2009

VOLUME 25 NOMOR 3, DESEMBER 2010 ISSN 0126 – 3188

AKREDITASI : SK 187/AU1/P2MBI/08/2009

Penanggung Jawab: Kapuslit Metalurgi – LIPI Dewan Redaksi : Ketua Merangkap Anggota: Ir. Bambang Sriyono Dipl.Ing. Anggota: Dr. Ir. Rudi Subagja Dr. Ir. F. Firdiyono Dr. Agung Imadudin Dr. Efendi Mabruri Ir. Adil Jamali, M.Sc (UPT BPM – LIPI) Prof. Riset. Dr. Ir. Pramusanto (Puslitbang TEKMIRA) Prof. Dr. Ir. Johny Wahyuadi, DEA (UI) Dr. Ir. Sunara, M.Sc (ITB) Sekretariat Redaksi: Dedi Irawan, ST Daniel Panghihutan Malau, ST Arif Nurhakim, S.Sos Penerbit: Pusat Penelitian Metalurgi – LIPI Kawasan PUSPIPTEK, Serpong, Gedung 470 Telp: (021) 7560911, Fax: (021) 7560553 Alamat Sekretariat: Pusat Penelitian Metalurgi – LIPI Kawasan PUSPIPTEK, Serpong, Gedung 470 Telp: (021) 7560911, Fax: (021) 7560553 E-mail: [email protected] Majalah ilmu dan teknologi terbit berkala setiap tahun, satu volume terdiri atas 3 nomor.

Pengantar Redaksi …………….xxvii Abstrak ……………………………..xxix Analisa Kerusakan Lapisan Kobalt pada Piringan Katup Buang Mesin Diesel Ika Kartika dan Kawan-kawan ……….. 119

Perilaku Oksidasi Baja Tahan Karat Feritik Fe-Cr-Mo selama Proses Aniling pada Temperatur 12000C Fatayalkadri Citra dan Bambang S ….…129

Pembentukan Fasa Intermetalik Nb 3 Sn pada Proses Pembuatan Kawat Super Konduktor dengan Metode Internal Tin Pius Sebleku ……………………………… 139

Pembuatan Material CaMnO 3 sebagai Thermoelektrik Type-N dari Bahan CaCO 3 dan MnCO 3 untuk Pembangkit Listrik Tenaga Panas Lusiana dan Kawan-kawan……...……... 147

Analisa Retak pada Pelat Tipis Paduan Al-17Mg-1Si Hasil Pembekuan Cepat dengan Twin Roll Pengecor Saefudin dan Ika Kartika ………………. 155

Sintesis, Analisis Korosi dan Toksisitas pada Material Biokompatibel Co-Cr-Mo Sulistioso GS dan Kawan-kawan…….......163

Indeks

xxvi | Majalah Metalurgi, V 25.3.2010, ISSN 0126-3188

PENGANTAR REDAKSI Syukur Alhamdulillah Majalah Metalurgi Volume 25 Nomor 3, Desember 2010 kali ini menampilkan 6 buah tulisan. Makalah pertama, yaitu “Analisa Kerusakan Lapisan Kobalt pada Piringan Katup Buang Mesin Diesel” yang disampaikan oleh Ika Kartika, Budi Priyono, Cahyo Sutowo, Edi PU, dan Tri Arini. Fatayalkadri Citrawati dan Bambang Sriyono menulis tentang “Perilaku Oksidasi Baja Tahan Karat Feritik Fe-Cr-Mo Selama Proses Aniling pada Temperatur 1.200°C”. Makalah selanjutnya ditulis oleh Pius Sebleku tentang “Pembentukan Fasa Intermetalik Nb3Sn pada Proses Pembuatan Kawat Superkonduktor dengan Metoda Internal Tin”. Sementara itu, Lusiana, Edi Herianto, dan Sigit Dwi Y menyajikan tulisan “Pembuatan Material CaMnO3 Sebagai Themoelektrik Type-N dari Bahan CaCO 3 dan MnCO 3 untuk Pembangkit Listrik Tenaga Panas”. Saefudin dan Ika Kartika menyampaikan tulisan tentang “Analisa Retak pada Pelat Tipis Paduan Al -17Mg-1Si Hasil Pembekuan Cepat dengan Twin Roll Pengecor”. Tulisan berikutnya disajikan oleh Sulistioso G.S., Andika W..P, Irma Suparto, dan Silmi Mariya dengan tulisan “Sintesis, Analisis Korosi, dan Toksisitas pada Material Biokompatibel Co-Cr-Mo”. Semoga penerbitan Majalah Metalurgi volume ini dapat bermanfaat bagi perkembangan dunia penelitian di Indonesia.

REDAKSI

Pengantar Redaksi|

xxvii

xxviii | Majalah Metalurgi, V 25.3.2010, ISSN 0126-3188

METALURGI (Metallurgy) ISSN 0126 – 3188 Vol 25 No. 3 Desember 2010 Kata Kunci bersumber dari artikel. Lembar abstrak ini boleh diperbanyak tanpa izin dan biaya. UDC (OXDCF) 620.18 Ika Kartika, Budi Priyono, Cahyo Sutowo, Eddy P. Utomo dan T. Arini (Puslit Metalurgi – LIPI) Analisa Kerusakan Lapisan Kobalt pada Piringan Katup Buang Mesin Diesel Metalurgi, Volume 25 No.3 Desember 2010 Kerusakan telah terdeteksi pada lapisan piringan katup buang mesin diesel. Kerusakan teramati berupa retak, terlepasnya lapisan piringan katup buang serta adanya deposit pada permukaan dasar katup buang. Permukaan patahan memperlihatkan beberapa indikasi yang menunjukkan terjadinya aus. Untuk mengidentifikasi penyebab kerusakan beberapa pengujian telah dilakukan seperti pengamatan visual secara makro, analisa komposisi kimia, kekerasan mikro dengan vickers, metalografi, fraktografi patahan dengan SEM dan analisa kualitatif deposit dengan EDX. Hasil analisa komposisi kimia menunjukkan bahwa lapisan katup buang terbuat dari paduan kobalt Stellite-1, sedangkan piringan katup buang terbuat dari baja cor tahan panas paduan Cr-Ni-Mn. Fraktografi pada permukaan area patahan menunjukkan lapisan piringan katup buang telah mengalami keausan sliding. Fenomena ini lebih jauh dapat mengakibatkan patah lelah pada area tersebut. Kata kunci: Lapisan piringan katup buang, Material tahan aus berbasis kobalt, Fenomena sliding wear, Patah lelah Fracture was detected on exhaust valve plate coating layer of engine diesel. These fractures are showed as a crack, loss of exhaust valve coating layer and deposit content on the face of exhaust valve. Fracture surface exhibits several indications of wear failure modes. In order to identify cause of failure, several examinations are carried out such as macro visual, chemical analysis, vicker’s micro hardness, metallography, fractography by SEM and deposit analysis by EDX qualitatively. The results of chemical composition present that material for exhaust valve coating layer is made from Stellite-1 cobalt alloy, whereas exhaust valve plate is heat resistant cast steel of Cr-Ni-Mn alloy. Fractography on surface fracture area visually showed wear damage, while by SEM demonstrates that sliding wear was occurred on the coating layer of exhaust valve plate. Further this phenomenon can also lead to the fatigue fracture on that area. Keywords: Exhaust valve plate, Wear resistant material of cobalt base alloy, Sliding wear phenomena, Fatigue fracture

