ProsidingPertemuanIlmiah SainsMateri 1996
KARAKTERISASI PADUAN AI-Zn DENGAN METODE DIFRAKSI1 Bambang Heru Pranowo , Bambang Sugeng , Djoko Surono, Rina Ramayanti, Eko Yudho2
...);1;/1
ABSTRAK KARAKTERISASI PADUAN AL-Zn DENGAN METODE DIFRAKSI. Paduan Al-Zn banyak dipakai didalamindustri karenasifatnyayangringan daDkuat. Untuk mendapatkaninformasisifat-sifatmikroskopis paduan ini digunakan metode difraksi, karakterisasikekuatanbahan dilakukan dengan mengukurkekerasannya menggunakanMicro HardnessTester.Analisadata difraksi sinar-xyang dilakukan menggunakanperangkatlunak AutomaticSearchand Match menunjukkanbahwapaduanAl-Zn mempunyairasaIX-aluminium. Hasil pengukuran denganmetodeVickers kekerasanmenunjukkanpaduanAl-Zn mempunyaiderajat kekerasan sekitar 374 -414 Vickers.
ABSTRACT CHARACTERIZATION OF AI-Zn ALLOY USING DIFFRACTION TECHNIQUE. The Al-Zn alloy is commonlyusedin industrybecauseof its mechanicalpropertiesi.e. light but strong. Diffraction technique was used to determineits microscopicstructureand Micro HardnessTesterwas used to measuremechanical properties. Data analysison the x-ray diffraction patternsusing Automatic Searchand Match applicationsoftware indicatesthat Al-Zn alloy hasa-phasealuminium.Hardnessmeasurements give 374 -414 Vickers.
PENDAHULUAN Paduan AI-Zn adalah paduan logam yang mempunyai kombinasi sifat yang khas yaitu densitas rendah, mudah diproses, tahan korosi dan walaupun aluminium murni memiliki kekuatan yang rendah, logam tersebut dapat dipadukan dengan unsur lain untuk menaikkan kekuatannya. Bahan tersebut banyak digunakan dalam industri sebagaibahan struktur. Setiap bahan apabila didifraksi akan menghasilkan pola difraksi yang merupakan karakterisasi daTi bahan tersebut. Tidak acta
bahan yang mempunyai pola difraksi yang persIs sarna. Dalam penelitian ini dilakukan karakterisasi paduan AI-Zn yang diperoleh daTi industri untuk mengetahui rasa paduan tersebut dan kekerasannya. Teknik difraksi merupakan salah satu teknik yang banyak dipakai dalam karakterisasi bahan terutama dalam identifikasi rasa bahan. Data difraksi yang diperoleh daTi difraktometer sinar-x dianalisa dengan menggunakan perangkat lunak Basic Data Processing dan selanjutnya diproses lebih lanjut
dengan
menggunakan perangkat
lunak
Automatic Search And Match untuk mendapatkan informasi mengenai rasa paduan AI-Zn.
Untuk menentukankekerasanpaduan AI-Zn dipakai Micro HardnessTestermethode Vickers. TAT A KERJA Bahan yang akan dikarakterisasi adalah paduan AI-Zn yang diperoleh dari industri -1 Dipresentasikan pada Seminar Ilm13:hhPFSMT9% 2 Pusat Penelitian Sains Materi 80
(IPTN). Bahan dalam bentuk pelat kemudian dipotong menjadi potongan dengan ukuran 1 x 4 cm untuk didifraksi dengan menggunakan peralatan Difraktometer Sinar-X yang ada di PPSM buatan Shimadzu -Jepang Model XD610 yang dikontrol dengan komputer personal clan dilengkapi dengan perangkat lunak DP-61 untuk pengambilan data, Basic Data Processing clanAutomatic Search and Match untuk analisa data. Target sinar-x yang digunakan adalah Cu yang mempunyai panjang gelombang A = 1.542 A dengan tegangan kerja sebesar 30 kV clan kuat arus 30 mA. Data difraksi yang diperoleh disimpan dalam harddisk yang selanjutnya dilakukan BDP (Basic Data Proccesing) yaitu data difraksi akan dianalisa dengan tahapan: penghalusan (smoothing), koreksi latar belakang clan pemisahan spektra K..l clan K..2; sehingga menghasilkan pasangan data: sudut defraksi (29) ,jarak antar bidang (d) clanintensitas relatif (1/10). Pasangan data 29, d clan 1/10 dianalisa lebih lanjut dengan menggunakan perangkat lunak Automatic Search And Match yaitu dengan membandingkan clan mencocokkan pasangan data tersebut dengan pasangan data standar yang ada di file data JCPDS (Joint Comitte for Powder Diffraction Standard) (4]. Untuk menentukan kekerasan paduan AI-Zn dilakukan pengukuran kekerasan dengan menggunakan Micro Hardness Tester yang ada di Balai Teknofisika Pusat Penelitian Sains Materi.
