Pengaruh Variasi Carbon Equivalent Untuk Kandungan 0,5% Cu Terhadap Sifat Fisis dan Mekanis Besi Cor Nodular - repository civitas UGM

  PROSIDING

ISBN: 978-979-95620-6-7

  SEMINAR NASIONAL Perkembangan Riset dan Teknologi di Bidang Industri Ke-16 KPTU Fakultas Teknik UGM Yogyakarta, 27 Mei 2010

  PANITIA SEMINAR NASIONAL PERKEMBANGAN RISET DAN TEKNOLOGI

DI BIDANG INDUSTRI KE-16

  Pusat Studi Ilmu Teknik UGM Jl. Teknika Utara, Barek, Kampus UGM, Yogyakarta 55281

  

PROSIDING

SEMINAR NASIONAL

Perkembangan Riset dan Teknologi

di Bidang Industri Ke-16

ISBN: 978-979-95620-6-7

  KPTU Fakultas Teknik UGM Yogyakarta, 27 Mei 2010

  

Pusat Studi Ilmu Teknik

Jurusan Teknik Mesin dan Industri

Jurusan Teknik Kimia

Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

  Editor: 1. Ir. Aswati Mindaryani, MSc.

  2. Dr. Ing. Ir. Harwin Saptoadi, MSE

  3. Dr. Ir. Rini Dharmastiti, MSc 4. Ir. Suprihastuti SR, MSc.

  5. Prof. Dr. Ir. Rochmadi, SU

  6. Dr. Ir. I Made Suardjaja, MSc, PhD

  7. Dr. M. Noer Ilman, ST, MSc

  8. Dr. Ir. Subagyo 9. Dr. Ir. Sarto, MSc.

  10. Dr. Ir. Harry Sulistyo, SU.

  Prosiding Seminar Nasional Perkembangan Riset dan Teknologi di Bidang Industri ke 16

  © 2010, Jurusan Teknik Mesin dan Industri, Jurusan Teknik Kimia,Fakultas Teknik, Pusat Studi Ilmu Teknik, Universitas Gadjah Mada – Yogyakarta

  IISBN : 978-979-95620-6-7 Alamat : Pusat Studi Ilmu Teknik UGM

  Jl. Teknika Utara, Barek, Kampus UGM, Yogyakarta 55281 Telpon : (0274) 565834, 902287 Fax : (0274) 565834 E-mail : psit@ugm.ac.id

KATA PENGANTAR

  Seminar Nasional Perkembangan Riset dan Teknologi Di Bidang Industri yang ke 16 yang dilaksanakan tanggal 27 Mei 2010, bertempat di KPTU Fakultas Teknik UGM merupakan seminar rutin yang diselenggarakan oleh Pusat Studi Ilmu Teknik (PSIT) Universitas Gadjah Mada. Seminar ini terlaksana atas kerjasama antara PSIT UGM dengan Jurusan Teknik Mesin dan Industri, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik UGM. Seminar nasional ini merupakan forum diskusi dan tukar informasi bagi para peneliti, praktisi di bidang industri dan diharapkan dapat menghasilkan interaksi yang sinergis antara akademisi dan praktisi sehingga dapat mempercepat peningkatan laju perkembangan industri nasional.

  Dalam seminar ini telah disampaikan 90 makalah yang terbagi dalam sub topik : Bahan Teknik dan Mekanika Bahan, Perpindahan Panas dan Massa, Teknik Reaksi dan Teknik Pembakaran, Mekanika Fluida, Pengolahan Limbah Industri dan Lingkungan, Teknik Industri, serta Maintenance Peralatan Industri.

  Prosiding seminar ini diharapkan dapat memberikan informasi perkembangan yang paling mutakhir dalam bidang riset dan teknologi di bidang industri di Indonesia. Panitia telah berusaha semaksimal mungkin untuk menyusun semua makalah dalam bentuk prosiding yang representatif, namun masukan dan kritik dari para pembaca masih sangat diharapkan.

  Seminar ini dapat terlaksana dengan sukses berkat partisipasi dan bantuan dari berbagai pihak. Panitia mengucapkan terima kasih kepada para pemakalah, para peserta dan para sponsor (PT Indofood, Kyoto University) serta semua pihak yang telah membantu penyelenggaraan acara seminar.

  Yogyakarta, Juli 2010

  Panitia Seminar Nasional Perkembangan Riset dan Teknologi Di Bidang Industri ke 16 Prosiding Seminar Nasional Perkembangan Riset dan Teknologi di Bidang Industri ke 16

DAFTAR ISI

  Kata Pengantar

  iii iv

  Daftar Isi KENDALI PROSES

  1 Modifikasi di Unit Vacuum Evaporation untuk Meningkatkan Kualitas KP – 1 Produk Larutan Urea Pabrik Urea Kaltim-4 Budi Setiawan dan Jaka Kirwanto

  2 Automatic Precision Machine Vision-Aided Three-Axis Alignment System KP – 5 Hendro Nurhadi, Yeong-Shin Tarng

  3 Implementasi Teknologi Zero Reformer Pada Pabrik Besi Spons HYL-3 KP – 11 PT Krakatau Steel Hendy Triatmanto dan Sulistyadi

