TUGAS AKHIRdigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-29546-2709100037-Presentation.pdfPeluru Advance Energy...
Transcript of TUGAS AKHIRdigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-29546-2709100037-Presentation.pdfPeluru Advance Energy...
-
TUGAS AKHIR
TAUFIK AKBAR2709100037
Dosen PembimbingDr. Widyastuti, S.Si., M.Si.
-
Judul Penelitian
Pengaruh Temperatur dan Waktu TahanSintering terhadap Kekerasan danModulus Elastisitas Metal Matrix Composite Pb-Sn dengan MenggunakanProses Metalurgi Serbuk untuk ProsesPembuatan Core Proyektil Peluru
-
Peluru Kaliber 5,56
Proyektil (bullet),
Kelongsong (Cartridge / Case),
Mesiu (Propellant)
Pematik(Primer)
Berat
Timbal Densitas
11,34 g/cm3
Densitas Timbal (Pb) Tinggi = Momentum Besar
Kulit (Paduan Cu),
Core (Paduan Pb),
-
Peluru Kaliber 5,56
Proyektil Peluru adalah bagian yang bergerak menuju sasaran. Memiliki Momentum yang Besar = Energi Besar + Jarak Jauh
-
Peluru Konvensional (Casting)
Timbal (Pb)
Green Bullet = PenguranganPenggunaan Timbal (Pb)
Proses Alternatif = Metalurgi Serbuk
-
Peluru Advance Energy Transfer (Metalurgi Serbuk) Green Bullet = Pengurangan
Penggunaan Timbal (Pb) Peluru AET = Metalurgi
Serbuk (Cu, W, Sn)
-
Roadmap Penelitian sebelumnya
PELURUKELONGSONG PROYEKTIL
Syahputra, H. 2012CuZn
T= 700,800,900C
Akbar, Taufik. 2013
90% wt Pb10%wt Sn
Setyowati, Vuri A. 2013
95%, 90%,15% wt Pb5%,10%,15%wt Sn
Almaududi, H. 2012
CuZn
Arfina, F. 2012
Cu/Al2O3T= 600,700,800C
-
Roadmap Advance Energy Transfer Bullet
PELURUAET
PatenBenini. 2001
89.75% wt Cu10%wt Sn
0,25%wt Zn Stearate
Mates, Steven P.,dkk. 2008
90%wt Cu10%wt Sn
Taufik Akbar. 2013
90% wt Pb + 10%wt Sn
Vuri Ayu. 2013
95%, 90%,15% wt Pb5%,10%,15%wt Sn
John Worrell, et. al, 2007
Fe+Sn & W+Sn
-
Distribusi SerbukKomposisi
TekananKompaksi
Waktu TahanSintering VariabelProses
UkuranButir
TemperaturSintering
-
Tujuan Penelitian
Mengetahui temperatur sintering yang mampu menghasilkan Modulus Elastisitasdan Kekerasan yang optimal1
Mengetahui waktu tahan sintering yang dapat menghasilkan Modulus Elastisitasdan Kekerasan yang optimal2
-
Batasan Masalah
1 Penelitian dilakukan menggunakan serbuk Pb dan Sn proanalisis
2 Lingkungan dianggap tidak berpengaruh
3 Unsur-unsur pengotor diabaikan
4 Sintering dilakukan pada komposisi berat dan tekanan kompaksi
yang konstan
5 Distribusi serbuk dianggap homogen.
-
Jenis Komposisi Paduan PeluruJenis
PaduanTin
(%wt)Antimony
(%wt)Timbal (%wt) BHN Arsenic
Foundry Type
15 23 62 ? No
Monotype 9 19 72 28 No
Stereotype 6 14 80 23 No
Linotype 4 12 84 22 No
Lyman # 2 5 5 90 15 No
Electrotype 3 2.5 94.5 12 No
1 to 10 tin/lead
9 --- 91 11.5 No
1 to 20 tin/lead
5 --- 95 10 No
1 to 30 tin/lead
3 --- 97 8 No
1 to 40 tin/lead
2.5 --- 97.5 6-7 No
Hard Ball 2 6 92 16 No
Clip-onwheel weight
.5 2 97.5 11-12 Yes
Stick-on wheel weight
1) 2) 99.5 6 No
# 8 Magnum
--- 2-3% 97-98 8 Yes
AplikasiRentang Kekeras
anTarger Ringan ( 16 BHN
-
Powder Metallurgy Process
-
T = 100C, 150C, dan 200C t = 1 jam,2 jam, dan 3 jam
-
Sintering
Initial Stage
Intermediate Stage
Final Stage
Partikel Serbuk
Porositas
Material komposit mengalami penyusutan dan grain growth. Densitas relatif di atas 0,95
-
Alat dan bahan
Alat kompaksi Timbangan digital Spatula Beaker glass Magnetic stirrer dan hot
plate Vibratory Siever Dies Kompaksi
Masker dan Sarung Tangan
Vacum Furnace Alat uji XRD Alat uji SEM Alat Uji Microhardness Alat Uji Tekan
(Universal Testing Machine)
Alat
-
1. Serbuk Pb Proanalisis 2. Serbuk Sn Proanalisis3. Zinc Stearat
Bahan
-
Diagram Alir Penelitian
-
Karakterisasi Proyektil Kaliber 5,56
Hasil pengujian SEM-EDX Hasil pengujian XRD
Element Wt% At%CK 27.04 82.07OK 02.09 04.75PbM 65.15 11.46SbL 05.73 01.71Matrix Correction ZAF
Core Proyektil Peluru Kaliber 5,56 merupakan
paduan Pb-Sb
-
Karakterisasi Serbuk Pb
Hasil pengujian SEM-EDX Hasil pengujian XRD
Element Wt% At%OK 04.77 39.36PbM 95.23 60.64Matrix Correction ZAF
Ukuran Serbuk Pb tidak Homogen dilakukan sieving.