:
RASIL DAN PEMBARASAN Hasil penelitian menggunakan Difraktometer Sinar-X Shimadzu XD-610
dengan kondisi pengukuran seperti Tabel I diperoleh pol a difraksi paduan AI-Zn garnbar I.
Tabell. Kondisi Pengukuran denganDifraktometerSinar-X # Measurement Condition X-ray tube target vo1tage current
: : :
Cu 30 30
(kV I) (mAI)
Slits divergence scatter
s1it s1it
receiving
slit
Scanning scan mode scan speed samp1ing pitch preset time fu11 sca1e
Gambar
100%
denganmenggunakanMicro Hardness Tester
49%
buatan Shimadzu Type M. Methode pengujiannya adalah metode Vickers, dilakukan
ini. Tabel2. Pasangandata 29,d dan1/10hasilBasic DataProcessing
(29L
(d) (A)
98.8" 2
78.0"
3 4 5
64.90 44.50 38.30
bidang 1.01 A 1.22A 1.44A 2.03 A 2.35 A
(deg/min): (deg) <sec): (kcps)
38% 22%
intensitasrelatif (1/10)seperti label 2 berikut
jarak antar
(Mm)
Pasangan data tersebut kemudian dianalisa lebih lanjut dengan menggunakan perangkat lunak Automatic Search And Match clan diperoleh basil seperti terlihat pada Lampiran 1. Dari basil tersebut terlihat bahwa rasa-rasapaduan Al-Zn yang muncul hanya rasa a-Aluminium saja , sedangkan rasa lain tidak muncul. Hal ini dimungkinkan karena fraksi rasa lainnya terlalu kecil untuk teramati dengan difraksi sinar-x. Hal ini sesuai dengan basil analisa data menggunakan SEM/EDAX yang memberikan komposisi paduan Al-Zn sbb: Komposisi Al : 93,3 % berat Komposisi Zn : 5,54 % berat Pengukuran kekerasan dilakukan
Data Processing Processing diperoleh pasangan data puncak-puncak 29, d daD
sudut defraksi
CONTI: 4.000 0.108 : 1.0 1.0
(des) (des)
Pola difraksi sinar-x paduan AI-Zn
Setelah dianalisa dengan menggunakanBasic
No
: 1 : 1 : .60
intensitas relatif (1;11,,) (%) 9%
81
6 titik pengamatan clan diperoleh hasil seperti Tabel 3. Tabel3. Hasil pengujianpaduanAl-Zn dengan Micro HardnessTester
2
Titik
3
4
5
6
penguji
lurgy ofAluminium Fabrication,Aluminium -Verlag,Dusseldorf,1982 3. CULLITY, B. D., Element of X-Ray Diffraction, Addison-Wesley Publishing CompanyInc., London,1959. 4. SHIMADZU CORP.,Instruction Manual DP6I SystemOption Software,Automatic Search/Match for XD-6IO,Kyoto Japan.
an
DISKUSI Kekera
374
445
412
422
374
414
san
(Vickers) Dari Tabel 3 diperoleh besarnya kekerasan paduanAI-Zn rata-ratasebesar406,8Vickers. KESIMPULAN Dari hasil analisa data diperoleh bahwa rasa paduan AI-Zn tidak berubah, masih tetap seperti rasa induknya (Aluminium). Hal ini disebabkan penambahan Zn ke dalam Al tidak terlalu banyak (daTi basil SEM/EDAX komposisi Zn hanya 5,54 %). Dari hasil pengujian dengan Micro Hardness Tester diperoleh besarnya kekerasan paduan AI-Zn berada pada interval 374 -414 Vickers.
