Pembentukan Nanopartikel Paduan CoCrMo dengan Metoda Pemaduan Mekanik

VOLUME 27 NOMOR 1, APRIL 2012

ISSN 0216 – 3188

AKREDITASI : SK 187/AU1/P2MBI/08/2009
Pengantar Redaksi………………….. iii
Abstrak ………………………..…..….. v
Penanggung Jawab:
Kapuslit Metalurgi – LIPI
Dewan Redaksi :
Ketua Merangkap Anggota:
Ir. Ronald Nasoetion, MT
Anggota:
Dr. Ir. Rudi Subagja
Dr. Ir. F. Firdiyono
Dr. Agung Imadudin
Dr. Ika Kartika, MT
Ir. Yusuf
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:
Pius Sebleku, ST
Tri Arini, ST
Arif Nurhakim, S.Sos
Lia Andriyah, ST
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 : metalurgi_magz@yahoo.com
Majalah ilmu dan teknologi terbit
berkala setiap tahun, satu volume
terdiri atas 3 nomor.

Pengaruh Waktu Pelindian pada
Proses Pemurnian Silikon Tingkat
Metalurgi Menggunakan Larutan
HCl
Bintang Adjiantoro dan Efendi Mabruri......1

Aplikasi Severe Plastic Deformation
(SPD) dan Heavy Cold Rolling pada
Baja Tahan Karat Austenitik 316L
Efendi Mabruri ....................……….……..… 7

Percobaan
Pendahuluan
Perbandingan Daya Serap Unsur

Minor dalam Larutan Natrium
Silikat
F. Firdiyono, dkk ……………….………15

Fenomena Dynamic Strain Aging
pada Proses Tempa Panas Paduan
Co-33Ni-20Cr-10Mo
Ika Kartika ………………..……………...... 27

Sifat
Listrik
Superkonduktor
YBa2Cu3O7-x Hasil Proses Pelelehan
dengan Dopant Ti
Didin S.Winatapura, dkk …..………..…… 35

Percobaan Pengisian-Pengeluaran
Hidrogen Sebuah Tangki Simpan
Hidrogen Padat
Hadi Suwarno ……………………………..... 43

Pembentukan Nanopartikel Paduan
CoCrMo dengan Metoda Pemaduan
Mekanik
Sulistioso Giat S dan Wisnu Ari Adi ……. 51

Indeks

ii | Majalah Metalurgi, V 27.1.2012, ISSN 0216-3188

PENGANTAR REDAKSI
Syukur Alhamdulillah Majalah Metalurgi Volume 27 Nomor 1, April 2012 kali ini
menampilkan 7 buah tulisan.
Tulisan pertama hasil penelitian disampaikan oleh Bintang Adjiantoro dan Efendi
Mabruri berjudul “Pengaruh Waktu Pelindian pada Proses Pemurnian Silikon Tingkat
Metalurgi Menggunakan Larutan HCl”. Selanjutnya Efendi Mabruri tentang ”Aplikasi Severe
Plastic Deformation (SPD) dan Heavy Cold Rolling pada Baja Tahan Karat Austenitik
316L”. F. Firdiyono dan Kawan-Kawan juga menulis tentang ”Percobaan Pendahuluan
Perbandingan Daya Serap Unsur Minor dalam Larutan Natrium Silikat”. Ika Kartika
menulis tentang ”Fenomena Dynamic Strain Aging pada Proses Tempa Panas Paduan Co33Ni-20Cr-10Mo”. Didin S.Winatapura dan Kawan-Kawan menulis tentang “Sifat Listrik
Superkonduktor YBa 2Cu3O 7-x Hasil Proses Pelelehan dengan Dopant Ti “ dan Hadi Suwarno

juga menulis tentang “Percobaan Pengisian-Pengeluaran Hidrogen Sebuah Tangki Simpan
Hidrogen Padat”. Berikutnya Sulistioso Giat Sukaryo dan Wisnu Ari Adi menulis tentang
”Pembentukan Nanopartikel Paduan CoCrMo dengan Metoda Pemaduan Mekanik”.
Semoga penerbitan Majalah Metalurgi volume ini dapat bermanfaat bagi perkembangan
dunia penelitian di Indonesia.

REDAKSI

Pengantar Redaksi | iii

iv | Majalah Metalurgi, V 27.1.2012, ISSN 0216-3188

METALURGI
(Metallurgy)

ISSN 0216 – 3188
Vol 27 No. 1 April 2012
Kata Kunci bersumber dari artikel. Lembar abstrak ini boleh diperbanyak tanpa izin dan biaya.
UDC (OXDCF) 669.540
Bintang Adjiantoro dan Efendi Mabruri (Pusat Penelitian Metalurgi – LIPI)

Pengaruh Waktu Pelindian pada Proses Pemurnian Silikon Tingkat Metalurgi Menggunakan Larutan HCl
Metalurgi, Vol 27 No. 1 April 2012
Proses pemurnian silikon tingkat metalurgi (MG-Si) dengan menggunakan metoda pelindian asam pada
konsentrasi 2,45mol/L HCl telah dilakukan dengan memvariasikan waktu pelindian pada temperatur didih
(±100 °C) dan gerakan pengadukan mekanik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa proses pelindian MG-Si
dengan HCl dapat digunakan untuk menghilangkan unsur pengotor logam. Persentase hasil efisiensi ekstraksi
dari unsur pengotor yang terkandung di dalam MG-Si dengan pelarutan HCl masing-masing mencapai
99,996 % untuk Al, 98,247 % untuk Ti dan 98,491 % untuk Fe pada waktu pelindian 120 jam. Sedangkan
efisiensi larutan HCl terhadap unsur pengotor dengan gerakan pengadukan mekanik mencapai 99,04 %.
Kata kunci : Silikon tingkat metalurgi, Pemurnian dengan proses kimia, Pelindian asam, Pengotor

Effect of Leaching Time on Purification Process of Metallurgical Grade Silicon by Using Acid Solution
The purification process of metallurgical grade silicon (MG-Si) using acid leaching method at a
concentration of 2.45 mol/L HCl was performed by varying the leaching time at boiling temperature (±100
°C) and with mechanical stirring. The results showed that the leaching process of MG-Si with HCl can be
used to eliminate the element of metal impurities. The extraction efficiency of impurity elements contained
in the MG-Si by HCl dissolution is 99.996 % for Al, 98.247 % for Ti and 98.491 % for Fe at leaching time
of 120 hours. Whereas the leaching efficiency HCl solution on the impurities with mechanical stirring is
99.04 %.
Keywords : Metallurgical grade silicon, Chemical purification, Acid leaching , Impurities

Abstrak | v

METALURGI
(Metallurgy)