  4 Aplikasi Chlorine Dioxide di Sistem Air Pendingin KP – 17 Nurni Astuti

MAINTENANCE PERALATAN INDUSTRI

  5 ANALISIS SAFETY INSTRUMENTED SYSTEM SIL 1 PADA SISTEM MPI – 1 EVAPORATOR AMMONIA HASIL HAZOPS SIL (Studi Kasus di PT. DSM KALTIM Melamine) Basuki Rachmad

  6 EVALUASI UNJUK KERJA MOTOR PENGGERAK KOMPRESOR MPI – 7 PADA KONDISI BEBAN MAKSIMAL DENGAN METODE FBD (Studi Kasus di DSM KALTIM Melamine) Basuki Rachmad

  7 Manajemen Sistem Informasi Perawatan Sebagai Pendukung Operasional di MPI – 14 Pertambangan Batubara (12 pt) Raden Heru Prasetio, Heru Santoso B Rocharjo

  8 EVALUASI PEMILIHAN POMPA KARBAMAT TEKANAN TINGGI MPI – 19 dengan PENDEKATAN TINGKAT KEANDALAN dan LIFE-CYCLE

  COST

  (Studi kasus di pabrik Urea K3 dan Popka PT. Pupuk Kaltim) Akhmad Rosadi, Rini Dharmastiti

  9 Identifikasi Permasalahan Utama Sistem Manajemen Pemeliharaan dan MPI – 33 Usulan Perbaikan Di PT Kaltim Methanol Industri Rusdian Noor, Heru S.B. Rochardjo

  MEKANIKA BAHAN – BAHAN TEKNIK

  10 PERANCANGAN STRUKTUR NOSEL RX 320 LAPAN AKIBAT MBT – 1 BEBAN TERMAL DAN TEKANAN Agus Budi Djatmiko

  11 BASIC MATERIAL SELECTION DESIGN OF ALUMINUM IN MBT – 8 AIRCRAFT STRUCTURE Akhmad Farid

  12 RANCANG BANGUN MESIN PEMOTONG KONTUR SAMBUNGAN MBT – 14 PIPA Amnur Akhyan

  13 Analisa Metode Lapisan Brazing pada Pencegahan Korosi Daerah HAZ MBT – 21 Heri Wibowo dan Riswan Dwi Jatmiko

  14 Pengaruh Laju Regangan Linier Terhadap Data Uji Tarik Bahan Baja Tahan MBT – 28 Karat Seri 304 Handoko dan Benidiktus Tulung Prayoga

  15 PENGARUH PENAMBAHAN CARBON (C) PADA BAJA PADUAN MBT – 34 RENDAH 41xx TERHADAP SIFAT FISIS DAN MEKANIS Lilik Dwi Setyana dan Tarmono

  16 Pengaruh Variasi Carbon Equivalent Untuk Kandungan 0,5% Cu Terhadap MBT – 40 Sifat Fisis dan Mekanis Besi Cor Nodular Lilik Dwi Setyana dan Tarmono

  17 Optimalisasi Komposit Epoksi Yang Diperkuat Serat Rami (Boehmeria MBT – 46

  Nivea)

  sebagai Prototipe Panel Tahan Peluru Level II Standar NIJ Alaya F. H. Mukhammad, Jamasri

  18 PENGARUH VARIASI TEMPERATUR CETAKAN DAN INOKULAN MBT – 52 Ti-B TERHADAP KEKUTAN MEKANIK HASIL CORAN ALUMINIUM Nugroho Santoso , Priyo Tri Iswanto, Suyitno

  19 PENGARUH PERLAKUAN PANAS TRANSIENT TERHADAP SIFAT MBT – 58 MEKANIK LAS PADA PENGELASAN FRICTION STIR WELDING ALUMINIUM PADUAN 2024-T3 Pujono, Mochammad Noer Ilman dan Priyo Tri Iswanto

  20 DOSIS RADIASI GAMMA DARI PRODUK SEMEN DI INDONESIA MBT – 64 Rasito, R.H. Oetami, Tri Cahyo L, Z. Arifin, S. Sofyan, dan P. A. Arianta

  21 Qualification Procedures for Silver Plating Process MBT – 70 Satya Krisnawan

  22 PENURUNAN BERAT STRUKTUR NOSEL MOTOR ROKET RX-200 MBT – 76 DENGAN MENGGUNAKAN MATERIAL KERAMIK Sauman dan Sugiarmadji HPS

  23 ANALISIS DIMENSI STRUKTUR CAP PELAT DATAR DAN MBT – 82 SAMBUNGANNYA DENGAN TABUNG MOTOR ROKET RX-550 MENGGUNAKAN BAUT M12 Setiadi

  24 RANCANGAN STRUKTUR CAP MOTOR ROKET RXPS-01 DENGAN MBT – 88 DINDING BERBENTUK PARABOLIK DARI BAHAN BAJA KARBON S-45C Setiadi dan Sugiarmadji HPS

  25 Pengukuran Getaran untuk Pengembangan dan Pemantauan dalam Rekayasa MBT – 94 Teknologi Peralatan poros berputar Subagyo, R. Wibawa Purabaya dan Matza Gusto A.

