CENDEKIA MEKANIKA

STUDI PENGARUH ARUS PENGELASAN TERHADAP SIFAT FISIS DAN SIFAT MEKANIS SAMBUNGAN SMAW PADA BAJA KARBON RENDAH

2023-09-23T10:25:05+07:00

Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh Arus pengelasan sambungan butt joint las SMAW terhadap struktur mikro, kekuatan tarik dan kekerasan vickers. Penelitian ini menggunakan strip plat baja karbon rendah berukuran 300 mm 100 mm 6 mm yang diberi kampuh “V” dengan sudut 70 menggunakan elektroda RD E6013 dan dilas menggunakan pengelasan Shielded Metal Arc Welding (SMAW), dengan diameter elektroda 2,6 mm dengan arus 90 A pada layer pertama dan 3,2 mm dengan variasi arus 90 A, 100 A, dan 110 A pada layer kedua. Pengujian yang dilakukan uji komposisi, uji struktur mikro, uji Kekerasan vickers dan kekuatan tarik.Hasil pengujian struktur mikro struktur yang terbentuk adalah GBF (Grain Boundary Ferrite), WF (Widmanstatten Ferrite), dan AF (Acicular Ferrite). Hasil pengujian kekerasan tertinggi terjadi pada arus pengelasan 110 A dengan nilai kekerasanya 187,3 kg/mm², untuk kekerasan terendah terjadi pada arus 100 A dengan niai kekerasan 180,6 kg/mm². Nilai kekuatan tarik tertinggi yaitu pada arus pengelasan 110 A dengan nilai kekuatan tarik 527,14 MPa, dan kekuatan tarik terendah yaitu pada arus pengelasan 100 A dengan niai kekuatan tarik 514,41 MPa.

MITIGASI RESIKO KERUSAKAN PADA SISTEM HIDROLIK DUMP TRUCK

2023-09-23T10:25:05+07:00

Dump Truck memiliki beberapa sistem penting salah satunya sistem hidrolik untuk mengangkat dan menurunkan dump. Kerusakan pada sistem hidrolik dapat terjadi pada beberapa komponen utama seperti Tangki Hidrolik, Filter, Motor Penggerak, External Gear Pump, Selang Hidrolik, Pressure Relief Valve, yang dapat diakibatkan oleh kontaminasi dalam sistem serta berbagai faktor lainnya. Tujuan pada mitigasi ini yaitu bagaimana cara menurunkan angka resiko pada kegagalan sistem hidrolik Dump Truck. Metode yang akan digunakan untuk menurunkan angka resiko kerusakan yaitu metode Failure Mode and Effect Analysis (FMEA). Hasil mitigasi menunjukkan bahwa komponen dengan RPN tertinggi 280 adalah Silinder Hidrolik yang mengalami kebocoran pada rod seal karena fluida yang terkontaminasi. Tindakan mitigasi atau sulan perbaikan yang diberikan meliputi pengaturan jadwal pengambilan sample oil menjadi lebih kerap dilakukan, memeriksa kualitas fluida yang digunakan sebelum menambahkannya ke sistem, pemeliharaan fluida yang tepat serta menjaga kebersihan rod. Dengan menerapkan usulan perbaikan ini diharapkan sebelum terjadinya corrective maintenance yang menyebabkan ketersediaan unit berkurang, maka sebisa mungkin harus dicegah dengan memaksimalkan kegiatan preventive maintenance agar tingkat keparahan dari kegagalan maupun kemunculan kerusakan pada komponen, sistem, atau unit itu sendiri dapat diminimalisir dan diketahui sedini mungkin serta diharapkan dapat meningkatkan kinerja dan keandalan sistem hidrolik dump truck.