ISSN 0216 – 3188
Vol 27 No. 1 April 2012
Kata Kunci bersumber dari artikel. Lembar abstrak ini boleh diperbanyak tanpa izin dan biaya.
UDC (OXDCF) 660
Efendi Mabruri (Pusat Penelitian Metalurgi – LIPI)
Aplikasi Severe Plastic Deformation (SPD) dan Heavy Cold Rolling pada Baja Tahan Karat Austenitik 316L
Metalurgi, Vol 27 No. 1 April 2012
Untuk meningkatkan kekuatan baja tahan karat austenitik, penghalusan butir sampai ukuran submikron (ultra
fine grain) merupakan metoda yang efektif. Tulisan ini melaporkan aplikasi severe plastic deformation
(SPD) menggunakan equal channel angular pressing (ECAP) dan aplikasi heavy cold rolling terhadap baja
tahan karat austenitik SS 316L. Hasil percobaaan menunjukkan bahwa sifat mekanik baja tahan karat
austenitik 316L dapat ditingkatkan secara signifikan masing-masing dengan kedua teknik tersebut. ECAP
pass 1 (single pass) dengan regangan 0,65 dapat meningkatkan kekuatan tarik baja tahan karat austenitik
316L menjadi 1,6 kali lipat, sedangkan heavy cold rolling 80 % dengan regangan 1,65 dapat meningkatkan

kekuatan tarik menjadi 2,1 kali lipat. Pemanasan anil pada suhu 750 °C menurunkan kekuatan tarik menjadi
1055,14 MPa tetapi nilai tersebut masih jauh lebih tinggi dari kekuatan tarik pada kondisi awal (solution
treatment) sebesar 655,53 Mpa.
Kata kunci : Baja tahan karat austenitik, Penghalusan butir, Severe plastic deformation, Equal channel
angular pressing, Heavy cold rolling

The Application of Severe Plastic Deformation (SPD) and Heavy Cold Rolling of Austenitic Stainless Steel
316L
The grain refinement down to ultrafine sizes is the efective method for strengthening of austenitic stainless
steel. This paper reports the application of severe plastic deformation (SPD) using equal channel angular
pressing (ECAP) and the application of heavy cold rolling on the austenitic stainless steel (SS) 316L. The
experimental results showed that the mechanical properties of SS 316L can be increased significantly by
these two techniques. The single pass-ECAP with 0.65 strain increased tensile strength of SS 316L by 1.6
times, whereas heavy cold rolling with 80 % reduction and 1.65 strain increased tensile strength by 2.1 times.
The annealing treatment at 750 °C decreased tensile strength of 80 % cold rolled-SS 316L down to 1055.14
Mpa, however this value is still much larger compared to that of solution treated ones of 655.53 Mpa.
Keywords : Austenitic stainless steel, Grain refinement, Severe plastic deformation, Equal channel angular
pressing, Heavy cold rolling

vi | Majalah Metalurgi, V 27.1.2012, ISSN 0216-3188

METALURGI
(Metallurgy)

ISSN 0216 – 3188
Vol 27 No. 1 April 2012
Kata Kunci bersumber dari artikel. Lembar abstrak ini boleh diperbanyak tanpa izin dan biaya.
UDC (OXDCF) 540
F. Firdiyono, Murni Handayani, Eko Sulistiyono, Iwan Dwi Antoro (Pusat Penelitian Metalurgi – LIPI)
Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor dalam Larutan Natrium Silikat
Metalurgi, Vol 27 No. 1 April 2012
Penelitian tentang kemampuan penyerapan zeolit alam Karangnunggal dan karbon aktif sebagai adsorben
dalam larutan natrium silikat telah dilakukan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efisiensi penyerapan
zeolit dan karbon aktif terhadap unsur pengotor Ca, Mg, Fe, dan Al dalam larutan natrium silikat serta
mengetahui hubungan penyerapan tersebut dengan beberapa parameter adsorpsi. Penentuan kondisi optimum
meliputi masa adsorben, pH, waktu kontak dan temperatur larutan. Hasil analisa menggunakan spektroskopi
serapan atom (SSA) menunjukkan bahwa zeolit alam Karangnunggal tidak efektif untuk menyerap ion Mg
dan Ca dalam larutan natrium silikat, tetapi zeolit tersebut dapat digunakan untuk menyerap ion Fe. Kondisi
optimum penyerapan ion Fe dicapai dengan parameter waktu kontak selama 60 menit, massa zeolit sebanyak
3 gram, pH 3, dan pada temperatur ruang. Efisiensi adsorpsi tertinggi oleh karbon aktif pada larutan sodium

silikat mencapai 88,43% untuk ion Al dan 41,6% untuk ion Fe.
Kata kunci : Pasir kuarsa, Natrium karbonat, Natrium silikat, Adsorpsi, Adsorben, Adsorbat, Zeolit, Karbon
aktif

Preliminary Comparative Study on the Adsorption of Minor Elements in Sodium Silicate Solution
Research studies on the adsorption capacity of Karangnunggal natural zeolite and activated carbon as a
sorbent in solution of sodium silicate has been done. This study aims to determine the efficiency of
adsorption of the zeolite and activated carbon to a solution of sodium silicate impurity elements such as Ca,
Mg, Fe and Al and to know the relationship between the adsorption of the zeolite and activated carbon with
the adsorption parameters. Determination of optimum conditions include the mass of adsorbent, pH, contact
time and temperature of solution. Results of analysis using atomic absorption spectroscopy (AAS) showed
that Karangnunggal natural zeolite is not effective to adsorb Mg and Ca ions in sodium silicate solution, but
zeolite can adsorb Fe ion. The optimum condition of Fe ion absorption is achieved with contact time
parameters for 60 minutes, the mass of zeolite is used as much as 3 gram, pH 3, and at room temperature.
The highest adsorption efficiency by activated carbon on sodium silicate solution reached 88.43% for the Al
ion and 41.6% for Fe ion.
Keywords : Quartz sand, Natrium carbonat, Natrium silicate, Adsorption, Adsorbent, Adsorbat, Zeolite,
Activated carbon

Abstrak | vii

METALURGI
(Metallurgy)

ISSN 0216 – 3188
Vol 27 No. 1 April 2012
Kata Kunci bersumber dari artikel. Lembar abstrak ini boleh diperbanyak tanpa izin dan biaya.
UDC (OXDCF) 530.0285
Ika Kartika (Pusat Penelitian Metalurgi - LIPI)
Fenomena Dynamic Strain Aging pada Proses Tempa Panas Paduan Co-33Ni-20Cr-10Mo
Metalurgi, Vol 27 No. 1 April 2012
Pada penelitian ini, telah dilakukan proses tempa panas terhadap bahan paduan Co-33Ni-20Cr-10Mo pada
selang temperatur 700-900 ºC, laju regangan (έ) berkisar antara 0,01-30 per detik dan regangan (ε) konstan
sebesar 0,5 untuk mempelajari karakteristik deformasinya. Kurva tegangan regangan menunjukkan kecepatan
pengerasan regangan pada temperatur tersebut. Pada temperatur 700-750 ºC, tegangan pada 0,2 % terlihat
menurun dengan meningkatnya laju regangan, sementara pada temperatur 800-850 ºC, tegangan pada 0,2%
tersebut tidak bergantung terhadap laju regangan. Sensitivitas laju regangan yang dihasilkan pada temperatur
700-900 ºC mempunyai nilai negatif yang menandakan bahwa interaksi dislokasi dengan atom terlarut telah
terjadi pada selang temperatur tersebut. Interaksi antara atom terlarut dan kesalahan susun yang diikat oleh
parsial Shockley merupakan fenomena dynamic strain aging (DSA) yang berasal dari segregasi Suzuki. DSA
kemudian dikategorikan sebagai salah satu fenomena yang merugikan dalam proses pengerjaan panas dari
paduan Co-33Ni-20Cr-10Mo.
Kata kunci : Paduan Co-33Ni-20Cr-10Mo, Sensitivitas laju regangan negatif, Dynamic strain aging (DSA),
Tempa panas