Terapat kandungan Pb oksida.
-
Karakterisasi Serbuk Sn
Hasil pengujian SEM-EDX Hasil pengujian XRD
Element Wt% At%NK 04.13 23.01OK 03.30 16.12SnL 92.57 60.87Matrix Correction ZAF
Ukuran Serbuk Sn Homogen, tidak perlu dilakukan sieving.
Tidak ditemukan oksida
-
Pengaruh Temperatur dan Waktu Tahan Sintering Terhadap Densitas Sinter Komposit Pb-Sn
Temperatur(C)
Waktu Tahan (jam)1 2 3
100 10.609 10.624 10.634150 10.617 10.611 10.662200 10.626 10.635 10.695
Pengaruh Waktu Tahan Sintering terhadap Densitas sinter
Pengaruh Temperatur Sintering terhadap Densitas Sinter
Semakin tinggi temperatur sintering, densitas sinter meningkat
Semakin lama waktu tahan sintering, densitas sinter meningkat
-
Pengaruh Temperatur dan Waktu Tahan Sintering Terhadap Porositas Komposit Pb-Sn
Temperatur(C)
Waktu Tahan (jam)1 2 3
100 2.99 2.85 2.76150 2.92 2.97 2.51200 2.83 2.75 2.20
Pengaruh Waktu Tahan Sintering terhadap Porositas
Pengaruh Temperatur Sintering terhadap Porositas
Semakin tinggi temperatur sintering, porositas menurun
Semakin lama waktu tahan sintering, porositas menurun
-
porositas
porositas
-
Pengaruh Temperatur dan Waktu Tahan Sintering Terhadap Modulus Elastisitas Komposit Pb-Sn
Temperatur(C)
Modulus Elastisitas
Teoritis
Waktu Tahan (jam)
1 2 3100 23.1795 23.280 24.521 24.856150 23.1795 24.156 23.961 25.636200 23.1795 24.663 24.996 25.508
Pengaruh Waktu Tahan Sintering terhadap Modulus Elastisitas
Pengaruh Temperatur Sintering terhadap Modulus Elastisitas
Semakin tinggi temperatur sintering, Modulus Elastisitas meningkat
Semakin lama waktu tahan sintering, Modulus Elastisitas meningkat
Temperatur optimum = 150 C
-
Pengaruh Temperatur dan Waktu Tahan Sintering Terhadap Nilai Kekerasan Komposit Pb-Sn
Temperatur(C)
Waktu Tahan (jam)1 2 3
100 6.1 7.1 7.8150 6.7 6.4 10.1200 7.1 7.9 9.9
Pengaruh Waktu Tahan Sintering terhadap Nilai Kekerasan Vickers
Pengaruh Temperatur Sintering terhadap Nilai Kekerasan Vickers
Semakin tinggi temperatur sintering, Nilai Kekerasan meningkat
Semakin lama waktu tahan sintering, Nilai Kekerasan meningkat
Temperatur optimum = 150 C
-
Analisa Antarmuka Komposit Pb-Sn
Komposit Pb-Sn T Sinter = 200C, t sinter = 3 jam
Daerah antarmuka
Pb
Sn
Element Wt% At%OK 27.34 78.95SnL 29.16 11.35PbL 43.50 09.70Matrix Correction ZAF
Pb
Sn
Element Wt% At%OK 31.53 79.73SnL 47.37 16.15PbL 21.10 04.12Matrix Correction ZAF
Komposit Pb-Sn T Sinter = 100C, t sinter = 1 jam
-
Tidak ditemukan fasa baru maupun oksida
-
Kesimpulan
TemperaturSintering Kekerasan
Modulus Elastisitas
Waktu Tahan Sintering
Temperatur optimum = 150 C, Holding time 3 jamModulus Elastisitas = 25.636 GPaKekerasan = 10,1 HV
-
SEKIAN TERIMA KASIH
TUGAS AKHIRJudul Penelitian Peluru Kaliber 5,56Peluru Kaliber 5,56Peluru Konvensional (Casting)Peluru Advance Energy Transfer (Metalurgi Serbuk)Roadmap Penelitian sebelumnyaRoadmap Advance Energy Transfer BulletSlide Number 9Slide Number 10Slide Number 11Jenis Komposisi Paduan PeluruPowder Metallurgy Process Slide Number 14SinteringSlide Number 16Slide Number 17Slide Number 18Karakterisasi Proyektil Kaliber 5,56Karakterisasi Serbuk PbKarakterisasi Serbuk SnPengaruh Temperatur dan Waktu Tahan Sintering Terhadap Densitas Sinter Komposit Pb-SnPengaruh Temperatur dan Waktu Tahan Sintering Terhadap Porositas Komposit Pb-SnSlide Number 24Pengaruh Temperatur dan Waktu Tahan Sintering Terhadap Modulus Elastisitas Komposit Pb-SnPengaruh Temperatur dan Waktu Tahan Sintering Terhadap Nilai Kekerasan Komposit Pb-SnAnalisa Antarmuka Komposit Pb-SnSlide Number 28Kesimpulan SEKIAN TERIMA KASIH