Garuda - Garba Rujukan Digital

Ketahanan Korosi Paduan Cu-Zn 70/30 Setelah Proses Thermomechanical Controlled Process (TMCP) [Corrosion Resistance of Cu/Zn 70/30 Alloy from Thermomechanical Controlled Process (TMCP)] Febriyanti, Eka; Ridhowati, Ayu Rizeki; Riastuti, Rini
Metalurgi Vol 32, No 1 (2017): Metalurgi Vol. 32 No. 1 April 2017
Publisher : Pusat Penelitian Metalurgi dan Material - LIPI

Cu-Zn alloy (70/30) alloy is widely used as water tubing in industrial application. From some references reveal that chloride ion exist along pipeline. Interaction between chloride ion and Cu-Zn alloy promote corrosion process then reduce the tube performance. The aim of this research is to improve the corrosion resistance of Cu-Zn alloy by developing TMCP (thermo mechanical controlled process). The specimens are warm rolled at 300°C with reverse rolling system at deformation 25%, 30%, and 35%. Corrosion resistance of specimen is then measured by polarisation method using 0.1 M HCl. Experimental results indicate that by increasing reduction from 31.61% to 48.39%, the corrosion rate decrease from 0.564 mm/year to 0.426 mm/year. AbstrakPaduan Cu-Zn (70/30) kerap digunakan sebagai saluran pipa untuk menyalurkan air. Pada saluran pipa tersebut umumnya ditemukan ion klorida. Produk korosi yang terbentuk pada paduan Cu-Zn akibat interaksi dengan ion Cl- dapat menurunkan efisiensi kerja alat. Oleh karena itu, pada penelitian ini digunakan metode pengembangan lebih lanjut untuk meningkatkan ketahanan korosi paduan Cu-Zn dengan Thermomechanical Control Process (TMCP). Pengerjaan warm rolling dilakukan dengan metode bolak-balik sebanyak 2x25%, 2x30%, dan 2x35% pada suhu 300oC ditambah dengan pemanasan selama 120 menit untuk mengurangi efek pengerasan ketika TMCP sebelum pass kedua dilakukan. Dari hasil penelitian didapatkan bahwa dengan peningkatan reduksi dari sebesar 31,61% hingga 48,39%, ukuran diameter butir rata-rata menurun dari 50.53μm menjadi 24.41μm menyebabkan penurunan laju korosi dari 0.564 mm/year menjadi 0.426 mm/year.

Pengaruh Anneal Hardening Dan % Reduksi Warm Rolling Terhadap Sifat Mekanik Paduan Cu-Zn 70/30 [Influence of Anneal Hardening And Warm Rolling % Reduction To Mechanical Properties of Cu-Zn 70/30] Febriyanti, Eka; Priadi, Dedi; Riastuti, Rini
Metalurgi Vol 31, No 1 (2016): Metalurgi Vol. 31 No. 1 April 2016
Publisher : Pusat Penelitian Metalurgi dan Material - LIPI

Copper alloy has many uses in industry. However, in its application requires high mechanical properties. Therefore, copper alloys has been hardened conventionally by solution and/or precipitation hardening and dispersion hardening then is experienced with anneal hardening mechanism through an annealing process at 150-300 °C. In this research, Cu-Zn 70/30 alloys was subjected to warm rolling with 50% and 60% in reduction percentage followed by annealing. Several examinations was done after warm rolling such as microhardness testing, tensile testing, metallography, and FESEM (field emission scanning electron microscope). The results show that anneal hardening was occured at 300 °C followed by increasing of hardness value, tensile strength, and decreasing of elongation. Anneal hardening mechanism in Cu-Zn 70/30 was obtained by increasing % reduction during warm rolling and anneal process. This is caused by Zn element which is segregated into dislocation and observed with FESEM analysis as deformation band. With increasing of % reduction to Cu-Zn 70/30 alloy will also results denser and thicker deformation bands.AbstrakPaduan tembaga memiliki banyak kegunaan dalam bidang industri. Namun, dalam aplikasinya membutuhkan sifat mekanis yang tinggi. Oleh karena paduan tembaga sulit dilakukan pengerasan secara konvensional seperti alloying, precipitation hardening, dan dispersion hardening maka yang dilakukan adalah dengan mekanisme anneal hardening melalui proses anil pada suhu 150-300 °C. Pada penelitian ini, paduan Cu-Zn 70/30 dilakukan warm rolling pada suhu 300 °C dengan presentase reduksi 50% dan 60%. Karakterisasi yang dilakukan setelah proses di atas adalah uji kekerasan secara mikro, uji tarik, pengamatan metalografi, dan analisa dengan FESEM (field emission scanning electron microscope). Hasil pemeriksaan menunjukkan bahwa efek anneal hardening muncul pada suhu 300 °C yang diikuti dengan peningkatan nilai kekerasan dan kekuatan tarik, namun persen elongasinya menurun. Dengan semakin besarnya % reduksi warm rolling diikuti dengan proses anneal yang dilakukan terhadap paduan Cu-Zn 70/30 mengakibatkan terjadinya anneal hardening. Hal ini disebabkan karena adanya unsur Zn yang tersegregasi dalam dislokasi dan teramati dengan FESEM sebagai pita-pita deformasi (deformation band). Dengan meningkatnya % reduksi yang diberikan pada paduan juga akan menghasilkan pita-pita deformasi yang semakin rapat dan tebal.