Abstrak

| xxix

METALURGI (Metallurgy) ISSN 0126 – 3188 Vol 25 No. 3 Desember 2010 Kata Kunci bersumber dari artikel. Lembar abstrak ini boleh diperbanyak tanpa izin dan biaya. UDC (OXDCF) 620.17 Fatayalkadri Citrawati dan Bambang Sriyono (Puslit Metalurgi – LIPI) Perilaku Oksidasi Baja Tahan Karat Feritik Fe-Cr-Mo Selama Proses Aniling pada Temperatur 1200°C Metalurgi, Volume 25 No.3 Desember 2010 Salah satu proses fabrikasi baja tahan karat austenitik bebas Ni, melibatkan proses aniling temperature tinggi dengan atmosfer nitrogen, namun pembentukan senyawa oksida selama proses berlangsung pada permukaan baja tahan karat feritik Fe-Cr-Mo dapat menghambat proses difusi nitrogen ke dalam logam. Untuk baja tahan karat feritik, senyawa oksida yang dominan terbentuk adalah senyawa Cr 2 O 3 . Senyawa ini dapat terbentuk pada temperatur tinggi dengan keberadaan oksigen pada tekanan tertentu. Perilaku pembentukan senyawa oksida kromium ini mengikuti grafik parabolik. Pada percobaan ini, ketebalan rata-rata maksimum yang dibentuk oleh senyawa-senyawa oksida pada Baja A (27% berat Cr) dicapai pada lama waktu proses 24 jam, selanjutnya ketebalannya menurun seiring dengan semakin lamanya waktu proses, perilaku ini juga terjadi pada Baja B (21% berat Cr). Perbedaan signifikan dari kedua baja ini terletak pada ketebalan lapisan oksida yang terbentuk, pada waktu proses selama 8 jam, Baja A memiliki ketebalan lapisan oksida lebih tinggi, semakin lama waktu proses dialami oleh kedua baja, Baja B memiliki ketebalan lapisan oksida yang lebih tinggi, yaitu untuk waktu proses 12 jam, 24 jam, 48 jam dan 72 jam. Kemungkinan hal ini disebabkan karena pada Baja A, kandungan Cr yang lebih tinggi jika berinteraksi dengan oksigen untuk waktu yang lebih lama, lebih banyak yang bereaksi membentuk CrO 3 gas atau gas-gas senyawa oksida kromium lainnya. Kata kunci : Baja tahan karat feritik, Oksidasi, Aniling, Temperatur tinggi, Perlakuan panas One of Ni free austenitic stainless steel fabrication methods involves high temperature annealing process in nitrogen atmosphere, however the formation of oxide compound during the process on ferritic stainless steel Fe-Cr-Mo surface is able to prevent nitrogen to diffuse into the steel. For ferritic stainless steel, the most dominant oxide compound form is Cr 2 O 3 . This compound is able to form at high temperature along with the presence of oxygen at certain level of pressure. The behaviour of this oxide compound follows parabolic law. In this experiment, the maximum average thickness formed by the oxide compounds on Steel A (27 w%t Cr) was achieved when the steel processed for 24 hours, afterwards the thickness decrease as the process time increase, this behaviour also found in Steel B (21 wt% Cr). The significant difference between these steels laid on their oxide thickness, during 8 hours process, Steel A oxide thickness is higher than that of Steel B, the longer the process hour applied to both steels, Steel B has higher oxide thickness than Steel A, this is for 12 hours, 24 hours, 48 hours and 72 hours processing time. This might happened due to the formation of volatile species in Steel A during longer processing time, such as CrO 3 gas or other volatile oxide compounds of chromium. Keywords : Ferritic stainless steel, Oxidation, Annealing, High temperature, Heat treatment

xxx | Majalah Metalurgi, V 25.3.2010, ISSN 0126-3188

METALURGI (Metallurgy) ISSN 0126 – 3188 Vol 25 No. 3 Desember 2010 Kata Kunci bersumber dari artikel. Lembar abstrak ini boleh diperbanyak tanpa izin dan biaya.

UDC (OXDCF) 621.319 Pius Sebleku (Puslit Metalurgi – LIPI) Pembentukan Fasa Intermetalik Nb3Sn pada Proses Pembuatan Kawat Superkonduktor dengan Metode Internal Tin Metalurgi, Volume 25 No.3 Desember 2010 Kualitas kawat superkonduktor Cu-Nb-Sn utamanya diukur dari nilai rapat arus (Jc) yang dihasilkan. Semakin banyak senyawa Nb 3 Sn yang terbentuk, maka Jc semakin tinggi. Studi penelitian ini berangkat dari permasalahan optimalisasi pembentukan senyawa superkonduktif Nb 3 Sn, yang sejauh ini diantisipasi dengan cara memperbanyak jumlah monofilamen di dalam kawat. Akan tetapi hal ini berpotensi langsung pada peningkatan biaya produksi. Penelitian ini bertujuan untuk dapat memberikan gambaran tentang evolusi fasa yang terjadi antara Cu, Nb, dan Sn di dalam sistem superkonduktor Cu-Nb-Sn. Hasil ini diharapkan dapat memprediksi intensitas dan kuantitas pembentukan senyawa Nb 3 Sn. Prediksi ini dapat dijadikan bahan pertimbangan untuk mendesain ingot beserta jalur teknik manufaktur kawat superkonduktor yang ingin digunakan, sehingga bisa memangkas biaya produksi. Desain ingot yang dikembangkan dalam studi penelitian ini adalah superkonduktor berbasis Cu,Nb,Sn. Kata kunci: MRI, NMR, Kawat superkonduktor, Internal tin, Nb-Sn, Cu-Nb-Sn The quality of Cu-Nb-Sn superconductor wire is mainly measured from its current density (Jc). The more Nb 3 Sn is formed, the higher Jc is. This research study departs from the problem on Nb 3 Sn formation, which has been so far anticipated by increasing the number of monofilaments inside the wire. However this situation yields in high production cost. This research activity is aimed to that can depict the phase evolution among Nb, and Sn within the Cu-Nb-Sn superconducting system. The results can be used to predict the intensity as well as quantity of Nb 3 Sn formation. Such prediction can be used to decide which ingot design and manufacturing path shall be chosen, therefore the cost of production can be made efficientIn. In this research study, the ingot design with the basis of Cu-Nb-Sn will be developed as supercondctor wire. Keywords : MRI, NMR, Superconductor wire, Internal tin, Nb-Sn, Cu-Nb-Sn

Abstrak

| xxxi

METALURGI (Metallurgy) ISSN 0126 – 3188 Vol 25 No. 3 Desember 2010 Kata Kunci bersumber dari artikel. Lembar abstrak ini boleh diperbanyak tanpa izin dan biaya. UDC (OXDCF) 620 Lusiana, Edi Herianto, Sigit Dy Pembuatan Material CaMnO 3 Sebagai Themoelektrik Type-N dari Bahan CaCo 3 dan MnCo 3 untuk Pembangkit Listrik Tenaga Panas Metalurgi, Volume 25 No.3 Desember 2010 Penerapan bahan thermoelektrik sangat luas, dapat digunakan sebagai penghemat bahan bakar pada kendaraan bermotor, penyedia listrik dari panas matahari, panas tungku pembakar sampah dan lain-lain. Pembuatan material CaMnO 3 thermoelectric type-n dari bahan CaCO 3 dan MnCO 3 pada kondisi pemampatan bahan yang telah dihaluskan 200 Mpa dan dipanaskan pada temperatur 1300 °C selama 12 jam, kemudian hasilnya di analisa menggunakan XRD, XRF dan SEM. Dengan keberhasilan pembuatan material material CaMnO 3 thermoelectric type-n ini disamping dapat memanfaatkan bahan baku lokal juga mendukung upaya mengurangi ketergantungan energi kita pada bahan bakar fosil. Kata kunci : Thermoelectrik, CaMnO 3 , Type-n, Energi Application materials thermoelectric very broad, can be used as a fuel saver in the motor vehicle, a provider of solar thermal electricity, heat furnaces and other junk. Making material CaMnO 3 n-type thermoelectric material and MnCO 3 CaCO 3 on the condition that the material has been smoothed squishing 200 MPa and heated at a temperature of 1300 °C for 12 hours, then the results were analyzed using XRD, XRF and SEM. With the success of manufacturing materials thermoelectric materials CaMnO 3 type-n in addition to utilizing local raw materials also support efforts to reduce our energy dependence on fossil fuels. Keywords : Thermoelectric, CaMnO 3 , n- type, Energy