Dynamic Strain Aging Phenomena of Co-33Ni-20Cr-10Mo Alloy During Hot Forging
In the present study, hot deformation characteristic in Co-33Ni-20Cr-10Mo superalloy was carried out by
using hot compression test in the temperature range from 700-900 ºC and strain rates ranging from
0.01-30 s–1 with a constant strain 0.5. The flow curves showed high work hardening rate at those
temperatures. At temperatures 700-750 ºC, the 0.2% flow stress decreased with increasing strain rate, while
at temperatures 800-850 ºC, the 0.2% flow stress is independent of a strain rate. Negative strain rate
sensitivity was obtained at temperatures 700-900 ºC, suggesting the dislocation solute interaction occurred in
those temperature ranges. DSA come from Suzuki segregation; chemical interaction between solute atoms
and stacking faults bonded by the shockley partials. DSA is categorized as one of catastrophic phenomena in
a hot working process of Co-33Ni-20Cr-10Mo superalloy.
Keywords : Co-33Ni-20Cr-10Mo alloy, Negative strain rate sensitivity, Dynamic strain aging (DSA), Hot
forging

viii | Majalah Metalurgi, V 27.1.2012, ISSN 0216-3188

METALURGI
(Metallurgy)

ISSN 0216 – 3188
Vol 27 No. 1 April 2012
Kata Kunci bersumber dari artikel. Lembar abstrak ini boleh diperbanyak tanpa izin dan biaya.
UDC (OXDCF) 669.620
Didin S.Winatapura, Yustinus M.P, Wisnu A.A, Deswita dan E. Sukirman (Pusat Teknologi Bahan Industri
Nuklir (PTBIN) - BATAN)
Sifat Listrik Superkonduktor YBa2Cu3O7-x Hasil Proses Pelelehan dengan Dopant Ti
Metalurgi, Vol 27 No. 1 April 2012
Telah dilakukan pembuatan superkonduktor YBa2Cu3O7-x (YBCO) yang didoping Ti melalui proses modified
melt textured growth (MMTG). Pembuatan cuplikan dilakukan melalui reaksi padatan dengan cara
menambahkan serbuk Ti ke dalam prekursor YBCO dengan variasi komposisi 0,4 %berat, 0,7 %berat, 1,0
%berat dan 1,3 %berat. Proses pelelehan YBCO dilakukan pada 1100 C selama 12 menit, kemudian
didinginkan dengan cepat ke 1000 C dan diikuti dengan pendinginan lambat ke 960 C. Identifikasi fasa di
dalam cuplikan dilakukan dengan menganalisis pola difraksi sinar-X dengan metode Rietveld. Rapat arus, Jc
dan suhu kritis, Tc diukur menggunakan four point probe (FPP). Struktur mikro dan komposisi fasa cuplikan
diamati dengan scanning electron microscope (SEM) dan energy dispersive x-ray spectroscopy (EDS). Hasil
pengamatan menunjukkan bahwa cuplikan merupakan bahan superkonduktor Tc tinggi (STT). YBa2Cu3O7x/Ti - fasa 123 berstruktur kristal ortorombik dari grup ruang Pmmm no. 47. Rapat arus kritis, Jc cuplikan
Y-0Ti diperoleh sekitar 67 A.cm-2 dan kemudian turun terus dengan kenaikan persentase doping Ti
hingga Jc  4 A.cm-2. Menyusutnya harga Jc disebabkan Ti tidak dapat mencegah pertumbuhan fasa 211.
Bila kandungan Ti bertambah, fasa 211 juga bertambah dengan distribusi tidak homogen dan tumbuh terus
serta terbentuk retakan mikro yang sejajar dan memotong butiran YBCO. Akibatnya, fasa YBCO berukuran
lebih pendek dan kecil dibandingkan fasa YBCO tanpa doping Ti. Demikian juga, dengan bertambahnya
kandungan Ti menyebabkan suhu kritis (Tc) berkurang dari 365 C menjadi 350 C.
Kata kunci : Doping, MMTG, Rapat arus kritis, Suhu kritis, Pertumbuhan butir

Electrical Characterictic of YBa2Cu3O7-x Superconductor Doped by Ti Using Melting Process
Synthesis of YBa2Cu3O7-x (YBCO) superconductor which is doped by Ti using modified melt-textured
growth (MMTG) method has been done. The specimen was made by solid state reaction by adding Ti powder
to precursor of YBCO result with composition variation (in weight %) of 0.4, 0.7, 1 and 1.3. The melt
process of YBCO was done at 1100 C for 12 minutes then cooled rapidly to 1000 C followed by slow
cooling to 960 C. Identification of the specimen phase was verified using x-rays diffraction (XRD) and
followed by Rietveld method analysis. The critical temperature, Tc and current density, Jc were measured by
means of four point probe (FPP). The microstructure and chemical composition of the specimen were
observed using scanning electronmicroscope (SEM) and energy dispersive x-ray spectroscopy (EDS). The
result shows that the specimen was YBa2Cu3O7-x high Tc superconductor of 123-phase having orthorhombic
crystal structure of Pmmm no. 47 space group. The critical current density, Jc of the specimen was obtained
about 67 A.cm-2 and then decreased continuously with increasing of Ti dopant till Jc  4 A.cm-2. Decreasing
of Jc caused by Ti can not prevent the growth of 211 phases. In increasing Ti content, 211 phases also
increase with unhomogeneous distribution and continue to grow. There is also formation of microcracks
parallel to and crossing the YBCO grains. As a result, YBCO have smaller and shorter grain size compared to
YBCO grain without Ti doping. Increasing of Ti content also cause decrease from 365 C to 350 C.
Keywords : Doping, MMTG, Critical current density, Critical temperature, Grain growth

Abstrak | ix

METALURGI
(Metallurgy)

ISSN 0216 – 3188
Vol 27 No. 1 April 2012
Kata Kunci bersumber dari artikel. Lembar abstrak ini boleh diperbanyak tanpa izin dan biaya.
UDC (OXDCF) 546.3
Hadi Suwarno (Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir – BATAN)
Percobaan Pengisian-Pengeluaran Hidrogen Sebuah Tangki Simpan Hidrogen Padat
Metalurgi, Vol 27 No. 1 April 2012
Menyimpan hidrogen dalam bentuk padat sebagai paduan metal hidrid merupakan metoda baru untuk
keperluan bahan bakar kendaraan transportasi karena memiliki densitas yang lebih besar. Sebuah tangki
simpan hidrogen dengan volume sekitar 1 liter berisi serbuk nano partikel Mg2Ti5Fe6 sekitar 700 gram telah
dirakit menjadi satu kesatuan dan diuji unjuk kerjanya serta dibandingkan dengan tangki kosong bervolume
yang sama. Pengisian dan pengeluaran hidrogen ke dalam/luar tangki dilakukan pada suhu kamar dengan
tekanan bervariasi 2, 6,5 dan 8 bar. Dari hasil percobaan diperoleh bahwa rasio kapasitas serapan hidrogen
tangki berisi serbuk nano partikel Mg2Ti5Fe6 terhadap tangki kosong berturut-turut 1,3, 2,3 dan 2,8.
Percobaan serapan hidrogen pada tekanan lebih tinggi tidak dapat dilakukan karena keterbatasan sarana,
namun apabila tekanan dalam tangki diperbesar, maka kapasitas serapan hidrogen masih akan bertambah.
Dari penelitian ini ditunjukkan bahwa percobaan awal penyimpanan-pengeluaran hidrogen padat dari tangki
telah berhasil baik. Penelitian lanjutan dalam bentuk pemanfaatannya di fuel cell sedang direncanakan.
Kata kunci : Nano partikel, Metal hidrid, Hydrogen storage, Pengisian-pengeluaran

