukan dari material yang meleleh (splats) yang mengenai substrat akibat dari energi kinetik. Partikel cair menabrak sustrat akan melakukan ikatan pada permukaan kasar pada substrat dan diikuti oleh partikel-partikel berikutnya sehingga membentuk ketebalan lapisan tertentu. Hasil gambar mikrostruktur juga terdapat porositas yang diakibatkan karena pada saat proses pelapisan. Porositas dapat terjadi dari akibat bentuk lelehan partikel (splats) yang tidak mengisi penuh material yang sebelumnya atau dibawahnya, sehingga terdapat kekosongan yang menyebabkan terjadinya porositas. Gambar 5.6 menunjukkan adanya partikel yang tidak meleleh (unmelt), hal ini terjadi karena pada saat powder coating dialirkan dalam jumlah yang besar (jutaan) secara bersamaan, dan karena distribusi suhu yang tidak seragam serta

46 ukuran partikel yang berbeda-beda mengakibatkan partikel tidak mengalami tingkat pemanasan yang sama sehingga terdapat partikel yang tidak meleleh. Oksida pada lapisan juga terlihat dimana oksida dihasilkan dari reaksi antara oksigen dengan kromium atau nikel pada waktu proses penyemprotan berlangsung. Hal ini terjadi karena partikel dalam keadaan superheated pada saat berterbangan setelah meleleh bereaksi dengan oksigen dan membentuk oksida pada saat menuju substrat, sehingga lapisan oksida terdapat di sekeliling splats. 5.4 Hasil Pengujian Kekerasan Tabel 5.2 Hasil pengujian kekerasan permukaan hasil pelapisan Sample HV (kg/mm2) Substrat Material tanpa pelapisan 206 Ketebalan Lapisan 200 µm 537 Ketebalan Lapisan 400 µm 538 Ketebalan Lapisan 600 µm 536 Hasil pengujian kekerasan pada tabel 5.2 menunjukkan kekerasan dari permukaan spesimen, dimana substrat material tanpa pelapisan memiliki kekerasan sebesar 206 HV, sedangkan kekerasan material setelah dilapisi kemudian dilakukan preparasi berupa grinding dan polishing adalah 537 HV untuk ketebalan lapisan 200 µm, 538 HV untuk ketebalan 400 µm, dan 536 HV untuk ketebalan 600 µm. Hasil uji kekerasan pada sampel substrat material dan as-coated dimana substrat material tanpa pelapisan dan setelah dilapisi memiliki

Kekerasan (HV) 47 perbedaan yang cukup signifikan, yaitu dengan kekerasan hampir 3x lipat kekerasan daripada material substrat. Tabel 5.3 Hasil pengujian kekerasan cross-section hasil pelapisan ketebalan 600 µm Sample Jarak HV (kg/mm 2 ) Ketebalan lapisan 600 µm 100 µm 539 200 µm 543 300 µm 534 400 µm 526 500 µm 530 550 µm 530 650 µm 207 700 µm 208 800 µm 207 900 µm 205 600 500 400 300 200 100 0 Kekerasan As-coated (600 um) 0 500 1000 1500 Jarak (um) Gambar 5.7 Grafik distribusi kekerasan sampel as-coated dengan ketebalan lapisan 600 µm pada posisi cross-section. Gambar 5.7 memperlihatkan distribusi hasil uji kekerasan hasil pelapisan thermal spray dimana pada daerah coating memiliki perbedaan kekerasan yang

48 tidak terlalu signifikan sampai dengan bagian substrat. Hal ini terjadi karena terdapat porositas pada lapisan, sehingga mengakibatkan kekerasan tidak merata. Akan tetapi perbedaan kekerasan pada lapisan tidak terlalu signifikan. Kekerasan pada permukaan substrat sampai dengan bagian dalam substrat memiliki perbedaan yang tidak terlalu signifikan. 5.5 Hasil Pengujian Keausan Pengujian keausan yang dilakukan dengan variabel yaitu beban konstan sebesar 25 N, stroke 10 mm, jarak lintasan sepanjang 100 m, frekuensi 2Hz dengan counter material adalah piston ring (hard crome steel) ditunjukkan dalam tabel berikut ini : Tabel 5.4 Volume keausan SAMPLE Volume (mm 3 ) Substrat Material tanpa pelapisan 67,5x10-3 Ketebalan Lapisan 200µm 12x10-3 Ketebalan Lapisan 400µm 12,5x10-3 Ketebalan Lapisan 600µm 12,3x10-3 Volume keausan untuk material tanpa pelapisan memiliki nilai yang besar jika dibandingkan dengan material as-coated yaitu 67,5 x 10-3 mm 3. Sedangkan perbedaan ketebalan lapisan tidak terlalu signifikan terhadap volume keausan yang terjadi dengan nilai rata-rata sebesar 12,3x10-3 mm 3.

CoF (µ) 49 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 Tanpa Pelapisan Ketebalan 200 um Ketebalan 400 um Ketebalan 600 um 0 20 40 60 80 100 120 Jarak Lintasan (m) Gambar 5.8 Grafik Perbandingan Coeficient of Friction Data hasil uji terlihat bahwa coeficient of friction specimen tanpa pelapisan memiliki nilai yang lebih besar dibandingkan specimen yang dilapisi. Friction force terlihat meningkat terhadap jarak lintasan/waktu yang semakin panjang. Hal ini terjadi karena kekasaran permukaan yang meningkat akan menyebabkan nilai dari friction force akan meningkat dan coefficient of friction meningkat. Kekerasan material yang lebih tinggi menunjukkan nilai dari CoF lebih rendah.