Peningkatan Kualitas Besi Cor Austempered Ductile Iron (ADO untuk Komponen Otomotif Melalui Penambahan Unsur Paduan Molybdenum (Mo) dan Tembaga (Cu)

Abstract

Cast iron represent eutectic alloy from carbon and iron where is often used in the world of industry for example for the making of balanced crank shaft at machine. Liquidity temperature which relative lower — 1200 °C. One of the cast iron type is ductile iron.The ADI material is a heat-treated of austempering ductile iron having micro structure that is ausferrite, which consists high carbon austenite and bainitic ferrite with graphite nodules dispersed in it. This unique microstructure yields excellent properties of the ADI: high strength, toughness, good wear resistance and good machinability. The purpose of this research is to study austempering time to mechanical properties (tensile strength and hardness) and micro structure of ADI and also chemical composition from test material. Tensile strength and hardness very influenced by micro structure, matrix shaped and composition alloy. In this research is nodular iron alloyed with 0,5% and 1,0% copper, was austenitisated at temperature 850°C during 120 minute and austempered at 300°C during 1, 2 and 4 hour. Toughness testing is using Charpy Impact machine. From the testing it is gotten that at each alloy experiences improvement of ductility as result of austempering. The lowest of impact energy seen at material ADI NP3 and NP5, each 0,020 J/mm2. The highest of impact energy is obtained from material ADI AP7, that is 0,150 J/mm2. For improvement percentage of the biggest impact energy of diatomic is at assaying of impak material ADI BP5 that is 575 %. While for improvement of smallest impak dissociation energy of diatomic is 25,926 %, at assaying of impak material ADI AP4 or material ADI BP4. A testing of corrosion speed is analyzed based on losing of weight. Derivable corrosion speed with addition of alloy or by given by austemper treatment. Endurance of material ADI to best corrosion is at addition of 0,3 % Mo with treatment of 4 hour(clock ( CP4) that is its(the corrosion speed 0,020 mg/dm2day. Key word : Ausferrite, Austempering, Ductile cast iron, spheroidal graphite, microstructure, Tensile strength, Hardness Besi cor merupakan paduan eutektik dari besi dan karbon dimana sering digunakan dalam dunia industri misalnya untuk pembuatan poros engkol pada mesin. Suhu cairnya yang relatif rendah —1200 °C. Salah satu jenis besi cor adalah besi cor nodular. ADI adalah perlakuan papas austempering dari besi cor nodular yang mempunyai struktur mikro yaitu ausferrite, terdiri dari austenit karbon tinggi dan ferit bainitic grafit nodul yang menyebar. Struktur mikro unik ini menghasilkan sifat unggul ADI, kekuatan tinggi, ketangguhan, tahan aus dan machinability yang baik. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mempelajari pengaruh waktu austempering terhadap ketangguhan dan laju korosi ADI dari material uji. Dalam penelitian ini adalah besi cor nodular yang terdiri dari paduan 0,5% Cu; 1,0 % Cu;0,3% Mo; 0,6% Mo; 0,5% Cu dan 0,3% Mo; serta 0,5 % Cu dan 0,6% Mo, diaustenitisasi pada temperatur 850°C selama 120 menit dan diaustemper pada temperatur 300°C selama 1, 2 dan 4 jam. Pengujian ketangguhan menggunakan mesin uji impak Charpy. Dari pengujian tersebut didapat bahwa pada masing — masing paduan mengalami peningkatan keuletan akibat austempering. Harga energi impak terendah terlihat pada material ADI NP3 dan NP5, masing — masing sebesar 0,020 J/mm2. Sedangkan harga energi impak tertinggi diperoleh dari material ADI AP7, yaitu sebesar 0,150 J/mm2. Untuk persentase peningkatan energi impak terbesar adalah pada pengujian impak material ADI BP5 yaitu sebesar 575 %. Sedangkan untuk peningkatan energi impak terkecil adalah 25,926 %, yaitu pada pengujian impak material ADI AP4 atau material ADI BP4. Pengujian laju korosi dianalisa berdasarkan kehilangan beratnya. Laju korosi dapat diturunkan dengan penambahan paduan atau dengan diberikan perlakuan asutemper. Ketahanan material ADI terhadap korosi yang terbaik adalah pada penambahan 0,3 % Mo dengan perlakuan 4 jam (CP4) yaitu laju korosinya sebesar 0,020 mg/dm2day.