PENGARUH WAKTU MILLING PADUAN FE-C TERHADAP STRUKTUR MIKRO DAN KEKERASAN DENGAN METODE PADUAN MECHANICAL ALLOY

2023-09-23T10:25:05+07:00

Teknologi metalurgi serbuk menggunakan mechanical allloying (MA) merupakan metode sintesis paduan dengan cara mencampur beberapa serbuk logam/unsur melalui proses milling, press, dan heat treatment. Penelitian ini menggunakan serbuk Fe dan C dengan metode MA untuk menghasilka paduan Fe-C. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui pengaruh variasi waktu milling (4, 8, dan 12 jam) dan waktu tahan anil (1, 1,5, 2 jam) pada suhu 900℃ dengan komposisi paduan 98%wt Fe dan 2%wtC dengan metode paduan mekanik. Pengujian yang dilakukan adalah uji struktur mikro dan kekerasan. Pada paduan serbuk Fe-C setelah 12 jam penggilingan penyebaran unsurnya sudah merata dan ukuran butirnya sudah kecil atau halus. Paduan Fe-C setelah dilakukan pemanasan 900℃ menunjukan bahwa penyebaran elemen-elemenya sudah semakin merata. Selain itu paduan Fe-C dengan waktu milling 12 jam dan waktu tahan selama 2 jam memiliki kekerasan yang lebih tinggi yaitu 580,3 kg/mm² dibandingkan dengan waktu milling (4, 8, 12 jam) dan waktu tahan anil selama 1, 1,5 dan 2 jam. Hasil penelitian ini menunjukan bahwa perlakuan waktu milling dapat meningkatkan kekerasan yang dihasilkan oleh penggilingan bola yang berenergi tinggi sehingga mengakibatkan peningkatan pada nilai kekerasan paduan.

PENGARUH VARIASI WAKTU SPHEROIDIZING ANNEALING TERHADAP STRUKTUR MIKRO DAN SIFAT MEKANIK BAJA PADUAN Fe-14,8Mn-11,9Al-0,7C

2023-09-23T10:25:05+07:00

Fe-Mn-Al-C alloy steel is a new austenitic stainless steel candidate alloy, where Al and Mn elements replace Cr and Ni elements. After casting alloy steel Fe-14.8 Mn-11.9 Al-0.7 C turned out to have a hardness of up to 42 HRC and difficult to machining. This study specifically aims to further investigate the effect of spheroidizing annealing process on alloy steel Fe-14.8 Mn-11.9 Al-0.7 C by varying the annealing time to increase tensile strength, microstructure stability, and decrease the hardness value. Ingot sheets are formed into several specimens and then annealed at a temperature of 1100 ° with time variations of 45, 60, and 90 minutes. The specimens were tested for chemical composition, microstructure analysis, and mechanical properties. In the microstructure of raw materials obtained Ferrite and austenite phases, based on the results of microstructure photos at the time variations found no new phase and no significant difference, visible ferrite structure becomes larger / more elongated and austenite structure is shrinking. Hardness test results using the highest Vickers method in raw materials amounted to 463.6 kg / mm2 after the annealing process hardness value decreased but not significantly, because after peroses annealing ferrite structure obtained that looks bigger. The results of tensile strength testing of raw materials amounted to 343.58 MPa and obtained the highest stress in the variation time 45 minutes of 422.18 Mpa, or increased by 22.8%.

PENGARUH WAKTU PROSES DEEP CRYOGENIC TREATMENT- TEMPER TERHADAP STRUKTUR MIKRO, KETANGGUHAN DAN KETAHANAN KOROSI PADA PADUAN Fe-14Al-21,3Mn

