Besi Cor Nodular

Grafit pada besi cor nodular menempati 10 – 15% dari volume total material serta tersebar merata didalam struktur dasar (matriks) yang mirip dengan baja karbon. Oleh karena itu sifat-sifat mekanik dari besi cor nodular dapat dihubungkan secara langsung dengan mampu tarik dan keuletan dari matriks yang dimilikinya sebagaimana halnya dengan baja karbon.

Namun demikian karena didalam struktur besi cor nodular juga terdapat grafit, maka mampu tarik, modulus elastisitas maupun  ketahanan impak secara proporsional akan lebih rendah dari baja karbon dengan matriks yang serupa.

Matriks besi cor nodular bervariasi dari mulai struktur ferit yang lunak dan ulet sampai dengan struktur perlit yang lebih keras serta kuat bahkan struktur-struktur yang hanya dapat dicapai melalui penambahan bahan paduan maupun melalui perlakuan panas seperti martensit dan bainit.

Sifat-sifat mekanik besi cor nodular dalam kaitannya dengan matriks yang dimilikinya dapat dilihat pada tabel 1.

Tabel 1Tabel 1. Sifat mekanik besi cor nodular.

Mekanisme pembekuan besi cor nodular dapat dijelaskan secara lebih mudah dengan menggunakan diagram terner Fe-C-Si, dimana akibat pengaruh kandungan Si, maka diagram Fe-C akan berubah seperti ditunjukkan pada gambar 1 sebagai berikut:

Gambar 1 Gambar 1. Diagram Fe-C-Si dengan Si 2.4 % (Pseudo Biner).

Pada paduan hipoeutektik, pembekuan dimulai dari tumbuhnya besi padat (austenit) dari cairan besi. Peristiwa ini berlangsung bersamaan dengan turunnya temperatur cairan hingga melampaui temperatur eutektik (undercooling) dan naiknya konsentrasi karbon didalam cairan sisa menuju ke titik eutektik seperti terlihat pada kurva pendinginan spesifik untuk paduan hipoeutektik (gambar 2).

Jumlah inti pembekuan yang sedikit akan mengakibatkan terjadinya undercooling dibawah temperatur eutektik. Pada saat pengintian terjadi, energi bebas dilepaskan sebesar energi yang dipergunakan untuk pencairan. Pelepasan energi ini akan mengakibatkan naiknya kembali temperatur hingga mencapai temperatur eutektik (rekaleszenz).

Pada tingkat keadaan ini selain austenit tumbuh pula grafit eutektik secara bersamaan (disebut sel-sel eutektik). Pertumbuhan grafit mengakibatkan berkurangnya konsentrasi karbon didalam paduan sehingga pada akhirnya akan tersisa grafit bulat diantara butiran-butiran austenit yang akan tertransformasi menjadi perlit.

Gambar 2Gambar 2. Kurva pendinginan besi cor nodular hipoeutektik.

Untuk coran berdinding tebal atau karena suatu pendinginan lambat, maka karbida besi yang membentuk perlit akan menjadi grafit, sehingga selain perlit disekeliling grafit bulat akan terdapat struktur ferit. Persentase dari perlit-ferit ini menentukan mampu tarik besi cor nodular.

Pada paduan hipereutektik pembekuan berlangsung mirip dengan paduan hipoeutektik. Bedanya adalah, kristal yang pertama tumbuh adalah grafit primer yang berbentuk bulat serta menurunkan konsentrasi karbon didalam cairan menuju ketitik eutektik. Pembekuan selanjutnya berlangsung sama seperti pada paduan hipoeutektik.

Gambar 3 adalah kurva yang menunjukkan daerah-daerah komposisi besi cor nodular baik hipo maupun hipereutektik, dimana dari kurva ini dapat ditentukan komposisi C maupun Si.

Gambar 3Gambar 3. Daerah komposisi besi cor nodular.

Mekanisme pembentukan grafit bulat telah diteliti oleh banyak peneliti, namun demikian jawaban yang lebih memuaskan tentang fenomena ini masih terus dikembangkan dan didiskusikan.

Dari sekian banyak teori tentang pembulatan grafit, maka teori gelembung gas (gas bubble theory) memberikan penjelasan yang mudah dipahami serta mencakup beberapa teori yang lainnya, sebagaimana hasil penelitian dari Haruki Itofuji.

Penelitian dilakukan terhadap suatu cairan besi cor nodular yang dikuens pada saat pendinginan sehingga pada tempat dimana akan terbentuk grafit bulat, ditemukan gelembung-gelembung gas yang merupakan gas Mg, gas Ca dan/atau gas N2 yang terabsorbsi oleh unsure tanah jarang (rearearth). Pada penelitian tersebut tampak bahwa hanya grafit bulat berukuran kecil (dibawah 10 mm) yang ditemukan terbentuk didalam cairan.

Untuk partikel yang lebih besar, bentuk grafit ditentukan oleh lapisan austenit yang berada disekelilingnya. Grafit menjadi bulat bila austenit dapat terbentuk disekelilingnya dengan sempurna, sebaliknya grafit vermikular tebentuk bila pada austenit, akibat adanya unsur-unsur pengganggu, terjadi kanal-kanal yang menghubungkan grafit dengan cairan. Sedangkan bila pertumbuhan grafit dalam gelembung gas terhenti serta tumbuh grafit dari inti-inti baru disekitar austenit, akan terjadi grafit chunky (gambar 4).

Gambar 4Gambar 4. Skematik pembentukan grafit bulat.

Teori lain dikemukakan oleh Marincek B, yaitu teori dengan landasan energi permukaan. Dari penelitiannya ditemukan bahwa energi permukaan antara grafit dengan cairan pada besi cor nodular lebih besar dari pada besi cor lamelar. Dengan metode retakan kapiler (capillary rise method) dipastikan bahwa tegangan permukaan pada grafit lamelar adalah 800 – 1100 dyne/cm, sedangkan pada grafit bulat adalah 1400 dyne/cm (dyne adalah satuan gaya dengan sistim cgs).

Penelitian ini berhasil menjelaskan, bahwa pembulatan grafit dapat terjadi karena pada permukaan bulat (sphere) terdapat energi bebas permukaan yang lebih kecil dari pada permukaan lamelar dengan volume yang sama sehingga perbedaan energi antar permukaan cairan dengan grafit (interface energy) menjadi besar. Perbedaan yang besar ini memaksa pertumbuhan kristal grafit, dalam hal ini menurunkan rasio energi/volume, cenderung menjadi bulat dari pada lamelar.

Gambar 5

Gambar 5. Variasi energi bebas pembentukan grafit (DG) sebagai

fungsi dari interface energi cairan-grafit (g*SL).

Interface energi antara cairan-grafit merupakan fungsi dari kandungan S. Bila terdapat cukup kandungan unsur reaktif terhadap S seperti Mg, sehingga S didalam cairan dapat direduksi sekecil-kecilnya, maka interface energi tersebut akan naik sehingga grafit bulat akan lebih memungkinkan terbentuk.

Tercatat pula beberapa faktor yang menjadi penghambat terjadinya grafit bulat, antara lain adanya unsur-unsur pengganggu didalam cairan (Sb, Pb, As dan sebagainya), atau pemanasan lebih (superheating) serta penahanan cairan setelah Mg-treatment. Faktor-faktor tersebut secara langsung menurunkan tegangan permukaan. Selanjutnya kenaikan tegangan permukaan teramati pula sejalan dengan penambahan unsur Mg didalam cairan sebagaimana tampak pada gambar 6 dan 7.