xxxii | Majalah Metalurgi, V 25.3.2010, ISSN 0126-3188

METALURGI (Metallurgy) ISSN 0126 – 3188 Vol 25 No. 3 Desember 2010 Kata Kunci bersumber dari artikel. Lembar abstrak ini boleh diperbanyak tanpa izin dan biaya. UDC (OXDCF) 620 Saefudin, Ika Kartika (Puslit Metalurgi – LIPI) Analisa Retak pada Pelat Tipis Paduan Al -17Mg-1Si Hasil Pembekuan Cepat dengan Twin Roll Pengecor Metalurgi, Volume 25 No.3 Desember 2010 Pembuatan pelat tipis dengan twin roll pengecor pada paduan aluminium mempunyai beberapa keuntungan seperti mempercepat proses pembekuan, rendahnya biaya peralatan juga dapat menekan biaya produksi. Pada penelitian pembuatan pelat tipis paduan Al-17Mg-1Si hasil proses pembekuan cepat dengan twin roll telah terjadi retak sepanjang sisi pelat tipis. Pelat tipis yang dihasilkan mempunyai tebal berkisar 1 mm dengan lebar sekitar 50 mm. Hasil uji keras dengan Vickers pada posisi tebal pelat menunjukkan harga kekerasan rata-rata adalah 175,1 HVN. Hasil metalografi dengan SEM menunjukkan fasa yang terbentuk adalah α–Al dendritik sebagai matriks dan partikel Mg2Si yang bersifat getas. Mg2Si teramati bersegregasi sepanjang sisi dan sudut kristal α-Al matriks. Analisa komposisi kimia dengan EDX pada permukaan area tebal pelat menghasilkan kandungan unsur Mg dan Si yang tinggi. Kelarutan Mg dan Si yang tinggi cenderung akan membentuk fasa eutektik Mg 2 Si yang mempunyai suhu cair yang lebih rendah dibandingkan α–Al matriks. Oleh karenanya fasa eutektik Mg 2 Si akan mengalami pembekuan lebih cepat dibandingkan α–Al matriks. Fenomena rapuh panas akan terjadi dan menghasilkan retak sepanjang sisi pelat tipis paduan Al-17Mg-1Si melalui proses pembekuan cepat dengan twin roll pengecor. Kata kunci : Paduan Al-17Mg-1Si, Proses pembekuan cepat dengan twin roll pengecor, Fasa eutektik Mg 2 Si, Rapuh panas, Retak There are several advantages to produce aluminum alloys strip by using twin roll caster such as rapidly solidification process, low equipment cost and reduce production cost. In the study of manufacturing of Al17Mg-1Si alloy strip from rapid solidification by twin roll caster, fracture was occurred along side of strip. Product of strip has a thickness approximately around 1 mm and 50 mm of wide. Vickers hardness result on strip thickness area shows an average hardness around 175.1 HVN. Metallography examination using SEM shows α – Al dendritic phase as a matrix and Mg 2 Si eutectic particles which are attributed to brittleness. Mg 2 Si particles show segregate along edge and angle of α-Al matrix. Chemical composition analysis by EDX on the surface of thickness area of Al-17Mg-1Si alloy strip obtains high content of Mg and Si elements. Highly solidify of Mg and Si elements leads to form Mg 2 Si eutectic phase, which has lower melting point compared to α–Al matrix. Therefore, eutectic phase would rapidly solidify than α–Al matrix. Hot shortness phenomena will occur and perform cracking along edge area of Al-17Mg-1Si alloy strip throughout rapid solidification process by twin roll caster. Keywords : Al-17Mg-1Si alloy, Rapid solidification process by twin roll caster, Mg 2 Si eutectic phase, Hot shortness, Cracking

Abstrak

| xxxiii

METALURGI (Metallurgy) ISSN 0126 – 3188 Vol 25 No. 3 Desember 2010 Kata Kunci bersumber dari artikel. Lembar abstrak ini boleh diperbanyak tanpa izin dan biaya. UDC (OXDCF) 620.112 Sulistioso GS, Andika WP, Irma Suparto,Silmi Mariya (PTBIN – BATAN) Sintesis, Analisis Korosi dan Toksisitas pada Material Biokompatibel Co-Cr-Mo Metalurgi, Volume 25 No.3 Desember 2010 Telah dilakukan uji korosi dan toksisitas pada hasil pembuatan paduan material implan Co-Cr-Mo. Komposisi paduan yang dibuat adalah 30 – 35% Cr, 5% Mo, 0.5 – 0.6% Mn, 0.2 – 0.3% Si, 1.5 – 1.6% N, dan sisanya Co. Karakterisasi hasil analisis fasa dengan XRD menunjukkan pola difraksi di mana fasa ε tidak muncul dan fasa yang dominan adalah fasa γ sebagai konsekuensi dari penambahan unsur N. Pengamatan mikrostruktur dengan mikroskop optik menunjukkan struktur cor dan sampel Co-Cr-Mo hasil peleburan tidak berpori. Berdasarkan hasil analisis korosi diperoleh laju korosi pada media air demin adalah 0,0249 mpy dan pada media larutan tubuh buatan (simulated body fluid atau SBF) adalah 0,036 mpy. Uji toksisitas secara in vitro pada kultur sel endotel CPAE (ATCC-CCL 209) berumur 24 jam menunjukkan tidak adanya perubahan morfologi dan kematian sel setelah 72 sampai dengan 144 jam pasca penambahan sampel. Hasil ini menunjukkan bahwa material Co-Cr-Mo dengan penambahan tidak menimbulkan toksisitas terhadap kultur sel endotelial sampai dengan 6 hari inkubasi. Kata kunci : Co-Cr-Mo , Korosi, Toksisitas in vitro, Kultur sel endotel CPAE Analysis of corrosion and toxicity of Co-Cr-Mo as implant materials has been performed. The alloy composition was 30 - 35% Cr, 5% Mo, 0.5 - 0.6% Mn, 0.2 - 0.3% Si, 1.5 - 1.6% N, and Co as the balance. Characterization of phase analysis by XRD through its diffraction patterns indicates that phase ε does not appear as a consequence of the addition of N. Microstructure observations of the samples by optical microscope showed that the structure of Co-Cr-Mo cast was not porous. Corrosion analysis showed that the corrosion rate in demineralized water was 0.0249 mpy and in simulated body fluid (SBF) was 0.036 mpy. In vitro toxicity assay in 24 hours endothelial cell CPAE (ATCC CCL-209) showed that there were no morphologic changes or cell death after 72 up to 144 hours of sample incubation. It concludes that Co-Cr-Mo material was not toxic to endothelial cell culture for at least six days. Keywords : Co-Cr-Mo , Corrosion , In vitro toxicity, Endothelial cell culture CPAE

xxxiv | Majalah Metalurgi, V 25.3.2010, ISSN 0126-3188

ANALISA KERUSAKAN LAPISAN KOBALT PADA PIRINGAN KATUP BUANG MESIN DIESEL Ika Kartika, Budi Priyono, Cahyo Sutowo, Eddy P. Utomo dan T. Arini Pusat Penelitian Metalurgi-LIPI Kawasan Puspiptek Serpong Tangerang Selatan 15314 E-mail : [email protected]

Intisari Kerusakan telah terdeteksi pada lapisan piringan katup buang mesin diesel. Kerusakan teramati berupa retak, terlepasnya lapisan piringan katup buang serta adanya deposit pada permukaan dasar katup buang. Permukaan patahan memperlihatkan beberapa indikasi yang menunjukkan terjadinya aus. Untuk mengidentifikasi penyebab kerusakan beberapa pengujian telah dilakukan seperti pengamatan visual secara makro, analisa komposisi kimia, kekerasan mikro dengan vickers, metalografi, fraktografi patahan dengan SEM dan analisa kualitatif deposit dengan EDX. Hasil analisa komposisi kimia menunjukkan bahwa lapisan katup buang terbuat dari paduan kobalt Stellite-1, sedangkan piringan katup buang terbuat dari baja cor tahan panas paduan Cr-Ni-Mn. Fraktografi pada permukaan area patahan menunjukkan lapisan piringan katup buang telah mengalami keausan sliding. Fenomena ini lebih jauh dapat mengakibatkan patah lelah pada area tersebut. Kata kunci : Lapisan piringan katup buang, Material tahan aus berbasis kobalt, Fenomena sliding wear, Patah lelah

