Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"ABSTRACTPaduan memori bentuk berbasis tembaga adalah bahan alternatif untuk menggantikan paduan Ni-Ti komersial karena paduannya ekonomis dan mudah dibuat. Penggunaan paduan memori bentuk berbasis tembaga seperti paduan terner Cu-Zn-Al biasanya memiliki beberapa kendala seperti stabilisasi fase yang dapat dihindari dengan menggunakan metode pendinginan alternatif. Oleh karena itu, penelitian ini mempelajari efek metode pendinginan pada karakteristik martensit dan pemulihan regangan paduan Cu-28Zn-3.5Al (wt.%). Plat as-cast dihomogenisasi pada 850 oC selama 2 jam sebelum larutan diperlakukan pada 850 oC selama 30 menit diikuti dengan pendinginan menggunakan direct quench (DQ), up quench (UQ) dan metode step quench (SQ). Karakterisasi pada paduan dilakukan dengan menggunakan uji komposisi OES, pengamatan struktural menggunakan mikroskop optik dan SEM, analisis mikro EDS, uji XRD, uji kekerasan, uji DSC, dan uji tekuk untuk mengamati pemulihan regangan. As - cast dan as - homogenisasi terdiri dari α [A1] dan β [D03] fase biner dengan α [A1]: β [D03] rasio 46:54, bersama dengan kekerasan fase α [A1] dari 106.73 HV dan β [D03] kekerasan fase 195,82 HV. Perlakuan panas langsung (DQ) dan naik (UQ) menghasilkan β ′ [M18R] dengan jarak interlamelar 9,08 dan 6,08, masing-masing, sedangkan pendinginan langkah menghasilkan fasa β [D03] dan α [A1] dengan β [D03]: α [ A1] dari 94: 6. Kekerasan paduan pada pendinginan langsung, pendinginan naik dan pendinginan adalah 175,46 HV, 186,90 HV, dan 195,49 HV. Sedangkan regangan pemulihan quench langsung, quench dan step quench adalah 52,76, 58,4 dan 5,86%. Up quench memiliki suhu transformasi austenit dan martensit yang selesai dalam periode yang lebih pendek daripada pendinginan langsung yang karenanya mengakomodasi sifat memori bentuk yang lebih baik.

---

ABSTRACTCopper-based form memory alloys are an alternative material to replace commercial Ni-Ti alloys because they are economical and easy to make. The use of copper-based form memory alloys such as the Cu-Zn-Al ternary alloy usually has several constraints such as phase stabilization which can be avoided by using alternative cooling methods. Therefore, this study studies the effects of the cooling method on the characteristics of martensite and strain recovery of Cu-28Zn-3.5Al alloys (wt.%). As-cast plates were homogenized at 850 oC for 2 hours before the solution was treated at 850 oC for 30 minutes followed by cooling using direct quench (DQ), up quench (UQ) and step quench (SQ) methods. Characterization of the alloy was carried out using the OES composition test, structural observations using optical microscopy and SEM, EDS micro analysis, XRD test, hardness test, DSC test, and buckling test to observe strain recovery. As-cast and as-homogenization consist of α [A1] and β [D03] binary phase with α [A1]: β [D03] ratio of 46:54, along with α [A1] phase hardness of 106.73 HV and β [D03 ] 195.82 HV phase hardness. Direct heat treatment (DQ) and rise (UQ) produce β ′ [M18R] with interlamatic distances of 9.08 and 6.08, respectively, whereas cooling steps produce phases β [D03] and α [A1] to β [D03] ]: α [A1] of 94: 6. Hardness of the alloy in direct cooling, rising cooling and cooling is 175.46 HV, 186.90 HV, and 195.49 HV. While the direct recovery quench strain, quench and step quench are 52.76, 58.4 and 5.86%. Up quench has austenitic and martensitic transformation temperatures that are completed in a shorter period than direct cooling which therefore accommodates better shape memory properties."

"Paduan ingat bentuk Cu-Al-Mn merupakan material cerdas menjanjikan yang murah biaya; namun, kinerja dan suhu transformasinya sangat sensitif terhadap komposisi paduan. Dalam penelitian ini, pembelajaran mesin Extreme Gradient Boosting (XGBoost) diterapkan untuk memodelkan suhu martensite start (Ms) paduan Cu-Al-Mn. Paduan Cu-26,24Al-7,77Mn (at. %) digunakan untuk memvalidasi model dan menyelidiki pengaruh perlakuan panas terhadap struktur mikro dan sifat memori bentuk. Paduan tersebut dibuat dengan pengecoran gravitasi, dihomogenisasi pada suhu 900 ºC selama 2 jam, dibetatisasi pada suhu 900 ºC selama 30 menit, dan kemudian didinginkan menggunakan metode pencelupan langsung (DQ) dan pencelupan naik (UQ). Model XGBoost yang dikembangkan menghasilkan nilai R2, MAE, RMSE sebesar 0,98, 4,82, dan 10,67, memprediksikan Ms sebesar -174 ºC—mendekati suhu aktual (-190 ºC) yang diperoleh melalui pengujian resistivitas listrik. Hasil pengamatan mikroskop optik dan elektron bersama dengan analisis difraksi x-ray menunjukkan struktur fasa ganda β(L21) + γ dalam sampel as-cast dan setelah homogenisasi sedangkan fasa β(L21) tunggal diamati pada sampel perlakuan DQ dan UQ. Proses perlakuan panas mengakibatkan pertumbuhan butir dan penurunan nilai kekerasan mikrovickers, sesuai dengan persamaan Hell-Petch. Ditemukan bahan pengotor Fe (0,43 at. %) menyebabkan pertumbuhan butir abnormal pada sampel yang diberi perlakuan panas, di mana satu butir abnormal mencapai ukuran hingga ~15 mm. Sampel DQ dan UQ masing-masing mencapai pemulihan regangan 92,1 dan 100%. Perlakuan UQ diperkirakan mengurangi jumlah vakansi yang terperangkap akibat pencelupan dan derajat pinning pada antarmuka martensit.

---

Cu-Al-Mn shape memory alloys show great promise as low-cost smart materials; however, their performance and transformation temperatures are sensitive towards alloy composition. In this study, Extreme Gradient Boosting (XGBoost) machine learning was applied to model the martensite start (Ms) temperature of Cu-Al-Mn alloys. Cu-26.24Al-7.77Mn (at. %) alloy was used to validate the model and investigate the influence of heat treatment on microstructure and shape memory properties. The alloy was gravity cast, homogenized at 900 ºC for 2 hours, betatized at 900 ºC for 30 minutes, and quenched using direct quenching (DQ) and up-quenching (UQ) methods. The refined XGBoost model delivered R2, MAE, RMSE scores of 0.98, 4.82, and 10.67, predicting an Ms of -174 ºC— close to the actual - 190 ºC obtained by electrical resistivity measurements. Optical and electron microscopy along with X-ray diffraction analyses revealed a dual-phase β(L21) + γ structure in as-cast and as-homogenized samples while a single β(L21)-phase in DQ and UQ treated samples. The heat treatment process resulted in grain growth of the alloy which also reduced Vickers microhardness values, consistent with the Hell-Petch relation. Notably, Fe (0.43 wt. %) impurity induced abnormal grain growth in heat-treated samples, with an abnormal grain reaching up to ~15 mm. DQ and UQ samples achieved 92.1 and 100% strain recovery, respectively. UQ treatment was thought to reduce the number of quenched-in vacancies and the degree of pinning on the martensite interface."