Gambar 6Gambar 6. Variasi tegangan permukaan sebagai fungsi

waktu penahanan pada T konstan.

Gambar 7Gambar 7. Variasi tegangan permukaan sebagai fungsi

Mg-rest.

Dari gambar 7 tampak jelas, bahwa tegangan permukaan terbesar yang menghasilkan pembulatan grafit optimum adalah pada kandungan Mg sebesar 0.01-0.02%. Namun karena dalam pengukuran sulit untuk membedakan antara Mg dengan MgS maupun MgO, maka kandungan Mg (Mg-rest) yang dianjurkan adalah 0.015% lebih tinggi dari kandungan seharusnya (0.025 – 0.035%).

Sifat-sifat Besi Cor Nodular dipengaruhi oleh semua unsur yang terdapat dalam tabel periodik. Beberapa dari unsur ini memiliki konsentrasi yang sedemikian kecilnya sehingga sulit dikenali, sedangkan beberapa yang lainnya memiliki pengaruh yang relatif kecil.  Setiap unsur secara umum berpengaruh sebagai berikut:

  • Menyebabkan atau meniadakan karbida.
  • Membentuk serta mempengaruhi penyebaran grafit.
  • Membentuk struktur dasar.

Gambar 8Gambar 8. Struktur Besi Cor Nodular perlitik dengan sedikit ferit.

Gambar 9Gambar 9. Pertumbuhan grafit yang menembus dinding austenit.

Pengaruh unsur-unsur ini terutama berhubungan erat dengan kecepatan pendinginan (ketebalan coran), oleh karenanya penentuan komposisi besi cor nodular sangat memperhatikan masalah kecepatan pendinginan ini sehingga akan diperoleh coran dengan struktur dasar tanpa ledeburit (perlit + karbida bebas.

Didalam besi cor, karbon selalu dipengaruhi oleh silikon sehingga dalam perhitungan digunakan CE (carbon equivalent) dengan hubungan sebagai berikut:

CE = %C + 0.31 %Si.

CE yang terlalu tinggi akan mengakibatkan terjadinya flotasi grafit terutama pada coran yang cukup tebal, sedangkan CE yang rendah akan memunculkan struktur yang semakin keras sampai dengan terbentuknya ledeburit. Harga CE yang dianjurkan untuk ketebalan coran tertentu dapat dilihat dari gambar 10.

Gambar 10Gambar 10. Harga CE yang dianjurkan untuk ketebalan coran tertentu.

Perbandingan antara karbon dengan silikon ditentukan dengan memperhatikan pengaruh silikon terhadap sifat-sifat fisik maupun mekanik besi cor nodular sebagai fungsi dari CE atau dalam hal ini ketebalan coran.

Kandungan silikon pada jumlah tertentu akan meningkatkan keuletan besi cor sampai dengan 4 %, meningkatkan kekerasan terutama pada kondisi anil namun menurunkan ketahanan impak serta konduktifitas termal, sehingga dengan demikian perlu pembatasan-pembatasan.

Tabel 2Tabel 2. Komposisi C dan Si untuk Coran tanpa karbida bebas.

Persentase C dan Si yang dianjurkan untuk ketebalan coran maupun struktur dasar yang dikehendaki dapat dilihat dari Tabel 2.

Mangan adalah unsur penggiat terbentuknya karbida besi sehingga jumlahnya dalam besi cor nodular harus sangat dibatasi serta berhubungan dengan kandungan silikon maupun ketebalan coran. Hubungan ini dapat dilihat pada gambar 11.

Dari gambar 11 dapat dilihat aspek penting lain dari mangan. Pada coran yang tipis sampai tebal maksimum 25 mm pengaruh mangan dalam membentuk karbida tereliminasi oleh naiknya kandungan silikon, dimana untuk kandungan Si yang tinggi dapat ditetapkan jumlah mangan yang cukup tinggi pula. Sedangkan untuk coran yang tebal hal tersebut tidak dapat dilakukan mengingat kecenderungan akan terjadinya segregasi.

Gambar 11

Gambar 11. Mn maksimum yang dianjurkan sebagai fungsi

Si dan tebal coran.

Mangan akan tersegregasi semakin kuat pada kondisi pendinginan yang lambat, sehingga pada akhirnya untuk kandungan mangan rata-rata 0.4 % akan naik menjadi 2.5 % atau lebih dibagian coran yang mengalami pembekuan terakhir. Sedangkan silikon mengalami kejadian yang sebaliknya dimana ia akan tersegregasi justru pada awal pembekuan.

Unsur yang merupakan penggiat pembentukan karbida besi dengan pengaruh lebih kuat dari mangan adalah chrom (Cr), vanadium (V), bor (B), telurium (Te) dan molibdenum (Mo). Sehingga untuk menghindari terbentuknya karbida bebas unsur-unsur tersebut harus dibatasi sebagai berikut: Cr: 0.05 %, V: 0.03 %, B: 0.003 %, Te: 0.003 %, Mo: 0.01 – 0.75 %.

Grafit bulat hanya mungkin terbentuk pada cairan dengan kandungan sulfur rendah (S<0.01 %), oleh karenanya pada proses produksinya selain digunakan bahan baku dengan kandungan sulfur rendah, juga dilakukan desulfurisasi dengan memadukan unsur Mg kedalam cairan.

Mg adalah unsur terpenting yang menghasilkan efek pembulatan grafit. Efek ini terjadi bila terdapat kandungan Mg didalam besi sebesar 0.02% – 0.05%. Namun karena unsur ini memiliki titik uap hanya 1107 oC disamping kelarutannya didalam besi yang relatif rendah, maka untuk mencegah kehilangan yang terlalu banyak saat pemaduan, Mg diberikan dalam bentuk paduan FeSiMg.

Beberapa parameter yang berpengaruh pada pemaduan Mg adalah:

  • Jenis paduan Mg.
  • Temperatur pemaduan.
  • Metode pemaduan.
  • Jumlah S maupun O2 didalam cairan dasar (base iron).

Untuk menentukan jumlah Mg yang harus dipadukan kedalam cairan dasar, perlu diperhatikan jumlah yang diperlukan sekaligus untuk desulfurisasi serta deoksidasi, serta jumlah yang hilang akibat penguapan sebagai berikut:

rumus 1Sebuah contoh aplikasi:

Kondisi proses:

Sulfur pada base iron (SB) = 0.02%.

Mg rest yang diharapkan (MgR) = 0.04%

Mg dalam paduan (MgRC) = 10% (FeSiMg10)

Efisiensi ladel (LE) = 26% (T = 1500 oC, berdasarkan percobaan).

Maka:

rumus 2

Dengan demikian, misalnya untuk kapasitas ladle treatment 250 kg, diperlukan FeSiMg10 sebanyak:

MgA = 0.018 x 250 kg = 4.5 kg, dengan temperatur treatment = 1500 oC.

Dari berbagai sumber.

92 responses

23 01 2010
Tomzon

Pak, saya minta penjelasan lebih lengkap lagi tentang struktur awal mikro besi cor, bisa?.n kl besi cor d Heat treatment, perubahan struktur mikro nya bagaimana..
Kl bisa contoh gmbar struktur mikro nya lebih banyak..makasih…

10 01 2011
Yanu

pak, apa pertimbangan penggunaan material fc dan fcd?, dan mohon beri contoh aplikasi

11 01 2011
R. Widodo

Berikut beberapa pertimbangan umum pemilihan bahan FC atau FCD:

1. Mampu tarik FC: 150 – 350 N/mm2, FCD: 400 – 800 N/mm2. Jadi FCD digunakan untuk kekuatan tinggi.
2. Elongasi FC: 0%, FCD: s/d 8%. Jadi FCD digunakan untuk produk-produk yang mendapatkan beban impak maupun tekuk.
3. Bentuk grafit pada FC lamelar (menahan getaran), pada FCD bulat (membelokkan getaran). Jadi FC memiliki sifat meredam getaran sedangkan FCD tidak.