  26 KARAKTERISTIK DINAMIK STRUKTUR ROKET RKN BERTINGKAT MBT – 98 PADA KONDISI TERBANG-BEBAS Sugiarmadji HPS

  Prosiding Seminar Nasional Perkembangan Riset dan Teknologi di Bidang Industri ke 16

  27 PEMILIHAN MATERIAL TABUNG MOTOR ROKET RXPS-01 MBT – 104 Sugiarmadji HPS

  28 PENGARUH DEFORMASI DINGIN DAN SANDBLASTING TERHADAP MBT – 110 KEKERASAN BAJA TAHAN KARAT 316L Teguh Dwi Widodo dan Suyitno

  29 Karakterisasi Sifat Korosi dan Kekerasan dari Lapisan Implantasi Ion MBT – 114 Chromium (Cr) dan Chromium Nitrida (CrN) pada Baja Poros AISI 4140 Viktor Malau dan Reza Putra

  30 PERBANDINGAN SAMBUNGAN (VEE, CORNER, DAN LAP) MBT – 120 PENGELASAN ALUMINIUM 2024-T3 DENGAN METODA FRICTION STIR WELDING (FSW) TERHADAP SIFAT MEKANIK Widia Setiawan dan Nugroho Santoso

  31 Pengaruh Implantasi Ion Nitrogen Terhadap Kekerasan Dan Laju Korosi Baja MBT – 126 Tahan Karat Tipe SS 304 Winda S. Slat, Viktor Malau dan Tjipto Sujitno

MEKANIKA FLUIDA

  32 RANCANG BANGUN BLOWER PADA ALAT UJI TEROWONGAN MF – 1 ANGIN SUBSONIK LAPAN Agus Budi Djatmiko

  33 Karakteristik Daya Turbin Pelton Sudu Setengah Silinder MF – 7 Dengan Variasi Perbandingan Jet (D/d) Untuk Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro Bono dan F.Gatot Sumarno

  34 Analysis Getaran Induksi Vortex Struktur Fleksibel MF – 13 Fariduzzaman

  35 Eksperimen untuk Mengatasi Induksi Vortex Pada Struktur MF – 18 Fariduzzaman

  36 ANALISIS KECEPATAN SPIN ROKET RX-2020 DAN KEKUATAN MF – 23 STRUKTUR SIRIP FOLDEDNY Novi Andria dan Saeri Azis

  37 Rekayasa Desain Sistem Sambungan Nosel-Tabung Roket RX-70 MF – 30 Menggunakan Multi Fin Pirnadi. H.

  38 Simulasi Aliran Kecepatan Tinggi di Belakang Rectangular Cylinder MF – 37 Rudhi Kurniawan dan Tri Agung Rohmat

  39 Kaji Eksperimental Unjuk Kerja Model Turbin Pelton Sudu Basis Konstruksi MF – 44 Elbow Sahid dan Sunarwo

  40 Analisis Pola Penetrasi Air ke dalam Celah Sempit Anulus pada Kasus MF – 50 Double Heating Sinta Tri Habsari, Bambang Riyono, Indarto, Mulya Juarsa, Kiswanta, Ainur R., Edy S., Joko P.W., Ismu H.

  41 Simulasi Numerik Aliran Disekitar Selinder Lingkaran Berputar MF – 57 Subagyo

  42 Simulasi Numerik Aliran Disekitar Penampang Lintang Jembatan MF – 63 Subagyo

  43 Studi Eksperimental Karakteristik Lapis Batas Turbulen (Turbulent Boundary MF – 70

  Layer)

  pada Pelat Datar Beralur Bujursangkar Tunggal yang Dimodifikasi Sutardi dan Yudhi Ari Wibowo

  44 PENGARUH HAMBATAN ALIRAN PADA DOWNSTREAM TERHADAP MF – 76 KARAKTERISTIK PEMISAHAN KEROSENE-AIR PADA T-JUNCTION SUDUT 90 RADIUS BELOKAN 25 mm Tineke Saroinsong, Indarto, Dewi puspitasari

  45 PEMODELAN NUMERIK ALIRAN MELINTASI MF – 83 DUA SILINDER SIRKULAR TERSUSUN TANDEM DENGAN PENGARUH SIDE WALL DENGAN JARAK GAP (G/D = 0.2)

  Wawan Aries Widodo

  46 Perancangan Fuel Dump System pada Pesawat CN235 Dilihat dari Aspek MF – 90 Aerodinamika Wuryadi Kundarta dan Novarius Gayus

PENGOLAHAN LIMBAH

  47 POTENSI LIMBAH PERTANIAN KHUSUSNYA SEKAM PADI DI PL – 1 HAURGEULIS KABUPATEN INDRAMAYU SEBAGAI BAHAN BAKAR GAS HASIL GASIFIKASI UNTUK SUBSTITUSI BBM MESIN DIESEL PEMBANGKIT LISTRIK DI PABRIK PENGGILINGAN GABAH M u h a m m a d A f f e n d i

  M u h a m m a d A f f e n d i

  48 Sistem Pengelolaan Limbah Cair Pabrik Pupuk Kujang 1B PL – 8 Maryono, Arlyza Eka Wijayanti, dan Yoyon Daryono

PERPINDAHAN KALOR DAN MASSA

  49 Analisis Eksperimental Fluks Kalor pada Celah Sempit Anulus Berdasarkan PKM – 1 Variasi Temperatur Air Pendingin Menggunakan Bagian Uji HeaTiNG-01 Bambang Riyono, Indarto, Sinta Tri Habsari, Mulya Juarsa, Kiswanta, Ainur R., Edy S., Joko P.W., Ismu H.

