Rangkuman Metalurgi Serbuk

RANGKUMAN METALURGI SERBUK 2007

•

FABRIKASI SERBUK Sifat logam menentukan metode fabrikasi

•

Metode fabrikasi akan menentukan Karakteristik

•

serbuk. Kara Karakt kter eris isti tik k





dala dalam m

memp memper erti timb mban angk gkan an

fabrikasi serbuk: Efisiensi proses o

•

o

Muatan energi

o

Jenis pengumpanan

o

Sumber kontaminasi

Cont Contoh oh

bebe bebera rapa pa

jeni jenis s

serb serbuk uk

loga logam m

Mill Millin ing: g: tumb tumbuk ukan an meka mekani nik k deng dengan an bola bola keras (logam3kerami (logam3keramik+ k+ pada material #ang rapuh. Kura Kurang ng efekt efektif if untuk untuk loga logam m kare karena na sifat sifat uletn# uletn#a6 a6 pereka perekatan tan dengan dengan logam logam lain lain dan efisiensi proses #ang rendah.

dari dari

berbagai proses fabrikasi:  

Chemical; Sponge Iron!educed "re



Electol#tic: Copper;



Mech Mechani anica cal: l: Mill Milled ed $lumi $luminum num Containing 'isperoids ()*+

%ermasalahan lain: 0ising (noise+ o o

Kont Kontam amiinasi nasi

dari dari

&adah adah

dan

bol bola

penumbuk %o&d %o&der er o

!ugi energi terjadi dalam bentuk suara dan panas



,ater $tomi-ation : Iron



as $to $tomimi-ati ation: on: /ickel /ickel0a 0ase se 1ardfac 1ardfacing ing $llo#.



Fabrikasi Mekanik 2 meka mekani nism sme e peng pengur urang angan an

ukura ukuran n

•

•

part partik ikel el

secara mekanik: Impak à doro dorong ngan an cepat cepat pada pada suatu suatu  mate materi rial al hing hingga ga terj terjad adii retak retakan an dan dan reduksi ukuran. erus (attrition+ (attrition+ à reduksi ukuran partikel  melalui gerusan. eser3iris (shear+ à reduksi ukuran dengan  cara gempuran (crushing+. 4mumn#a kasar. 5e ka ka n( n(compre ss ssio n+ n+ penghancuran  à melalui beban tekan. 4mumn#a 4mumn#a diperoleh diperoleh bentuk serbuk #ang tidak





Makin Makin kecil kecil ukuran #ang diinginka diinginkan6 n6 makin besar &aktu dan energi #ang diperlukan.



Karakteristik serbuk: mengalami pengerasan kerja6 kerja6 tidak beraturan6 karakterist karakteristik ik aliran aliran dan tumpukan rendah.

beraturan. •

Pemesinan   

4mumn#a 4mumn#a menghasilk menghasilkan an sebuk #ang kasar dengan bentuk tidak beraturan rinding Kelemahan: Sulitn#a kontrol ukuran o

•

Pemaduan Mekanik 

o

Kont Kontami aminas nasii

terh terhad adap ap

dalam dalam bent bentuk uk oksi oksida dasi si66 skrap logam lainn#a. o

loga logam m dan dan



0entuk partikel tidak beraturan dan kasar



untu untuk k peng penggu guna naan an kompaksi o

serb serbuk uk

pelu peluma mas s

lang langsu sung ng

pros proses es

%emesi %emesinan nan masih masih dinil dinilai ai kurang kurang efisie efisien n

Kecepatan putaran &adah disesuaik disesuaikan an untuk menghasilka menghasilkan n energi impak maks. 1aru 1arus s cukup cukup untuk untuk memba memba&a &a bola bola di ujung atas &adah. 5erlal 5erlalu u lambat lambat à bola menggelinding menggelinding di bagian ba&ah &adah. 5erlalu 5erlalu cepat à bola bergerak sentrifugal di dinding &adah. Kecepatan optimum :