Research of Charging-Discharging Hydrogen of Solid Hyrogen Storage Tank
Storing hydrogen in the form of metal-hydride is one of the most promising fuels for transport vehicles
because of its high gravimetric density. A solid hydrogen storage tank with the volume of tank about one liter
containing about 700 g of nano powders Mg2Ti5Fe6 alloy has been fabricated for performing the hydrogen
charging-discharging cycles. Charging-discharging of hydrogen into/out from the tank is conducted at room
temperature at the varied pressure of 2, 6.5 and 8 bars. It is exhibited that the ratio of hydrogen capacity of
the tank containing Mg2Ti5Fe6 nano particle to the empty tank is 1.3, 2.3 and 2.8, respectively. Charging
experiment at higher pressure could not be conducted due to the limit of facility. It is predicted that at higher
pressure the hydrogen capacity of the tank will be increased. From the experimental results it is concluded
that the preliminary study on charging-discharging solid state hydrogen has been done successfully. Further
examination in the form of its application in the fuel cell is being scheduled.
Keywords : Nano particle, Metal hydrid, Hydrogen storage, Charging-discharging

x | Majalah Metalurgi, V 27.1.2012, ISSN 0216-3188

METALURGI
(Metallurgy)

ISSN 0216 – 3188
Vol 27 No. 1 April 2012
Kata Kunci bersumber dari artikel. Lembar abstrak ini boleh diperbanyak tanpa izin dan biaya.
UDC (OXDCF) 546.3
Sulistioso Giat Sukaryo dan Wisnu Ari Adi (Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir – BATAN)
Pembentukan Nanopartikel Paduan CoCrMo dengan Metoda Pemaduan Mekanik
Metalurgi, Vol 27 No. 1 April 2012
Metoda pemaduan mekanik adalah reaksi padatan dari beberapa logam dengan memanfaatkan proses
deformasi untuk membentuk suatu paduan. Pada penelitian ini dibuat paduan Co-Cr-Mo dengan proses wet
milling dengan variasi waktu milling selama 3, 5, 10, 20, dan 30 jam. Proses wet milling sangat efektif untuk
mencegah terjadinya oksidasi dan juga memicu pembentukan paduan Co-Cr-Mo dengan baik. Hasil XRD
menunjukkan bahwa telah terjadi pertumbuhan fasa γ pada durasi milling 3, 5, 10, 20, dan 30 jam, berturutturut sebesar 42,80 %; 67,61 %; 82,94 %, 84,63 % dan 88,92 %. Ukuran kristalit fasa γ sebesar 25,9 nm ;
12,5 nm ; 5,1 nm dan 4,9 nm seiring dengan meningkatnya waktu milling. Disimpulkan bahwa telah berhasil
dilakukan pembuatan paduan nanokristalin Co-Cr-Mo dengan metode pemaduan mekanik lebih dari 85 %
dengan waktu milling minimum selama 30 jam.
Kata kunci : Paduan Co-Cr-Mo, Pemaduan mekanik, Nano-kristalin

Manufacturing of Co-Cr-Mo Alloy Nano-Particle by Using Mechanical Alloying
Synthesis of Co-Cr-Mo nano-crystalline by mechanical alloying has been carried out. Mechanical alloying is
a solid state reaction of some metals by utilizing the deformation process to form an alloy. In this research,
parameter milling time used for making Co-Cr-Mo alloy by wet milling process is 3, 5, 10, 20 and 30 h. Wet
milling process is very effective to prevent oxidation and triggers the formation of fine Co-Cr-Mo alloys.
Results of XRD pattern refinement shows that Co-Cr-Mo alloys was growth by percentage approximately
around 42.80 %, 67.61 %, 82.94 %, 84.63 % and 88.92 % for milling time 3, 5, 10, 20, and 30 h,
respectively. Otherwise, crystalline size measurement after milling time 5, 10, 20, and 30 h obtained around
25.9 nm, 12.5 nm, 5.1 nm and 4.9 nm, respectively. This research concluded that the optimum milling time
could obtained synthesizes nano-crystalline of Co-Cr-Mo alloy more than 85 % is 30 h.
Keywords : Co-Cr-Mo alloy, Mechanical alloying, Nano-crystalline

Abstrak | xi

xii | Majalah Metalurgi, V 27.1.2012, ISSN 0216-3188

PEMBENTUKAN NANOPARTIKEL PADUAN CoCrMo DENGAN
METODA PEMADUAN MEKANIK
Sulistioso Giat Sukaryo dan Wisnu Ari Adi
Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir – BATAN
Kawasan Puspiptek Serpong, Gedung 41, Tangerang 15314
E-mail : sulistioso@gmail.com
Masuk tanggal : 06-02-2012, revisi tanggal : 12-03-2012, diterima untuk diterbitkan tanggal : 21-03-2012

Intisari
PEMBENTUKAN NANOPARTIKEL PADUAN CoCrMo DENGAN METODA PEMADUAN
MEKANIK. Metoda pemaduan mekanik adalah reaksi padatan dari beberapa logam dengan memanfaatkan
proses deformasi untuk membentuk suatu paduan. Pada penelitian ini dibuat paduan Co-Cr-Mo dengan proses
miling basah dengan variasi waktu miling selama 3, 5, 10, 20, dan 30 jam. Proses miling basah sangat efektif
untuk mencegah terjadinya oksidasi dan juga memicu pembentukan paduan Co-Cr-Mo dengan baik. Hasil XRD
menunjukkan bahwa telah terjadi pertumbuhan fasa γ pada durasi miling 3, 5, 10, 20, dan 30 jam, berturut-turut
sebesar 42,80 %; 67,61 %; 82,94 %, 84,63 % dan 88,92 %. Ukuran kristalit fasa γ sebesar 25,9 nm ; 12,5 nm ;
5,1 nm dan 4,9 nm seiring dengan meningkatnya waktu miling. Disimpulkan bahwa telah berhasil dilakukan
pembuatan paduan nanokristalin Co-Cr-Mo dengan metode pemaduan mekanik lebih dari 85 % dengan waktu
miling minimum selama 30 jam.
Kata kunci : Paduan Co-Cr-Mo, Pemaduan mekanik, Nano-kristalin

Abstract
MANUFACTURING OF Co-Cr-Mo ALLOY NANO-PARTICLE BY USING MECHANICAL ALLOYING.
Synthesis of Co-Cr-Mo nano-crystalline by mechanical alloying has been carried out. Mechanical alloying is a
solid state reaction of some metals by utilizing the deformation process to form an alloy. In this research,
parameter milling time used for making Co-Cr-Mo alloy by wet milling process is 3, 5, 10, 20 and 30 h. Wet
milling process is very effective to prevent oxidation and triggers the formation of fine Co-Cr-Mo alloys. Results
of XRD pattern refinement shows that Co-Cr-Mo alloys was growth by percentage approximately around
42.80%, 67.61%, 82.94%, 84.63% and 88.92% for milling time 3, 5, 10, 20, and 30 h, respectively. Otherwise,
crystalline size measurement after milling time 5, 10, 20, and 30 h obtained around 25.9 nm, 12.5 nm, 5.1 nm
and 4.9 nm, respectively. This research concluded that the optimum milling time could obtained synthesizes
nano-crystalline of Co-Cr-Mo alloy more than 85% is 30 h.