UCAPAN TERIMAKASIH. Tak lupa penulis mengucapkan terimakasih kepada bapak Zuharli Amilius yang telah mengusahakan sampel paduan AI-Zn daTi
IPTN. DAFfAR PUSTAKA I. 1.1.POLMEAR, Light Alloys Metallurgy of the Light Metals,Metallurgyand Materials ScienceSeries, 1980. 2. D. AL TENPOHL, Aluminium Viewedfrom Within, An Introduction into the Metal-
82
Prasuad : Kenapa tidak dilakukan analisa secara kuantitatif untuk menentukan rasa Al-Zn dengan program Rietveld. Bambang Hem P.: Peralatan Difraktometer Sinar-X yang ada belum dilengkapi dengan perangkat lunak yang memungkinkan dilakukan analisa kuantitatif, perlu perangkat lunak lain seperti RIET AN atau GSAS. Djusman Sayuti : 1. Komposisi kimia seharusnya dilakukan terlebih dahulu dan apakah sudah ditinjau tentang diagram fasanya. Tolong
tanggapannya. 2. Apa kaitan antara karakterisasi sifat struktur dengan sifat mekaniknya. Bambang Hem P.: 1. Sampel yang kami peroleh tidak dilengkapi data yang lengkap mengenai komposisi, komposisi akan dilakukan dengan menggunakanSEM/EDAX. 2. Kaitannya tidak ada, tetapi bentuk struktur kristalnya mungkin dapat mempengaruhi sifat mekaniknya (ini perlu penelitian lebih lanjut).
Lampiran 1 UUUU AUTOMATIC SEARCH/~ATCHUUUU
u",.., .", -.." t. "t.. Ii., ---"-"-"
,. IiI, ". 1
.,_.., "TI'
---III' LII'
"."
.
I "I"... .C,..,.
I
II
0,
Hasil analisa data difraksi sinar-x paduan AI-Zn dengan perangkat lunak Automatic Search and Match
83
ProsidingPertemuanIlmiah SainsMateri 1996
HUBUNGAN ANTARA ANALISIS METALOGRAFI DAN MODEL KOMPUTER PERPINDAHAN PANAS PADA PENGERASAN PERMUKAAN DENGAN LASER PULSA 1 Suwardi2,A. Kusnowo3, UtOjO4,B. Sugiyono 5
!;:J .b
ABSTR,\)( llUBUNGAN ANTARA ANALISIS METALOGRAFI DAN MODEL KOMPUTER PERPINDAHAN PANAS PADA PENGERASAN PERMUKAAN DENGAN LASER PULSA. Hubungan antara analisis metalografi dan model komputer perpindahan panas pada pengerasan permukaan dengan laser pulsa. Model perpindahan panas transien telah dilakukan untuk iradiasi laser pulsa pada permukaan baja karbon medium. loIser yang digunakan adalah Nd- Y AG pajang gelombang 1.06 urn, berdaya rata-rata 100 w, repetisi maksimal 20 Hz, sedangkan lebar pulsa 10 s. Dengan variasi tampang lintang berkas dan waktu iradiasi, diinginkan siklus termal pada baja yang menghasilkan austenisai permukaan dan 'autoquenching' tanpa pelelehan. Analisis numerik itu menunjukkan laser itu memungkinkan untuk pengerasan permukaan. Eksperimen iradiasi dilakukan pada baja karbon menengah, dengan bantuan data dari prediksi model termal. Pengamatan mikrografi basil iradiasi dapat dikorelasikan dengan prediksi model perpindahan panas daD model kinetika -termodinamika perubahan rasa yang mengiringinya. ABSTRAC"f (;ORRELATION OF METALOGRAPWC ANALYSIS AND COMPUTER MODEL OF HEAT TRANSFER IN SURFACE HARDNESS. Numerical model has been carried out analyses of laser irradiation on the surface of caroon steel using Nd- Y AG pulsed laser, 1.06 urn wave length. The laser properties are: 100 w of average power, 20 Hz of repetition rate, and 10 ms of the pulse width. Numerical simulation with variation of process parameters is performed to find thermal cycles that resulting austenite transformation without melting and rapid self quenching. The analyze shows that the thermal cycles for surface hardening, should be realized. The study shows that the laser fulfilled the major requirement in surface hardening. Experiment has been carried out on medium caroon steel. The micrography of the irradiated sample is related to the heat transfer model and related transformation model.