4mumn# 4mumn#a a dengan dengan milling milling à menghasilkan oksida submikron dg sebaran halus Keterbatasa Keterbatasan: n: sulit sulit menghasilka menghasilkan n distribusi distribusi paduan berpenguat #ang tersebar di seluruh material Kelemahan proses dalam bentuk kontaminasi bisa diatasi dengan menggunakan menggunakan material material #ang sama dengan serbuk. Karakteristik serbuk:

dan lambat.  digunak digunakan an untuk untuk logam logam baja baja karbon karbon tinggi tinggi dan serbuk amalgam gigi. Milling 

•

1

Meng Mengal alami ami angular.

peng penger eras asan an

kerj kerja6 a6

bentu bentuk k

 Konsolidasi panas dapat mengurangi efek tersebut.




%enggunaan fluida organik spt. $lkohol selama penggilingan sangat penting untuk keseimbangan penggilingan6 pengelasan #g diperlukan selama pemaduan mekanik.

Fabrikasi Elektronik Karakteristik serbuk:   Memiliki kemurnian tinggi spt: 5i6 %d6 Cu6 7e6 dan 0e.  0erbentuk dendritik atau sponge Serbuk berpori6 bisa diperoleh dengan kondisi:  !apat arus tinggi Konsentrasi ion rendah 8arutan elektrolit asam %enambahan koloid 5emperatur kerja à sekitar 9 oC.  Kelemahan :  -

Kondisi kimia dalam &adah sangat sensitif

-

Serbuk elemen saja

-

%erlu pembersihan dan penanganan lanjut dari serbuk setelah fabrikasi.

-

5erjadi perubahan =olume #g besar à shg bentuk serbuk #ang dihasilkan à sponge.

-

Contoh serbuk !henium dengan luas perm. ).*> m< 3g

-

Skematik :

Ketika gas bereaksi membentuk logam murni6 maka antar muka oksida bergerak ke dalam. 8aju reduksi ditentukan oleh:

-

•

8aju reaksi kimia pada antarmuka oksida ?

/ikel karbonil direaksikan dengan C" (molekul gas+.

-

%erlu tekanan dan pemanasan #g simultan.

-

Karbonil mencair (gas @ cair+ pada 2A oC.

-

'istilasi fraksi

-

%emanasan kembali serbuk logam.

-

1asil: serbuk logam kemurnian .D.

à untuk

à /iC 2"2

memurnikan liBuid.

à =apor

decomposiition

berukuran

kecil

à

dg

Presipitasi dari cairan 'iperoleh dari larutan garam nitrat6 klorida maupun sulfat.

•

o

aram< dilarutkan dengan air dan dipresipitasi dengan sen#a&a kedua.

Contoh : reduksi oksida6 à 7e(s+

 1 <"(g+

bisa dilakukan dengan gas C" atau 1<.

2

o

-

Fabrikasi Kimia Dekomposisi padatan oleh gas

Kontrol temp penting partikel.

8aju produk difusi ke arah luar

Dekomposisi termal

o

-

o

Contoh: /ikel karbonil

•

-

8aju difusi reaktan ke arah dalam partikel

logam.



7e"(s+  1 <(g+

o

à untuk

kontrol ukuran

o

Sangat sesuai untuk serbuk komposit.

o

Satu fasa digunakan sebagai inti bagi reaksi presipitasi6 spt: titania6 thoria dan tungsten carbide.


o

Karakteristik:

8ogam cair dipanaskan jauh di atas titik lebur dengan induksi dan dialirkan ke no-le. %arameter tipikal: as F argon o

-

-

4kuran kristaln#a kecil dan biasa terjadi aglomerasi

-

Kemurnian tinggi @ .D

-

0entuk: tidak beraturan6 atau kubus atau spongelike.

-

Presipitasi dari gas

•



Serbuk terbentuk tanpa bersentuhan dengan krusibel.



'ilakukan untuk fabrikasi serbuk reaktif.



Menghasilkan serbuk dengan kemurnian tinggi



proses : distilasi uap dan prepurifikasi material baku.