  50 OPTIMASI MESIN REFINER Kajian Teori Praktis PKM – 7 Darono Wikanaji

  2+ 2+ 6+

  51 Biosorption of Cu , Zn and Cr from aqueous solution by Pseudomonas PKM – 15

  putida biomass

  Ambarwati M. Kosasih, Hanggara Sudrajat, Stella Magdalena, Amri Ismail, and Eddy Kurniawan

  52 Performa Sistem Autocascade Dengan Menggunakan Karbondioksida PKM – 21 Sebagai Refrigeran Campuran Nasruddin, Ardi Yuliono dan Darwin Rio Budi Syaka

  53 ANALISIS PERPINDAHAN PANAS KONDUKSI TRANSIENT PADA PKM – 27 NOZZLE SUSTAINER RKN 200 LP 200 Novi Andria

  54 Kajian Numeris Karakteristik Perpindahan Panas pada Kolam Penyimpanan PKM – 34 Sementara Bahan Bakar Nuklir Bekas MTR Nur Syamsi Syam, Andang Widiharto, Tri Agung Rohmat

  55 PENENTUAN EFISIENSI PENYERAPAN KOLOM SEMBUR UNTUK PKM – 40 PENYISIHAN TOLUEN SEBAGAI MODEL TAR DARI ALIRAN GAS Suharto dan Herri Susanto

  Prosiding Seminar Nasional Perkembangan Riset dan Teknologi di Bidang Industri ke 16

  56 PENGUKURAN KAPASITAS ABSORPSI DAN KECEPATAN PINDAH PKM – 46 MASSA SISTEM UDARA, UAP TOLUEN DAN MINYAK Suhartono, Takao Kokugan dan Herri Susanto

  57 Pemilihan Konstruksi Dinding Untuk Memperkecil Energi Panas Masuk Ke PKM – 51 Dalam Gedung Toto Supriyono, Herry Mulajaya

  58 Pemilihan Sumber Panas Sistem Pemanas Air untuk penghematan Biaya dan PKM – 56 Energi Toto Supriyono, Mardefi Andri

TEKNIK INDUSTRI

  59 Evaluasi Penerapan Sistem Pendaftaran Studi On-Line Menggunakan Model TI – 1 Penerimaan Teknologi (Studi Kasus di Fakultas Ekonomi Universitas Katolik Parahyangan) Ali Sadiyoko, Yogi Y Wibisono, Marlius Rustandi

  60 Aplikasi Berbagai Algoritma Pelatihan Backpropagation Neural Network TI – 7 untuk Peramalan Data Runtun Waktu Non-Linier Hermawan Soesilo dan Andi Sudiarso

  61 Perancangan Algoritma Pembuatan Routing Process TI – 13 Ignatius A. Sandy, Marihot Nainggolan dan Kinley Aritonang

  62 IDENTIFIKASI PENYEBAB KECACATAN DENGAN KONSEP FAULT TI – 19

TREE ANALYSIS (FTA) DALAM SIX SIGMA

  Wahyu Oktri Widyarto

  63 Validasi HEdPERF dan Penerapannya Pada Pengukuran Mutu Layanan Di TI – 25 Teknik Industri Unpar Yogi Yusuf W. dan Marihot Nainggolan

TEKNIK REAKSI DAN TEKNIK PEMBAKARAN

  64 Studi Awal Pembuatan Plastik Semi-Biodegradable dari Ester Pati Singkong TRTP – 1 dan LDPE Albert Setiadi, Erland Erlangga Chitra, Asaf Kleopas Sugih, Buana Girisuta

  65 Sintesis Plastik Biodegradable dari Pati Jagung Asetat dan LDPE TRTP – 8 Anindita Pamaputri, Tamrin, Buana Girisuta, Asaf Kleopas Sugih

  66 Variasi Rasio Gasifying Agent-Biomassa Terhadap Karakterisasi Gasifikasi TRTP – 14 Biomassa Tongkol Jagung Pada Reaktor Downdraft Bambang Sudarmanta, Kadarisman

  67 Karakteristik Mesin Bersilinder Tunggal Dengan Sistem Injeksi Etanol TRTP – 21 Bambang Sulistyo, Jayan Sentanuhady, Adhi Susanto

  68 Karakteristik Kinetika Slow Pyrolysis Sampah Kota Tersortir : Pengaruh TRTP – 27 Komposisi Campuran Budi Dharma, Dwi Aries Himawanto, Harwin Saptoadi

  69 KARAKTERISTIK PEMBAKARAN BRIKET BAMBU DAN BRIKET TRTP – 34 DAUN PISANG Dwi Aries Himawanto, Indarto, Harwin Saptoadi, Tri Agung Rohmat