PENDAHULUAN Baja karbonmenengahbanyakdigunakan dalam konstruksi mesin yang memerlukan kekuatanyang baik. Untuk menaikkantahanaus tanpa mengurangi kekuatan komponen permukaan pada bagian yang mendapatkan beban gesek tinggi diperkeras[I]. Pengerasan permukaandenganlasersebesar2 kali kekerasan awal dapat menurunkanlaju aus menjadi 1/3.5 [2]. Laser mempunyai potensi kompetitif untuk pengerasan permukaan presisi, geometri rumit atau tak sederhana, pengerasan lokal, sebagaimana umumnya komponen mesin. Distorsi bentuk minimum karena pemanasan sangatlokal. Permasalahan penting dalam pengerasan permukaan rasa padat dengan laser adalah persyaratan presisi pada siklus thermal, yang berkaitan dengan batasan termokimia bahan, penguasaan teknologi laser daya untuk menghasilkan berkas laser yang stabil, serta teknologi pelapisan penyerap laser. Toleransi itu relatif kecil dibanding pada proses pemotongan daDpengelasan dengan laser. Diantara kendala penerapan pengerasan permukaan dengan laser daD berkas elektron adalah masalah pemilihan parameter daD pengendalian proses. Hal ini berhubung dengan sensitivitas hasil terhadap parameter proses, batas toleransi alas daD bawah yang sempit, waktu interaksi singkat, serta kurang akurat data 1 Disajikan padaPertemuanIlmiah PPSM 2 PusatElemenBakar Nuklir-BATAN 3 P3Fr LIPI 4 PusatPenelitianNuklir daDRekayasa-BAT AN 5 UniversitasIndonesia 84
serapanfluks energi oleh permukaan logam berlapis[2,3]. Pemakaian laser pulsa untuk pengerasan permukaan belum ditemukan dalam pustaka dalam studi ini. Dalam satu proses pengerasan akan terjadi banyak siklus pemanasan daD pendinginan cepat dalam siklus yang cepat daD sangatlokal. PengamatandaD analisis cermat tak dapat direalisasikan tanpa bantuan model numerik. Pengerasan secara termal dengan komposisi karbon homogen diperoleh dengan gradasi kekerasan yang dihasilkan oleh gradasi transformasi struktural, ialah gradasi siklus pemanasandaDauto-quenching. Hasil proses dipengaruhi oleh parameter materi (difusivitas daD konduktivitas panas, kinetika daD termokimia transformasi) laser (laju repetisi, panjang pulsa daD distribusi spasial fluks laser) daD waktu interaksi. TAT A KERJA Benda kerja perlakuan panas ini adalah logam berbentuk silinder, panjang 30 mm daD diameter 4 mm. Satu sisi datar silinder telah diberi lapisan tipis penyerap. Berkas laser NdY AG pulsa digunakan untuk 'menembak' salah satu permukaan datar silinder. Gambar I menyajikan skema irradiasi. Laser Nd- Y AG berdaya rerata 100 W. Pulsa dapai diatur baik frekwensi, energi, daD lebar atau 'life time'nya. Harga maksimalnya
adalah berturut-turut : 20 Hz, 10 joule, dan 10 ms. Berkas laser pada jendela luaran berdiameter 7.5 rom, selanjutnya berkas ini dapat diatur dengan lensa fokus. Waktu interaksi atau 'tembakan' diatur dengan sebuah penutup elektro-mekanik yang diletakkan dalam resonator. Distribusitemporel pulsa laser bentuk segi-4 seperti gambar 2, sedang distribusi spasial mendekati bentuk silinder sirkular.