Contoh: /bClD(S+  < )3<1 <(g+ D1Cl (g+



Karakteristik:

à

-

4kuran partikel6 kemurnian6 bentuk dan aglomerasi ber=ariasi dengan kondisi reaksi uap

-

4mumn#a partikel berpori6 atau aglomerat polikristal bundar.

-

#ang

sangat

umum

untuk

fabrikasi logam serbuk. Jenis: 

o

5emp superheat F 5m  )DoC

o

Sudut gas ? log cair F 2 o

o

8aju logam F < kg3min

o

4kuran rata< F )< mikron

0entuk kerucut terbentuk krn tekanan gas pada logam cair. Ekspansi men#ebabkan aliran logam membtk lembaran tipis #ang tidak stabil krn rasio luas permukaan dengan =olumen#a tinggi. 8ogam cair merespon lebih jauh thd geseran dan ga#a akselerasi krn superheat à ligamen dan selanjutn#a partikel #ang halus. 8e=itation melting and gas atomi-ation

-

•

Kec. Keluar gas F ) m3s

7isika atomisasi.

%roses mahal

•

5ekanan F < M%a ? D M%a

o

D/b(s+ 

-

Fabrikasi Atomisasi Merupakan proses

o

-

Atomisasi gas as à udara6 /itrogen6 helium dan argon sbg fluida #ang memecah aliran logam cair menjadi serbuk. Energi dipindahkan dari fluida kepada logam cair untuk membentuk partikel<. 'isain proses spt: hori-ontal dan =ertikal. $tomisasi gas horisontal à untuk logam bertitik lebur relatif rendah. -

-



Atomisasi air 4ntuk logam elemen atau paduan #g melebur

o

di ba&ah )9 multiple. o

-

$tomisasi gas =ertical à digunakan ruang tertutup dan inert untuk mencegah oksidasi.

3

o

C. /o-le bisa single atau

%rosesn#a mirip dengan atomisasi gas


o o

%erbadingan karakter partikel hasil atomisasi air terhadap gas: -

-



Atomisasi lainn!a Energi untuk mendisintegrasi logam cair o dapat dilakukan dengan

8ebih tidak beraturan 8ebih kasar oksida

permukaann#a

dan

-

Gibrating &ire

-

!oller

dilapisi

-

$glomerasi lebih sedikit

-

Spinning crucible

-

'ensiti lebih rendah

-

Melt eHplosion

-

4kuran relatif lebih besar

-

plasma

-

Efisiensi proses lebih tinggi

o

Contoh melt e"plosion pada logam cair mengandung gas hidrogen jenuh.



Atomisasi sentriugal  upa#a kontrol ukuran dan fabrikasi logam rekatif6 spt ,. 



5erdapat elektrode #ang habis pakai.

0iasa diaplikasikan untuk fabrikasi serbuk superallo#

-

Kelemahan: laju pendinginan lambat

7isika pembentukan partikel:

-

Cairan terbentuk diatas (elektroda berputar+

-

8igamen terbentuk krn geseran dan teg permukaan

-



-

bibir

4

#!brid atomi$ation ?/IMS Japan

o

%erbandingan proses

anoda

%artikel bulat terbentuk saat jatuh bebas stlh terlepas dari substrat.

0eberapa jenis atomisasi sentrifugal

o


•

%artikel: unit terkecil dari sebuah serbuk #ang tidak bisa dibagi lagi.

•

0eberapa data penting partikel serbuk6 a.l.: ()+ ukuran dan distribusi partikel6 (<+ bentuk dan =ariasi partikel thd ukuran (A+ luas permukaan

•

Kontrol struktur mikro %&' mikro dalam atomisasi 0erlaku rumus: ( ) *D n F secondar# dendrite arm spacing6 CF konstanta matl dan proses6 'Fdiameter dan nF eHponen .D) %+' ,ukleasi - Kontrol struktur mikro serbuk paduan #g didinginkan cepat à bergantung pada nukleasi dan pertumbuhan. - Serbuk amorf terbentuk pada gradien temp tinggi selama solidifikasi6 ekstraksi panas cepat dan laju difusi.