  70 PENGARUH HOLDING TIME PROSES PIROLISIS PADA TRTP – 39 KARAKTERISTIK PEMBAKARAN BRIKET ARANG BAMBU Eddi Dosoputranto, Dwi Aries Himawanto, Tri Agung Rohmat

  71 Kinetika Reaksi Absorpsi CO Menggunakan Kalium Karbonat (K CO ) TRTP – 46

  2

  2

  3

  dengan Promotor Asam Borat (H B0 )

  3

3 Erwan Adi Saputro, Dwita Rakhma Febriana, Ratih Bina Wardani, Lily

  Pudjiastuti, Ali Altway , Kusno Budhikarjono, Susianto

  72 TEKNIK PEMBUATAN BRIKET CAMPURAN ECENG GONDOK DAN TRTP – 52 BATUBARA SEBAGAI BAHAN BAKAR ALTERNATIF BAGI MASYARAKAT PEDESAAN

  A. Rasyidi Fachry, Tuti Indah Sari, Arco Yudha Dipura, Jasril Najamudin

  73 Preparation and Characterization of Activated Carbon from Jackfruit Peel TRTP – 59 and Durian Peel Waste

  Amri Ismail, Hanggara Sudrajat, Eddy Kurniawan

  74 EFEK SUDUT INDUKSI LPG PADA INTAKE MANIFOLD TERHADAP TRTP – 65 UNJUK KERJA MESIN SATU SILINDER BERBAHAN BAKAR GANDA (GASOLINE-LPG) Jayan Sentanuhady dan Arditya Fajar Hudayana

  75 PENGARUH PENAMBAHAN UAP BAHAN BAKAR BENSIN TRTP – 71 TERHADAP UNJUK KERJA MESIN SATU SILINDER EMPAT LANGKAH Jayan Sentanuhady dan Irawan Sugiyono

  76 EFEK SUDUT SERANG INJEKSI BAHAN BAKAR KE DALAM TRTP – 77

  MANIFOLD TERHADAP KARAKTERISTIK ALIRAN FLUIDA DALAM

  SILINDER Jayan Sentanuhady dan Mukhamad Nashir

  77 EFEK CALCIUM PADA AKTIFITAS ENSIM PADA HIDROLISA TRTP – 82 ENSIMATIS KULIT SINGKONG UNTUK BAHAN BAKU BIOETHANOL Lieke Riadi, Indra Lesmana, Surya Budi Widagdo dan Akbarningrum Fatmawati

  78 Pemodelan Absorpsi Karbon Dioksida (CO

  2 ) Non-Isothermal dalam Larutan TRTP – 88

  Potassium Karbonat (K

  2 CO 3 ) dengan Promotor Diethanolamine (DEA) pada Packed Column

  Lily Pudjiastuti, Sanita Sari, Lela Kumalasari, Ali Altway dan Susianto

  79 EVALUASI EFEK PANAS TERHADAP KEKUATAN MATERIAL TRTP – 94 BEJANA BOILER UNTUK INDUSTRI KECIL Mamat

  80 EVALUASI PENGARUH OPERASIONAL BURNER DI DALAM RUANG TRTP – 99 ABU TERHADAP PERFORMANSI INSINERATOR Mamat

  81 PEMBUATAN KATALIS NiMo BERPENYANGGA GAMMA ALUMINA TRTP – 105 UNTUK PROSES HYDROTREATING Maria Ulfah, Subagjo, IGBN Makertihartha, Melia Laniwati

  82 PERENGKAHAN TOLUEN SEBAGAI SENYAWA MODEL TAR TRTP – 111 MENGGUNAKAN KATALIS STEAM REFORMING DAN BATU KAPUR Mukyi, Subagjo, dan Herri Susanto

  83 Modifikasi Susunan Bed Katalis Desulfurizer untuk Meningkatkan Efisiensi TRTP – 117 dan Fleksibilitas Operasional di Amoniak Kaltim-4 Mustanginah dan Nugroho Heruanto

  84 Esterifikasi Gliserol dan Asam asetat Dengan Katalisator Indion 225 Na TRTP – 122 Nuryoto, Hary Sulistyo, Suprihastuti Sri Rahayu, Sutijan

  Prosiding Seminar Nasional Perkembangan Riset dan Teknologi di Bidang Industri ke 16

  85 STUDI EXPERIMEN APLIKASI SISTEM BROWN GAS PADA MESIN TRTP – 127 MOTOR BAKAR Rasiawan, Harus Laksana G., Bambang Sampurno, I Nyoman Sutantra

  86 ANALISIS IMPULS SPESIFIK PROPELAN HTPB ROKET RX LAPAN TRTP – 132 Sauman

  87 ANALISIS SAMPEL UJI STATIK ROKET K – ROUND – LAPAN TRTP – 137 Sauman

  88 Pengaruh Variasi Heating Rate Proses Pirolisis Terhadap Karakteristik TRTP – 143 Pembakaran Briket Char MSW Terseleksi Kasus Daun Pisang Sigit Mujiarto, Dwi Aries Himawanto, Tri Agung Rohmat

