12. cacat coran -...

Seperti produk-produk metalurgis lainnya, hasil pengecoran memilikivoids, inklusi dan ketidaksempurnaan lainnya yang berkontribusi padavariasi kualitas coran.

Ketidaksempurnaan tersebut dapat dinilai sebagai cacat sebenarnya ataucacat kecil yang mana bila secara umum produk masih memenuhikualitas mekanis dan fungsionalnya maka dapat digunakan sebagaikomponen atau dibuang atau direject atau didaur ulang bilamemungkinkan.

Secara umum, asal dari cacat berasal dari tiga sektor yaitu:

12. Cacat Coran

Secara umum, asal dari cacat berasal dari tiga sektor yaitu:

1. Desain pengecoran.

2. Teknik manufaktur

3. Teknik aplikasi

Sebuah cacat dapat muncul dari satu penyebab yang jelas, atau darikombinasi beberapa penyebab, sehingga perlu adanya pengukuran-pengukuran untuk mencegahnya.

Perlu diketahui dengan jelas bahwa usaha apapun untuk mengurangicacat pengecoran harusharus berdasarkanberdasarkan pertimbanganpertimbangan ekonomisekonomis..

Cacat dapat diminimalisasi dengan sebuahsebuah pemahamanpemahaman jelasjelas tentangtentangpenyebabnyapenyebabnya..

Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan

Beberapa Contoh Cacat Coran

a. Cold laps and shut

Saat logam cair memasuki cetakan, persyaratan pertama logammemasuki cavity dan menghasilkan permukaan yang halus disepanjang kontak dengan permukaan cetakan. Namun akibatkesalahan umum, berupa misrun atau short run casting, logammembeku secara prematur dan logam gagal mengalir dengan bebassehingga membentuk seperti adanya lipatan berupa Cold laps. Masalah yang lebih serius adanya cold shuts yang menunjukkandiskontinyuitas pada coran.

Penyebab lain bisa berupa pendinginanpendinginan chill chill berlebihberlebih pada permukaancetakan yang mungkin karena pendinginan cepat atau terlalu tingginyakandungan air dalam pasir cetak.

Pemecahannya dapatdapat berupaberupa penambahanpenambahan saluransaluran cetakcetak yang yang meningkatkanmeningkatkan kemampuankemampuan aliralir logamlogam caircair dandan mengurangimengurangi adanyaadanyakadarkadar air air dalamdalam cetakancetakan/ / membuatmembuat cetakancetakan keringkering.


Beberapa Contoh Cacat

a. Cold laps and shut

Cold shut

Cold laps and shut pada coran baja (Institute of British Foundrymen)

Cold laps


a. Inklusi

Inklusi disebabkan adanya unsur non-metallic yang ikut dalam logamcair memasuki cetakan.

Terdapat dua jenis inklusi:

1. Inklusi indigenous atau endogenous yang yang manamana non metallic non metallic bereaksibereaksi dengandengan logamlogam caircair. . Biasanya berupa partikel kecil yang mengendap saat proses pembekuan. Inklusi ini terdeteksi sebagaiinklusi makro dan tersebar di seluruh coran.

2. Inklusi exogenous, yang merupakan hasilhasil masuknyamasuknya nonnon--metallic metallic 2. Inklusi exogenous, yang merupakan hasilhasil masuknyamasuknya nonnon--metallic metallic selamaselama penuanganpenuangan. . Ukurannya bervariasi dan termasuk terak, slug dan sisa-sida residu yang mana terbentuk dan terpisah dalam dapurlebur. Inklusi ini termasuk cacat spesifik dan cenderungterkonsentasi pada daerah-daerah tertentu seperti pada permukaanatas atau di tikungan dalam ingates.

Usaha untuk mengatasi inklusi adalah dengan menggunakan teknikteknikfiltrasifiltrasi..

Diagram berikut menunjukkan salah satu sistem filtrasi untukmeminimalisasi inklusi.


