View
33
Download
0
Category
Preview:
DESCRIPTION
pascet cor
Citation preview
Dewi Lestari Natalia/1006704530/Kelompok 6
EFFECTS OF ULTRASONIC FIELD AND VACUUM ON DEGASSING OF MOLTEN
ALUMINUM ALLOY
Porositas merupakan masalah utama dalam pengecoran paduan aluminium.
Keberadaan porositas dapat menurunkan sifat mekanik dari paduan aluminium hasil
pengecoran. Porositas dapat terjadi karena terdapat pengendapan (precipitation) gas dari
larutan selama proses solidifikasi. Hidrogen adalah satu-satunya gas yang larut dalam
aluminium cair (molten aluminium). Untuk menghilangkan hidrogen yang terjebak dalam
aluminium cair, biasanya menggunakan nitrogen atau argon atau campuran keduanya
ditambah dengan klorin sebagai gas pembersih. Ada juga menggunakan tablet degassing
dengan hexachloroethane (C2Cl6) tablets, vacuum degassing, dan ultrasonic degassing.
Ultrasonic degassing merupakan teknik yang aman bagi lingkungan dan murah,
menggunakan getaran ultrasonik intensitas tinggi untuk menghasilkan tekanan
berfluktuasi pada aluminium cair. Vacuum degassing juga dapat mengurangi hidrogen
dalam aluminium cair. Keadaan vakum di atas permukaan leburan akan menurangi kadar
hidrogen dalam cairan. Kombinasi keduanya memungkinkan terjadinya degassing yang
lebih cepar pada aluminium cair.
Experimental Method
Yang digunakan dalam penelitian jurnal ini adalah paduan A356 dengan
komposisi kimia sebagai berikut:
Tabel 1. Komposisi kimia paduan A356
Gambar 1 menunjukan setup eksperimental dari ultrasonic degassing di bawah atmosfer
normal. Gambar 2 menunjukan vacuum chamber yang digunakan dalam vacuum
degassing dengan bantuan getaran ultrasonik. Percobaan ultrasonic degassing dilakukan
pada 700oC dibawah 60% humidity. Beratnya 0,2 kg, 0,6 kg, dan 2 kg. Sedangkan untuk
vacuum degassing dilakukan untuk 0,6 kg aluminum cair dimana tekanan remnant
divariasikan dari 760 Torr sampai 0,1 Torr dan waktu degassing dari 1 sampai 45 menit.
Percobaan pada 720oC dibawah 60% humidity dilakukan untu 100 Torr dan 10 Torr, saat
Review Jurnal Praktikum Pasir Cetak dan Pengecoran Page 1
Dewi Lestari Natalia/1006704530/Kelompok 6
tekanan remnant 0,1 Torr dan 1 Torr, humidity-nya sekitar 50%. Untuk mengetahui
tingkat porositas pengecoran pada paduan cair, maka dilakukan reduced pressure test
(RPT).
Experimental Result and Discussion
Ultasonic Degassing
Dapat dilihat pada gambar 3, membutuhkan waktu 1 menit untuk degas 0,2 kg, 4
menit untuk degas 0,6 kg, dan 7 menit untuk degas 2 kg. Laju degassing pada volume
yang lebih besar akan melambat dibandingkan dengan volume yang lebih kecil.
Vacuum Degassing
Berdasarkan gambar 4, densitas spesimen akan bertambah dengan bertambahnya
waktu tahan vacuum degassing. Laju degassing pada tekanan remnant yang lebih kecil
(0,1 Torr dan 1 Torr) akan lebih tinggi dibanding kan dengan tekanan remnant yang lebih
besar (100 Torr dan 10 Torr). Ditemukan juga bahwa laju degassing dengan vacuum
degassing lebih lambat. Pada vacuum degassing membutuhkan 20 sampai 30 menit untuk
degassing 0,6 kg paduan A356, sedangkan pada ultrasonic degassing hanya butuh 2
menit. Pada gambar 5, densitas spesimen akan bertambah dengan berkurangnya tekanan
remnant, hal ini mengindikasikan bahwa hidrogen dalam melt menurun dengan
berkurangnya tekanan remnant.
Ultrasonic Degassing Under Reduced Pressure
Hanya dalam 30 detik ultrasonic degassing sudah mampu mengurangi kadar
hidrogen yang dapat dilihat pada gambar 6 hasil RPT. Gambar 7 menunjukan efisiensi
dari metode degassing yang berbeda pada 100 Torr dan 1 Torr tekanan remnant. Dapat
dilihat bahwa metode yang paling efisien adalah ultrasonic degassing under reduced
pressure dan yang paling tidak efisien adalah vacuum degassing.
Mekanisme Ultrasonic Degassing
Secara umum, ultrasonic degassing dapat dibagi dalam tiga tahap, yaitu:
1. Nukleasi gelembung kavitasi pada inti (biasanya inklusi padat mengandung
cavities) dan pertumbuhan gelembung akibat difusi atom hidrogen dari sekitar
melt ke gelembung,
2. Pengabungan gelembung untuk membentuk gelembung besar, dan
Review Jurnal Praktikum Pasir Cetak dan Pengecoran Page 2
Dewi Lestari Natalia/1006704530/Kelompok 6
3. Pengambangan gelembung besar ke permukaan logam cair dan perpindahan
gelembung pada permukaan atas leburan logam.
Kesimpulan
1. Ultrasonic degassing adalah cara efisien untuk degassing leburan logam dengan
volume kecil, laju ultrasonic degassing menurun dengan meningkatnya volume
leburan.
2. Kadar hidrogen pada leburan menurun dengan menurunnya tekanan remnant di
bawah vacuum degassing. Laju vacuum degassing lebih rendah debandingkan
dengan ultrasonic degassing.
3. Kombinasi dari ultrasonic degassing dan vacuum degassing dapat membuat
degassing lebih efisien.
Referensi:
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167577X06008032
Review Jurnal Praktikum Pasir Cetak dan Pengecoran Page 3
Recommended