  89 PELEPASAN KALSIUM KE DALAM MINYAK NABATI TRTP – 148 Supriyono, Kurnia Wijayanti

  90 PENGARUH VARIASI TEMPERATUR AKHIR PIROLISIS TERHADAP TRTP – 152 BRIKET ARANG BERBAHAN BAKU BAMBU MELALUI ANALISA

  THERMOGRAVIMETRY

  Yudi Setiawan, Dwi Aries Himawanto, Harwin Saptoadi

  

Pengaruh Variasi Carbon Equivalent Untuk Kandungan 0,5% Cu

Terhadap Sifat Fisis dan Mekanis Besi Cor Nodular

Lilik Dwi Setyana, ST., MT dan Ir. Tarmono, MT

  

Program Diploma Teknik Mesin, Sekolah Vokasi, Universitas Gadjah Mada

Jl. Grafika No 2A, Yogyakarta

E-mail:

  

ABSTRACT

Cast irons are very important materials used in foundry engineering. Their physical and

mechanical properties must be improved for better product quality. The aim of this research is

investigate the influences of Carbon Equivalent (CE) on the physical and mechanical properties of

nodular cast irons.

  The materials used in this research were nodular cast iron produced by PT Baja Kurnia

at Ceper, Klaten, for with variations of CE content, namely 4,28; 4,40; 4,46; 4,60 and 4,68. Tests

were done to observe the microstructure (graphite of diameter) and mechanical properties of the

specimens including Brinnel hardness and tensile strength.

  

Results show that for that CE 4,28; 4,40; 4,46; 4,60 and 4,68, average diameter of

graphite were 40; 50; 35;40 and 42 µm, tensile strength increase relatively (525, 582, 605, 583 dan

2

811 N/mm ), with brinnel hardness between 180 to 219 BHN. Matrix ferrite and pearlite around

graphite as observed in microstructures.

  Keywords : Carbon Equivalent, graphite, tensile strength PENDAHULUAN

  Besi cor adalah suatu bahan yang sangat penting yang dipergunakan sebagai bahan coran lebih

dari 80%. Salah satu industri pengecoran yang beralamat di Kecamatan Ceper, Kabupaten Klaten

salah satu produknya adalah besi cor nodular untuk membuat produk rumah bearing pompa minyak.

Produk yang dihasilkan selalu bervariasi sifat mekaniknya setelah dilakukan pengujian material,

adapun yang menjadi penyebab adalah ukuran grafit yang selalu berbeda ukuran dan penyebarannya

serta matrik disekitar grafit.

  Ukuran grafit dapat diatur dengan mengatur carbon ekuivalent (CE) dan mengatur laju

pendinginan yang sangat dipengaruhi oleh tebal coran. Penambahan Cu akan mempengaruhi matriks

serta sifat mekanik besi cor nodular.

  Penelitian ini menggunakan bahan besi cor nodular yang biasa dipakai oleh pabrik pengecoran

yang ada di Klaten. Penambahan Cu dengan jumlah tertentu dilakukan pada saat peleburan,

selanjutnya cairan tersebut diberi perlakuan inokulasi carbon dan silikon dengan jumlah yang

bervariasi agar didapat besi cor nodular dengan karbon ekuivalen yang bervariasi.

  Penelitian ini dilakukan pada bahan produk rumah bearing pompa minyak dengan penambahan

unsur Cu sekitar 0,5% dengan variasi penambahan karbon dan silicon (karbon ekuivalen) dengan CE:

4 s.d 5 dengan tujuan untuk mengetahui penambahan karbon dan silicon optimal sehingga dihasilkan

sifat mekanik yang diharapkan pada produk tersebut.

  Dengan penelitian yang dilakukan diharapkan akan diperoleh komposisi penambahan carbon dan

silicon untuk produk rumah bearing pompa minyak sehingga diperoleh sifat meknik yang optimal

(kekekerasan tinggi, ketahanan aus rendah dan kekuatan tarik tinggi).

  Besi cor nodular juga dikenal dengan ductile iron, speroidal graphite iron (SG iron) atau speroitic

iron. Besi tuang ini mempunyai grafit yang berbentuk bola-bola kecil (speroid) yang padat (compact) sehingga

menjadikan ketangguhan dan kekuatannya lebih tinggi daripada besi tuang berbentuk flake (besi tuang kelabu).

  Besi cor nodular didapat dengan penambahan unsur penggrafit seperti Si, dan agar didapat bentuk

grafit yang bulat maka dilakukan penambahan unsur Mg atau Ce. Untuk tebal coran tertentu, jumlah grafit

₂

nodul setiap mm akan bertambah kalau carbon ekuivalennya bertambah. Untuk besar karbon ekuivalen

₂

tertentu, jumlah grafit nodul setiap mm akan bertambah dengan semakin kecilnya tebal coran (Richard

W.Heine, Carl R. Loper, Philip C. Rosental 1976).

  Elliot, Cooper dkk (1999), melakukan penelitian tentang pengaruh nodule count (jumlah grafit ₂ ) pada austempering kinetics besi cor nodular paduan 0.2%Mn-0.4%Cu dengan nodule counts 100 dan bulat/mm _{o o} 250 mm exp-2. Suhu austemper adalah 290, 340 dan 390 C setelah di austenisasi 900

  C. Hasil penelitian

menunjukkan dengan bertambahnya ukuran nodule count menyebabkan struktur ausferrite semakin kecil dan

homogen sehingga meningkatkan kekuatan tarik dan keuletan besi cor tersebut.