2023-09-23T10:25:05+07:00

Baja tahan karat merupakan baja paduan dengan sedikitnya 11,5% kromium berdasarkan beratnya. Baja tahan karat austenik adalah baja yang mengandung 18% Cr dan 8% Ni dengan kadar karbon rendah. Paduan yang menjadi kandidat pengganti Fe-Cr-Ni adalah paduan Fe-Al-Mn dengan keunggulan dapat bekerja pada aplikasi temperature medium sampai tinggi dan harga yang relatif murah. Proses Deep Cryogenic Treatment (DCT) bertujuan meningkatkan kekuatan, stabilitas dimensi yang lebih besar atau stabilitas struktur mikro, ketahanan aus, kekerasan, ketangguhan, umur kelelahan dan tegangan sisa tekan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh waktu proses DCT yang dilanjutkan temper terhadap struktur mikro, ketangguhan dan ketahanan korosi baja paduan Fe-14Al-21,3Mn. Proses DCT dilakukan dengan perendaman dalam nitrogen cair pada suhu -196°C, selama 1, 2, 3, 4, dan 5 jam. Selanjutnya dilakukan proses temper yaitu pemanasan pada temperatur 300°C selama 1 jam kemudian didinginkan di suhu ruangan. Pengujian yang dilakukan adalah uji struktur mikro, ketangguhan dan ketahanan korosi. Hasil pengujian struktur mikro menggunakan mikroskop optik menunjukkan bahwa paduan Fe-14Al-21,3Mn setelah proses DCT dilanjut temper tidak terjadi perubahan struktur mikro hanya perubahan bentuk dan ukuran. Hasil uji impak dengan metode Charpy menunjukkan bahwa paduan Fe-14Al-21,3Mn memiliki harga impak sebesar 0,130 J/mm. Setelah proses DCT-temper 1 jam harga impak naik sebesar 0,159 J/mm. Kemudian menurun pada DCT-temper 2, 3, 4, 5 jam namun tidak signifikan. Hasil uji ketahanan korosi paduan Fe-14Al-21,3Mn memiliki nilai ketahanan korosi sebesar 0,0457 mpy. Setelah proses DCT-temper ketahanan korosi terus mengalami peningkatan sampai batas maksimum DCT-temper 4 jam sebesar 0,0815 mpy, kemudian menurun kembali pada DCT-temper 5 jam sebesar 0,0699 mpy.

PERANCANGAN TURBIN FRANCIS UNTUK PLTA DENGAN SPESIFIKASI TINGGI JATUH AIR (H) 100 M, DEBIT (V) 3 M3/S, PUTARAN (N) 750 RPM

2023-09-23T10:25:05+07:00

Turbin air adalah suatu alat yang digunakan untuk mengubah energi potensial menjadi energi mekanik, yang mana energi mekanik ini diubah menjadi energi listrik melalui putaran generator. Perancangan ini berspesifikasi tinggi jatuh air 100 m, debit 3 m³/s, dan putaran 750 rpm, untuk mengengetahui jenis turbin yang dipilih. Berdasarkan daerah kerja turbin dan menghitung kecepatan spesiifik (nq) didapat hasil sebesar 41,08 rpm sehingga dipilih jenis turbin yang akan dirancang adalah turbin Francis. Hasil daya turbin sebesar 2,50 MW. Selanjutnya menentukan segitiga kecepatan sisi masuk dan keluar sudu jalan untuk menentukan ukuran dasar runner. Poros turbin dihitung berdasarkan daya yang dihasilkan turbin. Dari hasil perhitungan yang diperoleh diameter runner 688 mm pada sisi masuk dan 790 mm pada sisi keluar. Sudut sisi masuk sudu sebesar 28,66°, sedangkan pada sisi keluar 30° dengan jumlah sudu 15 buah. Air masuk ke dalam runner diarahkan wicket gate pada sudut 10,75° dengan jumlah sudu 16 buah. Jumlah sudu stay vane sebanyak 16 buah dengan sudut sisi masuk dan keluar 38,36°. Diameter saluran sisi masuk spiral casing diperoleh 818 mm, sedangkan diameter keluar draft tube sebesar 1562 mm. Hasil perencanaan adalah gambar teknik dalam bentuk 2 dimensi dan 3 dimensi.

PENGARUH PERFORMA MESIN YANG MENGGUNAKAN CAMSHAFT STANDAR DAN CAMSHAFT RACING PADA SEPEDA MOTOR HONDA 200 CC

2023-09-23T10:25:05+07:00

Pada penelitian ini akan melakukan perbaikan performa dengan cara memodifikasi noken as (camshaft) pada motor yang digunakan sehari-hari. Pada motor modifikasi mesin telah dilakukan modifikasi pada beberapa sistem dan komponennya untuk meningkatkan performa sepeda motor tersebut. Camshaft merupakan salah satu mekanisme penggerak katup (valve). Di dalam motor empat langkah terdiri dari dua jenis katup, yaitu katup hisap (intake valve) dan katup buang (exhaust valve). Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah camshaft standard sudut 111̊ dan camshaft racing sudut 112̊. Hasil pada penelitian ini menunjukkan pengujian daya pada camshaft standard didapatkan pada rpm 6678 sebesar 20.2 HP sedangkan camshaft racing didapatkan pada rpm 8380 sebesar 27.7 HP. Untuk pengujian torsi camshaft standard didapatkan pada rpm 5515 sebesar 22,95 NM sedangkan camshaft racing didapatkan pada rpm 4788 sebesar 26.28 NM.