(2+ friksi interpartikel (D+ aliran dan tumpukan (flo& and packing+ (9+ struktur internal partikel (*+ gradien kimia6 permukaan film Ukuran partikel 4 kuran pa rt ikel

da pat

•

dide ka ti

denga n

mempro#eksikan pada sebuah bidang datar. •

'asar

analisa:

nilai

geometri

seperti

luas

permukaan6 luas pro#eksi6 dimensi maksimum6 luas penampang minimum6 atau =olume. •

Makin kompleks bentuk sebuah partikel maka makin ban#ak parameter pengukuran dimensin#a.

•

Cara: berdasar pro#eksi dimensi 

ekui=alen

diameter lingkaran. AL Keterbatasan atomisasi

•

0entuk

partikel

#ang

makin

kompleks6

akan

menambah parameter pengukurann#a.

KARA-ERISASI SERBUK

5

-eknik pengukuran partikel serbuk ()+ SEM (<+ %enga#akan ($S5M E))+ - 0ukaan a#akan mesh )> ? 2 atau ) mm ? A> mm. - 4mum digunakan untuk pemisahan material dengan ukuran ttt. (A+ Sedimentasi (2+ Kondukti=itas listrik - Kondukti=itas listrik berubah sbg akibat pergerakan sebaran partikel dalam larutan elektrolit melalui sebuah lubang.


Menunjukkan pula bah&a tipe ukuran partikel adalah polidisperse (berukuran beragam+.

-

Kemampuan ukur hingga .D mm.

-

1asil terbaik à untuk pengukuran partikel ber densiti rendah spt. Keramik atau polimer.

-

%roses:: partikel melalui lubang àkondukti=itas listrik berubah sebanding dengan =olume partikel à menjadi dasar analisa pengukuran dan perhitungan dimensi partikel.



/ilai kumulatif dalam grafik /ilai rata< partikel diambil3ditentukan dari D populasi kumulatif.



0eberapa contoh distribusi partikel serbuk #ang mungkin terjadi.

(D+ 1ambatan caha#a (9+ 5eknik sinar H - 'engan Micrometric sedigraph -

Sampel dicampur dengan cairan ber=iskositas tertentu6 shg memungkinkan partikel bercampur dengan baik.

-

Intensitas sinar H digunakan untuk menentukan laju endap (settling rate+ dan distribusi partikel

*ontoh analisa data ukuran partikel. Bentuk dan luas permukaan  0entuk partikelàparameter #ang terdistribusi à dapat mempengaruhi tumpukan (packing+6 aliran (flo&+ dan kemampuan tekan (compressibilit#+ serbuk. 

8uas permukaan digambarkan dalam: luas per satuan massa (m< 3g+. Jika $ F luas dan G F =olume partikel (berbentuk bola+6 maka:



'istribusi ukuran partikel $ F p'< 'istribusi partikel pada menggambarkan distribusi #ang partikel.

histogram tipikal dari

& F rmG (& F berat+

maka luas permukaan per satuan massa F S F 93(r m'+

6

G F p'A 39

bentuk umum persamaa ini adalah: S ) k/0rmD1




dimana k adalah faktor bentuk. contoh bentukbentuk partikel serbuk.

Friksi Interpartikel •

fokus: aliran

serbu k

(po&der

flo&+

da n

tumpukan (packing+. O%enting àproses otomatisasi pengisian dlm cetakan saat kompaksi6 transportasi6 pencampuran dan pengadukan serbuk. •

0eberapa terminologi penting #ang terkait. -

$pparent densit# F density (mass/volume), ketika serbuk dalam keadaan (relatif) bebas TANPA agitasi.

-

5ap densit# F densiti tertinggi #ang dapat dicapai dengan =ibrasi tanpa aplikasi tekanan luar.

5heoretical densit# F densiti menurut handbook suatu material serbuk6 dimana porositas tidak diperhitungkan. Istilah dalam indeks gesekan (friction indeH+ -





7aktor bentuk  lingkaran  silinder  kubus  ellipsoid  flake

(k+ F 9. F 9.> ? *.<) F *.22 F *.D* F <2.