Keywords : Co-Cr-Mo alloy, Mechanical alloying, Nano-crystalline

PENDAHULUAN
Kerusakan pada tulang karena retak
atau patah sering terjadi pada manusia.
Bone plate merupakan komponen yang
digunakan sebagai media pada proses
pemulihan tulang retak atau patah.
Penggunaan paduan logam sebagai substrat
implan tulang terus berkembang sesuai
dengan meningkatnya kebutuhan tulang
buatan pada manusia. Logam yang umum
digunakan sebagai material implan

diantaranya adalah baja tahan karat
(stainless steel), paduan Co-Cr dan paduan
titanium[1-2]. Material implan dari bahan
baja tahan karat memiliki ketahanan korosi
yang
kurang
baik,
dan
apabila
menggunakan bahan paduan logam
berbasis titanium harganya relatif mahal.
Sedangkan paduan logam berbasis kobalt
memiliki
ketahanan
korosi
dan
biokompatibilitas untuk endoprostetik
masih dibawah kualitas paduan titanium,
namun lebih baik dari baja tahan karat.

Harga bahan dasar paduan berbasis kobalt
ini lebih murah dibandingkan harga
titanium dan sifat mekaniknya lebih baik
dari paduan titanium.
Pada penelitian ini akan dilakukan
sintesis paduan logam berbasis kobalt,
yaitu
paduan
Co-Cr-Mo
dengan
menggunakan teknik pemaduan mekanik
(mechanical alloying). Teknik pemaduan
mekanik ini dilakukan karena ketiga unsur
tersebut memiliki perbedaan temperatur
cair yang sangat besar[3-4]. Namun hal yang
sangat menarik untuk dipahami adalah
mekanisme pembentukan paduan Co-CrMo dengan teknik pemaduan mekanik.
Metoda ini adalah sebuah teknik
pencampuran melalui reaksi padatan (solid
state reaction) dari beberapa logam dengan
memanfaatkan proses deformasi untuk
membentuk suatu paduan[5-7].
Tujuan penelitian ini adalah untuk
mengetahui mekanisme dan pengaruh
waktu miling terhadap pembentukan
paduan nano-kristalin Co-Cr-Mo sehingga
diperoleh paduan Co-Cr-Mo dengan proses
pembuatan yang mudah dan memiliki sifat
mekanik yang unggul.
PROSEDUR PERCOBAAN
Peralatan yang digunakan untuk metode
pemaduan mekanik adalah high energy
milling (HEM) PW700i mixer/mill yang
terdapat di laboratorium Bidang Bahan
Industri Nuklir (BBIN), Pusat Teknologi
Bahan Industri Nuklir (PTBIN), Badan
Tenaga Nuklir Nasional (BATAN) dengan
spesifikasi normal speed 1300 rpm, run
time 90 menit, of time 30 menit, dan on-off
cycle 1 kali, seperti yang ditunjukkan pada
Gambar 1. HEM ini terdiri dari sebuah
wadah (vial) yang di dalamnya terdapat
bola-bola (ball mill) yang berputar dan
berfungsi untuk menghancurkan bahan
tersebut. Vial ini terbuat dari bahan baja
tahan karat berbentuk silinder dengan
panjang 76 mm dan diameter 51 mm.
Sedangkan bola-bola pengaduk
juga
terbuat dari bahan baja tahan karat dengan
diameter bola 12 mm. Paduan Co-Cr-Mo

dibuat sebanyak 15 gram yang terdiri dari
campuran antara kobalt (Co), krom (Cr),
molibdenum (Mo), mangan (Mn), dan
silikon (Si). Unsur-unsur tersebut di atas
berasal dari produk Merck yang memiliki
tingkat kemurnian lebih dari 99,8%,
dengan perbandingan persentase berat
sama dengan Co : Cr : Mo : Mn : Si = 54,8
: 36 : 6 : 2 : 1,2. Berdasarkan teorema mesh
ratio sama dengan 5, untuk massa sampel
sebanyak 15 gram diperlukan massa bolabola sejumlah 75 gram. Unsur – unsur
tersebut dicampur di dalam vial dan
ditambahkan toluen untuk menghindari
terjadinya oksidasi, penambahan toluen
lazim disebut dengan proses miling basah
(wet milling).
Pada penelitian ini, sampel Co-Cr-Mo
dimiling dengan variasi waktu miling
selama 1 jam, 3 jam, 5 jam, 10 jam, 20
jam, dan 30 jam di suhu ruang.
Pengamatan struktur mikro sampel
dilakukan dengan menggunakan SEM
(scanning electron microscope) JEOL.
Sedangkan pengamatan kualitas dan
kuantitas fasa-fasa yang ada di dalam
sampel menggunakan peralatan x-ray
diffractometer (XRD) merek Philip, tipe
PW1710. Pengukuran pola difraksi
sampel dilakukan dengan berkas sinar-x
dari tube anode Cu dengan panjang
gelombang,  = 1,5406 Å, mode:
continuous-scan, step size : 0,02, dan
time per step : 0,5 detik. Analisis profil
difraktometer sinar-x yang diperoleh
dilakukan
dengan
menggunakan
perangkat lunak program RIETAN
(rietveld analysis). Program RIETAN ini
dibuat oleh Fuji Izumi pada tahun 1994[8].
Karakterisasi SEM dan XRD ini
dilakukan di Pusat Teknologi Bahan
Industri Nuklir-BATAN.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Proses pemaduan mekanik ini sangat
berbeda dengan teknik konvensional,
seperti proses sintering maupun peleburan
(melting) dan reaksi kimia. Derajat
deformasi yang dicapai pada teknik