PENGARUH THERMOMECHANICAL CONTROLLED PROCESSED (TMCP) TERHADAP PENGHALUSAN BUTIR DAN SIFAT MEKANIK PADUAN Cu-Zn 70/30[Influence of Thermomechanical Controlled Process on the Grain Size and Mechanical Properties of Cu-Zn 70/30] Febriyanti, Eka
Metalurgi Vol 30, No 3 (2015): Metalurgi Vol. 30 No. 3 Desember 2015
Publisher : Pusat Penelitian Metalurgi dan Material - LIPI

Paduan Cu-Zn 70/30 secara luas digunakan dalam banyak produk industri karena sifatnya yang unggul dan belum ada penggantinya. Beberapa karakteristik unggul yang dimiliki oleh paduan Cu-Zn 70/30 antara lain bersifat lunak, ulet, kuat, mudah dibentuk, dan sifat mekanisnya dapat dengan mudah ditingkatkan baik dengan pengerjaan dingin maupun solid solution alloying. Oleh karena itu, untuk memperoleh material paduan Cu-Zn 70/30 maka dilakukan riset baik berupa material baru maupun modifikasi dari jenis material yang sudah ada agar sesuai dengan kebutuhan industri. Untuk meminimalisir biaya produksi namun tetap menghasilkan sifat mekanis yang baik tanpa penambahan paduan maka dikembangkan metode penghalusan butir yang mengacu pada hukum Hall-Petch. Dengan metode penghalusan butir didapatkan sifat mekanis material yang tinggi terutama kekuatan luluh dan kekerasan. Salah satu alternatif proses fabrikasi untuk mengoptimalkan sifat mekanik paduan Cu-Zn 70/30 yaitu salah satunya dengan metode thermomechanical controlled process (TMCP). TMCP merupakan suatu proses perubahan bentuk suatu material dengan cara memberikan regangan plastis yang besar dan terkontrol terhadap material. TMCP dengan menggunakan variasi persentase deformasi sebanyak 32.25%, 35.48%, dan 38.7% dari penelitian canai hangat di suhu 500oC secara double pass reversible dilakukan pada pelat paduan Cu-Zn 70/30. Untuk paduan Cu-Zn 70/30 range pengerjaan canai hangat berada pada 0.4 s/d 0.6 Tm yaitu berkisar antara suhu 382oC-573oC. Dengan pengamatan metalografi maka didapat ukuran butir yang semakin menurun sebesar 29.53 μm di bagian tepi dan 33.47 μm di bagian tengah pada derajat deformasi 38.7%. Sedangkan dengan melakukan pengujian tarik menggunakan mesin uji tarik universal testing machine dapat dilihat bahwa pada material paduan Cu-Zn 70/30 dengan derajat deformasi 38.7% menghasilkan nilai ultimate tensile strength (UTS) sebesar 533 MPa, yield strength (YS) sebesar 435 MPa, dan persentase elongasi yang rendah sebesar 10%. Untuk hasil pengujian kekerasan menggunakan vickers hardness tester menghasilkan kekerasan sebesar 155 HV untuk bagian tepi dan 146 HV untuk bagian tengah pada derajat deformasi 38.7%. AbstractCu-Zn 70/30 alloys are widely used in many industrial products because of its superior characteristic andthere is no substitute. To obtain Cu-Zn alloy material whose higher mechanical properties then it is doneresearch in the form of new material or modification material from existing types of materials to appropriatewith industry necessary. To minimize production cost, but it still produce good mechanical properties withoutthe addition of alloy then it is developed grain refinement method which refers to Hall-Petch law. One offabrication process alternative to optimize the mechanical properties of Cu-Zn 70/30 alloy namely thermomechanical controlled processed (TMCP) method. TMCP is conducted to Cu-Zn 70/30 alloy in variousdeformation percentage at a level of 32.25% 35.48%, and 38.7% at 500oC by double pass reversible method.For Cu-Zn 70/30 alloy the range suhu of TMCP is between 0.4-0.6 melting temperature or between 382°C-573°C. By metallographic examination is obtained decreasing of grain size of 29.53 μm at the edges and of33.47 μm in the central part sample on 38.7% deformation degree. Meanwhile, by tensile testing can be seenthat Cu-Zn 70/30 alloy material with 38.7% deformation degree produces ultimate tensile strength (UTS)value of 533 MPa, yield strength (YS) value of 435 MPa, and elongation percentage value of 10%. Thehardness value obtained approximately around 155 HV to 146 HV in the edges to the middle part of materialon 38.7% deformation degree.

