The nitriding process can be effectively applied to steel with alloying elements. The higher the alloying element in the steel maximizes the mechanical properties, including hardness. However, the raw material can be costly, therefore using cheap materials (without alloys) is a challenge in increasing surface hardness through iron nitride formation. Furthermore Grey and nodular cast iron have different properties and characteristics in the structure. This research focuses on the ability of the cast-iron structure to affect the nitride layer formation. Gas nitriding was conducted in a fluidized bed reactor with a 550°C in 20 % N2 and 80 % NH3 atmosphere at a flow rate gasses of 0.7 m3/hr process temperature and holding for 2, 4, and 6 hours. Tests are conducted by observing the depth of hardening, SEM, and EDAX. According to the results, the nitriding process increases the surface hardness of cast iron. The highest hardness value is nodular cast iron with a holding time of 6 hours (345 HV) and a hardening depth of up to 20-micron meters. The compounds formed in the nitride layer include FeN, Fe2-3N, Fe4N, and Fe2N. The compound formed is strongly influenced by the treatment time. Furthermore, the comparison of nitriding treatment on gray and nodular cast iron was influenced by the flake and nodule structure. In general, the nodule structure is responsible for maximum hardness. The longer treatment time allows the nitrogen atoms to diffuse more to the surface, while the flake structure limits the absorption of nitrogen atoms into the surface of the cast iron. Characterization of Nodular Cast Iron shows that The hardening depth distribution trend due to the nitriding process in nodular cast iron was not much different from gray cast iron.
Besi cor kelabu, jenis cor ini sering dipakai karena memiliki banyak kelebihan. Kelebihan tersebut adalah mudah dituang atau dicor menjadi bentuk yang rumit, mudah dilakukan proses permesinan, tahan aus karena grafit dapat berfungsi sebagai pelumas, mempunyai kemampuan meredam getaran yang tinggi, mempunyai kekuatan tekan tinggi, sifat ketahan korosinya baik dibandingkan dengan baja konstruksi biasa, Spesimen yang sebelum proses diperoleh kekerasan tertiinggi yaitu 284,4 HV dengan kedalaman 30 μm, setelah diproses nitridisasi dengan temperature 6500C dengan holding 1,2, dan 3 jam, maka didapat kekerasan tertinggi sebesar 277,2 HV, 261,1 HV, 273,4 HV kekerasan naik pada holding 1 jam itu disebabkan karena reaksi kimia antara nitrogen dengan spesimen sehingga konsentrasi nitrogen pada permukaan spesimen yang berasal dari difusi nitrogen akan lebih banyak membentuk lapisan nitride. Pada pengujian spesimen dengan holding 1 jam didapat ketebalan lapisan 10, 20, 30, 40 μm dan permukaan tepi dari inti tidak merata sehingga lapisan menjadi tidak merata atau bergelombang, sedangkan pada temperatur 6500C dengan waktu 2 jam ketebalan ditunjukan hanya sampai pada 30 μm dan 40 μm, garis grafik mengalami kenaikan dikarenakan lapisan nitride dan permukaan tepi dari inti tidak merata sehingga lapisan menjadi bergelombang. Struktur mikro diperoleh dari hasil metalografi row material dan spesimen yang sesudah mengalami proses nitridisasi. Hasil dari struktur mikro sudah terlihat grafit berbentuk serpih keabu-abu an dan terlihat adanya sedikit korosi dikarenakan spesimen belum dilakukan proses
Dunia industri masa kini terus mengembangkan komposit guna memenuhi berbagai aplikasi untuk memenuhi kualitas produk-produk lokal dalam negeri menghadapi daya saing produk luar negeri. Komposit polimer bermatriks epoxy berpenguat serat karbon, serat rami dan serat agave telah dimanfaatkan secara luas dengan karakteristik kekuatan yang tinggi, namun kekurangan dari komposit tersebut adalah sifat elastisitas yang rendah. Maka dari itu pada penelitian ini penulis menggunakan karet silikon sebagai salah satu penguat pada komposit bermatriks epoxy dengan penguat serat karbon kevlar, serat rami dan serat agave dengan metode laminasi. Kekuatan tarik tertinggi ditemukan pada spesimen dengan 30% dengan rata-rata 12,5133 Kgf/mm2 sedangkan kekuatan tarik terendah terdapat pada spesimen 50% dengan rata-rata 7,4333 Kgf/mm2. Pada pengujian impak didapat Harga impak tertinggi pada spesimen 30% dengan rata-rata 0,0202 joule/mm2 sedangkan harga impak terendah terdapat pada spesimen 50% dengan rata-rata 0,0172 joule/mm2. Penggunaan karet silikon sebagai penguat pada komposit menunjukan bahwa kekuatan tarik dan kekuatan impak mengaami penurunan kekuatan dengan meningkatnya fraksi volume karet silikon (30%, 40%, dan 50%). Hal ini menunjukan bahwa penggunaan karet silikon sebagai penguat pada bahan komposit mempengaruhi kekuatan mekanisnya.