Abstract Fracture was detected on exhaust valve plate coating layer of engine diesel. These fractures are showed as a crack, loss of exhaust valve coating layer and deposit content on the face of exhaust valve. Fracture surface exhibits several indications of wear failure modes. In order to identify cause of failure, several examinations are carried out such as macro visual, chemical analysis, vicker’s micro hardness, metallography, fractography by SEM and deposit analysis by EDX qualitatively. The results of chemical composition present that material for exhaust valve coating layer is made from Stellite-1 cobalt alloy, whereas exhaust valve plate is heat resistant cast steel of Cr-Ni-Mn alloy. Fractography on surface fracture area visually showed wear damage, while by SEM demonstrates that sliding wear was occurred on the coating layer of exhaust valve plate. Further this phenomenon can also lead to the fatigue fracture on that area. Keywords : Exhaust valve plate, Wear resistant material of cobalt base alloy, Sliding wear phenomena, Fatigue fracture

PENDAHULUAN Katup buang (exhaust valve) dan katup isap (inlet valve) merupakan komponen yang sangat penting pada suatu mesin diesel, karena mengontrol aliran gas masuk dan keluar pada silinder mesin. Material dasar piringan katup buang harus memiliki sifat tahan temperatur tinggi, memiliki koefisien ekspansi panas yang tinggi, tahan aus, ketahanan terhadap kejut panas, ketahanan korosi tinggi dan bersifat ringan. Material dasar piringan

katup buang yang umum digunakan adalah baja tahan karat austenitik dengan penambahan nitrogen (21-2N, 21-4N), baja martensitik dengan paduan dasar Cr atau Si dan baja cor austenitik dengan ketahanan cor dan pemesinan yang baik [1]. Sedangkan material untuk lapisan piringan katup buang harus mempunyai sifat tahan temperatur tinggi, ketahanan aus yang tinggi, dan konduktivitas panas yang rendah. Material yang digunakan untuk melapisi katup buang biasanya menggunakan paduan berbasis kobalt

dalam bentuk serbuk logam seperti ST1 (Stellite-1), ST6, ST12; paduan berbasis nikel seperti Nimonic, Inconel dan paduan titanium seperti 6242S (Ti-6Al-2Sn-4Zr2Mo-0.1Si), TIMETAL @ 1100 (Ti-2.7Sn4Zr-0.4Mo-0.45Si) [2]. Teknologi pelapisan pada katup silinder mesin yang telah banyak dikembangkan adalah teknologi plasma permukaan (plasma surface technology) [3] atau teknologi pelapisan dengan laser (laser cladding technology) [47] .

dengan laser (laser cladding technology) [47] . Prinsip kerja mesin diesel diilustrasikan pada Gambar 1, yaitu merubah energi kimia menjadi energi mekanis. Energi kimia diperoleh melalui reaksi proses pembakaran bahan bakar solar dan oksidiser di udara di dalam silinder (ruang bakar).

PENDAHULUAN Katup buang (exhaust valve) dan katup isap (inlet valve) merupakan komponen yang sangat penting pada suatu mesin diesel, karena mengontrol aliran gas masuk dan keluar pada silinder mesin. Material dasar piringan katup buang harus memiliki sifat tahan temperatur tinggi, memiliki koefisien ekspansi panas yang tinggi, tahan aus, ketahanan terhadap kejut panas, ketahanan korosi tinggi dan bersifat ringan. Material dasar piringan katup buang yang umum digunakan adalah baja tahan karat austenitik dengan penambahan nitrogen (21-2N, 21-4N), baja martensitik dengan paduan dasar Cr atau Si dan baja cor austenitik dengan ketahanan cor dan pemesinan yang baik [1]. Sedangkan material untuk lapisan piringan katup buang harus mempunyai sifat tahan temperatur tinggi, ketahanan aus yang tinggi, dan konduktivitas panas yang rendah. Material yang digunakan untuk melapisi katup buang biasanya menggunakan paduan berbasis kobalt dalam bentuk serbuk logam seperti ST1 (Stellite-1), ST6, ST12; paduan berbasis nikel seperti Nimonic, Inconel dan paduan titanium seperti 6242S (Ti-6Al-2Sn-4Zr2Mo-0.1Si), TIMETAL @ 1100 (Ti-2.7Sn4Zr-0.4Mo-0.45Si) [2]. Teknologi pelapisan pada katup silinder mesin yang telah banyak dikembangkan adalah teknologi plasma permukaan (plasma surface technology) [3] atau teknologi pelapisan

Gambar 1. Komponen dan prinsip kerja mesin diesel [8]

Proses pembakaran dalam mesin diesel (Gb. 1) dimulai ketika udara masuk dan mendorong katup isap ke bawah. Terjadi penekanan udara/kompresi yang menghasilkan peningkatan tekanan dan temperatur yang cukup tinggi. Kemudian injektor bahan bakar akan memasukkan bahan bakar dengan cara dikabutkan. Tingginya temperatur pada kondisi tersebut serta adanya bahan bakar yang telah masuk memicu terjadinya reaksi pembakaran sehingga menggerakkan torak yang dihubungkan oleh poros engkol. Tekanan hasil pembakaran kemudian mendorong piston ke atas dan katup buang akan terbuka untuk membuang gas sisa hasil pembakaran tersebut. D ari fungsi katup di atas, katup buang dan katup isap akan terpapar temperatur tinggi dan secara mekanis mengalami tegangan berlebih. Temperatur pada katup buang saat beroperasi berkisar 650 °C – 800 °C sedangkan pada katup isap berkisar 450 °C – 550 °C [1]. Selama katup menutup kombinasi aus dan tumbukan (impact) akan mengarah pada terjadinya keausan

120 | Majalah Metalurgi, V 25.3.2010, ISSN 0126-3188/ hal 119-128

dibagian dudukan katup dan piringan katup. Adanya tumbukan saat katup menutup mengakibatkan deformasi plastis pada permukaan dudukan (seat) dan membentuk serangkaian tonjolan dan cekungan. Hal ini akan mengarah pada terjadinya retak dan secara langsung terlepasnya material pada bagian dalam dudukan saat proses menutup dengan kecepatan tinggi [9]. Ravindra Prasad dan N.K. Samria dalam penelitiannya mengenai perpindahan panas dan tegangan pada katup isap dan katup buang mesin diesel dalam kondisi semi adiabatik, menemukan bahwa tegangan panas akan lebih besar diterima katup buang dibandingkan dengan katup isap. Selain itu, adanya kenaikan dan penurunan temperatur pada katup mengakibatkan adanya tegangan akibat perbedaan radius temperatur sehingga akan memicu terjadinya retak [10]. Dilain pihak, adanya deposit pada bagian dasar katup dan dudukan dapat mengakibatkan pengaruh penyekatan dimana proses pendinginan menjadi lambat dan katup menjadi semakin panas. Apabila deposit terbentuk berupa bintik atau serpih pada permukaan dasar katup, hal ini akan mengarah pada terbentuknya celah yang tererosi atau bagian dalam katup menjadi hitam. Deposit yang terbentuk pada katup buang berasal dari reaksi bahan bakar dan oli sebagai lubrikasi selama pembakaran. Sulfur, vanadium, dan sodium yang terkandung dalam bahan bakar akan teroksidasi selama proses pembakaran dan membentuk sulfur dioksida, sulfur trioksida, sodium oksida dan vanadium pentaoksida. Pada temperatur 550 °C, garam-garam deposit akan mencair. Pada kondisi cair, garam-garam ini akan mengalir sepanjang batas butir, larut dalam lapisan proteksi, sehingga mengakibatkan korosi sepanjang batas butir (intergranular corrosion) pada material katup terutama katup buang [11]. Pada penelitian ini, telah terjadi kegagalan berupa turunnya tekanan kompresi G 398 gas engine 73B saat

beroperasi pada 5000-6000 HM. Kondisi kerusakan terlihat berupa rompal (cowak) pada lapisan piringan katup buang dan juga adanya pengendapan deposit baik pada katup buang ataupun katup isap setelah dikeluarkan dari kepala silinder mesin (Gb. 2b). Gambar 2a menunjukkan komponen katup bersentuhan dengan dudukan katup (valve seat) saat terpasang dalam kepala silinder mesin. Gambar 2b menunjukkan komponen katup buang (tanda panah) yang mengalami kerusakan.