Sistem Penyaringan untuk mengurangi inklusi pada coran


Cacat expansion scap


Cacat rat tail


Salah satu penyebab adanya cacat scab adalah peningkatan volume dari pasir cetak akibat suhu


Mekanisme pembentukan scab dan rat tail


Pandangan langsung dan profil adanya penetrasi logam cair lokal pada cetakan pasir


Penetrasi logam cair yang dalam di belakang permukaan cetakan.


CACAT GAS (GAS DEFECTS)

Gas-gas dapat berada dalam dalam coran sebagai senyawa

kimia atau sebagai cavities (cacat gas sebenarnya).

Gas Gas dapatdapat dihasilkandihasilkan daridari udaraudara yang yang terjebakterjebak selamaselama

penuanganpenuangan atauatau evolusievolusi padapada kontakkontak antaraantara logamlogam caircair dandan

material material cetakancetakan atauatau sisipansisipan selamaselama pembekuanpembekuan sebagaisebagai hasilhasil

reaksireaksi kimiakimia atauatau perubahanperubahan temperaturtemperatur dalamdalam logamlogam caircair..

Cacat gas dapat berupa blowholes, surface blows, airlocks, blowholes, surface blows, airlocks, Cacat gas dapat berupa blowholes, surface blows, airlocks, blowholes, surface blows, airlocks,

pinhole, pinhole, intergranularintergranular cavities.cavities.

Bukti adanya cacat gas terlihat adanyaadanya konturkontur lingkaranlingkaran yang yang

umumnyaumumnya membentukmembentuk cavity cavity dan pada kasus tertentu akan

membuat intergranularintergranular porosityporosity.

Efek negatif lainnya, cacat gas memicu

embrittlementembrittlement//penggetasanpenggetasan dandan retakretak sehingga menurunkan

kekuatan tariknya.


Cacat terjebak

Udara dapat terjebak dalam sebuah coran saatsaat turbulensiturbulensi

berlebihanberlebihan atauatau hirupanhirupan dalamdalam penuanganpenuangan terkombinasiterkombinasi dengandengan

logamlogam dandan superheat yang superheat yang kecilkecil. Sehingga, bubbles tidak dapat

keluar sebelum pembekuan coran.

Selain itu dapat juga karena saat penuangan aliran logam yang

memasuki cavity lebih cepat daripada aliran udara keluar

cetakan melalui saluran atau permabilitas pasir cetak.

Sehingga timbul efek udara terjebak seperti efek bantal danSehingga timbul efek udara terjebak seperti efek bantal dan

menunda aliran udara keluar. Efek ini menimbulkan cacat airlock

di permukaan atas logam cair kontak dengan cetakan.

Pencegahannya tergantung pada ventilasi kekosongan cetakan.

VentilasiVentilasi lebihlebih baikbaik berjenisberjenis peluitpeluit yang yang berhubunganberhubungan langsunglangsung

dengandengan atmosfiratmosfir luarluar dengandengan ukuranukuran cukupcukup besarbesar untukuntuk

menunjangmenunjang aliranaliran gas yang gas yang tinggitinggi..


Cacat mengendap: gas yang masuk dalam logam

Kelompok cacat kedua adalah endapan gas dari logam saat

pendinginan. Gas Gas dapatdapat larutlarut selamaselama pencairanpencairan atauatau sebagaisebagai

interaksiinteraksi antaraantara logamlogam caircair dandan permukaanpermukaan cetakancetakan atauatau mungkinmungkin

hasilhasil daridari reaksireaksi yang yang melibatkanmelibatkan unsurunsur--unsurunsur kimiakimia dalamdalam larutanlarutan

logamlogam caircair..

Gas sering mengendap sebagai unsur tunggal yaitu HidrogenHidrogen yang

menunjukkan kelarutan dalam banyak logam paduan cor. Nitrogen Nitrogen

jugajuga dapatdapat berperilakuberperilaku samasama dalamdalam bajabaja dandan besibesi tetapitetapi tidaktidak larutlarutjugajuga dapatdapat berperilakuberperilaku samasama dalamdalam bajabaja dandan besibesi tetapitetapi tidaktidak larutlarut

dalamdalam paduanpaduan non non ferousferous. . Oksigen tidak selalu mengendap

langsung tetapi cenderung membentukmembentuk oksidaoksida stabilstabil dengan banyak

logam.