Semoga berguna.

30 01 2011
delta

aslkm….pak klo mengurangi P pada besi cor di tanur bagai mana ya pa???trima kasih

31 01 2011
R. Widodo

waalaikum salam

mas Delta

Pada umumnya, besi cor dapat mengandung unsur P sebanyak 0.03 – 1.5%, dimana unsur P, C dan Fe akan membentuk ternare dengan eutektik (phospide eutektikum) pada suhu 960 oC. Eutektikum ini membentuk pulau-pulau serta berlokasi diantara matriks struktur besi cor.

Pada produk-produk cor tipis, P sengaja ditambahkan sebagai unsur pendamping untuk meningkatkan fluiditas cairan serta hampir tidak memiliki dampak negatif terhadap kekuatan bahan besi cor pada umumnya baik lamelar maupun nodular.

Dengan demikian, pada setiap proses peleburan besi cor, proses dephosporisasi tidak perlu dilakukan selama bahan baku yang digunakan tidak mengandung unsur P yang berlebihan. Jadi P harus dikondisikan sedemikian rupa melalui perhitungan charging agar tetap tendah (bila produk tebal) atau tidak lebih tinggi dari 1.5% (bila produk tipis), atau koreksi dengan menambahkan bahan berkandungan P rendah untuk menurunkannya. Menurunkan P melalui proses dephosporisasi seperti yang dilakukan pada konverter bessemer (baja hematit) menjadi terlalu mahal dan tidak pada tempatnya.

Jadi untuk besi cor dengan kandungan P rendah, lakukan hal-hal berikut:

(a) Pilih bahan baku berkandungan P rendah (besi tua tebal atau pig iron).
(b) Koreksi dengan steel scrap berkandungan P rendah.

Semoga berguna.

14 02 2011
delta

memang dengan prosentase 1.5% itu ga terlalu tinggi pak??yg saya dapat bbrp literatur prosentase p maks 0.05%…..apa yg terjadi dgn prosentase 1.5% pada materialy pa??

nuhun

17 02 2011
R. Widodo

Benar, untuk besi cor nodular (FCD) P max : 0.05%. Pada besi cor (FC), khususnya untuk produk tipis, P ditambahkan untuk meningkatkan fluiditas cairan.

22 02 2011
delta

pak saya jga punya masalah knp ya klo fcd saya ketika dibubut tampak visualy tidak bisa mengkilat terang seperti baja??

24 02 2011
R. Widodo

Yth Mas Delta.

Kualitas permukaan machining bahan FCD memang tidak akan pernah dapat semengkilap baja. Hal ini disebabkan oleh terdapatnya banyak grafit bulat didalam strukturnya. Pada saat dibubut atau dimiling, grafit-grafit ini akan terlepas dan meninggalkan rongga-rongga bulat dipermukaan. Rongga-rongga ini akan menyebabkan cahaya tidak dapat memantul dengan sempurna sehingga menghasilkan tampilan permukaan yang agak buram.

Struktur ferit juga akan tampak lebih buram dari pada struktur perlit. itu sebabnya FCD 700 dapat memiliki permukaan bubut lebih kilap dari pada FCD 500. Jadi kalau menghendaki kilap yang agak lebih baik, maka tingkatkan grade FCD anda hingga FCD 700, walau hasilnya tidak akan semengkilap baja.

Semoga berguna.

25 02 2011
delta

SIP,,,terima kasih PA wid

25 02 2011
delta

satu lagi pak,,,,saya pernah ngcor FC25 dgn tambahan crom skitar 0,4-0,6%,,,,,setelah dibubut permukaany mengkilap pak,,,apa itu pengaruh crom yg menempati pada permukaan benda ya pa??

22 03 2011
saiful

Assalamualaikum Pak.

Pak kami mengalami floting grafit pada produk fcd dengan diameter 350 panjang 860mm.
Menurut Bapak kira nilai CE yang harus kamicapai kira berapa untukmenghilangkan floting grafit tadi ?.
Terimakasih.

wassalamualaikum

saiful

28 03 2011
R. Widodo

Assalamualaikum..

Yth mas Saiful, untuk FCD setebal itu, masalah grafit floatasi tidak hanya disebabkan oleh CE yang terlalu tinggi, namun juga oleh lamanya solidification time. Jadi walaupun CE sudah sesuai, floatasi masih akan terjadi. maka untuk mengatasinya posisi pengecoran dibuat berdiri (sumbu poros vertikal) dan diberi kelebihan (untuk menampung floatasi sekaligus berfungsi sebagai feeding) sebanyak 10% dari panjang benda.

Untuk komposisi, Anda bisa menerapkan C max 3.6 dengan Si max 2.0 sebagaimana saya baca pada artikel diatas, dengan asumsi struktur yang diharapkan adalah perlitik.

Semoga berguna.

24 07 2011
mahmud yusuf

Dear Pak
Saya punya usaha cor logam dan hasil kurang maksimal dengan permukaan yang kurang bagus karena terdapat lelehan dengan bentuk seperti lelehan lilin, sehingga hasil kurang bagus. , saya dengar hal ini bisa di minimalkan dengan cairan tambahan yang di beli langsung dari kanada, dan memang saya lihat hasil cor teman saya jauh lebih baik, dan teman saya merahsiakan cairan tersebut, mohon petunjuk apa kajian di atas sama dengan masalah yang saya hadapi saat ini, dan memang jika bukan apa bisa saya di rekomendasikan cairan yang di maksud, dan di mana saya harus membeli cairan tersebut.

Mohon informasinya .

Rgrds,
Mahmud

25 07 2011
R. Widodo

Yth. p Mahmud.

Untuk menjawab pertanyaan Anda, mohon kiranya Anda lebih menspesifikasikan pengecoran Anda sebagai berikut:
Apa bahan yang dicor? (FC, FCD, Aluminium, Kuningan…)
Apa bahan cetakan Anda…?
Apa proses peleburan Anda…?
Berapa temperatur cor yang menimbulkan cacat…?
Bagaimana deskripsi cacat yang Anda maksudkan…?

Dengan penjelasan spesifikasi yang akurat, mudah2an kami bisa mencari solusi dari permasalahan Anda.

Salam

22 10 2011
hafid

mohon bantuannya pa,untuk material FCD 1000 atau GX300 as cast kompossisi kimianya bagaimana?terimakasih

24 10 2011
R. Widodo

Yth mas Hafid.

Untuk mendapatkan kekuatan tarik 1000 N/mm2, FCD harus dipadu dengan unsur Ni dan Mo. Menurut DIN bahan tersebut adalah GX300NiMo. Dari diagram TTT, unsur Ni dan Mo berfungsi untuk menggeser daerah bainit kedepan sehingga pada pendinginan normal terjadi struktur bainit.

Komposisi C dan Si ditetapkan sebagaimana menentukan FCD pada umumnya, yaitu agar tidak terjadi pembekuan putih. Untuk tebal 25-50 mm biasanya C: 3.5% dan Si 2.4 (komposisi akhir dengan struktur harapan perlit). Demikian pula Ni, ditetapkan berdasarkan tebal sebagai berikut:

Tebal (mm) Ni (%)
12 – 30 1.0 – 1.5
30 – 40 1.5 – 2.0
40 – 60 1.8 – 2.6
60 – 80 2.4 – 2.8
(Brunhuber, 1988)

Mo dibubuhkan sebesar 0.5 – 0.8% untuk menurunkan suhu Ms serta menjauhkan hidung perlit dari garis pendinginan normal.