%engukuran luas adsorption S$$+ o

4mu m

permukaan

dila kukan

•

partikel

men uru t

metode

$ngle of repose F sudut gundukan #ang terbentuk ketika serbuk dituang melalui corong6 dimana tangen sudut a diperoleh dari tinggi gundukan dibagi radiusn#a.

-

7lo& rate F diukur dengan menuangkan serbuk secara gra=itasi melalui bukaan kecil.

-

1all flo&meter

(gas

0E5

(0runnauer6 Emmett6 and 5eller+ o

-

%rinsip: dalam keseimbangan6 laju adsorpsi

à partikel

kasar

sama dengan laju penguapan. bisa mengukur flo& rate dan apparent densit# à

S ) 2m,oAo/03M1 NmFmolekul #ang diadsorpsi; MF berat molekul adsorbat; /oF bil. $=ogadro; $ oF luas ratarata permukaan #ang diisi oleh adsorbat dan &F berat sampel.

-

%artikel lebih halus dengan friksi interpartikel #ang lebih besar.

•

7

Scott =olumeter

%engaruh dari:




5umpukan serbuk  densiti tumpukan #ang lebih tinggi àsangat diinginkan66 dapat dicapai dengan pengaturan ukuran partikel6 bentuk dan distribusi ukuran.  partikel halus à friksi interpartikel tinggi6 shg jumlah partikel #g bersentuhan di sekelilingn#a menjadi kecil. PP makin kecil partikel makin rendah apparent densit#n#a.  0entuk bola àtumpukan paling efisien. $lirann#a baik tapi compactibilit#n#a rendah.



%artikel tidak beraturan tapi bundar lebih dipilih untuk mendapatkan kemampuan alir dan kompaksi #ang baik. -

'ispersi ukuran partikel meningkat tumpukan lebih tinggi.

0entuk 0entuk partikel serbuk karakteristik alirann#a.

mempengaruhi

à densiti

$kan tetapi6 jika distribusi ukuran terlalu lebar akan meningkatkan luas permukaan sehingga malah menghasilkan tumpukan #ang buruk. Karakaterisasi po&der 1f 

%encampuran o

< sumber ga#a interpartikel: intrinsik dan ekstrinsik.

o

-

Intrinsik

-

Ekstrinsik à dipengaruhi ukuran partikel dan bentuk.

Efek

à inheren

ekstrinsik

(spt. Sifat magnet 7e+

gesekan

serbuk

dapat

dikontrol:

o

-

pengurangan berat sampel

-

pemilihan bentuk #g lebih halus

-

ukuran #ang relatif lebih kasar

•

dipanaskan pada temp lebih dari Q temp lebur logam tersebut.

Efek intrinsik: -

-



SI,-ERI,4 7enomena Sinter 5umpukan serbuk logam akan berikatan ketika

oksida mengeraskan menurunkan gesekan

permukaan

pengeringan3pengurangan menghindari aglomerasi

shg

%ada skala mikro6 kohesi antar partikel terjadi bersamaan dengan tumbuhn#a Rleher (las+ pada titik kontak partikel.

kadar

air

à

1ubungan antara bilangan koordinasi dan densiti tumpukan :

8

•

%ertumbuhan Rleher ini #ang mengakibatkan perubahan sifat dalam proses sinter. •

Mengapa terjadi Sinter -

%ermukaan serbuk memiliki energi (kelebihan energi+ tertentu.

-

%ada temp tinggi6 pergerakan masa seperti difusi kisi menjadi signifikan.

-

%ada skala atomik6 menguntungkan (ke

pergerakan atom itu daerah leher+6 krn


menurunkan energi permukaan berkurangn#a total luas permukaan. •

dengan

Sinter berhubungan dengan pengurangan dimensi à pen#usutan

•

(shrinkage+. !asio ukuran Rleher berhubungan dengan N3! àpenting

•

dalam tahap a&al proses sinter.