Gambar1. SkemaProses
serta deformasi elastik clan plastik. Pada pemodelan ini iradiasi laser dibatasi pada transormasirasa parlatoProses ini antara lain terjadi pada pengerasan permukaan yang berdasarkan transformasi ke rasa bertipe martensit yang banyak dilakukan pada pengerasan permukaanpaduanbesi. Dengan pendekatanmodel perpindahan panassbb : 1. Distribusi temporel pulsa laser berbentuk segi-empat 2. Besaran fisika bahan dianggap tetap, termasukfaktor serapan= 0.9 3. Penyerapanenersi laser 1.06 urn hanya terjadipadapermukaanlogam. 4. Energi transformasi rasa padat dapat diabaikanterhadapfluk laser. 5. Kerugian panas radiatif dan konvektif permukaan dapat diabaikan terhadap besarnyafluks laser. Model matematikyang menghubungkan temperaturpada setiap titik dalam bahan dan pada saatt adalahpersamaandiferensialparsial neracaperpindahanpanasberikut : Dalam ruang lingku~ : pCp.?!:~
+ Div(k Grad T(x,y,z.t»
dt
= 0
r adalahdensitas,Cp kapasitaspanas,sedangk dalahkonduktivitaspanas. Padauerbatasan : Pada permukan terkena laser: 0
0..
0.1
1~
I.'
W..kflJ m.~
Gambar2. Distribusi temporelOukslaser Logam target diletakkan pada posisi paras berkas laser berimpit dengan paras silinder. Laser ditembakkan dengan waktu interaksi berorde detik pada satu permukaan ujung silinder. Pulsa laser diatur pada pembebanan temporel tertinggi yaitu frekwensi 20 Hz dan lebar pulsa lams. Selama waktu interaksi enersi laser terserap benda kerja dengan faktor serapan di bawah 100%. Parameter laser yang utarna dikendalikan adalah daya keluaran, tampang lintang berkas, dan waktu irradiasi.
MODEL PERPINDAHAN PANAS DAN ANALISIS MIKROGRAFI Penyerapan energi radiasi gelombang elektro-magnetik laser menjadi energi termik bahan diikuti perpindahan panas baik secara radiasi, konduksi, dan konveksi. Akumulasi energi yang melarnpaui batas stabilitas termik mendorong reaksi transformasi rasa. Gradien temperatur yang besar karena fluks tinggi dan terkonsentrasi menyebabkan gradien massajenis
k dT(x,y,Z, t) = A an Huruf
A
adalah
T ( x,y,z,t
\Il
faktor
)
serapan,
yaitu
perbandinganenergi laser yang diserap atau diubah menjadi tenaga panas pada permukaan dibanding energi laser yang datang pada permukaan Y adalah distribusi fluks laser sebagai fungsi ruang dan waktu. Lambang Y zo(r,t) artinya distribusi fluk atau rapat-daya laser pada permukaan silinder dan merupakan fungsi jejari dan waktu. Distribusi temporel adalah fungsi siklis berupa pengulangan dari satu fungsi sederhanaseperti tampak pada gambar 2. Pada Batas lain: tidak terjadi perpindahan panas.
k
JT(x,y,
an
Z, t)
-0
-
Pada saat awal : temperatur homogen pada TO : T(x,y,z, 0) :: To
85
Model numerik diperoleh dari penyelesaian persamaan tersebut di atas dengan menggunakan pendekatan numerik. Metoda elemen hingga digunakan untuk pendiskritan spasial, menghasilkan sistem semi diskrit
Tabel 1 menyajikan pengaruh pendiskritan pada temperatur maksimal. Terbaca pendiskritan ke arah vertikal dari 40 sampai dengan 152, atau hampir 600 % mengakibatkan
selanjutnya diselesaikan dengan pendiskritan
Pengaruh h (ukuran elemen) terhadap hasil terlihat lebih terasa, sebagai contoh dengan h naik 250 % hasil hanya turun 10 %. Pada
temporeI [3,4] menggunakan metoda implisit
Galerkin. Paket program DISPLAY II / NISA II yang dikembangkan EMRC telah dipergunakan untuk merealisasikan penyelesaian model tersebut. Eks~rimen iradiasi clananalisis mikrografi. Perubahan rasa dari eksperimen pengerasandilakukan dengan analisis mikrografi pada irisan sejajar arab poros berkas laser dari sampel yang diradiasi.