Sebagaimana umumnya pembuatan FCD, kandungan P dan S harus ditekan serendah mungkin, sehingga dg demikian Mn dapat ditekan maks 0.3%. Pembulatan grafit akan tercapai setelah proses nodularisasi dengan Mg rest 0.035 – 0.045.

Semoga berguna.

30 10 2011
hafid

Terimakasih pa widodo bantuannya.
sangat berguna referensi yang diberikan.
apakah proses pembulatan grafit nya seperti pembulatan pada fcd700 atau 500 yg menggunakan mg treatment?

31 10 2011
R. Widodo

Benar mas Hafid. Tidak ada bedanya dengan proses nodularisasi pada umumnya.

8 11 2011
Youssa Putu'e Mbah Soeryadi

selamat siang pak .
mohon bantuanya .
saya mau tanya :

apa perbedaan proses pengecoran aluminium dengan besi cor ?
(dari segi sifat sifat, pembuatan, dan pengujian)

logam mana yang paling baik dalam proses pengecoran.
makasih pak .

9 11 2011
R. Widodo

Yth mas Youssa.

Proses pengecoran baik Aluminium maupun Besi Cor masing-masing memiliki faktor kesulitannya sendiri. Bila Anda tidak menguasai teknik pengecoran Aluminium, tentu akan terasa sangat sulit bagi Anda demikian pula halnya pada besi cor. Sedangkan apabila Anda menguasainya maka sebenarnya proses keduanya dapat dilakukan dengan mudah.

Secara prinsip pengecoran logam, kedua proses juga sama dimana terdapat proses peleburan, cetakan, penuangan serta perlakuan panas. Hanya karena khususnya temperatur leleh kedua bahan sangat berbeda, maka spesifikasi alat peleburnya pun tentu berbeda. Sifat-sifat kimiawi pada saat cair kedua bahan pun berbeda, sehingga teknik perlakuan terhadap logam cairnya pun, walaupun mirip, tetap memiliki karakternya sendiri. Pengujian tentu dilakukan untuk mengetahui komposisi bahan, struktur bahan, kekuatan bahan, geometri serta cacat-cacat cor yang terdapat didalam produk. Cara uji untuk masing-masing bahan telah distandarkan diberbagai negara maju seperti ASTM, JIS, DIN dan sebagainya.

Jadi, apapun bahannya, ketika kita menguasai teknologinya, maka sebenarnya tidak sulit untuk dilakukan.

Semoga berguna.

6 12 2011
Driman

Mohon infonya Pak Apakah FCD cocok digunakan untuk poros shaft atau pin?terimakasih

6 12 2011
R. Widodo

Yth mas Driman.

Ada banyak sekali shaft maupun pin yang terbuat dari bahan FCD. Untuk menentukannya, perhatikan:
a. beban2 yang terjadi (puntir, bengkok, dinamik dsb), FCD cukup mampu menahan beban puntir maupun bengkok, namun tidak beban dinamik,
b. Berapa besar gaya yang harus ditumpu dengan referensi yield point. Selama yield point tidak terlampaui, maka bahan dapat digunakan,
c. iklim kerja, misalnya korosif, erosif, panas/dingin, dimana FCD tidak cocok untuk iklim2 tersebut.

dan berbagai pertimangan teknis lainnya.

Semoga membantu.

16 01 2012
Fegiat A.Q

Yth. Pak Widodo

FCD tidak cocok untuk iklim kerja yang korosif,pana/dingin…
akan tetapi apabila FCD tersebut diberi galvanize maka untuk sifat mekanik benda pakah akan berubah pak??terutama pada kekuatan tariknya pak??

terima kasih

16 01 2012
R. Widodo

Yth mas Fegiat.

Galvanisasi adalah suatu metode pelapisan permukaan logam (biasanya baja/besi cor) dengan bahan logam lain yang memiliki titik lebur rendah (Al, Zn, Sn). Tujuannya adalah untuk meningkatkan ketahanan permukaan benda terhadap korosi. Jadi mmg tidak ada pengaruh terhadap kekuatan bahan.

Ada sedikit perbaikan pada sifat mekanik karena adanya efek stress relieving, karena benda dicelup kedalam logam cair yang dipanaskan beberapa puluh derajat diatas titik leburnya. Misalnya pada pencelupan dengan Zn (seng). Ciran seng dipanaskan sampai suhu diatas 450 oC kemudian benda dicelupkan dan diholding beberapa saat. Seng dengan benda (berbasis besi) akan membetuk ikatan intermetalik dipermukaan. Dengan demikian seng akan melapisi permukaan dengan ketebalannya hanya beberapa mikron saja.

Semoga membantu.

29 02 2012
Stefanus

yth.bpk R.Widodo

pak, saya mau bertanya, saya mengecor FCD :

-seberapa besar Test Coupon mewakili struktur mikro di produk terutama %perlit dan ferit?apa ada kriteria tertentu misal faktor ketebalan produk yang bisa diwakili, ato mungkin ada yang lain…
-kapan Test Coupon dapat “mewakili” struktur mikro produk?misal : jika memakai Disamatic maka,waktu pembongkaran Test Coupon sama seperti waktu pembongkaran produk, atau Test Coupon dibiarkan saja, ato bgmn pak?
terima kasih.

1 03 2012
R. Widodo

Yth mas Stefanus

Test coupon terstandard dalam ASTM A536 – Standard Spesification for Ductile Iron Casting. Salah satunya menyebutkan, bahwa bila test coupon dipotong dari produkya, maka lokasi pemotongan harus terbaca pada gambar dan disetujui baik oleh pembeli maupun produsennya. Test coupon ini harus dapat merepresentasikan bagian yang akan diukur, misalnya: efek penuangan yang sama (suhu cairan masuk, waktu pembekuan), tebal atau diameternya sama dan mendapat perlakuan sama baik waktu pembongkaran maupun heattreatment.

Dengan demikian, apabila test coupon tersebut merupakan bagian terpisah dari produk namun tetap dalam mold yang sama, maka persyaratan diatas tetap harus dipenuhi.

Untuk komposisi cairan yang sama, struktur (perlit-ferit) sangat ditentukan oleh kecepatan pendinginan, dalam hal ini adalah ketebalan bagian produk. Untuk ketebalan yang berbeda, bahkan pada satu produk yang sama, akan dihasilkan struktur dan tentunya kekuatan tarik yang berbeda.

Semoga berguna.

2 03 2012
Stefanus

baik pak, suhu penuangan sama dan juga dalam cetakan yang sama, karena ditaruh di dkt cetakan
terima kasih utk penjelasannya pak.

10 03 2012
yoko

mohon penjelasan pak wid,
untuk pemakaian FCD pada dies drawing maupun trimming, berapa lifetime (stroke) pak? terimakasih atas jawabannya.

12 03 2012
R. Widodo

Yth mas Yoko.

FCD pada umumnya memiliki struktur perlit+ferit dan grafit. Kekerasan bahan ini paling tinggi 217 HBN (ASTM grades 100-7-03 and 120-90-02) serta mampu dikeraskan permukaan surface hardening) sampai kekerasan 60 HRc. Jadi dengan kekerasan permukaan ini FCD memang memungkinkan untuk digunakan sebagai bahan dies (drawing maupun trimming). Namun umur pakai dies masih sangat tergantung dari a. kualitas pengerasan, b. ukuran butiran grafit (semakin halus semakin baik), c. bahan yang didrawing ataupun trimming dan d. proses drawing ataupun trimming. Dalam hal ini tidak ditemukan literatur yang menyebutkannya.