52 | Majalah Metalurgi, V 27.1.2012, ISSN 0216-3188/ hal 51-58

konvensional ini jauh lebih rendah
dibandingkan dengan teknik pemaduan
mekanik[9-10].
Gambar 1 menunjukkan pola difraksi
sinar-x sampel sebelum miling (original)
dan setelah miling selama 3, 5, 10, 20, dan
30 jam. Pada Gambar 1 tampak bahwa
sampel setelah miling selama 3 jam,
intensitas dari puncak-puncak yang
dimiliki oleh Co, Cr, Mo, Mn, dan Si
sangat rendah dibandingkan waktu miling
yang lain. Penurunan intensitas dari Co,
Cr, Mo, Mn, dan Si ini diduga karena
sampel telah berubah menjadi amorf dan
fasa lain. Hal ini terlihat dari munculnya
puncak baru dengan intensitas yang relatif
cukup tinggi yang berada pada sudut
disekitar 2 = 44°. Kemudian setelah
miling selama 5 jam, intensitas dari puncak
baru ini mulai meningkat. Hal ini
menunjukkan terjadinya kristalisasi fasa
baru tersebut. Pada proses miling
selanjutnya, intensitas dari puncak baru ini
mulai menurun lagi dan melebar. Hal ini
diduga telah terjadi pengecilan ukuran
partikel dan kristalitnya. Berdasarkan hasil
pengukuran difraksi sinar-x tersebut, perlu
dilakukan analisis dan identifikasi fasa
untuk masing-masing kondisi. Selama
proses pemaduan mekanik serbuk-serbuk
Co, Cr, Mo, Mn, dan Si secara periodik
terjebak diantara bola-bola yang saling
bertumbukan dan akan terdeformasi. Bolabola
yang
saling
bertumbukan
menyebabkan deformasi plastis yang besar
pada serbuk-serbuk tersebut dan terjadi
penyatuan dingin (cold welding) sesaat
setelah terdeformasi dan terjadi dalam
waktu yang singkat secara elementer[11].
Seiring dengan kenaikan waktu miling
akan menyebabkan fraksi volum unsur unsur pemadu semakin mengecil, dan
terbentuk fasa baru. Pada penelitian ini,
unsur-unsur pemadu Co, Cr, Mo, semakin
mengecil dan tumbuh fasa baru yaitu fasa
γ[12].
Penghalusan (refinement) pola difraksi
sinar-x pada campuran Co, Cr, Mo, Mn,
dan Si sebelum miling ditunjukkan pada
Gambar 2. Sedangkan parameter criteria

(factor R) dan goodness of fit (S) untuk
penghalusan pola difraksi sinar-x hasil
proses milling basah pada campuran di atas
ditunjukkan pada Tabel 1. Pada awalnya
campuran hanya terdiri dari serbuk-serbuk
Co, Cr, Mo, Mn, dan Si berturut-turut
sebesar 54,8 % ; 36 % ; 6 % ; 2 % ; dan 1,2
% berat.

Gambar 1. Pola difraksi sinar-x, sesuai dengan
perubahan waktu miling

Gambar 2. Hasil penghalusan pola difraksi sinar-x
pada campuran Co, Cr, Mo, Mn dan Si sebelum
proses miling

Sedangkan penghalusan pola difraksi
sinar-x pada campuran Co, Cr, Mo, Mn,
dan Si setelah miling selama 3 jam
ditunjukkan seperti pada Gambar 3. Pada
Gambar 3 tampak bahwa paduan Co, Cr,
Mo, Mn, dan Si setelah proses miling
selama 3 jam, intensitas dari puncakpuncak yang dimiliki oleh Co, Cr, Mo,
Mn, dan Si hampir hilang sedangkan
intensitas puncak-puncak dari Cr masih
terlihat. Hilangnya intensitas dari Co, Cr,
Mo, Mn, dan Si ini diduga menjadi
amorphous dan bereaksi membentuk fasa
lain.

Pembentukan Nanopartikel Paduan …../ Sulistioso Giat| 53

Tabel 1. Parameter kriteria (faktor R) dan pencocokkan pola difraksi (S) untuk penghalusan hasil pengujian
XRD pada campuran Co, Cr, Mo, Mn dan Si

Fasa Co [9]
Grup ruang : P63/mmc (194)
Sistem kristal : heksagonal
Parameter kisi :
a = b = 2,478(2) Å, dan
c = 4,060(1) Å
Faktor R
RI = 15,57
RF = 16,46

Fasa Cr [10]
Grup ruang : Im3m (229)
Sistem kristal : kubik
Parameter kisi :
a = b = 2,861(3) Å, dan
c = 2,861(3) Å
Rwp = 27,79
Rp = 28,80
RI = 15,43
RF = 13,67

Gambar 3. Hasil penghalusan pola difraksi sinar-x
pada campuran Co, Cr, Mo, Mn, dan Si setelah
miling selama 3 jam

Gambar
3
diperlihatkan
hasil
penghalusan pola difraksi sinar-x sampel
yang dimiling selama 3 jam. Tampak
bahwa puncak-puncak Co, Cr, Mo, Mn,
dan Si, terutama puncak tertinggi Co
bidang (101) dan Mo bidang (110) mulai
menurun yang ditandai dengan simbol
panah ke bawah (). Dan tampak mulai
terjadi pertumbuhan puncak disekitar sudut
2θ = 44° dan 65° yang ditandai dengan
simbol panah ke atas (). Pembentukan
fasa stabil pada hasil pemaduan mekanik
ini adalah
larutan padat
kobalt,
molibdenum, mangan, dan silikon yang
larut padat ke dalam sel satuan khromium
membentuk fasa γ. Identifikasi fasa γ
memiliki struktur kristal kubik (FCC),
dengan parameter kisi a= b = c = 3,153[13].

Fasa Mn [11]
Grup ruang : Im3m (229)
Sistem kristal : kubik
Parameter kisi :
a = b = 3,112(3) Å, dan
c = 3,112(3) (3) Å
S = 1,44
RI = 19,00
RF = 15,75

Sehingga berdasarkan hasil penghalusan
pola difraksi sinar-x menunjukkan bahwa
sampel terdiri dari 3 fasa, yaitu Co, fasa γ
dan Mo. Fraksi massa dari fasa Co, fasa γ
dan Mo berturut-turut sebesar 52,49 %;
42,80 % dan 4,71 %, sehingga puncakpuncak yang tumbuh merupakan puncak
fasa γ bidang (111) dan bidang (200).
Hasil penghalusan dari pola difraksi
sinar-x pada proses miling selama 5 jam
ditunjukkan pada Gambar 4. Berdasarkan
hasil penghalusan terlihat bahwa sebagian
intensitas puncak-puncak Co dan Mo
menurun secara signifikan, kecuali puncak
dari Co bidang (101) dan Mo bidang (110).
Pertumbuhan fasa γ meningkat menjadi
sebesar 67,61 % dan fasa Co dan Mo
menurun berturut-turut menjadi 29,19 %
dan 3,20 %. Dari gambar pola difraksi
sinar-x tersebut tampak puncak-puncak
fasa Co masih banyak terlihat walaupun
intensitasnya mulai menurun secara
signifikan (Gambar 4). Hal ini berarti
sebagian besar serbuk Co dan Mo telah
bereaksi membentuk fasa γ.
Reaksi kimia ideal dari proses
pemaduan mekanik ini diharapkan adalah :
0,74Co + 0,21Cr + 0,03Mo + 0,006Mn +
0,003Si  Co-Cr-Mo-Mn-Si
Walaupun pada kenyataannya reaksi
tersebut tidak sempurna dan masih
menyisakan sejumlah Co dan Mo.

54 | Majalah Metalurgi, V 27.1.2012, ISSN 0216-3188/ hal 51-58

Cr-Mo berturut-turut sebesar 14,17 %;
82,94 % dan 2,89 %.