ANALISIS PROSES DEEP CRYOGENIC TREATMENT – TEMPER PADA PADUAN Fe-14,6Cr-10Mn TERHADAP STRUKTUR MIKRO, KEKERASAN DAN KETAHANAN KOROSI

2023-09-23T10:25:05+07:00

Baja paduan Fe-14,6Cr-10Mn termasuk dalam seri austenitic stainless steel. Paduan ini memiliki kelebihan yaitu ketahanan terhadap korosi, namun kekurangannya adalah ketangguhannya rendah. Tujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari pengaruh proses DCT-Temper pada baja paduan Fe-14,6Cr-10Mn terhadap struktur mikro, kekerasan dan ketahanan korosi. Tahapan penelitian dimulai dari persiapan spesimen dengan memotong paduan Fe-14,6Cr-10Mn. Proses DCT dilakukan dengan perendaman dalam nitrogen cair pada suhu -196°C dengan variasi waktu 1 jam, 2 jam, 3 jam, 4 jam, 5 jam, dilanjutkan dengan proses temper pada suhu 300°C selama 2 jam, dan kemudian didinginkan di udara. Pengujian yang dilakukan meliputi uji struktur mikro, uji kekerasan Vickers, dan uji ketahanan korosi dengan metode kehilangan berat. Hasil pengujian menunjukkan bahwa paduan Fe-14,6Cr-10Mn termasuk dalam baja paduan tinggi. Foto struktur mikro menunjukkan baja paduan Fe-14,6Cr-10Mn terdiri atas struktur austenit dan ferit, termasuk kategori duplex stainless steel. Nilai kekerasan awal sebesar 243,9 kg/mm2, Setelah proses DCT-Temper, terjadi peningkatan kekerasan dan kekerasan tertinggi terdapat pada spesimen DCT-Temper pada waktu perendaman 5 jam sebesar 291,5 kg/mm2. Hasil uji korosi menunjukkan bahwa baja paduan Fe-14,6Cr-10Mn memiliki laju korosi sebesar 0,00217 MPY. Setelah proses DCT-Temper, laju korosi cenderung turun, dengan nilai minimum sebesar 0,00102 MPY pada spesimen DCT-Temper waktu perendaman 1 jam, termasuk dalam kategori luar biasa baik.

PENGARUH WAKTU PROSES DCT PADA BAJA MANGAN DENGAN PENAMBAHAN 17,4 Cr DAN 18,4 Cr TERHADAP STRUKTUR MIKRO, KEKERASAN DAN KEAUSAN