Semoga membantu.

10 03 2012
nasir

Mlm pak,
apakah komposisi FCD bisa di tambah dengan Cr (chrom), kalo bisa maximal berapa persen?? apakah masih bisa di machining??.
Digunakan untuk part bertahanan tinggi ( worm gear diameter 1,3M , modul 25 )
Mohon penjelasannya.

12 03 2012
R. Widodo

Yth mas Nasir.

Cr tidak digunakan sebagai bahan paduan pada FCD karena sifatnya sebagai carbide stabilisher. Bahkan kandungannya dibatasi hingga maksimum 0.07%. Cr akan mengakibatkan terbentuknya struktur ledeburit yang keras dan memiliki machinability rendah.

Untuk membuat produk seperti worm gear Anda bisa gunakan FCD 700/800 atau ASTM grades 100-7-03 dan120-90-02 yang dikeraskan permukaannya setelah proses machining.

Semoga berguna.

13 03 2012
Undang Juandi

Yth, Pak Widodo
apakah unsur Zn berperuh terhadap bentuk grfit nodul atau matrik pada FCD. terima kasih

salam,

U. Juandi

13 03 2012
Undang Juandi

Yth Pak Widodo
maaf pertanyaan sy mengenai pengaruh unsur Zn thd FCD belum lengkap, jika unsur Zn tsb berpengaruh thd FCD, sejauh mana pengaruhnya dan apakah akan bersifat merugikan thd sifat mekaniknya ?
terima kasih

salam,

U. Juandi

13 03 2012
R. Widodo

Yth mas Undang.

Secara umum Zn tidak berpengaruh terhadap sifat mekanik FCD, mengingat pada suhu kamar, Zn dapat larut didalam struktur ferrit sampai dengan 8%. Namun demikian, karena Zn ini memiliki afinitas yang tinggi terhadap O2 serta memiliki titik lebur yang rendah, maka pada pemakaian srap yang digalvanis pada proses peleburan, perlu diperhatikan:

a. terbentuknya oksida ZnO yang mencadi terak mungkin dapat meningkatkan slag inclusions defect.
b. terevaporasinya Zn/ZnO selama proses peleburan mencemari udara disekitar areal peleburan serta dapat menimbulkan dampak negatif bagi kesehatan.
c. bersama dengan minor element lainnya dapat menurunkan kualitas pembulatan grafit. Untuk hal ini masih menjadi perdebatan.

Semoga berguna.

5 05 2012
Rafly

Assalamu`alaikum
Kepada Pak Widodo
Pak mau menanyakan yang dimaksud daerah “Flotasi Grafit, Daerah Chill, Daerah Shrinkage dan Daerah Nilai Impak Rendah”. Pada hasil pengecoran Besi Tuang Nodular
Mohon untuk dijelaskan
Terimakasih Banyak

7 05 2012
R. Widodo

Yth mas Rafly

Pada umumnya komposisi besi cor nodular memiliki CE > 4.3 atau disebut pula dengan hipereutektik. Hal ini akan mengakibatkan ditemukannya grafit primer (grafit sudah ada ketika cairan belum mulai fase pembekuan). Karena grafit memiliki berat jenis (2.09-2.23 g/cm3) yang jauh lebih rendah dari cairannya(6.9-7.2 g/cm3), maka bila cairan tidak segera membeku, grafit ini akan mengambang kepermukaan atas. Fenomena ini yang disebut dengan flotasi grafit.

Komposisi besi cor nodular sensitive terhadap tebal produk. Semakin tipis produk akan menghasilkan struktur perlit semakin banyak serta kekerasan yang semakin tinggi. Bila prosuk terlalu tipis akan menghasilkan struktur ledeburit (chill).

Shriknake (rongga susut) akan selalu terjadi diareal produk yang memiliki modul paling besar (M = V/A). Daerah ini merupakan bagian yang akan mengalami pembekuan terakhir sehingga semua susut yang terjadi saat proses pembekuan akan terjadi disini (shrinkage). Untuk mengetahui daerah tersebut Anda harus menghitung dengan cermat daerah mana pada bagian produk yang memiliki M terbesar tersebut.

Sebagaimana telah saya jelaskan tentang daerah chill, maka bila produk semakin tebal akan menghasilkan struktur ferrit yang semakin banyak sehingga produk akan menjadi semakin lunak dan memiliki nilai impak yang semakin rendah, hingga melampaui batas nilai impak yang diijinkan.

Semoga berguna.

18 05 2012
Halim

Assalamu`alaikum
Pak widodo saya mau tanya, untuk proses Mg treatment pada besi cor nodular baiknya menggunakan Magnesium (Mg) jenis apa ya pak? Untuk saya campur dengan inokulan jenis LMC.
Terimakasih

19 05 2012
R. Widodo

Yth mas Halim.

Kalau Anda menggunakan metode sandwich, maka saya sarankan gunakan FeSiMg 5, ini lebih aman dan recoverynya cukup baik dibandingkan dengan FeSiMg 8 atau lebih. Sedangkan inokulasi gunakan yang nodular iron grade, merek apa saja sama. Teknik furnace to ladle 0.2% cukup.

Semoga berguna.

15 06 2012
sandy

assalamualaikum pak

pak saya mau tanya tentang bainitic cast iron

1. bagaimana cara pembuatan bainitic cast iron ?
2. berdasarkan sumber yg saya dapat bainite itu bs di dapat dr penambahan Mo dan Ni dalam standar DIN bainite di sebut G-X. tapi apa beda nya dengan bainite yg d dapat melalui proses austempering?sebab lebih banyak sumber mengatakan bainite di dapat dr proses austemper itu pak.

mohon bantuan nya

terima kasih

sandy

15 06 2012
R. Widodo

Yth mas Sandy.

Bainitic cast iron tidak sama dengan austempered ductile iron (ADI). Bainitic cast iron merupakan besi cor nodular tanpa proses heattreatment, dengan paduan Ni dan Mo sehingga memiliki matriks bainit yang memiliki kemampuan tarik sekitar 1000-1200 MPa namun memiliki elongasi rendah (maks 3%). Sedangkan ADI memiliki matriks ausferit (austempered ferrit) yang dihasilkan melalui proses austempering besi cor nodular biasa sehingga memiliki struktur dengan bentuk maupun kemampuan tarik mirip bainit namun memiliki elongasi tinggi (diatas 12%).

Besi cor bainitik populer di Eropa khususnya Jerman dengan nama DIN GX300NiMo. Sedangkan ADI lebih populer di Amerika. Struktur mirip, kekuatan tarik mirip, elongasi beda jauh, biaya proses beda jauh. Kalau hanya kekuatan yang dicari maka GX300NiMo cukup dan murah. Tapi kalau selain kekuatan tarik dituntut pula elongasi yang tinggi, maka ADI pilihannya, tentuanya dengan biaya proses tinggi karena ada heattreatment (austempering). Di Jerman GX300NiMo ini dulu dikembangkan sebagai NiHard 3. Karena mengandung grafit, maka kemudian dikeluarkan dari golongan NiHard (1, 2 dan 4) yang masuk katagori besi cor putih.

Semoga berguna.