  Metodologi Penelitian Preparasi spesimen 1. Melebur bahan besi cor dengan dapur induksi.

  2. Memasukkan logam tembaga (Cu) dengan jumlah tertentu ke dalam cairan besi cor selama di dalam tungku.

  

3. Melakukan penambahan Mg pada saat cairan besi cor di dalam ladel, untuk membulatkan grafit.

  4. Melakukan proses penambahan Fe-Si dengan variasi berat di dalam ladel-ladel yang telah disediakan. Pengujian spesimen

  1. Pengujian kekerasan menggunakan hardness tester dengan metode Brinell, karena besi cor nodular mempunyai struktur yang tidak homogen.

  2. Pengamatan struktur mikro menggunakan mikroskop optik. Sebelumnya spesimen diratakan permukaannya terlebih dahulu (dengan amplas dan autosol) lalu dietsa dengan larutan etsa HNO3, selanjutnya diamati struktur mikronya dan dilakukan pemotretan.

  3. Pengujian tarik dan impak untuk mengetahui sifat mekanik lainnya.

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Pengamatan Struktur Mikro

  Hasil pengamatan struktur mikro seperti terlihat pada Gambar 1, variasi Carbon Equivalent (CE) dari

4,28 <CE<4,68 terlihat perubahan terhadap struktur mikro yang meliputi ukuran grafit maupun matrik disekitar

grafit. Ukuran diameter rata-rata grafit untuk CE 4,28; 4,40; 4,46; 4,60 dan 4,68 secara berurutan adalah : 40;

50; 35; 40 dan 42 µm. Matrik di sekitar grafit adalah ferit dan perlit dengan jumlah yang berbeda yang

berpengaruh terhadap sifat mekanik (kekerasan, tarik dan lain-lain). Perlit mempunyai kekerasan yang lebih

tinggi dibanding ferit, sedangkan ferit bersifat lunak dan ulet.

  Target komposisi unsur Cu adalah 0,5%, namun pada kenyataannya bervariasi dari 0,44% s.d 0,59%

(seperti terlihat pada Tabel 1). Perbedaan komposisi disebabkan material bahan baku setiap pengecoran berbeda

sehingga penambahan Cu dengan jumlah yang sama akan menghasilkan komposisi yang berbeda. Pengontrolan

komposisi dilakukan pada saat kondisi masih cair, namun karena kapasitas tungku yang besar menyulitkan untuk

mengaduk sehingga kandungan kimia merata dan tepat 0,5% Cu. Perbedaan komposisi Cu berpengaruh pada

matrik disekitar grafit karena salah satu fungsi Cu adalah memecah sementit.

  Grafit Perlit Perlit Grafit

  Ferit Ferit 50 µm 50 µm

  

(a). CE: 4,28 (b). CE:4,40

50 µm 50 µm

  (c). CE:4,46 (d). CE:4,60 50 µm

  

e). CE:4,68

Gambar 1. Struktur mikro Besi Cor Nodular variasi CE

Tabel 1. Komposisi Unsur Paduan dan CE

  Unsur Paduan 1 Paduan 2 Paduan 3 Paduan 4 Paduan 5 Fe

  92.58

  92.42

  92.08

  92.07

  91.93 C

  3.33

  3.45

  3.45

  3.58

  3.59 Si

  2.84

  2.85

  3.04

  3.06

  3.28 Cu

  0.44

  0.46

  0.59

  0.53

  0.46 CE 4,28 4,40 4,46 4,60 4,68 Hsu, 1997, mengungkapkan bahwa ukuran grafit yang semakin kecil dan jaraknya semakin jauh, berpengaruh terhadap kekuatan tarik dan harga kekerasan yang semakin meningkat.

B. Pengujian Tarik

  Hasil pengujian tarik seperti terlihat pada Gambar 2, menunjukkan bahwa semakin tinggi CE maka

kekuatan tarik relatif mengalami peningkatan. Kekuatan tarik spesimen untuk CE 4,28; 4,40; 4,46; 4,60 dan

₂

4,68 secara berurutan adalah 525, 582, 605, 583 dan 811 N/mm . Kekuatan tarik untuk CE: 4,60 mengalami

penurunan karena matrik disekitar grafit didominasi oleh ferit (Gambar 1) yang bersifat lunak dan ulet.

Kekuatan tarik selain dipengaruhi oleh matrik di sekitar grafit, juga dipengaruhi oleh ukuran grafit. Grafit

adalah karbon bebas yang bersifat rapuh dan menjadi sumber konsentrasi tegangan, sehingga semakin besar

  

grafit maka kekuatan tariknya semakin rendah. Paduan Cu berpengaruh terhadap ukuran grafit bulat karena Cu

adalah penggrafit lemah, semakin kecil ukuran grafit maka kekuatan tarik akan meningkat.