%emantauan lain saat sinter adalah pengurangan luas permukaan. 

5ahapan proses sinter terdiri dari: 

-ahap a3al à rasio ukuran T .A. kinetik6 didominasi gradien kur=atur tajam di daerah leher. Struktur pori6 terbuka dan terhubung secara penuh. 0entuk pori masih belum mulus.



-ahap menengah à struktur pori lebih halus. %ori terhubung dg struktur tabung. a#a penggerak à energi antar muka. 'ensiti mencapai <.



-ahap akhir à struktur pori men#usut. Struktur tabung tidak stabil mendekati > pori dan berubah menjadi pori bola. 'ensiti melebihi <.

Deinisi Sintering: proses dimana partikel berikatan pada •

temp di ba&ah temp lebur melalui transport atom. •

a#a penggerak: %engurangan energi bebas à pegurangan kur=a permukaan dan luas permukaan.

•

Mekanisme sintering menggambarkan pergerakan



Persamaan Kur5a  'ari pers Kel=in:

atom #g menghasilkan aliran massa.

s F g"3k5 ()3!)  )3!<+

%roses difusi dengan perm.6 batas butir atau kisi

g: teg permukaan6 ": =ol atom6 k: konstanta bolt-man6 5: temp6 !) dan !<: radius utama kur=a



JIka radius leher: p F NU<3
-eori Sinter Karakteristik tahapan 



(>+

Selanjutn#a gradien kur=a: gradien V 's3p F g"3k5 ()3N ?


radien kur=a inheren o

tahap a&al mendorong aliran

massa

ke

daerah leher o

tahap menengah6 daerah kur=a sekitar pori tabung menjadi ga#a penggerak.

9


o

5ahap akhir6 daerah kur=a sekitar pori bola

/ilai m à indikator transport massa dominan selama sintering. Jika nilai eksponen turun6 maka sensiti=itas ukuran partikel terhadaplaju sintering makin turun. - 4mu mn #a6 ma kin ha lus pa rtike l a ka n mendorong sintering terjadi akibat difusi permukaan termasuk peningkatan laju sintering. - 'ifusi permukaan dan difusi batas butir relatif meningkat dibanding proses lain dengan makin turunn#a ukuran partikel. - 'ifusi kisi merupakan kontributor utama sintering serbuk logam. Meskipun6 difusi kisi tidak terlalu sensitif terhadap ukuran partikel dibanding dua proses difusi lainn#a. - Makin halus ukuran partikel makin cepat pertumbuhan Rneck dan makin berkurang &aktu sinter6 makin rendah temp sinter. - Makin kasar6 sinter makin lama6 makin tinggi temp sinter dan makin lama &aktu sinter. %en#usutan Makin lama &aktu sinter6 makin tinggi temperatur dan makin tinggi densiti bakalan à makin tinggi densiti hasil sinter. -

mendorong pada pen#usutan.



Mekanisme -ransport  Merupakan pergerakan massa sebagai respon dari ga#a penggerak (dri=ing force+. dua jenis mekanisme transport:



5ransport permukaan

-

5ransport bongkah (bulk+



Mekanisme transport sgt bergantung pada jenis material6 ukuran partikel6 tahap sintering6 temperatur dll.



5ransport permu kaan 6 meliputi: -

%ertumbuhan leher tanpa perubahan kedudukan partikel tanpa densifikasi.

-

Merupakan hasil aliran massa #g berasal dan berakhir pada permukaan partikel

-

5idak ada perubahan dimensi. 'imensi relatif konstan.

-

'ifusi permukaan dan penguapan pengembunan adalah kontributor penting selama transport permukaan. 5ransport bongkah:

 -

a.

-

Meliputi difusi =olume6 difusi batas butir6 aliran plastis dan =iskos (khusus padatan amorf+.

-

5erjadi perubahan densiti.

-

%ergerakan dislokasi teramati pada beberapa kasus.

-

8ebih aktif pada tahap sinter akhir.