18 06 2012
sandy

makasih banyak pak

22 06 2012
yenu wicaksono

Yth Pak Widodo

pak, saya masih belum mengerti tentang proses pembentukan struktur bainitik cast iron dari diagam TTT.
bisa tolong dijelaskan pak pengaruh dari unsur material terhadap pembekuannya pak?
terima kasih

22 06 2012
R. Widodo

Yth mas Yenu

Diagram TTT (time temperatur transformasion) besi karbon tanpa paduan berbentuk seperti lengkungan hidung dimana struktur bainit terjadi pada lengkung hidung sebelah bawah sehingga pendinginan biasa tidak mampu menyentuh daerah tersebut.

Paduan Ni dan Mo akan mendorong daerah bainit pada diagram TTT kedepan sehingga mampu dicapai oleh pendinginan biasa

Semoga membantu.

31 07 2012
stefanus

Yth p.widodo
grade besi cor nodular tdk lepas tentunya dari mikrostruktur, sy mau tanya pak berapa persentase ferit dibanding pearlit utk Besi Cor Grade 500 atau FCD 500 dan Besi Cor Grade 700 atau FCD 700?utk pembuatan spec material, karna sy mencarinya di ASM Specialty Handbook Cast Iron tidak ada pak, mohon bimbingannya pak.thanks

31 07 2012
R. Widodo

Yth mas Stefanus

Prinsipnya adalah: 100% ferit untuk FCD 400 dan 100% perlit untuk FCD 700 diantaranya adalah FCD 500 dengan perlit/ferit sekitar 50%/50%

Semoga membantu.

1 08 2012
stefanus

terima kasih pak.saya pernah mencoba pak dengan 35% pearlit (hasil uji salah satu lab di Bdg) masuk ke spec mech properties utk FCD 500. tadinya saya membuat spec material utk Grade 500, 40-60% pearlit utk masuk Grade 500…itu bgm yah pak?karena spec ini akan dipakai utk quality control baik produk yg masuk maupun keluar.nuhun

1 08 2012
R. Widodo

Yth mas Stefanus

Mampu tarik FCD tidak hanya dipengaruhi oleh kandungan perlitnya saja, % pembulatan maupun ukuran grafit (belum lagi unsur2 minor lainnya) memiliki andil yang cukup banyak. Oleh karena itu, untuk grade yang sama, %tase perlit/ferit bisa berfariasi.

FCD 500 harus memiliki elongasi minimum 7 %, jadi selama elongasi itu tercapai, maka perlit yang lebih banyak akan menjadi lebih aman.

Semoga membantu.

26 11 2012
Ben

Yth Bp.Widodo,
Kami akan memesan roda lori/cradle slipway, dimana cradle tsb yang akan digunakan untuk mendudukkan kapal dan menarik kapal ke darat untuk docking dan shiprepair.
Mohon saran apakah bahan roda lori tsb? Saya ada masukan dari supplier yang menawarkan dengan bahan FCD 55 ada juga bahan S45C.
Mohon saran
Terima kasih
Ben

27 11 2012
R. Widodo

Yth mas Ben.

Untuk menentukan material apa yang tepat tentu perlu perhitungan gaya2 serta beban lain (suhu, kimia, teknis) yang akan diterima oleh produk,

FCD 550 (ASTM A 536 grade 80/55/06) dan S45C memiliki kekuatan (Ts/Ty) yang relativ sama (FCD 550= minimum 550/379 MPa, S45C= minimum 569/343 MPa). Namun pada FCD karena terdapat grafit maka elongasinya akan rendah (hanya 6%) sedangkan pada S45C >16%. Jadi ditinjau dari sisi kekuatan, kedua bahan ini berimbang. Apalagi untuk keperluan konstruksi, Ty (Yield strength) dijadikan landasan perhitungan, sehingga elongasi tidak perlu ikut diperhatikan.

Kedua bahan juga memiliki thermal dan chemical behavior yang hampir sama, namun secara teknis S45C memiliki weldability yang lebih baik dari FCD 550. Anda yang mengetahui persis, apakah ada pekerjaan las yang akan diberlakukan pada roda lori Anda (misalnya repair).

Semoga membantu.

21 12 2012
Imam Baehaqi

Pak mau tanya FCD 35 itu sama dengan ST 70 nggak

26 12 2012
R. Widodo

Yth mas Imam.

FCD adalah Ferro Casting Ductile, yaitu sebutan untuk besi cor nodular dalam standar JIS. FCD terendah adalah FCD 400, dimana bahan ini memiliki kekuatan tarik minimum 400 MPa (struktur ferit + grafit bulat). Sedangkan ST 70 adalah sebutan umum untuk baja karbon dengan kekuatan tarik minimum 700 MPa (struktur ferit + perlit).

Jadi FCD 400 dengan ST 70 tidak sama.

Semoga berguna.

5 01 2013
dwi

bgm cara mengatasi porosity & nodul pecah pak?

5 01 2013
R. Widodo

Yth mas Dwi.

Nodul pecah(exploded graphite) disebabkan oleh ketidak mampuan permukaan gelembug gas untuk menampung pertumbuhan grafit. Mekanisme pecahnya mirip dengan balon karet yang ditiup sampai pecah. Jadi kemungkinannya adalah:
a. Grafit terlalu banyak (excessive inoculation)
b. surface stress pada gelembung gas kurang kuat (kurang kandungan rear earth, mungkin cairan mengandung terlalu banyak O2 sehingga oksidasi)
c. Gelembung gas terlalu banyak dan kecil (excessive Mg rest).

Untuk menjawab porosity, tentu jenis porositasnya (shrinkage, sand/slag inclussion atau gas) harus teridentifikasi terlebih dahulu.

Semoga berguna.

19 04 2013
Arie

Assalamualaikum Pak..
Pak Widodo, saya mau tanya..
bagaimana cara’y mengurangi Phospor yg ada pada cairan logam pada cairan logam hasil keluaran proses Blast Furnace yang akan d tampung dalam Ladle?

terimakasih atas bantuannya

20 04 2013
R. Widodo

Waalaikumsalam…

Yth mas Arie.

Melting dengan blast furnace tidak mampu mereduksi phospor. Oleh karena itu pemilihan bahan dengan low phospor menjadi satu2nya cara untuk menghasilkan cairan dengan P rendah. Phospor direduksi pada proses arc furnace basic oksigen process.

Saya belum mencoba, namun mungkin proses blast furnace dengan lining dan terak basa bisa dicoba dengan harapan akan terjadi reaksi:

2P + 5FeO + 3CaO —> 3CaO·P2O5 + 5Fe

pada zona oksidasinya.

Semoga membantu.

12 08 2013
galih koritawa p

pak saya mau tanya nih, saya lagi nyari refrensi tentang kekuatan FCD 700-A sama baja SKS 3. lagi nyari perbandingannya. tolong ya pak

14 08 2013
9 09 2013
Rivan

Selamat Malam Pak
Pak saya mau menanyakan jika kita ingin mendapatkan kekerasan pada FCD dengan kekerasan 200 HV..dengan acuan menggunakan rumus komposis apakah bisa pak?
terima kasih Pak

11 09 2013
R. Widodo

Yth mas Rivan

Kekuatan tarik/kekerasan bahan besi cor (termasuk FCD) ditentukan oleh komposisi dan tebal produk. Jadi tidak dapat dihitung hanya berdasarkan komposisinya saja. Misalnya untuk komposisi yang sama persis, namun dicor pada produk dengan tebal berbeda, akan menghasilkan kekerasan yang juga berbeda.

Semoga membantu.