(a)

(b) Gambar 2. (a) Kepala silinder mesin (cylinder head machine) dan (b) katup buang yang mengalami rompal (tanda panah) dengan lapisan deposit di permukaannya

Investigasi awal dari penelitian ini mengarah kepada proses pembakaran yang tidak sempurna, karena udara yang masuk melalui katup isap tidak seluruhnya termampatkan untuk proses pembakaran. Proses pembakaran yang tidak sempurna akan menghasilkan deposit atau garamgaram oksida pada bagian dasar katup buang. Selain itu, adanya area yang rompal pada lapisan piringan katup buang perlu diamati, apakah mengarah pada terjadinya fenomena lelah (fatigue) atau fenomena aus dengan jenis abrasive, erosion atau Analisa Kerusakan Lapisan…../ Ika Kartika |

121

sliding[2] yang mengakibatkan kerusakan pada komponen tersebut. Pada penelitian ini, beberapa pengujian dilakukan terpusat pada permukaan patahan piringan katup buang (Gambar 3) dan analisa kandungan deposit di bagian dasar piringan katup tersebut (Gambar 2b). Hasil pengujian diharapkan dapat menjawab penyebab kerusakan yang terjadi pada komponen katup buang. METODA ANALISIS Beberapa pengujian yang akan dilakukan pada lapisan piringan komponen katup buang adalah pengamatan visual pada daerah yang rompal, analisa komposisi kimia, metalografi, uji keras dan fraktografi patahan pada piringan katup buang serta analisa deposit pada bagian dasar piringan katup buang. Makro Visual Makro visual dilakukan pada permukaan patahan pada piringan katup buang seperti ditunjukkan pada Gambar 3 di bawah ini.

(a)

(b) Gambar 3. (a) komponen katup buang yang rusak, (b) daerah yang rompal pada lapisan piringan katup buang. Penandaan dilakukan untuk pengujian metalografi dan SEM

Analisa Komposisi Kimia Analisa komposisi kimia dilakukan untuk mengetahui jenis material yang digunakan pada komponen katup, sehingga kegagalan yang berawal dari kesalahan penggunaan material dapat diketahui. Analisa ini dilakukan dengan alat spektrometri OES (optical emission spectrometer) tipe ARL 3460 pada material dasar piringan katup buang. Sampel dipotong dengan mesin pemotong untuk mendapatkan ukuran 10x10 mm. Permukaan sampel kemudian di ampelas kasar untuk membuang kotoran yang ada di permukaan material dasar katup buang. Untuk daerah lapisan katup buang, analisa dilakukan secara kualitatif dengan alat SEM-EDX merk JEOL JSM 6390 A. Sampel dipotong, kemudian permukaan sampel pada arah melintang atau tegak lurus komponen digerinda dengan kertas amplas kasar dan halus, untuk kemudian dilakukan pengujian. Hanya area lapisan piringan katup buang yang akan dianalisa. Fraktografi Untuk melihat kecenderungan daerah rompal merupakan kegagalan yang disebabkan oleh fenomena lelah ataupun keausan maka dilakukan pengujian SEM pada permukaan daerah patahan tersebut. Posisi pengambilan sampel seperti ditunjukkan pada Gambar 3, dilakukan pada sebagian permukaan patahan piringan katup buang. Potongan sampel sebelumnya dibersihkan dari kotoran dengan sikat gigi secara hati-hati untuk menjaga keutuhan permukaan patahan tersebut. Metalografi Metalografi dilakukan pada potongan melintang tegak lurus permukaan patahan katup buang. Pengamatan dilakukan dengan mikroskop optik metalografi merk Olympus tipe PME. Sampel dipotong, digerinda dengan kertas amplas kasar dan halus, kemudian dipoles dengan alumina dan dietsa. Larutan etsa yang digunakan adalah larutan Kalling’s [12].


Uji Kekerasan Pengujian kekerasan dilakukan dengan alat uji keras mikro merk Shimadzu. Pengujian kekerasan ini dilakukan secara mikro pada posisi melintang tegak lurus komponen dengan menggunakan metoda Vickers dengan beban 200 kgf dan waktu pembebanan 30 detik. Pengujian dilakukan mulai dari area lapisan menuju ke area material dasar piringan katup buang seperti ditunjukkan pada Gambar 4. Area pengujian dilakukan di daerah piringan katup buang yang masih utuh atau jauh dari daerah yang rompal. Permukaan sampel yang akan diuji, dipersiapkan sesuai untuk pengujian metalografi.

MAT ERIAL DASAR

Gambar 4. Pengujian kekerasan mikro diawali dari daerah lapisan menuju material dasar piringan katup buang seperti ditunjukkan anak panah

EDX Analisa kualitatif dengan EDX (energy piringan katup buang. Sebelum diobservasi deposit ditaruh di permukaan perekat karbon (carbon tape) yang menempel pada pemegang sampel (stub holder) pada alat SEM-EDX, selanjutnya dilakukan pengujian. Pengujian didasarkan pada analisis spektrum radiasi sinar-X karakteristik yang dipancarkan dari atom sampel pada iradiasi dengan berkas elektron difokuskan dari SEM. Energi dari sinar-x digolongkan dalam suatu tebaran energi spektrometer dan dapat digunakan untuk identifikasi unsur-unsur dalam sampel secara kualitatif.dispersive x-ray) dilakukan untuk mengetahui kandungan

unsur pada deposit berwarna putih yang menempel di bagian bawah. HASIL DAN PEMBAHASAN Karakteristik Material Tabel 1 menunjukkan komposisi unsur pada material dasar piringan katup buang. Piringan katup buang setelah dianalisa merupakan baja cor austenitik paduan CrNi-Mn. Paduan ini sesuai untuk material katup dengan fungsi unsur Mn untuk menahan aus dan meningkatkan ketahanan korosi, sedangkan penambahan Cr untuk meningkatkan kekuatan pada temperatur tinggi dan ketahanan korosi. Komposisi paduan material dasar piringan katup buang sesuai dengan standar JIS G 5122 dalam kelas SCH 17. Komposisi unsur dalam standar tersebut adalah C=0,2%0,5%; Si= maks 2%; Mn= maks 3%; Ni= 8%-11%; Cr= 26%-30%; Mo=0,5% [13]. Tabel 1. Komposisi unsur dari material dasar piringan katup buang Unsur

C

Si

P

Mn

Ni

Cr

Mo

Fe

Kadar (% Berat)

0,33

0,72

0,02

2,75

8,57

28,34

0,18

Bal.

Tabel 2 menunjukkan komposisi unsur secara kualitatif dari lapisan piringan katup buang. Hasil komposisi kimia pada lapisan piringan katup buang adalah material tahan aus berbasis kobalt dengan merk dagang ST1 (Stellite) [2]. Tingginya kadar karbon, krom dan tungsten pada ST1 akan membentuk partikel-partikel karbida yang keras seperti karbida krom (M 7 C 3 ) dan karbida tungsten (M 6 C). Tabel 2. Komposisi unsur dari lapisan piringan katup buang Unsur

C

Cr

Mn

Fe

W

Co

2,67

30,31

0,94

8,6

10,46

Bal.

Kadar (% Berat)

Analisa Kerusakan Lapisan…../ Ika Kartika |

123

Gambar 5 menunjukkan perbedaan kekerasan yang cukup signifikan antara lapisan kobalt dan material dasar piringan katup buang. Tingginya kekerasan pada daerah lapisan menunjukkan adanya karbida chrom M 7 C 3 dan karbida tungsten M 6 C pada lapisan tersebut. material dasar

lapisan

Gambar 5. Kekerasan pada lapisan dan material dasar piringan katup buang

Gambar 6a menunjukkan struktur mikro di area antara lapisan dan material dasar piringan katup buang. Teramati pada gambar 6a, batas butir pada material dasar piringan katup buang sudah terkorosi. Oksida-oksida yang dihasilkan dari pembakaran tidak sempurna teramati sudah merambat sepanjang batas butir di dasar piringan katup buang. Gambar 6b menunjukkan struktur mikro lapisan piringan katup buang yang mengilustrasikan adanya presipitasi karbida M 7 C 3 dan M 6 C yang didukung dengan kekerasan yang tinggi (Gb.5).

dasar dari piringan katup buang yaitu baja cor paduan Cr-Ni-Mn tahan temperatur tinggi (Gambar 7). Sebagai tambahan, pengamatan fraktografi pada area material dasar dan lapisan piringan katup buang menunjukkan adanya beberapa tahapan penjalaran retak (crack propagation) yang dapat dikategorikan sebagai patah lelah (fatigue). Akan tetapi ciri-ciri lain dari patah lelah seperti inisiasi retakan sudah terdegradasi oleh partikel-partikel abrasif. Gambar 8a menunjukkan perbesaran area patahan material dasar piringan katup buang (posisi 1-Gb. 7) dengan ciri adanya alur-alur retakan. Retakan pada material dasar lebih banyak teramati terjadi di dekat area yang masih mengandung lapisan kobalt. Alur-alur retakan dan adanya retakan mikro sepanjang batas butir (Gb. 8c) diperkirakan terjadi karena sisa-sisa lapisan kobalt pada permukaan material dasar menjadi partikel sangat keras yang menumbuk permukaan material dasar saat katup buang terangkat dan kontak dengan dudukan katup. Porositas juga ditemukan pada permukaan patahan dari material dasar piringan katup buang (Gb. 8b). Selain itu, seperti ditunjukkan dengan jelas pada Gambar 8c, permukaan patahan telah mengalami abrasi atau seperti terkikis oleh partikel keras dan halus.

Fraktografi Hasil fraktografi dengan SEM pada permukaan patahan di area lapisan piringan katup buang ditunjukkan pada Gambar 7-10. Gambar 7 menunjukkan fraktografi permukaan patahan yang akan diamati. Penandaan pada Gambar 7 bertujuan untuk membedakan jenis material pada area patahan dari lapisan piringan katup buang. Garis putih menandakan area patahan yang masih mengandung material pelapis berupa paduan berbasis kobalt, sedangkan area diluar garis tersebut adalah material 124 | Majalah Metalurgi, V 25.3.2010, ISSN 0126-3188/ hal 119-128

(a)

ARAH PENGIKIS AN

RETAK MIKRO

(b) Gambar 6. Struktur mikro piringan katup buang pada area; (a) lapisan dan material dasar, (b) lapisan berupa paduan tahan aus berbasis cobalt. Etsa larutan Kalling’s

LC

3

1 BASE MATERIAL

LAPISAN COBALT (LC)

2

Gambar 7. Fraktografi hasil SEM pada piringan katup buang disebagian permukaan area rompal (sesuai Gb. 8a)

(a)

(c) Gambar 8. Fraktografi hasil SEM material dasar piringan katup buang; (a) Perbesaran Gb.7 (area-1), (b) Perbesaran dari area yang ditandai pada (a), dan (c) Perbesaran dari area (b)

Gambar 9(a) menunjukkan perbesaran area patahan lapisan piringan katup buang (area 2-Gb.7) dengan SEM. Jenis patahan pada lapisan ini (Gb. 9a) menunjukkan karakteristik yang berbeda bila dibandingkan dengan jenis patahan pada material dasar piringan katup buang (Gb. 8a). Fraktografi patahan pada Gambar 9 mencirikan retakan terjadi sepanjang batas butir (intergranular cracking). Selain itu, ukuran butir pada lapisan tersebut sangat halus (fine grain) dengan ukuran kira-kira 8µm (Gb. 9b). Ini menunjukkan material lapisan piringan katup buang pada awalnya berupa serbuk logam. Fenomena lain yang terjadi pada lapisan tersebut seperti ditunjukkan pada Gambar 10(a) adalah adanya keausan (sliding) pada permukaan patahan.

ARAH PENGIKIS AN

POROSITAS

(a) (b) Analisa Kerusakan Lapisan…../ Ika Kartika |

125

(b) Gambar 9. Fraktografi hasil SEM pada lapisan piringan katup buang; (a) perbesaran pada gambar. 7 (area 2), dan (b) perbesaran area (a)

SLIDING

(a)

ARAH PENGIKIS AN

Gambar 10. Fraktografi hasil SEM pada lapisan piringan katup buang ; (a) perbesaran area 3-Gb.7, dan (b) perbesaran area (a)

Sliding pada permukaan patahan lapisan kobalt menunjukkan adanya fenomena sliding wear [2]. Fenomena sliding wear pada paduan kobalt dalam penelitian ini terjadi karena beberapa mekanisme seperti adanya gabungan antara tegangan kontak yang tinggi dan lapisan oksida di area pertemuan katup

buang dan dudukan katup. Kondisi di atas dapat memicu terjadinya pengelasan dingin (cold welding) di permukaan area kontak atau adanya perpindahan patahan-patahan kecil logam yang langsung terlepas akibat kontak kedua permukaan. Patahan-patahan kecil logam tersebut akan berpindah-pindah dari satu permukaan ke permukaan lain dan menyebabkan deformasi pada permukaan lapisan katup buang. Mekanisme lain terjadinya fenomena sliding wear pada lapisan katup buang adalah ketika temperatur permukaan katup buang meningkat akibat lingkungan sekitar atau tingginya faktor gesekan. Oksida akan tumbuh di permukaan dengan cepat seiring bertambahnya temperatur, oksida ini dikenal dengan istilah oksida kaca (oxide glazes). Oksida kaca ini sangat halus, mudah berpindah, terbentuk dari kotoran-kotoran oksida (oxide debris). Pada kondisi kasus kerusakan katup buang pada penelitian ini, oksida karbon dan sulfida menempel pada permukaan area kontak dan menjadi sangat abrasif. Mekanisme lain yang mencirikan terjadinya fenomena sliding wear pada penelitian ini adalah patah lelah (fatigue). Gambar 11 dan Tabel 3 menunjukkan lokasi dan kandungan unsur hasil pengujian EDX dari deposit yang menempel pada material dasar piringan katup buang.

1

2 Gambar 11. Pengujian EDX dari deposit yang menempel pada bagian bawah piringan katup buang dilakukan pada lokasi 1 dan 2


Unsur kalsium pada kandungan deposit (Tabel 3) dihasilkan dari oli atau pelumas yang berfungsi untuk menurunkan titik cair dari garam-garam oksida hasil pembakaran. Unsur- unsur lain pemicu terjadinya lapisan oksida adalah C, O dan P dan bersifat korosif. Gambar 12 menunjukkan hasil SEM pada area antara lapisan dan material dasar piringan katup buang. Gambar 12b memperlihatkan adanya kerusakan pada batas butir akibat adanya lapisan oksida di bagian bawah material dasar piringan katup buang. Lapisan oksida tersebut terlihat telah berdifusi secara mikro sepanjang batas butir seperti terlihat jelas dalam Gambar 12c. Peristiwa tersebut mengakibatkan korosi sepanjang batas butir dan butiran lambat laun akan rontok dan terjadi kerusakan pada dasar piringan katup buang.

(b)

Tabel 3. Kandungan unsur pada deposit di bagian dasar piringan katup buang

(c)

UNSUR C O P Ca Zn

MASS (%) LOKASI 1 LOKASI 2 56,20 45,78 14,69 18,07 7,25 9,97 10,70 18,66 11,16 7,51

(a)

Gambar 12. (a) Hasil SEM antara area lapisan dan material dasar piringan katup buang, (b) Perbesaran area (a), (c) Korosi sepanjang batas butir pada material dasar. Etsa larutan Kalling’s

KESIMPULAN Kerusakan pada piringan katup buang adalah keausan atau dikenal dengan fenomena sliding wear. Kronologis kerusakan pada lapisan piringan katup buang terjadi dengan tahapan sebagai berikut : 1. Adanya lapisan oksida atau kotoran (oxide debris) yang diduga dihasilkan dari bahan bakar atau sisa pembakaran yang tidak sempurna, dipicu oleh peningkatan temperatur saat proses pembakaran yang akan menghasilkan partikel-partikel oksida yang halus dan keras (oxide glazes). 2. Ketika lapisan piringan katup buang terangkat dan bergesekan dengan dudukan katup, partikel-partikel oxide glazes tersebut menimbulkan tegangan kontak yang tinggi dan Analisa Kerusakan Lapisan…../ Ika Kartika |

127

menjadi sangat abrasif terhadap permukaan material kontak. 3. Kondisi di atas terjadi secara periodik dan berulang sehingga mengakibatkan adanya siklus tegangan. Oleh karenanya area dari lapisan yang sudah tidak mampu lagi menahan beban mengalami rompal karena patah lelah, yang dimulai dari proses pertumbuhan dan penjalaran retak pada kedalaman tertentu. DAFTAR PUSTAKA [1] Larry Carley. 2005 “Valve Selection: Hot Valve Materials for Hot Engine”,(http://www.enginebuilderm ag.com, diakses 21 Juni 2011). [2] ASM Handbook : 2. 1990. Properties and Selection: Nonferrous Alloys and Special-Purpose Materials, USA. [3] Y.H. Xiang, B.S. Xu, Y.H. Lv, D Xia. 2008. ,,Technical Study of Exhaust Valve Overlaying Based on Micro Plasma Arc Welding”, Key Engineering Materials: 373-374, 330-333, Switzerland. [4] M. Zhong, W. Liu, K. Yao, J.C. Goussain, C. Mayer an A. Becker. 2002. ,,Microstructural Evolution in High Power Laser Cladding of Stellite 6+WC layers”, Surface and Coatings Technology : 157, 128-137, Amsterdam. [5] Y.Yang. 1999. ,,Microstructure and Properties of Laser Clad High Temperature Wear Resistant Alloy”, Applied Surface Science : 140, 1923, North Holland. [6] Y. Yang, H.C. Man. 2000. ,, Microstructure Evolution of Laser Clad Layers of W-C-Co Alloy Powders”, Surface and Coatings Technology : 132, 130-136, Amsterdam.

[7] A.S.C. d’Oliveira, R. Vilar and C. G. Feder. 2002. ,,High Temperature Behavior Transferred Arc and Laser Co-based Alloy Coatings”, Applied Surface Science : 201, 154-160, North Holland. [8] Cara Kerja Mesin Diesel, (http://nanozr.co.id/article/carakerja-mesin-diesel, diakses 20 November 2010). [9] Nurten Vardar, Ahmet Ekerim. 2010. ,,Investigation of Exhaust Valve Failure in Heavy Duty Diesel Engine”, Gazi University Journal of Science: 23 (4), 493-499, Turkey. [10] Ravindra Prasad, N.K. Samria. 1989. ,,Heat Transfer and Stress Fields in the Inlet and Exhaust Valve of a Semi Adiabatic Diesel Engine”, Journal Computers and Structures : 34 (5),765-777, Great Britain. [11] Nanda, S.K., Roskilly A.P. 2003. ,,Exhaust Valve Failure under Residual Fuel Operations”, Journal of Marine Design and Operations : 23-28 University of Newcastle Upon Tyne. [12] ASM Handbook : 9. 1985. Metallography and Microstructure, USA. [13] JIS Handbook. 2004. Heat Treatment, Japanese Standard Association. RIWAYAT PENULIS Ika Kartika, lahir di Bandung. Menamatkan S1 di Jurusan Teknik Metalurgi UNJANI Bandung tahun 1996. Menamatkan S2 di Jurusan Teknik Material ITB pada tahun 2006 dan S3 di Jurusan Material Processing, Institute for Materials Research, Tohoku University, Sendai, Japan lulus pada tahun 2010. Bekerja sebagai Peneliti di Puslit Metalurgi-LIPI sejak Maret 1998.


Indeks Penulis A Andika WP

I 163

Ika Kartika 119, 155 Irma Suparto 163

B Bambang Sriyono 129 Bintang Adjiantoro 153 Budi Priyono 119

Lusiana

147

P

C Cahyo Sutowo

L

Pius Sebleku

139

119

S

E

Saefudin 115 Sigit DY 147 Silmi Mariya 163 Sulistioso GS 163

Eddy P. Utomo 119 Edi Herianto 147

F Fatayalkadri Citrawati

129

T T. Arini

119

Indeks

|

| Majalah Metalurgi, V 25.3.2010, ISSN 0126-3188

Indeks Kawat superkonduktor

129, 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138 Annealing 129 Al-17Mg-1Si alloy 155

139, 140, 142, 143 Korosi 119, 120, 121, 123, 124, 127, 154, 163, 164, 165, 166, 167 Kultur sel endotel CPAE 163, 164, 165, 166, 167

B

L

A Aniling

Baja tahan karat feritik

129, 130, 137

C CaMnO 3

147, 148, 149, 150, 151, 152, 153, 154 Cracking 125, 155 Co-Cr-Mo 163, 164, 165, 167 Cu-Nb-Sn 139, 140, 144 Corrosion 121, 138, 163, 167

163

Fasa eutektik Mg 2 Si 155, 160 Fenomena sliding wear 119, 126, 127 Fatigue fracture 119 Ferritic stainless steel 129, 138

H High temperature 128, 129, 138, 139 Heat treatment 128, 129, 142, 144 Hot shortness 155

Internal tin 139, 140, 143 In vitro toxicity 163

K

Material tahan aus berbasis kobalt 123 MRI 121, 128, 129, 130 Mg2Si eutectic phase 155

119,

Nb-Sn 139, 140, 141, 143, 144 NMR 139, 140 n- type 147

F

I

M

N

E Energi 120, 123, 147, 148 Energy 123, 147 Exhaust valve plate 119 Endothelial cell culture CPAE

Lapisan piringan katup buang 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127

O Oksidasi

121, 129, 131, 133, 135, 137, 143, 165 Oxidation 129, 138

P Paduan Al-17Mg-1Si 155, 156, 158, 159 Patah lelah. 119, 124, 126, 128 Perlakuan panas 129 Proses pembekuan cepat dengan twin roll pengecor 155, 156, 158, 159

R Rapuh panas 155 Retak 119, 121, 124, 125, 128, 155, 156, 157, 158, 159, 160, 161 Rapid solidification process by twin roll caster 155

Indeks

|

S Sliding wear phenomena 119 Superconductor wire 139, 145

W

T Temperatur tinggi Thermoelectrik

Toksisitas in vitro 163 Type-n 147, 153 Thermoelectric 147, 148, 154

119, 120, 123, 124, 129, 130 147

| Majalah Metalurgi, V 25.3.2010, ISSN 0126-3188

Wear resistant material of cobalt base alloy 119

LEMBAGA ILMU PENGETAHUAN INDONESIA PUSAT PENELITIAN METALURGI Kawasan PUSPIPTEK Serpong 15314, Tlp.021-7560911 Fax. 021-7560553

PANDUAN BAGI PENULIS 1. Penulis yang berminat menyumbangkan hasil karyanya untuk dimuat di dalam majalah Metalurgi, diharuskan mengirim naskah asli dalam bentuk final baik hardcopy atau softcopy (dalam file doc), disertai pernyataan bahwa naskah tersebut belum pernah diterbitkan atau tidak sedang menunggu penerbitannya dalam media tertulis manapun. 2. Penulis diminta mencantumkan nama tanpa gelar, afiliasi kedudukan dan alamat emailnya setelah judul karya tulisnya, dan ditulis dengan Times New Roman (TNR), jarak 1 spasi, font 12. 3. Naskah harus diketik dalam TNR font 12 dengan satu (1) spasi. Ditulis dalam bentuk hardcopy dengan kertas putih dengan ukuran A4 pada satu muka saja. Setiap halaman harus diberi nomor dan diusahakan tidak lebih dari 30 halaman 4. Naskah dapat ditulis dalam bahasa Indonesia atau bahasa Inggris, harus disertai dengan judul yang cukup ringkas dan dapat melukiskan isi makalah secara jelas. Judul ditulis dengan huruf kapital menggunakan TNR font 14 dan ditebalkan. Untuk yang berbahasa Indonesia, usahakanlah untuk menghindari penggunaan bahasa asing. 5. Isi naskah terdiri dari Judul naskah, Nama Pengarang dan Institusi beserta email, Intisari/Abstract, Pendahuluan, Tata Kerja/Prosedur Percobaan, Hasil Percobaan, Pembahasan, Kesimpulan dan Saran, Daftar Pustaka, Ucapan Terimakasih dan Riwayat Hidup. Pakailah bahasa yang baik dan benar, singkat tapi cukup jelas, rapi, tepat dan informatif serta mudah dicerna/dimengerti. Sub judul ditulis dengan huruf kapital TNR font 12, ditebalkan tanpa penomoran urutan sub judul, misalnya : PENDAHULUAN PROSEDUR PERCOBAAN, dan seterusnya. 6. Naskah harus disertai intisari pendek dalam bahasa Indonesia dan abstract dalam bahasa Inggris ditulis TNR 10 jarak 1 spasi diikuti dengan kata kunci/keywords ditulis miring. Isi dari intisari/abstract merangkum secara singkat dan jelas tentang : • Tujuan dan Ruang Lingkup Litbang • Metoda yang Digunakan • Ringkasan Hasil • Kesimpulan 7. Isi pendahuluan menguraikan secara jelas tentang : • Masalah dan Ruang Lingkup • Status Ilmiah dewasa ini • Hipotesis • Cara Pendekatan yang Diharapkan • Hasil yang Diharapkan 8. Tata kerja/prosedur percobaan ditulis secara jelas sehingga dapat dipahami langkahlangkah percobaan yang dilakukan. 9. Hasil dan pembahasan disusun secara rinci sebagai berikut : • Data yang disajikan telah diolah, dituangkan dalam bentuk tabel atau gambar, serta diberi keterangan yang mudah dipahami. Penulisan keterangan tabel diletakkan di atas tabel, rata kiri dengan TNR 10 dengan spasi 1. Kata tabel ditulis tebal. Akhir ketrangan tidak diberi tanda titik .


PANDUAN BAGI PENULIS Contoh : Tabel 1. Harga kekerasan baja SS 316L Penulisan keterangan gambar ditulis di bawah gambar, rata kiri dengan TNR 10 jarak 1 spasi, format “in line with text”. Kata gambar ditulis tebal. Akhir ketrangan tidak diberi tanda titik. Contoh : Gambar 1. Struktur mikro baja SS 316L • Pada bagian pembahasan terlihat adanya kaitan antara hasil yang diperoleh dengan konsep dasar dan atau hipotesis • Kesesuaian atau pertentangan dengan hasil litbang lainnya • Implikasi hasil litbang baik secara teoritis maupun penerapan 10. Kesimpulan berisi secara singkat dan jelas tentang : • Esensi hasil litbang Penalaran penulis secara logis dan jujur, fakta yang diperoleh 11. Penggunaan singkatan atau tanda-tanda diusahakan untu memakai aturan nasional atau internasional. Apabila digunakan sistem satuan maka harus diterapkan Sistem Internasional (SI) 12. Kutipan atau Sitasi • Penulisan kutipan ditunjukkan dengan membubuhkan angka (dalam format superscript) sesuai urutan. • Angka kutipan ditulis sebelum tanda titik akhir kalimat tanpa spasi, dengan tanda kurung siku dan tidak ditebalkan (bold). • Jika menyebut nama, maka angka kutipan langsung dibubuhkan setelah nama tersebut. • Tidak perlu memakai catatan kaki. • Urutan dalam Daftar Pustaka ditulis sesuai dengan nomor urut kutipan dalam naskah. Contoh: Struktur mikro baja SS 316L[2]. 13. Penyitiran pustaka dilakukan dengan memberikan nomor di dalam tanda kurung. Daftar pustaka itu sendiri dicantumkan pada bagian akhir dari naskah. Susunan penulisan dari pustaka sebagai berikut : 1. Buku dengan satu pengarang atau dua pengarang (hanya nama pengarang yang dibalik) : [1] Peristiwady, Teguh. 2006. Ikan-ikan Laut Ekonomis Penting di Indonesia : Petunjuk Identifikasi. Jakarta : LIPI Press. [2] Bambang, Dwiloka dan Ratih Riana. 2005. Teknik Menulis Karya Ilmiah. Jakarta : Rineka Cipta. 2. Buku dengan tiga pengarang atau lebih [1] Suwahyono, Nurasih dkk. 2004. Pedoman Penampilan Majalah Ilmiah Indonesia. Jakarta : Pusat Dokumentasi dan Informasi Ilmiah, LIPI. 3. Buku tanpa nama pengarang, tapi nama editor dicantumkan. [1] Brojonegoro, Arjuno dan Darwin (Ed.). 2005. Pemberdayaan UKM melalui Program Iptekda LIPI, Jakarta : LIPI Press. 4. Buku tanpa pengarang, tapi ditulis atas nama Lembaga. [1] Pusat Bahasa Departemen Pendidikan dan Nasional. 2006. Kamus Besar bahasa Indonesia Jakarta : Balai Pustaka.


PANDUAN BAGI PENULIS 5. Artikel dari Jurnal/majalah dan koran (bila tanpa pengarang) [1] Haris, Syamsudin. 2006.,,Demokratisasi Partai dan Dilema Sistem Kepartaian di Indonesia”. Jurnal Penelitian Politik.: 67-76 Jakarta. 6. Artikel dari bunga rampai [1] Oetama, Yacob. 2006.,, Tradisi Intelektualitas, Taufik Abdullah, Jurnalisme Makna”. Dalam A.B. Lapian dkk. (Ed.), Sejarah dan Dialog Peradaban. Jakarta : LIPI Press. 7. Bahan yang belum dipublikasikan atau tidak diterbikan [1] Wijana, I dewa Putu. 2007.,,Bias Gender pada Bahasa Majalah Remaja”. Tesis, Fakultas Ilmu Budaya Yogyakarta : Universitas Gajah Mada. 8. Bahan yang belum dipublikasikan atau tidak diterbikan [1] Wijana, I dewa Putu. 2007.,,Bias Gender pada Bahasa Majalah Remaja”. Tesis, Fakultas Ilmu Budaya Yogyakarta : Universitas Gajah Mada. 9. Tulisan Bersumber dari Internet [1] Rustandy, Tandean. 2006 “Tekan Korupsi Bangun Bangsa”. (http://www.kpk.go.id/modules/news/article.php?storyid=1291, diakses 14 Januari 2007) 14. Ucapan terimakasih ditulis dengan huruf kapital TNR font 12 dan ditebalkan. Isi dari ucapan terimakasih ditulis dengan TNR 12 dan spasi 1. 15. Naskah yang dinilai kurang tepat untuk dimuat di dalam majalah akan dikirim kembali kepada penulis. Saran-saran akan diberikan apabila ketidak tepatan tersebut hanya disebabkan oleh format atau cara penyajian. 16. Penulis bertanggung jawab penuh atas kebenaran naskahnya. 17. Setiap penerbitan tidak ada dua kali atau lebih penulis utama yang sama. Apabila ada, salah satu naskahnya penulis utama tersebut ditempatkan pada penulis kedua.

Serpong, 8 Juni 2009 Redaksi Majalah Metalurgi

2009

Recommend Documents