%engurangan luas permukaan

-ahap a3al

b.

%engaruh butir

10

-ahap menengah  Interaksi pori dan batas butir: - %ori dapat tergeser dengan batas butir

bergerakn#a


-

0tas butir dapat terpisah dari pori6 meninggalkan pori di bagian dalam butir.

c.



'ensifikasi pemadatan o 8aju

diperkirakan

-ahap akhir Isolasi pori

dengan

menggunakan asumsi berikut:

o

-

%ori silindris di batas butir

-

0entuk butir tetrakaidecahedron

8aju proses densifikasi tergantung pada difusi =acanc# menjauhi pori

'ensifikasi

Diagram sinter

11


-

-

-

!asio ukuran leher =s temp. homolog (rasio temp. absoulut dg temp. lebur+ dengan tahap sintering. Estimasi3prediksi kondisi sinter dapat merujuk pada diagram tsb. 4mumn#a6 material memiliki mekanisme sinter #ang tidak berdiri sendiri.

Eek Kompaksi Kompaksi à menurunkan porositas W mengurangi •

•

kerut (shrinkage+. Makin tinggi tekanan kompaksi:

•

'ensiti meningkat 4kuran kontak leher meningkat Kontrol dimensi lebih baik Sifat akhir bahan lebih baik Kontrol dimensi dapat ditingkatkan dengan: -

-

Sinter untuk paduan Keuntungan menggunakan •

serbuk #ang lebih kasar6 tekanan kompaksi #ang lebih tinggi6 temp. sinter #ang lebih rendah ,aktu sinter lebih pendek eometri lebih seragam •

serbuk

campuran

dibanding preallo#ed: Mudah mengubah komposisi Mudah dalam penekanan krn kekuatan6 kekerasan dan pengerasan kerja serbuk masih rendah 'ensitas dan kekuatan bakalan tinggi Memungkinkan terbentukn#a struktur mikro #ang unik 0eberapa keuntungan lain #ang berhubungan dengan densifikasi Sinter fasa campuran (paduan+ memiliki beberapa masalah: -

radien komposisi à kontrol &aktu dan temp utk menjamin homogenisasi

-

%ori à bisa terbentuk jika laju difusi berbeda à mekanisme Kirkendall. R!embesan bisa terjadi spt pada campuran 7e ? $l6 ketika $l mulai melebur. Model 1eckel:

Eek Sinter pada Siat  $lasan utama sinter àmemperbaiki sifat bakalan.  Sifat #ang berubah selama sinter : Kekerasan kompaksi Kekuatan 4sia fatig Ketangguhan Keuletan Kondukti=itas listrik Ketahanan korosi

12


0eberapa s#arat: Cairan logam harus bisa membentuk film di sekeliling fasa padatan Cairan logam harus memiliki kelarutan thd fasa padat Contoh: 7eCu6 CuSn6 ,Cu dll.

•

'erajat homogenisasi ditentukan oleh parameter berikut dari hasil eksperimen: 'ct3'<6 ': diameter partikel6 t: &aktu sinter dan 'c: koefisien interdifusi.

Enchanced Sintering $da 2 pendekatan untuk meningkatkan sinter serbuk logam: 1. #ot pressing 'ensiti meningkat krn tegangan luar6 &aktu #ang lebih lama6 temperatur lebih tinggi dan ukuran butir lebih kecil. 2. Phase stabili$ation %enambahan Si pada 7e akan mengurangi densitas bakalan tapi meningkatkan densitas sinter. 3. Acti5ated sintering 5eknikteknik untuk menurunkan energi akti=asi sinter. %$duan dua jenis logam #ang berbeda titik leburn#a.

4.

6i7uid phase sintering

13

Atmoser sinter  4mumn#a serbuk mengalami pengurangan berat hingga ).D &t selama proses sinter.  M" (solid+  1< (gas+ à M (solid+  1<" (gas+

ME-A6 I,8E*-I9, M9U6DI,4 0MIM1

AP6IKASI

Rangkuman Metalurgi Serbuk

Recommend Documents