6 11 2013
Rejos

Selamat Siang Pak Wid

Saya ingin menanyakan apakah produk benda yang lebih tipis dalam pembulatan grafit akan mudah dicapai dibandingkan produk yang tebal (bahkan bisa gagal)? apakah betul pak.?

thanks Pak FOUNDRY 25

8 11 2013
R. Widodo

Yth mas Rejos

Pembulatan grafit pada besi cor nodular, baik tebal maupun tipis akan tercapai apabila:

a. Komposisi (kandungan C dan Si) sesuai dengan ketebalan produk.
b. Kandungan S < 0.02 sebelum Mg treatment
c. Mg rest (setelah Mg treatmant) 0.03-0.05
d. Mn max 0.3, dan unsur lain <0.05 kecuali Cu boleh sd 0.5% (untuk perlitik)
e. Cairan bersih dengan suhu Mg treatment 149-1510 oC
f. inokulasi sedikitnya 0.2%

Semoga membantu.

4 12 2013
Agung Tri Hatmoko

asalamualaiku pak wid

apakah perbedaan hasil dari pengecoran FCD 450 dengan FC 250 dalam segi kualitas cor-coran bapak (contohnya hasilnya kasar atau halus. apa penyebab perbedaan tersebut bapak. Terimakasih sebelumnya.

6 12 2013
R. Widodo

Yth mas Agung

Surface roughness (kekasaran permukaan) produk cor ditentukan oleh:

a. Ukuran butiran pasir. Semakin kasar akan menghasilkan permukaan yang semakin kasar pula.
b. Refractoriness pasir cetak (kandungan SiO2 pada pasir silika). Semakin tinggi akan mencegah pasir tersinter sehingga menghasilkan permukaan yang lebih baik.
c. Kualitas pasir cetak (greensand/core sand). Semakin baik (sesuai dengan kebutuhan, diuji dilab pasir cetak) akan menghasilkan kualitas permukaan yang lebih baik.
d. Kualitas pemadatan pasir. Kekurang padatan menghasilkan celah antar bitiran pasir yang renggang sehingga dapat dimasuki cairan dan akan menghasilkan permukaan kasar.
e. Kualitas coating baik jenis bahan maupun tekniknya. Mencegah sinter sehingga menghasilkan permukaan yang baik.
f. Kebersihan cairan. Semakin bersih (sedikit mengandung oksida) mencegah terjadinya reaksi fayalit (Fe2O3.SiO2) yang membuat permukaan menjadi buruk.
g. Suhu penuangan. Semakin tinggi berpotensi menghasilkan permukaan yang lebih kasar.

Silakan analisis kedua bahan dan proses Anda berdasarkan kemungkinan2 penyebab tersebut.

Semoga membantu.

21 01 2014
sulaiman

assalamualaikum pak wid

untuk bahan roda lori perebusan kelapa sawit kontraktor mengajukan FCD 60 standar kami adalah cast iron.

21 01 2014
sulaiman

mohon batuanya apakah FCD 60 bagus untuk pengelasan jika dilakukan repair pada roda lory

21 01 2014
R. Widodo

Waalaikumsalam.

Yth mas Sulaiman.

Pada dasarnya FCD600 memang memiliki beberapa kelebihan dari cast iron (FC). Antara lain kekuatan tarik minimum 600 MPa, sedangkan sekuat2nya FC hanya bisa mencapai 350 MPa. Selain itu FCD600 memiliki elongasi (mulur sebelum patah) sampai dengan 6%, sedangkan FC yang mana saja tidak memiliki elongasi. Jadi kontraktor Anda menginginkan material yang lebih kuat untuk roda lorinya.

FCD600 juga memiliki weldability yang cukup baik.

Semoga berguna.

24 01 2014
angly

Pagi pak Wid.
Saya mau tanya pak, untuk baja karbon itu membutuh kadar karbon berapa % ya pa ?
Mohon infonya. Terima kasih

24 01 2014
R. Widodo

Yth mas Angly

Baja karbon terdiri dari low carbon, medium carbo dan high carbon…. Ragamnya banyak sekali… dan masing2 standar berbeda2 pula. Dia bisa 0.3 untuk medium C dan >0.8 untuk high C.

Jadi tetapkan dulu tensile strength yang akan dicapai, tentukan standar apa yang akan digunakan baru lihat komposisi berdasarkan grade nya.

Semoga membantu…

24 01 2014
R. Widodo

ralat:
C kurang dari 0.1 untuk low C dan lebih dari 0.3 untuk medium C

5 02 2014
putra

Selamat Malam.
Maaf pa, mau tanya. Kalo kode spesifikasi, komposisi, kegunaan, dan sifat mekanik dari besi cor nodular apa ya ?

6 02 2014
R. Widodo

Yth mas Putra

Besi cor nodular (ductile iron, spheroidal graphite iron) oleh JIS disebut sebagai FCD memiliki grade 400, 500, 600, 700 dan 800. Sedangkan DIN menyebutnya dengan GGG dengan grade seperti diatas. ASTM/SAE/AISI memilki spesifikasi nya sendiri pula misalnya ductile iron grade or class 60-80-3 dll.

Komposisi dientukan oleh grade dan tebal produk. Jadi untuk grade yang sama, bahan ini akan memiliki komposisi yang berbeda bila ketebalannya berbeda. Untuk standard grade secara umum memiliki range sbb: C 3.2-3.8, Si 2.0-3.6, Mn 0.3 (max), P 0.02 (max) S 0.01 (max), Mg 0.03-0.06.

Bahan ini digunakan secara luas pada komponen2 yang harus lebih kuat dari besi cor bahkan mendekati kekuatan baja dengan proses pengecoran yang jauh lebih murah. Kekuatan tarik untuk standard grade yaitu 400-800 MPa dengan elongasi 2-15%. Untuk nonstandard grade (dengan paduan) tentu lebih berfariasi lagi.

Semoga membantu.

15 02 2014
Bangkit

Assalamualaikum wr.wb…..mo tanya pak manfaat ductile cast iron 60 apa ya pak. Trims

15 02 2014
R. Widodo

Waalaikumsalam

Yth mas Bangkit

Ductile cast iron (nodular cast iron) adalah besi cor dengan bentuk struktur grafit yang bulat (nodular, spheroidal) sehingga dengan demikian memiliki ductility (keuletan, mulur sebelum patah). Secara umum memiliki kekuatan tarik (tensile strength, Ts) 400-800 MPa (N/mm2) dan elongasi (pemuluran sebelum patah ketika ditarik) 2-15%. Dengan demikian maka material ini digunakan pada komponen2 yang dituntut memiliki kekuatan tersebut setra tidak segera patah ketika mengalami overload.

Khususnya grade 600 (Anda tuliskan 60) memiliki Ts minimum 600 MPa dengan elongasi minimum 4% dan digunakan diberbagai komponen cor yang menggantikan baja kelas ST 60.

Semoga membantu.

20 02 2014
stefanus

yth.pak widodo

pak,utk pembuatan besi cor noduler seberapa pentingkah pengadukan cairan setelah pemberian FeSiMg, sebab maslah yang dialami, misal FCD 500 tapi tensile dan yield variatif, kadang dibawah spec, padahal komposisi sudah sesuai,terimakasih

25 02 2014
R. Widodo

Yth mas Stefanus

Sebenarnya setelah proses Mg treatment yang benar, pengadukan cairan tidak diperlukan. Satu2nya proses hanyalah pembuangan terak yang harus dilakukan dengan cepat. Pengadukan dapat mengakibatkan:
a. Penurunan efek nodularisasi menjadi lebih cepat
b. Oksisdasi dan pencampuran terak dengan cairan
c. Memperpendek waktu pouring sampai efek nodularisasi habis.
Sehingga nodularisasi menjadi tidak seragam untuk setiap proses Mg treatment serta berdampak pada tensile dan yiel strength yang tidak konsisten.