Asal dari larutan gas (gas solution)

Kelarutan gas dalam logam cair adalah fungsifungsi daridari tekanantekanan luarluar yang

mana untuk gas H2 dan N2 dapat dihitung dengan Sievert’s Law

yang menyatakan kelarutan gas dalam sebuah logam pada suhu

konstan adalah sebanding dengan akar tekanan parsial eksternalnya.



Sievert’s Law

Logam cair akan menyerap unsur gas dari atmosfir dimana

kontak terjadi. Tingkat penyerapkan ini didefinisikan sebagaikonstanta K dalam sistem tertentu gas-logam cair.konstanta K dalam sistem tertentu gas-logam cair.

Faktor lain yang mempengaruhi kelarutan gas adalah temperaturtemperatur..SemakinSemakin tinggitinggi temperaturtemperatur makamaka tingkattingkat kelarutankelarutan gas gas dalamdalam logamlogam

caircair semakinsemakin tinggitinggi..

Gambar berikut menunjukkan pengaruh temperatur terhadap

kelarutan hidrogen dalam aluminium.


Pengaruh suhu terhadap kelarutan hidrogen dalam Aluminium



Oleh karena itu, nilai konstanta K tergantung pada temperatur

seperti ditunjukkan oleh persamaan Van’t Hoff:

Dengan ∆H: panas larutan dan R serta c adalah konstanta. Inimenghasilkan garis lurus antara ln K vs 1/T.


Presipitasi/pengendapan gas oksigen dalam logam cair


Contoh coran Al-Mg dengan cacat hasil reaksi berat antara logam cair dan cetakan pasir yang mengandung air


Cacat porosity berupa pinhole

Pin hole dalam coran baja dapat disebabkan oleh beberapa faktor, yang menjadi faktor besar penyebab adalah adanya reaksi antara logam cair dan cetakan.

Besi beraksi dengan kelembaban bebas dalam pasir cetak dan bebas dalam pasir cetak dan menghasilkan hidrogen yang berdifusi ke dalam logam cair.

Pinholes dapat dihasilkan oleh uap air sesuai dengan persamaan reaksi berikut:


Degassing molten metal by vacuum degassing

Metode penghilangan gas dalam logam cair gas dalam logam cair dengan metode penghilangan gas secara vakum


Pengaruh tekanan saat pembekuan terhadap densitas hasil coran


Shrinkage defects (Cacat penyusutan)

Cacat ini terjadi saat pembekuan karena penyusutan yang tidak seragam


Contoh Shrinkage defects (Cacat penyusutan)


Contoh cacat microporosity


Contoh cacat Surface Sink


Contoh Cacat Shrinkage


Contraction defect

Beberapa jenis desain yang menimbulkan tegangan kontraksi.


Contraction defect

Tabel kontraksi untuk beberapa logam


Terjadinya tegangan akibat kontraksi yang berbeda


Contoh cacat hot tear

Coran retak/tersobek akibat pendinginan di daerah yang terdapatperubahanperubahan penampangpenampang dandan pendinginanpendinginan yang yang tidaktidak meratamerata


Pengaruh unsur paduan terhadap kontraksi logam


Pengaruh unsur paduan terhadap kekuatan coran


Pengaruh adanya cacat/diskontinyuitas yang menyebabkan

adanya konsentrasi tegangan sehingga dapat mendorong

timbulnya retak dan menurunkan kekuatan tarik coran


Pengaruh

microporosity

pada kekuatan

tarik coran


Terima kasih kepada Penulis Buku yang

menjadi acuan mata kuliah ini:

Peter Beeley, Foundry Technology 2nd

Edition, Butterworth Heinemann


Terima kasih atas perhatian Anda

dan

Terima kasih atas perhatian Anda

dandan

Selamat Mencatat dan Belajar dengan Baik

dan

Selamat Mencatat dan Belajar dengan Baik


12. cacat coran -...

Documents