  9 0 ) a P

  7 0 (M

  5 0 rik

  3 0 Ta n

  1 0 ta a

  4,20 4,30 4,40 4,50 4,6 4,70 ku Ke Carbon Equivalent

  

Gambar 2. Grafik pengaruh CE terhadap kekuatan tarik

₂ Gambar 2. terlihat paduan dengan CE tertinggi (4,68) mempunyai kekuatan tarik tertinggi (811 N/mm ),

hal ini disebabkan struktur disekitar grafit didominasi oleh perlit yang mempunyai kekuatan tinggi (Gambar 1.e).

  Pengaruh penambahan Cu pada besi cor nodular adalah memecah sementit sehingga jumlah perlit

bertambah banyak yang akan berpengaruh terhadap kekuatan tarik karena akan terjadi solid solution

strengthening . Grafit dengan bentuk bulat akan mempunyai sifat mekanik yang berbeda dengan bentuk serpih

dimana grafit bentuk serpih akan mempunyai kekuatan tarik dan kekuatan impak yang jauh lebih rendah karena

grafit serpih menjadi sumber konsentrasi tegangan (Ductile Iron Production Seminar, 2006).

  Bentuk patahan spesimen pengujian tarik dapat dilihat pada Gambar 3, yang terlihat rata dengan sedikit menyudut.

  

(a). CE: 4,28 (b). CE:4,40

(d). CE:4,60 ( c). CE:4,46

  250 200 150 100

  4,20 4,30 4,40 4,50 4,60 4,70 Carbon Equivalent

  

(e). CE:4,68

Gambar 3. Bentuk patahan spesimen tarik Besi Cor Nodular variasi CE

C. Pengujian Kekerasan

  Hasil pengujian kekerasan spesimen besi cor nodular variasi CE tidak menunjukkan perbedaan yang

signifikan. Kekerasan spesimen untuk CE 4,28; 4,40; 4,46; 4,60 dan 4,68 secara berurutan adalah 180, 215,

219, 206 dan 211 BHN. Perbedaan kekerasan lebih dipengaruhi oleh matrik disekitar grafit yaitu ferit dan perlit.

Semakin besar jumlah perlit maka kekerasan akan lebih tinggi. Jumlah kandungan carbon yang semakin banyak

akan memacu terbentuknya perlit dan grafit, sedangkan Cu juga mempunyai peran dalam pembentukan perlit

dengan memecah sementit (Lacaze, dkk, 1997) dimana perlit mempunyai kekerasan yang lebih tinggi daripada

ferit maka peningkatan penambahan kandungan Cu meningkatkan nilai kekerasan (Tabel 1. menunjukkan jumlah

Cu juga bervariasi).

  

Gambar 4. Grafik pengaruh CE terhadap kekerasan

Kekerasan tertinggi (219 BHN) terjadi pada spesimen dengan CE 4.46, tetapi dengan komposisi Cu tertinggi (0,59% berat), sehingga nampak bahwa kekerasan spesimen sangat dipengaruhi oleh kandungan Cu.

  KESIMPULAN Setelah dilakukan pengujian dan analisa, dapat diambil kesimpulan :

  1. Ukuran diameter rata-rata grafit untuk CE 4,28; 4,40; 4,46; 4,60 dan 4,68 secara berurutan adalah : 40; 50; 35;40 dan 42 µm

  2. Kekuatan tarik relatif meningkat untuk 4,28 <CE<4,68 dengan CE 4,28; 4,40; 4,46; 4,60 dan 4,68 secara berurutan adalah 525, 582, 605, 583 dan 811 MPa (rata-rata setiap kenaikan CE 0,084, kekuatan tarik meningkat 10,8%) 3. Harga kekerasan untuk 4,28 <CE<4,68 berkisar antara 180 s.d 219 BHN.

  K e k e ra sa n ( B H N)

4. Harga CE yang disarankan sehingga diperoleh produk berupa rumah bearing dan rumah pompa dengan kekuatan optimal adalah 4,40 s.d 4,46.

DAFTAR PUSTAKA

  Ductile Iron Production Seminar - Feb. 28 and March 1, 2006., Annual Meeting, June 21-23, 2006

Elliott, R., Cooper, G., Roebuck, A., Bayati,H., 1999, ”The influence of nodule count on the austempering

kinetics of a Mn-Cuductileiron” International Journal of Cast Metals Research (UK). Vol. 11, no. 4, pp.

  227-235. Heini, W, 1976., “Principles of Metal Casting”., TATA Mc Graw-Hill Publishing Company Ltd, New Delhi.

  

Hsu, CH., Lee, SC., Yu, YH., Shy, YS., Hu,CJ., Chukung.,1997, “Effects of section size and copper addition on

the production of compacted graphitecastiron”,

  Journal of Chinese Foundrymen's Association, Taiwan., Vol. 23, no. 2, pp. 42-51.

Smith, 1993, “Structure and Properties of Engineering Alloys”, McGraw-HILL INTERNATIONAL EDITIONS,

New York. Singh Vijendra, 2002, “Physical Metallurgy”, Globe Offset Press, New Delhi.

  Surdia. T., Saito. S., 1997, ”Pengetahuan Bahan Teknik”, PT Pradnya Paramita, Jakarta. Surdia. T., Chijiwa. K., 1997, “Teknik Pengecoran Logam”, PT. Pradnya Paramita, Jakarta.