Gambar 4. Penghalusan pola difraksi sinar-x
sampel setelah miling selama 5 jam dengan faktor
R (criteria of fit), Rwp = 23,57 dan Rp = 18,61
sedangkan faktor S yang merupakan goodness of
fit, S = 1,08

Gambar 5. Penghalusan pola difraksi sinar-x
setelah miling selama 10 jam dengan faktor R
(criteria of fit), Rwp = 23,34 dan Rp = 18,50,
sedangkan faktor S yang merupakan goodness of
fit, S = 1,07

Hasil penghalusan dari pola difraksi
sinar-x sampel setelah miling 10 jam
ditunjukkan pada Gambar 5. Tampak pada
Gambar 5 bahwa intensitas puncak Co dan
Mo menurun secara signifikan dan masih
terlihat intensitas tertinggi dari Co pada
bidang (101) dan Mo pada bidang (110).
Namun intensitas puncak fasa Co-Cr-Mo
juga menurun dan melebar. Hal ini
menunjukkan
bahwa
telah
terjadi
pengecilan ukuran kristalit dari fasa CoCr-Mo. Hasil penghalusan dari pola
difraksi sinar-x tersebut menunjukkan
bahwa fraksi massa dari Co, Mo, dan Co-

Gambar 6. Penghalusan pola difraksi sinar-x
sampel setelah miling selama 20 jam dengan faktor
R (criteria of fit ), Rwp = 27,66 dan Rp = 21,81
sedangkan faktor S yang merupakan goodness of
fit, S = 1,06

Hasil penghalusan dari pola difraksi
sinar-x sampel setelah miling 20 jam
ditunjukkan pada Gambar 6. Hasil
penghalusan dari pola difraksi sinar-x pada
sampel yang telah dimiling selama 20 jam
menunjukkan bahwa fraksi massa dari Co,
Mo, dan Co-Cr-Mo berturut-turut sebesar
12,81 % ; 2,56 % dan 84,63 %.
Gambar
7
menunjukkan
hasil
penghalusan dari pola difraksi sinar-x
sampel setelah miling 30 jam. Pada
Gambar 7 terlihat bahwa fraksi massa dari
Co, Mo, dan Co-Cr-Mo berturut-turut
sebesar 9,71 % ; 1,37 % dan 88,92 %.
Berdasarkan hasil penghalusan pola
difraksi sinar-x pada sampel tersebut
menunjukkan bahwa perubahan jumlah
fraksi massa masing-masing fasa relatif
tidak signifikan bila dibandingkan dengan
sampel setelah dimiling selama 10 jam.
Prosentase unsur Co dan Mo menurun
secara signifikan menjadi kurang lebih 10
%. Penurunan ini disebabkan kedua unsur
tersebut telah bereaksi membentuk fasa γ.
Hal ini terlihat dengan semakin
meningkatnya fraksi volume fasa γ mejadi
88,92 % berdasarkan hasil perhitungan
Rietveld.

Pembentukan Nanopartikel Paduan …../ Sulistioso Giat| 55

Co dan Mo, yang masing-masing besarnya
kurang dari 10 %.

Gambar 7. Penghalusan pola difraksi sinar-x
sampel setelah miling selam 30 jam dengan faktor
R (criteria of fit), Rwp = 24,78 dan Rp = 19,69
sedangkan faktor S yang merupakan goodness of
fit, S = 1,05

Ilustrasi
pertumbuhan
fasa
γ
diperlihatkan pada Gambar 8.
Pada
gambar tersebut tampak bahwa sebelum
proses miling, puncak-puncak pola difraksi
Co, Cr, Mo dan Mn terlihat sangat tajam.
Kemudian setelah miling selama 3 jam
baik puncak Co, Cr, Mo, maupun Mn
mulai menurun dan melebar. Penurunan
secara signifikan dari puncak-puncak fasa
Co, Cr, Mo dan Mn ini bukan berarti
bahwa kandungan fraksi volume masingmasing di dalam campuran berkurang,
namun struktur kristal Co, Cr, Mo dan Mn
telah rusak dan berubah menjadi amorf,
dan juga ada yang bereaksi membentuk
fasa Co-Cr-Mo. Akan tetapi sampai akhir
dari proses miling (30 jam), sejumlah kecil
puncak Co dan Mo yang berkisar 10 %,
kemungkinan besar belum bereaksi dan
membentuk fasa Co-Cr-Mo. Dengan
demikian proses pemaduan mekanik sangat
efektif untuk membuat paduan Co-Cr-Mo
dengan waktu minimum miling selama 5
jam. Dan semakin lama proses miling
semakin banyak fasa γ yang terbentuk.
Komposisi terakhir fasa Co-Cr-Mo yang
terbentuk setelah miling selama 30 jam
sebesar 88,92 %, sisanya terdiri dari fasa

Gambar 8. Ilustrasi pertumbuhan fasa γ (Co-CrMo) dengan pemaduan mekanik

Namun disisi lain setelah miling 10 jam,
intensitas puncak secara keseluruhan
menurun dan terjadi pelebaran puncak
seperti yang ditunjukkan pada Gambar 8.
Menurut
formula
Shcerrer
bahwa
menurunnya intensitas dan melebarnya
puncak difraksi sinar-x ini memberikan arti
bahwa telah terjadi pengecilan ukuran
kristalit[14]. Gambar 9 menunjukkan kurva
hasil perhitungan ukuran diameter kristalit
berdasarkan formula Scherrer untuk fasa
Co-Cr-Mo terhadap variasi waktu miling.
Pada Gambar 10 ditunjukkan bahwa
semakin lama waktu miling ukuran
diameter kristalit fasa Co-Cr-Mo semakin
kecil. Hal ini berarti bahwa proses
pembentukan fasa baru Co-Cr-Mo terjadi
pada proses miling melebihi waktu 5 jam.

56 | Majalah Metalurgi, V 27.1.2012, ISSN 0216-3188/ hal 51-58

kesimpulan bahwa hasil penghalusan dari
pola difraksi sinar-x menunjukkan bahwa
sampel terdiri dari 3 fasa, yaitu : Co, Mo
dan fasa γ. Fasa-fasa tersebut telah tumbuh
dengan waktu miling dan besar prosentase
pertumbuhan fasa berturut-turut sebesar
42,80 % ; 67,61 % ; 82,94 % ; 84,63 % dan
88,92 % selama 3, 5, 10, 20, dan 30 jam.
Dan hasil perhitungan ukuran kristalit
seiring dengan bertambahnya waktu miling
adalah fasa γ memiliki ukuran kristalit
sebesar 25,9 nm ; 12,5 nm ; 5,1 nm dan 4,9
nm. Waktu miling minimum untuk
memperoleh fasa nanokristalin γ lebih dari
85 % adalah selama 30 jam.
DAFTAR PUSTAKA
Gambar 9. Ukuran diameter kristalit fasa Co-CrMo terhadap waktu miling

Ukuran kristalit Co-Cr-Mo setelah
proses miling selama 5 jam sebesar 25,9
nm. Selanjutnya setelah proses miling
selama 10 jam, 20 jam dan 30 jam ukuran
kristalit berubah berturut-turut menjadi
12,5 nm, 5,1 nm dan 4,9 nm (Gambar 10).