ANALISA KERUSAKAN PIPA EKSPAN PADA KETEL UAP UNIT PENGOLAHAN MINYAK BUMI[Failure Analysis of Tube Expand in Oil Processing Unit Boiler System] Febriyanti, Eka
Metalurgi Vol 27, No 3 (2012): Metalurgi Vol.27 No.3 Desember 2012
Publisher : Pusat Penelitian Metalurgi dan Material - LIPI

ANALISA KERUSAKAN PIPA EKSPAN PADA KETEL UAP UNIT PENGOLAHAN MINYAKBUMI. Tulisan ini membahas tentang kombinasi antara serangan lelah dan korosi sebagai faktor penyebabkebocoran pipa ekspan dari ketel uap dan memberi solusi pencegahan pada kasus yang sama pada masa yangakan datang. Pemeriksaan pada pipa radiant section dari ketel uap menggunakan metode pengamatan visual,fraktografi, struktur mikro, uji kekerasan, analisa komposisi kimia, pemeriksaan SEM (scanning electronmicroscope), serta uji komposisi produk korosi dengan EDS (energy dispersive spectroscopy). Hasilmetalografi memperlihatkan retak transgranular merambat dari diameter luar ke permukaan dalam. Analisaproduk korosi dengan EDS juga mengkonfirmasikan bahwa produk korosi berupa besi oksida terdapat padapermukaan luar pipa ekspan yang diteliti. Korosi terjadi karena proses pembakaran yang tidak sempurna dalamsistem ketel uap, sementara kelelahan pada material pipa (fatigue) muncul akibat perpaduan antara siklus beban(vibration load) dan dinamika temperatur. Sehingga disimpulkan bahwa penyebab kerusakan adalah kombinasiantara serangan fatigue dan proses korosi yang muncul pada diameter luar pipa ekspan dari ketel uap. AbstractThis paper discussed about combinations between fatigue and corrosion as a factor that cause expand tubeleaking of boiler, and give solution to prevent similar case in future. Examinations are carried out such asvisual and macrography, metallography, hardness testing, chemical composition analysis, SEM (scanningelectron microscope) and EDS (energy dispersive spectroscopy). Microstructure examination showstransgranular cracks propagated from outside into inside diameter. Additional data obtained from EDSanalysis confirm the presence of iron oxide as a corrosion product on the surface of expand tube. Corrosionwas occured due to imperfect firing process on boiler system, while fatigue failure was initiated by cyclic ofloading and temperature. This study concluded that the failure occured due to fatigue failure and corrosion onthe expand pipe of boiler system.

ANALISIS KERUSAKAN PIPA BAFFLE PADA SISTEM HEAT EXCHANGER SUATU PROSES TRANSFER PANAS[Failure Analysis of Baffle Tube on Heat Exchanger System in Heat Transfer Process] Febriyanti, Eka
Metalurgi Vol 28, No 3 (2013): Metalurgi Vol.28 No.3 Desember 2013
Publisher : Pusat Penelitian Metalurgi dan Material - LIPI