The automotive industry is already utilizing many composite materials for its products since composite materials are very environmentally friendly, have low economic costs and able to reduce weight. Ramie fiber reinforced by natural composites have a great opportunity to be used as materials for automatic components. The mechanical bonding of the ramie fiber reinforced composite pad can be improved by increasing the compatibility between the matrices and good product handling technique. In addition, the mechanical behavior is also greatly influenced by the orientation of the fibers in different matrices. This paper will discuss the effect of fiber orientation (unidirectional, woven and random) on several resin matrices (epoxy and polypropilene). The purpose of this study is to observe the effect of ramie fiber orientation on fatigue resistance properties in the form of handle components. The observations used SEM (scanning electron microscope) for observing of the failure mechanism. Fatigue test of the specimens using 80s carry-type handles (in situ). Handling fatigue testing equipment is specially designed in accordance with the application of the load. The strength of the fatigue observed in the handle component shows that the optimum value is produced in the handle with the orientation variation of fiber in both the epoxy matrix and the polypropylene matrix, namely 17141 and 8414 cycles. The presence of ramie reinforcement fibers in general can increase the fatigue strength of handle components. Whereas the lowest fatigue strength is owned by fibers which have a random orientation. However, when compared with no fiber, the component handles with randomly oriented fibers still have better fatigue strength.
A comprehensive study of fluidized bed nitriding was performance on a carbon steel (grade AISI St 41) and low alloy steel (grade AISI 4140) at 550 0 C in 20 % N 2 and 80 % NH 3 atmosphere at a flow rate gasses of 0.7 m 3 /hr. Various surface roughness were used to incorporate nitrogen into these steels. The nitride layer formed at AISI 4140 showed better surface roughness and surface hardness than AISI St 41. With low chromium alloy (grade AISI 4140), nitrogen diffusion is more uniform in the lower surface roughness after nitriding process. It has been found that the surface microhardness of the compound layer increases with decreasing surface roughness and chromium alloy contents. The layer nitride has a decrease surface roughness ranging from 50 % at 0,1 µm to about 17 % at 0,5 µm. On the contrary, the carbon steel without chromium alloy (grade AISI St 41) sample show an enhance surface roughness between 1.3 to 2.5 times after nitriding process, but on 0.5 µm surface roughness sample show a decrease surface roughness of about 10%. All sample show an enhanced surface microhardness after nitriding significantly. Chromium alloy is found to enhanced the nitriding efficiency. Without chromium in the steel, a lower surface roughness provides a supplementary amount of implanted nitrogen available for further diffusion, and the uniform of the surface passive oxide. So, with limited surface roughness, more uniform layers with higher amounts of nitrogen can be achieved by low chromium alloy. However, with limited solubility of nitrogen atom in α-Fe into iron nitride form, the nitrogen becomes supersaturated reaction and nitride layer is more brittle and porosity. It is can be ascribed to the nitrogen solubility in the nitride layer, which at AISI St 41 is higher due to the formation of porosity phase while at AISI 4140 a phase rich in nitrogen (ϒand ε phases) is formed.
Besi cor kelabu, jenis cor ini sering dipakai karena memiliki banyak kelebihan. Kelebihan tersebut adalah mudah dituang atau dicor menjadi bentuk yang rumit, mudah dilakukan proses permesinan, tahan aus karena grafit dapat berfungsi sebagai pelumas, mempunyai kemampuan meredam getaran yang tinggi, mempunyai kekuatan tekan tinggi, sifat ketahan korosinya baik dibandingkan dengan baja konstruksi biasa, Spesimen yang sebelum proses diperoleh kekerasan tertiinggi yaitu 284,4 HV dengan kedalaman 30 μm, setelah diproses nitridisasi dengan temperature 6500C dengan holding 1,2, dan 3 jam, maka didapat kekerasan tertinggi sebesar 277,2 HV, 261,1 HV, 273,4 HV kekerasan naik pada holding 1 jam itu disebabkan karena reaksi kimia antara nitrogen dengan spesimen sehingga konsentrasi nitrogen pada permukaan spesimen yang berasal dari difusi nitrogen akan lebih banyak membentuk lapisan nitride. Pada pengujian spesimen dengan holding 1 jam didapat ketebalan lapisan 10, 20, 30, 40 μm dan permukaan tepi dari inti tidak merata sehingga lapisan menjadi tidak merata atau bergelombang, sedangkan pada temperatur 6500C dengan waktu 2 jam ketebalan ditunjukan hanya sampai pada 30 μm dan 40 μm, garis grafik mengalami kenaikan dikarenakan lapisan nitride dan permukaan tepi dari inti tidak merata sehingga lapisan menjadi bergelombang. Struktur mikro diperoleh dari hasil metalografi row material dan spesimen yang sesudah mengalami proses nitridisasi. Hasil dari struktur mikro sudah terlihat grafit berbentuk serpih keabu-abu an dan terlihat adanya sedikit korosi dikarenakan spesimen belum dilakukan proses
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.