No abstract

This paper presents investigation of nickel additions on the low-alloy Cr-Mo cast steel which was normalized at temperature of 920 °C. In this experiment, approximately 0.3, 0.5, and 1.0 wt% Ni was added into the Fe-1.0Mn-0.8Cr-0.4Mo cast steel. The microstructure of low-alloy Cr-Mo cast steel was observed by optical microscope and scanning electron microscope, and the phase compositions were identified by EDX analysis. Tensile, hardness, and Charpy impact tests were conducted to investigate correlation between nickel additions to microstructure characteristics and mechanical properties. The results show that increasing nickel from 0.3 to 1.0 wt% on the alloys has improved the strength without sacrificing the impact toughness. Ni addition into low alloy steel increased the austenite stability due to the grain refinement. The strength was found increase linearly with Ni addition which may caused mainly by solid solution strengthening due to Ni dissolved into the ferrite matrix.

Prototipe roda kereta api telah dibuat dengan metode pengecoran gravitasi namun kekerasan permukaan belum memenuhi standar. Penelitian ini dilakukan untuk meningkatkan kekerasan prototipe roda kereta api agar mencapai nilai kekerasan sesuai standar dengan metode perlakukan panas. Prototipe roda kereta api diberikan perlakuan panas induction hardening (pengerasan induksi) dan didinginkan dengan media air. Prototipe roda kereta api hasil pengerasan induksi diberikan perlakuan panas temper untuk meningkatkan keuletan dan ketangguhan dengan menurunkan kekerasan. Perlakuan panas temper dilakukan pada termperatur 500oC, 600oC dan 700oC dengan waktu tahan selama 1 dan 3 jam. Uji komposisi kimia, uji keras dan pengamatan struktur mikro dilakukan terhadap spesimen prototipe roda kereta api dan roda kereta api impor sebagai pembanding. Hasil uji kekerasan pada spsimen pengerasan induksi pada 900oC adalah 381 HB (41 HRC). Hasil uji kekerasan pada spesimen  perlakuan panas temper adalah 311, 258 dan 243 HB untuk temperatur temper 500oC, 600oC dan 700oC dengan waktu tahan selama 1 jam. Sedangkan hasil uji kekerasan pada spesimen perlakuan panas temper pada temperatur 500oC, 600oC dan 700oC dengan waktu tahan 3 jam adalah 271, 253 dan 237 HB. Nilai tersebut lebih besar dibandingkan nilai kekerasan roda kereta api impor yaitu 237 HB (21 HRC). Struktur mikro menunjukkan peningkatan fasa ferit dengan meningkatkanya temperatur temper dan waktu tahan. Kekerasan paling besar adalah 311 HB (33 HRC) pada temperatur temper 500oC dengan waktu tahan selama 1 jam.

Jenis dan metode pembuatan  cetakan pasir dapat menimbulkan kemungkinan terjadinya cacat penyinteran. Cacat penyinteran sering muncul pada produk cor dengan dimensi yang relafif besar dan tebal. Produk Frame dan Housing memiliki dimensi dan ketebalan relatif tinggi terdapat cacat penyinteran pada pemukaannya.  Pada penelitian ini cacat penyinteran pada permukaan produk tersebut dikurangi dengan menggunakan variasi jenis resin dan metode pembuatan cetakan pasir. Digunakan 2 jenis resin yaitu resin alpha dan resin water glass. Cetakan pasir dari resin alpha dibuat dengan 2 metode pencetakan yaitu cetakan pasir dibuat dari pasir reklamasi dari mesin Alkali Phenol Process (variasi 1) dan cetakan pasir dibuat dari kombinasi pasir baru sebagai facing sand dan pasir reklamasi dari mesin Alkali Phenol Process sebagai back sand (variasi 2). Cetakan pasir dari resin water glass dibuat hanya dengan 1 metode pencetakan (variasi 3).  Pengujian kuat tekan, lost of ignition (LOI) dan distribusi pasir dilakukan terhadap 3 variasi tersebut. Kuat tekan akhir (saat pouring) dari 3 variasi tersebut adalah 11,90; 12,30 dan 18,70 (facing sand dan back sand); dan 12,02 kgf/cm2. Nilai LOI adalah 1,64; 0,82 dan 1,73; dan 0,95%. Ukuran distribusi pasir yang digunakan didominasi oleh ukuran saringan 0,5 mm (27%), 0,355 mm (10%) dan 0,250 mm (7,41%) atau AFS GFN sebesar 29. Cetakan pasir yang paling sedikit memberikan cacat penyinteran pada permukaan produk adalah cetakan pasir yang dibuat dengan resin alpha dengan metode pencetakan  menggunakan kombinasi pasir baru sebagai facing sand dan pasir reklamasi sebagai back sand (variasi 2).