Contoh visualisasi basil perhitungan evolusi clan distribusi temperatur pada silinder dikenai radiasi pulsa ditunjukkan pada gambar 3. Disajikan evolusi temperatur pada titik-titik pada poros silinder dengan kedalaman berbeda. -,
perhitungan-perhitungan tersebut nilai a Dt / h2 dijaga tidak jauh dari satu.
T""I.
HASIL DAN PEMBAHASAN
0""""
perbedaanhasil hanya sampai dengan 2 %.
~
~
'0 '0 , .'20 .".
,..I.. I'
I
L
.1,-
,
~
C" -l-
--. --1 '_7
"
1-.07
l.:::-.
Gambar 3. Distribusi temperatur pactairisan silinder dihitung pactatiga macam pendiskriditan
Data termofisik konduktivitas termal, k= 25, volume jenis r = 7000, clankapasitasjenis Cp = 71, faktor serapan A = 0.9. Sedangkanparameter laser adalah : daya rerata P av = 100 , frekwensi f = 20 .lebar pulsa t = 10 (besaran dalam satuan internasional). Gambar 4 menyajikan daerahdaerah isoterma pada permukaan silinder. Pada pusat permukaan terdapat zona temperatur tertinggi. Tampak pula jarak antar isoterma bertambah luas bila semakin jauh pusat terkena laser. Gambar 5 menyajikan tampang lintang sejajar dengan paras berkas laser. Isoterma Ac 1 clan Ac3 pada pulsa terakhir iradiasi sangat bermanfaat unntuk prediksi batas transformasi rasa clanpengerasan. Variasi fluks laser dapat dengan parameter dengan waktu radiasi 0.7 s yang menghasilkan suhu maksimum A1200 C. Evolusi temperatur pada titik-titik utama disajikan pada Gambar 3.
,n '" ,..
70
'
86
T- C
m ~ ,..
V'81...'WI
~ N.O ...,..,..
C'C"'.""oc- sc.--
01.MO"""
...81m ., ,. I. I ~ .'21 ~ I ~ ,.
,~
1'-
""~ -..,.,.
", ,.. 'I' ,n ". '70 '"
'"
,..
I
I
..'0_,"-0'"
, P'M""" -,",mol -,W"" ...,
o.j
loJu_K
,.
.~
3-2
.. ..
,
Pacta kurva evolusi (Gambar 3) tampak jelas efek pulsa pactaevolusi temperatur di dekat permukaan. Fluktuasi temperatur terbesar oleh pulsa-pulsa laser terdapat pacta permukaan yang mencapai 200 K/pulsa. Pengaruh ini makin menurun hila titik semakin dalam. Pacta kedalaman 1 mm tluktuasi temperatur telah turun menjadi 60 K. Pacta kedalaman 3.5 mm kurva sudah tidak menunjukkan tluktuasi. Temperatur maksimal untuk daya laser berbeda, disajikan pacta tabel 2. Pactagambar 5 terlihat bahwa permukaan mencapai temperatur 1000 C (temperatur selesai austenisasi 900 C) dalam waku berorde detik (2 detik) dengan iradiasi laser yang mempunyai tluks berorde 1.25 x107. ~
.OJ"'" II -,
'_'0._-
~
,,~ -.,
~ '.o~---, "I« -.j
n
.. co
.. .,. .,,- 0..- ..~ ...;.0...~ noc
c
,
,.-, (a)
.,
kedalaman lebih 60 K.