2023-09-23T10:25:05+07:00

Baja mangan austenitik atau baja mangan tinggi merupakan salah satu baja paduan yang mengandung 0,9-1,2 % karbon dan 11-14 % mangan. Tingginya kadar karbon dan mangan membuat material ini pada temperatur kamar mengandung fasa austenite yang sangat dominan. Baja ini memiliki ketahanan terhadap keausan, kekerasan yang cukup tinggi, ketangguhan yang baik dan tahan terhadap korosi. Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah untuk menganalisis pengaruh waktu proses Deep Cryogenic Treatment (DCT) pada baja mangan dengan penambahan 17,4 Cr dan 18,4 Cr terhadap struktur mikro, kekerasan dan keausan. Tahapan penelitian dimulai dari persiapan spesimen yaitu memotong paduan Fe-Cr-Mn untuk uji komposisi, uji struktur mikro, uji kekerasan dan uji keausan. Proses Deep Cryogenic Treatment dilakukan dengan perendaman dalam nitrogen cair pada temperatur - 196°C dengan variasi waktu 1 jam, 2 jam, 3 jam, 4 jam, dan 5 jam, dilanjutkan pengembalian kembali ke suhu kamar (warming). Pengujian yang dilakukan adalah uji struktur mikro dengan mikroskop optik, uji kekerasan menggunakan metoda Vickers dan uji keausan menggunakan metoda Ogoshi. Hasil pengujian komposisi kimia pada ø 12 mm menunjukkan persentase kandungan Fe 71,22%, Cr 17,39%, Mn 9,35%, C 0,09% sedangkan pada ø 14 mm menunjukkan presentase kandungan Fe 69,95%, Cr 18,44%, Mn 9,39%, C 0,09% sehingga termasuk baja paduan tinggi. Pengamatan struktur mikro menunjukkan paduan ini mempunyai struktur austenit dan ferit, dimana proses Deep Cryogenic Treatment pada semua variasi waktu menghasilkan struktur austenit dan ferit. Nilai kekerasan paduan Fe-Cr-Mn pada spesimen raw material ø 12 mm sebesar 241,5 kg/mm² dan pada ø 14 mm sebesar 310,6. Proses DCT ø 12 mengalami penurunan sedangkan ø 14 mm mengalami peningkatan. Hasil uji keausan pada ø 12 mm sebesar 0,000213 mm³/kg.m sedangkan keausan pada ø 14 mm sebesar 0,000176 dengan waktu perendaman Deep Cryogenic Treatment selama 5 jam, semakin rendah nilai kekerasan maka akan menyebabkan nilai keausan semakin tinggi.

PENGARUH TEMPERATUR PROSES AUSTEMPER BESI TUANG PADUAN Al (2,17%) TERHADAP STRUKTUR MIKRO, KEKERASAN DAN KEAUSAN

2023-09-23T10:25:05+07:00

Besi tuang kelabu merupakan salah satu material yang banyak digunakan sebagai komponen mesin karena mempunyai sifat mampu cor dan sangat murah. Penelitian ini bertujuan menganalisis bagaimana pengaruh temperature proses austemper besi tuang paduan Al (2,17%) terhadap struktur mikro, kekerasan dan keausan. Bahan yang digunakan adalah besi tuang paduan Al (2,71%) berbentuk ingot. Proses austemper di mulai dengan pemanasan pada suhu 900°C selama 1 jam, di lanjutkan dengan pencelupan dalam garam cair (65%KOH+35%NaOH) pada temperatur 250°C, 300°C, 350°C, 400°C, 450°C selama 20 menit. Pengujian yang dilakukan adalah uji komposisi kimia menggunakan alat spectrometer, uji struktur mikro menggunakan alat inverted metallurgy microscope, uji kekerasan menggunakan metode Brinell dan uji keausan metode Ogoshi. Hasil uji komposisi kimia menunjukkan kadar unsur utama (Fe) 88,21%, unsur paduan utama Aluminium (Al) 2,17%, dan Karbon (C) 6,07%, termasuk besi tuang paduan Al. Hasil uji struktur mikro menunjukkan besi tuang paduan Al (2,17%) struktur ferit, grafit dan perlite. Pada proses austemper temperatur 250⁰C perlite berubah menjadi bainit, semakin tinggi temperatur stuktur bainit semakin berkurang dan menghilang pada temperatur 450⁰C. Hasil uji kekerasan dengan metode Brinell menunjukkan besi tuang paduan Al (2,17%) memiliki nilai kekerasan 156,20 kg. Setelah dilakukan proses austemper nilai kekerasan naik mencapai nilai maksimal di austemper 250⁰C (201,71 BHN) kemudian turun kembali mencapai minimum di austemper 400⁰C (169,24 BHN). Hasil uji keausan menunjukkan besi tuang paduan Al (2,17%) memiliki keausan 0,000150mm³/kg.m. Setelah dilakukan proses austemper nilai keausan menurun mencapai nilai terendah di temperatur 250⁰C sebesar 0,000066mm³/kg.m. Kemudian meningkat kembali mencapai maximum di temperatur 450⁰C sebesar 0,000146mm³/kg.m.