TRANSFER PANAS. Tulisan ini membahas tentang kombinasi antara serangan erosi (pengikisan) danproses korosi yang terjadi pada permukaan luar sebagai faktor penyebab kebocoran pipa baffle dari heatexchanger dan memberi solusi pencegahan pada kasus yang sama di masa yang akan datang. Heatexchanger merupakan alat yang berfungsi untuk memindahkan panas dari cairan bertemperatur tinggi kecairan yang bertemperatur lebih rendah melalui mekanisme kombinasi antara konduksi dan gaya konveksi.Ketika heat exchanger rusak maka dapat mempengaruhi seluruh sistem dari transfer panas. Pada penelitianini pipa baffle dari heat exchanger yang rusak diperiksa dengan metode analisa kerusakan untukmenemukan penyebab kerusakan. Beberapa pemeriksaan dan pengujian dilakukan pada permukaan pipauntuk memperoleh data lengkap untuk analisa. Pemeriksaan pada pipa baffle dari heat exchangermenggunakan metode pengamatan visual, fraktografi, struktur mikro, uji kekerasan, analisa komposisikimia, pemeriksaan SEM (scanning electron microscopy), serta uji komposisi produk korosi dengan EDS(energy dispersive analyze X-ray). Hasil pengamatan secara visual memperlihatkan adanya penipisandinding akibat serangan erosi dan kehadiran produk korosi pada permukaan luar pipa baffle. Sebagaitambahan, dari analisa produk korosi juga mengkonfirmasikan bahwa produk korosi mengandung ionagresif/ion korosif seperti ion Sulfur (S2-). Erosi muncul diindikasikan adanya semburan uap dari pipalainnya yang mengalami bocor di steam drum. Dengan kehadiran partikel keras (hard particle) sepertipartikel keras pada debu bahan bakar di aliran turbulensi semburan maka dapat mempercepat prosesmekanisme erosi. Setelah proses erosi, permukaan dinding luar pipa baffle terbuka lalu bereaksi denganlingkungan korosif yaitu ion Sulfur (S2-) dari debu bahan bakar sehingga terjadilah fenomena korosi. Jadi,dapat disimpulkan bahwa penyebab kerusakan adalah kombinasi antara serangan erosi dan proses korosiyang muncul di permukaan luar pipa baffle pada heat exchanger. abstractThis paper discussed about combination between erosion attack and corrosion process as a factor cause ofbaffle tube leaking in heat exchanger system and given some solution to prevent similar case in future. Heatexchangers transfer heat from a hot fluid to a colder fluid through the combined mechanisms of conductionand forced convection. When the heat exchanger fail, all of the processing system could be affected. In thisresearch the failed baffle tubes of heat exchanger were investigated by failure analysis methods to find thecaused of the failure. Several examinations were carried out to the baffle tubes to obtain detailed data foranalysis. Examinations are carried out such as visual and fractography, microstructure, hardness testing,chemical composition analysis of baffle tube material, SEM and EDS. Visual examination shows wallthinning which caused by erosion attack and corrosion product at outside surfaces of baffle tube. Additionaldata obtained from EDS analysis confirm aggresive / corrosive ion such as Sulphur ion (ion S2-) whichspreaded around pipe surface investigated. Erosion attack is caused by steam burst from another pipe whichhave experienced leaking at steam drum. So, it can be concluded that the cause of failure are combinationbetween erosion attack and corrosion process on the outside surfaces of baffle tube.

Pengaruh Suhu Dan Persentase Reduksi Terhadap Limit Drawing Ratio (LDR) Pada Proses Metal Forming Paduan 70Cu-30Zn [Effect of Temperature and Reduction Percentage to Limit Drawing Ratio (LDR) on Metal Forming of 70Cu-30Zn Alloy] Suhadi, Amin; Febriyanti, Eka; Handayani, Tri; Riastuti, Rini
Metalurgi Vol 31, No 2 (2016): Metalurgi Vol. 31 No. 2 Agustus 2016
Publisher : Pusat Penelitian Metalurgi dan Material - LIPI

In metal forming, LDR parameter determination has an important role on the quality of the product. Therefore, characteristic data such as load bearing capacity limit of material should be known prior to the metal forming process. In this research, 70Cu-30Zn alloy with 70% Cu and 30% Zn which is widely done in metal forming especially deep drawing is used as samples. The samples are warm rolled at various temperatures and reduction percentages and then deep drawn by swift cup method based on ASTM E 643-15. To find LDR value, further analysis are done by FEM (finite element method) simulation and calculation for swift cup result based on formula as stated in ASTM E 6431-15 standard. Characterization is conducted by hardness test and micro structure examinations. Result of this reseach show that the LDR value is not significantly affected by reduction percentage but strongly affected by working temperature, where the highest temperature of metal forming has been given, the highest limit drawing ratio (LDR) could be obtained. AbstrakPenentuan nilai parameter LDR (limit drawing ratio) pada proses metal forming sangat berpengaruh terhadap kualitas produk, karena itu sebelum melakukan proses pengubahan bentuk diperlukan data mengenai batas kemampuan dari logam untuk menerima gaya pada proses tersebut. Pada penelitian ini digunakan paduan Cu- Zn dengan komposisi 70% Cu dan 30% Zn yang banyak dipakai pada proses pengubahan bentuk terutama deep drawing. Paduan 70Cu - 30Zn dilakukan proses warm rolling pada berbagai suhu dan persentase reduksi, kemudian dilakukan uji deep drawing dengan metode swift cup sesuai standar ASTM E 643-15. Untuk mencari nilai LDR, dilakukan simulasi menggunakan FEM (finite element method) dan perhitungan hasil swift cup dengan rumus sesuai stadar ASTM E 643-15. Karakterisasi yang dilakukan adalah pengamatan struktur mikro dan uji keras. Hasil dari penelitian menunjukkan bahwa nilai LDR tidak dipengaruhi oleh % reduksi tetapi sangat dipengaruhi oleh suhu saat pengerjaan dilakukan, dimana makin tinggi suhu proses metal forming, makin tinggi nilai LDR akan dihasilkan.

Title

Found 6 Documents
Search
Journal : Metalurgi

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Title Search

Found 6 Documents Search Journal : Metalurgi

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Title

Found 6 Documents
Search
Journal : Metalurgi