Gambar 10. Ukuran diameter kristalit fasa Co-CrMo terhadap waktu miling

KESIMPULAN
Dalam penelitian ini telah dilakukan
sintesis nanokristalin paduan Co-Cr-Mo
dengan menggunakan teknik pemaduan
mekanik (mechanical alloying). Dari hasil
penelitian
tersebut
dapat
ditarik

[1] Fatur. 2008. ,,Angka Kecelakaan tahun
2008
Meningkat Tajam”.
(http://trijayafmplg.wordpress.com/20
08/12/16/angka-kecelakaantahun2008-meningkat-tajam/ diakses
Januari 2009)
[2] Sánchez-De Jesús F, Bolarín-Miró A,
et.al. 2010. ,,Mechanical alloying of
biocompatible Co-28Cr-6Mo alloy”.
Journal Maters Sci Maters in
Medicine. : 21(7), 2021-2026.
[3] S. K. Vajpai, R. K. Dube et al. 2010.
,,Studies on the mechanism of the
structural evolution in Cu–Al–Ni
elemental powder mixture during high
energy ball milling”. Chemistry and
Materials
Science
Journal
of
Materials Science. : 44, 16, 43344341.
[4] Xiao-Wu Nie, Chun-Lin Niu, et.al.
2009. ,,High Temperature Oxidation
of Cr-25Nb Alloy Synthesized by
Mechanical Alloying and Hot
Pressing”. The Open Corrosion
Journa l.: 2, 125-129.
[5] Hadi Suwarno, Wisnu A. A. et al
.2007. ,,The X ray Diffraction
analyses on the mechanical alloying of
the Mg2Ni Formation”. International
Conference
Solid
State
Ionic
Proceeding, PTBIN-BATAN.

Pembentukan Nanopartikel Paduan …../ Sulistioso Giat| 57

[6] Wisnu Ari A , Hadi suwarno. 2009.
,,Preparasi Ultra Fine Grain Paduan
Hibrida
Logam system Mg-Fe
menggunakan teknik
mechanical
milling untuk Hidrogen
storage “.
Jurnal Teknik Bahan Nuklir .: 5, 1.
[7] Harris, J.R. 2002. ,,Matemathical
Modelling of Mechanical Alloying”,
Thesis, The University of Nottingham
for the degree of Doctor of
Physlosophy.
[8] Izumi F. 1994. Rietan Manual,
(private communication).
[9] Casa Study 2006. ,,Mechanical
Alloying”.
(http://www.msm.cam.ac.uk/phasetrans/pubs/pt2.html#mechanical,
diakses Januari 2010)
[10] Kevin M. Fox. 2009. ,,Mechanical
alloying and thermal treatment for
production
of
zirconium-iron
hydrogen isotope getters”. Journal of
Ceramic Processing Research . : 10, 6,
705~709 .
[11] Anna Antolak, Marek Krasnowski.
Et.al. 2004. ,,Phase Transformation
During Mechanical Alloying of Nickel
Aluminides and Subsequent Heating
of
Milling
Product”.
Rev.Adv.Mater.Sci. : 8. 111 – 115.
[12] M. Abe , T. Kokaji.2005. ,,Hydrogen
Absorption Characteristics of a FeTi

Alloy Nano-Structured by Mechanical
Alloying and Its Application to a
Hydrogen
Storage
System”.
Proceedings International Hydrogen
Energy Congress and Exhibition
IHEC, Istanbul, Turkey.
[13] W. Pilarczyk , R. Nowosielski, et.al
2009. ,,The structural study of Ti-Si-C
alloys
produced by
mechanical
alloying
method”.
Archives of Materials Science and
Engineering. : 38, 78-84.
[14] Hakan GAŞAN, Osman Nuri ÇELİK.
2008.
,,An
Investigation
Of
morphization in Fe-Al alloys during
mechanical alloying”. Eng&Arch.Fac.
Eskişehir smangazi University. : XXI,
1.
RIWAYAT PENULIS
Sulistioso Giat Sukaryo, Lulus Sarjana
Fisika ITB tahun 1987, Master Teknik
Material ITB tahun 1995. Bekerja sebagai
peneliti di Pusat Teknologi Bahan Industri
Nuklir – BATAN.
.

58 | Majalah Metalurgi, V 27.1.2012, ISSN 0216-3188/ hal 51-58

Indeks Penulis

I

B
Bintang Adjiantoro

1

Ika Kartika

27

Iwan Dwi Antoro

D
Deswita 35
Didin S.Winatapura

15

M
35

Murni Handayani

15

E

S

E. Sukirman 35
Efendi Mabruri 1, 7
Eko Sulistiyono 15

Sulistioso Giat Sukaryo

F. Firdiyono

15

35, 51

Y
Yustinus M.P

H
Hadi Suwarno

W
Wisnu A.A

F

51

35

43

Indeks |

| | Majalah Metalurgi, V 27.1.2012, ISSN 0216-3188

Indeks
A

I

Acid leaching 1
Activated carbon 15
Adsorbat 15, 17, 23
Adsorben 15, 16, 17, 19, 21, 22, 23, 24
Adsorbent 15
Adsorpsi 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22,
23, 24
Adsorption 15, 24
Austenitic stainless steel 7

Impurities

1

K
Karbon aktif
Kuarsa sand

15, 16, 17, 19, 20, 21, 22,
23, 24
15

M
Mechanical alloying

B
Baja tahan karat austenitik

7, 8, 9, 10, 12

C
Charging-discharging 43
Chemical purification 1
Co-33Ni-20Cr-10Mo alloy 27
Co-Cr-Mo 51, 52, 54, 55, 56, 57
Co-Cr-Mo alloy 51
Critical current density 35
Critical temperature 35

48, 49, 51, 52, 57,
58

Metal hidrid 43, 44
Metal hydrid 43
Metallurgical grade silicon
MMTG 35. 36

1, 2, 5

N

Doping 35, 36, 37, 38, 39, 40
Dynamic strain aging (DSA) 27, 28, 30, 32

Nano Particle 43
Nano Partikel 43, 44, 47
Nano-crystalline 51
Nano-kristalin 51, 52
Natrium carbonat 15
Natrium karbonat 15, 16, 17, 20
Natrium silicate 15
Natrium silikat 15, 16, 17, 20, 21, 22, 23
Negative strain rate sensitivity 27

E

P

Equal channel angular pressing 7, 8, 12,13

Paduan Co-33Ni-20Cr-10Mo

D

G
Grain growth 35
Grain refinement 7

H
Heavy cold rolling
Hot forging 27
Hydrogen Storage

7, 8, 9, 10, 11, 12

27, 28, 29,
30, 31, 32
Pasir kuarsa 15, 16, 19, 20, 23
Pelindian asam 1, 2, 3
Pemaduan mekanik 51, 52, 53, 54, 56, 57
Pemurnian dengan proses kimia 1
Penghalusan butir
7, 13
Pengisian-pengeluaran 43, 45, 47
Pengotor 1, 3, 4, 5, 15, 16, 17, 18, 19, 20
Pertumbuhan butir 35, 39

43, 48, 49, 58

Indeks |

Suhu kritis

Q
Quartz sand

35, 36, 38, 40

15

T

R
Rapat arus kritis

Tempa panas

27, 28, 29, 32

35, 36, 37, 38, 39, 40

S
Sensitivitas laju regangan negatif
Severe plastic deformation 7, 8
Silikon tingkat metalurgi 1

Z
27

Zeolit

| | Majalah Metalurgi, V 27.1.2012, ISSN 0216-3188

15, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24

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
dalam bahasa Indonesia dan bahasa Inggris 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

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

PANDUAN BAGI PENULIS
diberi tanda titik .
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 Pusta