~1;.,t!~'Ill
mrn fluktuasi temperatur kurang-
""T."':X;CS.", ~ ~,.
oj
Tl~~ I\!STtAl£a TDO''. ~;~'0!
i~ 1..,
7=;::::
"
~
;'" $
(b)
2 ~
Gambar4. Evolusi temperaturpactaawal iradiasidi titik-titik berbedajarakdari permukaan. Secara kasar, pada tluks tertentu, temperatur ks" I sebandmg " dengan daya. LaJu " ma Ima pendinginan 350 K/s, sampai suhu awal martensitisasi. Dengan daya ini tluktuasi
Cj..'...:
a,.~,-
a.~T:~3.- 4..- ,.-j
<:,am"ba~ 5. Evolusi temperaturselamadan sesudah uadlaslpadapennukaandan 3 titik di bawahnya.
temperatur yang tertinggi adalah 400 K. Pada ~"
-DISP,,".
II
_T-"'OO£SS~
VtR 'e.e
Nov/22/94
ISO""","" ~""OUR TR."IE:NT !£AT
VI"': ..~:
3,m"+m I.m,,+m
(B...d"1,OC1) --~
1m.l
9i.2e "-
88.17
i
7,-'-'
G9,i"
"8.12 47.a9 3G.e7 2S,04
14,~
2.~.' TABU"" DJ8.CIAN 8A~H DI8Cftl "LU~ = 4mBw/Nc~'--~HOT
(a)
""'EA=
3
AT Tlt£ Zoc=
J._-
Y
)(
AX: 4S'( AY, 0 AZ' ..,
(b) Garnbar6. Mikrografi optik irisan tegakturns permukaandiradiasi(sampel2 Tabel 2) Temperatur pada pemanasan tidak setinggi apabila laser kontinyu yang digunakan, tetapi efek metalurgi clan mekanik bisa jadi lebih menguntungkan. Untuk mengetahui efek tersebut diperlukan studi eksperimental. Untuk mendapatkan hubungan kuantitatif perlu digunakan data yang lebih teliti khususnya
serapanpermukaanterhadapfluks laser serta model yang memperhitungkan radiasi di daerah
teriradiasi. 87
KESIMPULAN Perhitungan
model
menunjukkan
pengerasan tanpa pelelehan dapat diperoleh dengan menggunakan laser pulsa itu dalam orde waktu iradiasi. Percobaan yang telah dilakukan dapat memberikan hubungan kualitatif antara model termal clan analisis metalografi. Simulasi model komputer dapat dimanfaatkan untuk perancanganpercobaan.
UCAPAN TERIMAKASIH Ucapan terimakasih kami sampaikan kepada Dewan Riset Nasional yang telah berkenan membiayai penelitian ini yang merupakan bagian dari RUT. Demikian pula kepada Bapak Kepala PPNR daD star atas
shape peice, Proc. 2nd. IFHT Int.Conv, Lisbonne,1989. [3] SUWARDI, Pemodelan Simetri Poros Pengerasan PermukaanBaja DenganLaser CO2.Lokakarya Komputasi dalam Sains dan Teknologi Nuklir III BATAN-Jakarta, 1993. [4] HAYRETTIN KARDESTUNCER, Chief ed., Finite element handbook, Mc.GrawHill, NewYork, 1987. DISKUSI :
Mawardi
kerjasamanya.
Bagaimana peranan laser pada pengerasan permukaan baja tersebut dalam arti mekanismenya ?
DAFfARPUSTAKA
Suwardi: Laser memanaskan permukaan
[1] Laporan interen , Kontrak Penelitian PeugeotPSAno. , 1989. [2] D.FARIAS, , VINSARD, G. SOWARm DAN CHEVRIER, J. Ch., Mathematical modelling of heat transfert during laser surfacehardeningtreatmentsof a complex
88
sampai
mendekati suhu austenisasi AC3 tapi dibawah suhu cair (Iiquides) dalam waktu singkat (orde 10-2-100 detik) agar gradien suhu pada kulit cukup tinggi dan pada akhir interaksi laserpermukaan segera diikuti pendinginan sangat cepat (diatas laju kritis transformasi material) secara konduksi ke inti yang masih dingin