Jadi jangan diaduk, melainkan perbaiki proses Mg treatmmentnya.

Semoga membantu.

27 03 2014
christian

Selamat malam, pak widodo

Saya sering melakukan pengecoran besi cor fc 15-20 dengan menggunakan dapur kupola, yang mau saya tanyakan apakah bisa saya membuat besi cor FCD?
Apakah dengan menambahkan magnesium saya akan mendapatkan besi cor FCD?
Sekian dulu pak, terima kasih
Salam,
Christian

28 03 2014
R. Widodo

Yth mas Christian

Besi Cor Nodular (FCD) bukan Besi Cor (FC) yang ditreatment dengan FeSiMg. Ada parameter2 penting yang perlu dicapai terlebih dahulu sebelum bisa menjadi FCD setelah Mg treatment. Antara lain:
a. Komposisi C dan Si harus sesuai dengan tebal casting yang akan dibuat.
b. Belerang (S) harus sudah rendah dan dengan demikian kandungan Mn maksimum 0.3%.
c. Minim trace element khususnya Cr, Mo, V, W dsb yang merupakan pemicu pembekuan putih. Juga minim Sn yang bisa merusak pembulatan grafit.

Tanur kupola bisa memenuhi parameter diatas, asalkan:
a. Bahan input bukan rongsok yang kita tidak tahu kandungannya apa, melainkan special pig iron (ada PI khusus untuk FCD)
b. Sudah dilakukan proses desulfurisasi bersama dengan material input sehingga cairan output memiliki S rendah.
c. Untuk mencegah trace element, gunakan hanya maksimum 20% steel scrap dengan kualitas super.

Selain itu cairan output harus memenuhi hal2 berikut:
a. Suhu >1490 oC
b. Bersih dari berbagai oksida.

Jadi membuat FCD dengan menggunakan tanur kupola itu bisa asalkan mampu memenuhi tuntutan2 diatas. Sy pernah bekerja di pengecoran (bukan di Indonesia) yang hanya menggunakan kupola namun dia memproduksi juga besi cor nodular yang bagus. Di pengecoran tersebut:
a. Bahan baku yang digunakan bagus.
b. Proses peleburannya bagus.
c. Tanur kupolanya bagus.

Semoga berguna

28 03 2014
christian

baik pak…terima kasih banyak

2 04 2014
christian

Malam pak,

Apakah daya hantar besi cor fc20 dengan fcd beda?
Karena kalo dipakai untuk memasak, ada yg bilang lbh bagus panasnya fcd drpd fc20.
Apakah besi fcd lbh cepat melepas panas drpd fc20?
Sekian dulu pak, terima kasih

5 04 2014
R. Widodo

Yth mas Christian

Sy tidak menemukan penelitian ttg hal ini. Namun secara umum dapat sy sampaikan sbb:
a. Konduktifitas thermal bahan dintentukan oleh jenis bahan. Misalnya besi cor tentu berbeda dengan aluminium.
b. baik besi cor lamelar (fc) maupun besi cor nodular (fcd) terdiri dari matriks (perlit/ferit) dan grafit dengan komposisi yang mirip. Perbedaan hanya pada bentuk grafit.

Dengan demikian konduktifitas thermal kedua bahan tersebut (fc dan fcd) relatif sama.

Semoga berguna.

5 04 2014
christian

terima kasih pak atas jawaban nya….

9 05 2014
rahmad epan

Assalaamu’alaikum, pak.
saya mau tanya, bagaimana mencari tahu kekuatan studs bolt berulir penuh (panjang studs 1 m, diameter 2 inch, ulir kasar) saya berencana ingin membuat alat / tools press bushing alat berat menggunakan pusher 75 ton.
mohon bantuannya. terimakasih , pak.

10 05 2014
R. Widodo

Yth mas Rahmad

Bold akan menerima beban tarik. Jadi menghitungnya dimulai dari:

Ts = F/A, maka F = Ts x A, dimana:

Ts = Kekuatan tarik material bold (tergantung bahan) [N/mm2]
A = luas penampang terkecil diameter ulir bold [mm2]
F = Gaya tarik [N]

Maka bila bold Anda menggunakan bahan dengan kekuatan (misalnya) 600 N/mm2, dan diameter terkecil ulir adalah 50 mm, maka:

F = 600 [N/mm2] x 1/4 . 3.14 . 50^2 [mm2]
F = 1.178.097 [N] atau sekitar 117 Ton.

Semoga membantu.

19 05 2014
cahyo

selamat malam pak R.Widodo, saya mau tanya untuk menganalisa kerusakan pada ulir dalam itu menggunnakan rumus apa saja ya pak? dengan data yang diketahui yaitu : temperatur, bahan material dan torsi.
mohon bantuannya, terima kasih pak sebelumnya.

6 06 2014
Muhammad abduh

Siang pak R.Widodo mau tanya utk mesin shotblast kuatan mana komposisi gx 300 dibandingkan dengan Ni 4 khususnya

8 06 2014
R. Widodo

Yth mas Abduh

Bila yang Anda maksud adalah GX300 NiMo, maka bahan ini memiliki struktur dasar bainit dengan grafit nodular. Tentu ketahanannya terhadap beban gesek tidak sebagus Ni-hard 1 atau 2 (sttruktur ledeburit atau putih) juga tidak sebaik Ni-hard 4 (struktur martensit).

Semoga membantu.

23 06 2014
Muhammad abduh

Terima kasih

11 06 2014
baguz hariyo seno

ass.wr.wb
kepada pak widodo

maaf pak saya ingin betranya tentang hubungan kadar karbon dengan kekerasan pada logam HBN,HVN,dan,HRN nya pak

Terimakasih

11 06 2014
R. Widodo

Waalaikumsalam.

Yth mas Baguz

Benar, bahwa unsur C memegang peranan penting pada sifat mekanik baja karbon polos (plain carbon steel) termasuk kekerasannya. Namun untuk mencari hubungan langsung antara kandungan C dengan kekerasan tentu perlu dilakukan analisis terhadap setiap struktur yang terbentuk, dimana struktur tersebut sangat dipengaruhi oleh kecepatan pendinginan, unsur2 lain yang menyertainya dan tegangan dalam akibat beban2 mekanik yang pernah dialami. Jadi pengaruh C terhadap kekerasan tidak dapat dinyatakan dalam suatu formulasi.

Namun demikian antara HBN, HVN dan HRN terdapat tabel konversi yang dapat digunakan sebagai pendekatan teoritik.

Semoga membantu.

11 09 2014
Hermawan

Selamat siang P Widodo.

Saya mau menanyakan mengenai ketahanan terhadap panas antara FC25 dengan FCD400. Benda kerja dimasukkan kedalam oven dengan temperatur sekitar 700 C selama 12 menit namun prosesnya diulang terus menerus selama sehari.
Kuat atau tahan lama mana Pak diantara material diatas ?

Terimakasih.

11 09 2014
R. Widodo

Yth mas Hermawan

Sebenarnya, baik FC250 maupun FCD400 bukan material yang digunakan pada suhu tinggi. Pada suhu 700 oC keduanya sudah akan menjadi lunak dan kehilangan kekuatannya.

Namun demikian bila masih ingin tetap membandingkan mana yang lebih tahan terhadap panas (struktur mikronya lebih stabil), tentu FCD 400 akan lebih tahan, sebab ia memiliki struktur mikro ferit dan grafit yang keduanya stabil. Sedangkan FC250 memiliki struktur mikro perlit (tidak stabil) dan grafit.

Semoga berguna.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s




Follow

Get every new post delivered to your Inbox.

Join 76 other followers

%d bloggers like this: