## PEMBUATAN  BES I COR NODULAR

## Asmadi, Re ny Afriany
Program  Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas IBA Em ail: asm adilubay4@gm ail.com

## ABSTRAK
Besi  Cor  Nodular  (BCN)  yang  juga  Besi  Cor  Ulet  (ductile),  karena  sifat-sifat  mekaniknya  banyak kesesuaian  dengan  sifat  komponen-komponen  mesin  saat  ini.  Suatu  pengkajian  yang  membahas tentang keterkaitan  antara  prosen  pembuatan  BCN  yang  memuat  banyak  variabel  dengan  metoda  optimasinya sangat  perlu  dilakukan  guna  mendapatkan  suatu  bentuk  proses  pembuatan  BCN  yang  optimum  baik ditinjau  dari  segi  teknologi  maupun  ekonomi.  Studi  kasus  yang  dilakukan  saat  ini  adalah  pembahasan tentang Metoda Optimasi dengan parameter  Komposisi kimia Base material yang digunakan dalam proses pembuatan BCN.
Kata Kunci :  Nodular, Ductile, Optimasi,  Base Material

## 1. BESI C O R NODULAR DAHULU, KINI DAN ESO K
Besi  Cor  Nodular  adalah  besi  cor  yang  memiliki  grafit  berbentuk bulat, oleh karenanya BCN  juga  dikenal  sebagai  besi  cor  spherulitik  dan  Besi  Bergrafit    Spheroidal.  Besi  cor  ini memiliki  keuletan  yang  tinggi sehingga sering juga disebut Besi Cor Ulet (Ductile Cast Iron). Sampai  seberapa  jauh  BCN  berperan  dalam  kehidupan  kita  terutama  dalam  bidang  industri pengecoran logam, serta bagaimana perkembangan dan prospeknya dimasa datang akan menjadi pokok bahasan dalam tulisan ini.
Pada  tanggal  7  Mei  1948  mulailah  babak  perkembangan baru mengenai segala hal yang menyangkut BCN. Pada saat itu Henton Morrogh menulis tentang pembentukan struktur grafit bulat  dalam besi cor apabila dilakukan penambahan cerium . Kemudian pada tahun 1949 Inco (International  Nickel  Co)  mengeluarkan  lisensi  yang  berisikan  tentang  pembuatan  besi  cor bergrafit  bulat  dengan  proses  penambahan  magnesium.  Kemudian tak lama kemudian lisensi tersebut  mendapat  tanggapan  dari  Prof.Howard  T aylor  dari  MIT   dengan mengadakan suatu pertemuan yang membahas BCN di Swampscott, sehingga pertemuan itu merupakan konferensi pertama  yang  membahas  tentang  BCN  dan  menjadi  titik  awal  perkembangan industri BCN. Perkembangan  BCN  ini  menunjukkan  suatu  fenomena  luar  biasa  yang  dapat  kita lihat pada kronologi berikut.
a. Pada  tahun  1949  laju  pertambahan  produksi  BCN  bisa  dikatakan  sangat  rendah.
Kemudian sampai pada awal  tahun 60-an laju pertambahan produksi naik secara kontinyu dan stabil.  Penyebab  rendahnya  laju  pertambahan  pada  awal  produksi  adalah  masih  diperlukan waktu  10  tahun  untuk;  memperkenalkan  sifat-sifat  BCN  agar  dapat  dipakai  dengan tingkat kepercayaan  yang  memadai  dan  menunjukkan  kepada  pemakai  bahwa  produsen  sanggup mensuplai dalam jumlah yang cukup dengan kwalitas yang dapat diandalkan.
b. Memasuki  era  60-an  laju  pertambahan  produksi  naik dengan cepat dari 25% sampai 40%  per  tahun.  Produksi  BCN  di  Amerika  Serikat  190.000  ton  pada  tahun  1960  sampai 2.140.000 ton pada tahun 1970 dan kemudian meningkat mencapai 3.000.000 ton tahun 1973. c. Saat  ini  jumlah  dan  laju  produksi sudah tidak menjadi masalah lagi karena kebutuhan BCN dari tahun ke tahun selalu menunjukkan kenaikan. Masalah yang dihadapi saat ini dengan material-material  baru  yang  ditemukan  adalah  bagaimana  memperbaiki  kontrol  kualitas terutama  pada  dapur  pengecoran  (foundry)  kecil  yang  biasa  memproduksi  besi  cor  kelabu. Melihat fenomena ini, kini mau tidak mau kontrol kualitas mutlak harus dilakukan secara rutin
dan inilah yang memberi kesempatan pada studi optimasi menjadi bagian yang menarik untuk dikaji.
Perkembangan BCN tidak hanya dilihat dari pertambahan perkembangan produksi saja yang  makin  meningkat,  tetapi  apabila  dibandingkan  dengan  material  lain  maka  BCN  juga menunjukkan perkembangan yang menggembirakan. Sebagai contoh, Stainless steel yang mulai diproduksi tahun 1913 sedang BCN pada tahun 1949, pada tahun ke 16 produksi BCN jumlah produksi BCN  dan stainless steel sudah sampai pada tingkat yang sama. Kemudian pada tahun 1966, 18 tahun setelah dikeluarkannya paten BCN, jumlah produksinya telah melampaui jumlah stainless  steel  yang  patennya  telah  berusia  53  tahun  itu.  Perkembangan  dan  produksi  BCN dinegara-negara besar tentunya tidak begitu mengherankan kita, akan tetapi laporan terakhir menyatakan bahwa produksi BCN dinegara seperti Korea, T aiwan, Afrika Selatan produksinya luar biasa. T entunya hal ini mengundang perhatian kita di Indonesia. Selain sifat mekaniknya BCN banyak dipakai karena rendahnya kebutuhan energi yang dikonsumsi untuk memproduksi BCN  persatuan  berat.  Sebagai perbandingan untuk memproduksi 1 kg Aluminium dibutuhkan 105.066  KJ,  sementara  untuk  BCN  hanya  21.013  KJ. Selanjutnya apabila dikaitkan dengan faktor kekuatan, yaitu dengan cara melihat ratio antara energi dengan kekuatan, maka untuk memproduksi 1 kg Aluminium harga ratio energi dengan kekuatannya berkisar 381 sampai 761 KJ/Mpa, sementara untuk BCN berkisar 16,3 sampai 32,6 KJ/Mpa. Artinya untuk memproduksi BCN  dengan  kekuatan  yang  sama  dengan kekuatan Aluminium, hanya dibutuhkan energi 50 kali lebih kecil.
Gambar 1. Pemakaian BCN di bidang Industri Otomotif

## 2. TEKNO LO GI PEMBUATAN  BESI C O R NODULAR
Pada prinsipnya proses pembuatan BCN adalah suatu rangkaian proses yang diperlakukan terhadap  besi  cor  agar  memiliki  struktur  grafit  yang  berbentuk  bulat.  Proses  yang  biasa dilakukan secara skematis dapat dilihat pada gambar 2.

## Gambar 2  PROSES PEMBUAT AN BCN

## 2.1 Base Material
Dalam  pembuatan  BCN  oleh  karena  persyaratan  dalam  proses  nodularisasi  yang menghendaki  kadar  sulfur  dibawah  0,03%,  maka  base  material  yang  memiliki  kadar  sulfur diatas  0,03%  harus  diperlakukan  proses  desulfurisasi  (pengurangan  kaadar  sulfur)  terlebih dahulu. Untuk membuat BCN komposisi kimia baik jenis maupun jumlahnya memiliki batasan tertentu  agar  dapat  dicapai  kondisi  optimum,  komposisi  kimia  BCN  tanpa  paduan  adalah sebagai  berikut:
T otal carbon % 3,0 – 4,0 Silicon % 1,8 – 2,8 Mangan % 0,1 – 1,0 Phosphor % 0,01 – 0,10 Sulfur  % 0,01 – 0,03
Perlu kita ketahui bahwa prosentase diatas tidaklah mutlak sebab banyak literatur lain yang memberikan harga berbeda walaupun perbedaan itu tidak terlalu jauh.

## 2.2 Pencairan
Hampir semua alat pencair dapat digunakan untuk membuat BCN, seperti cupola,tungku rotary, tungku induksi serta tungku busur. T itik perhatian dalam pemilihan alat pencair adalah karakteristiknya, yaitu:
a. Kontrol terhadapa slag, besi cair, komposisi kimia dan metalurginya
b. Furnace lining
c. Unit pendingin
d. Pemanas awal
e. Kapasitas pencairan
f. T emperatut yang dapat dicapai
Sebagai  contoh, tungku induksi dengan kapasitas 80 kg dapat mencapai temperatur 1700 o C atau  lebih,  komposisi kimia cenderung tetap tetapi bila pemanasan terlalu lama kadar silicon akan naik, karena silikon pada furnace ikut larut. Sedang pada tungku rotary semua komposisi kimia akan berkurang dan temperatur yang bisa dicapai hanya berkisar antara 1500 o C – 1600 o C. Karakteristik ini harus kita ketahui dengan pasti agar hasil pencairan yang kita peroleh masih dapat kita kontrol, tetapi kalau ada penyimpangan dapat segera dilakukan treatm ent

## 2.3 Desulfurisasi
Sulfur  sebagai  salah  satu  unsur  yang  hampir  selalu  ada  dalam  besi,  sampai  saat  ini pengaruhnya  belumdiketahui  dalam  pembuatan  BCN.  Beberapa  opini  yang  berkembang sementara teorinya belum pasti, opini itu terbagi tiga kelompok,yaitu:
a. Semakin sedikit kandungan sulfur  dalam base  akan semakin baik BCN, dengan kandungan sulfur dibawah  0,01%.
b. Kebutuhan  akan  base material dengan kandungan sulfur yang rendah semata-mata untuk membulatkan grafit.
c. Kualitas BCN  yang baik dapat diperoleh dari base material dengan kandungan sulfur yang cukup  tinggi,  yaitu  0,2%  atau  lebih,  baik dengan dan tanpa desulfurisasi. Pernyataan ini didasarkan bahwa kandungan sulfur hanya mempengaruhi aspek ekonomi.
Pernyataan  kelompok  c  tersebut  muncul karena perbandingan yang menyatakan bahwa untuk memperoleh BCN dengan kualitas yang sama, proses desulfurisasi  (CaC 2 ) yang kemudian dilanjutkan dengan proses nodularisasi (MgFeSi) ternyata lebih murah dibanding dengan proses nodularisasi  saja  yang  tentunya  membutuhkan  MgFeSi  lebih  banyak.  Akan  tetapi  pada dasarnya, para profesional dalam bidang BCN sepakat bahwa kondisi optimum yang dinyatakan dalam:  tensile  strength  maksimum,  jumlah  nodule  grafit  yang  banyak  dan  elongasi  yang minimum  terletak  didalam  base  material  dengan  kandungan  sulfur  antara  0,01%  -  0,03%. Selanjutnya  dalam  terminologi  pembuatan  BCN  ini,  istilah  desulfurisasi  berarti  suatu  proses yang  diperlakukan  terhadap  besi  cor  cair  agar  tercapai  kadar  sulfur  <  0,03%  dengan  tujuan supaya proses nodularisasi lebih murah dan mudah.

## 2.3.1 Desulfuran
Dijelaskan  diatas  bahwa  Calcium  Carbide  (CaC 2 )  dapat  digunakan  sebagai  bahan  dalam proses desulfurisasi. Desulfuran lain yang biasa digunakan adalah:
Caustic soda (NaOH) Soda Ash (Na 2 CO 3 ) Burnt Lim e (CaO) Lim estone (CaCO 3 ) Calcium  cyanam ide (CaCN 2)
Caustic  soda jarang dipakai karena tidak baik untuk kesehatan, Lim estone sebelum aktif dalam  proses  desulfurisasi  terlebih  dahulu  harus  direduksi menjadi CaO, sedang CaCN 2 jarang dipakai  karena  gas  nitrogen  yang  terbentuk  dapat  mengakibatkan  cacat  coran.  Dapat disimpulkan  bahwa  CaO  dan  CaC 2 adalah desulfuran yang optimal dalam proses desulfurisasi, sifat lain yang menguntukan dari CaO dan CaC 2 adalah:
a. Produksi terak berbentuk granular sehingga mudah dibuang
b. Penurunan temperatur kecil (CaO lebih besar dibanding CaC 2 )
c. Penurunan kadar silicon sangan kecil.
2.3.2    Metoda Desulfurisasi Lepasnya sulfur dari kandungan besi secara sederhana dapat dilihat reaksi berikut:
CaO + FeS  + C                          CaS + CO + Fe
Efisiensi  dan  efektivitas  reaksi  diatas  dipengaruhi  oleh:  persentase  antara  permukaan desulfuran dengan logam cair, transfort sulfur dari besi ke permukaan desulfuran, pengadukan, dwelling tim e desulfuran, ukuran partikel desulfuran. Jadi yang dinginkan dari setiap metode desulfurisasi  adalah  bagaimana  memperoleh  pengadukan didalam logam cair sehingga seluruh permukaan desulfuran menyentuh besi cair seefektif mungkin.

## 2.4 Nodularisasi
Metode proses pembuatan grafit sampai saat ini belum ada teori yang sempurna, masing- masing mempunyai keunggulan dan kelemahan, berikut beberapa teori:

## 2.4.1 T eori Batas Fasa atau teori gelembung
T eori ini menyatakan bahwa grafit dapat terbentuk hanya bila proses kristalisasi dijaga oleh adanya sejenis batas fasa, dan bila batas fasa ini tidak ada maka yang terbentuk adalah carbide atau  diamond.  Selanjutnya  dinyatakan  pula  bahwa  terjadinya  batas  fasa  diakibatkan  oleh kehadiran gelembung gas CO dalam logam cair yang timbul akibat reaksi:
SiO 2 +    2C                               Si  +  2CO
Grafit  serpih  terbentuk  melalui  proses  sebagai  berikut,  gelembung  gas  yang  terbentuk memiliki  ukuran  yang  relatif  besar  dengan  sebagian  permukaannya  terbungkus  oleh  lapisan grafit  yang  tipis.  Selanjutnya  grafit  tersebut  segera  masuk  kedalam  gelembung  yang mengakibatkan pecahnya gelembung tersebut hingga terbentuk grafit serpih yang tidak teratur. T erbentuknya  grafit  bulat  relatip  lebih  rumit  dibanding  dengan  grafit  serpih,  mekanisme terbentuknya grafit bulat adalah sebagai berikut:
- Akibat  hilangnya  elemen  yang  aktif  dipermukaan  seperti  sulfur  dan  magnesium,  maka pertumbuhan grafit yang berbentuk film dapat dicegah. Akibatnya grafit yang tumbuh lebih menyerupai spiral
- Volume  grafit  yang  mengalami  presipitasi  harus  disediakan  dalam  gelembung  gas  CO dengan volume yang sama, hal ini dapat dilakukan dengan menurunkan kadar oksigen
- Selama  pendinginan  berlangsung  molekul  SiO 2 mengalami  presipitasi  dengan  oksida inokulen sebagai intinya.Akibatnya keseimbangan menjadi heterogen.
- Agar  tercapai  keseimbangan  heterogen,  sebagian  SiO 2 bereaksi  dengan  carbon  yang menghasilkan gelembung CO yang kecil dan tersebar dengan rata.
Gambar 3. Fasa-fasa dalam pertumbuhan Grafit Bulat (T eori Batas Fasa) (A= gelembung gas;  B= grafit serabut; C= Besi Cair; D= Besi Beku (Austenit))

## T abel 1. Karakteristik Metoda Nodularisasi
Metoda dan Deskripsi Penggunaa n Efisiensi Mg Keuntungan Kerugian 1.Cara open Ladle: Logam cair dituang kan diatas paduan Mg yang diletakkan diatas ladle S – 2 L - 3 20 – 30% -sederhana -penggunaan  luas -reaksinya  hebat, menghasilkan uap dan asap -perlu besi asal berkadar  Si rendah 2.Metoda Sandwich: Modifikasi cara  open ladle dengan penam bahan kantong untuk paduan Mg dan tutup untuk memperlambat reaksi Mg S – 1 L - 1 40 – 50% -Mg lebih tinggi -dapat dipakai pada bermacam  ukuran ladle -sama seperti  pada open ladle 3.Metoda Plunging: Tabung refraktori  yang berlubang   mengandung nodulan dibenamkan kedalam ladle berisi besi cair S – 4 L - 2 50% -ongkos nodulan lebih rendah -sedikit asap -dapat dimekanisa  si -penurunan  suhu tinggi -ongkos peralatan lebih tinggi -waktu proses lebih lama -tidak fleksibel 4.Metoda Porous Plug: Pemberian efek  turbu lensi melalui gelem bung gas intert yang disemburkan dari bawah sebagai sarana  pengaduk S - 3 40 – 50% -dapat juga berfungsi untuk desulfurisasi  atau pos inokulan -kerugian  panasnya tinggi 5.Inmold Proses: Penambahan  nodulan pada sistem saluran  turun (gating) dari cetakan L - 3 Hampir 90% -reaksi  Mg tidak tampak -jumlah terak sedikit -pos inokulasi ditiadakan -penurunan  suhu rendah -perhitungan  gating sistem harus diteliti -pengontrolan  kadar belerang  harus teliti -hasil coran mutu rendah 6.Cara Injeksi : Injeksi bubuk atau butiran nodulan yang halus kebagian bawah permukaan  logam cair - - -dapat mengguna  kan Mg metalik -dapat dipakai ber bagai ukuran ladle -dapat dimekani sasi -reaksinya  hebat
Keterangan  :  - S : Small Foundries (kapasitas produksi < 100 ton/minggu)
- L : Large  Foundries (kapasitas  produksi > 100 ton/minggu

## 2.5 Efek Inokulasi
Sebagaimana  dalam  besi  cor  kelabu  pendinginan  pada  BCN  mengakibatkan  efek  pada pembentukan  carbide  selama  solidifikasi.  Penggunaan  inokulan  pada  BCN  dapat  mencegah pembentukan  carbide  primer.  Efek  diatas  akan  lebih  jelas  dengan  memperhatikan  kurva pendingin  gambar  4.  Selanjutnya  gambar  tersebut  menunjukkan  dua  buah  kurva pendinginan,satu untuk BCN tanpa proses inokulasi sedang yang lain dengan proses inokulasi (post inokulasi) yang menggunakan inokulan paduan, 0,03% Si/Mn/Ca/Ba. Kurva pendinginan BCN tanpa inokulasi menunjukkan tingginya tingkat pendinginan sebelum proses solodifikasi, hal ini mengakibatkan terjadinya struktur carbide pada tingkat yang tinggi.
Gambar 4. Kurva Pendinginan BCN; tanpa inokulasi (kiri) dan dengan inokulasi

## 3. METO DA  O PTIMASI
Optimasi  adalah  kegiatan  untuk  memperoleh  hasil  terbaik dari keadaan yang diberikan. T ujuan  utamanya  dari  proses  optimasi  adalah  minimalisasi  input  yang  dibutuhkan  atau memaksimalkan output yang ingin dicapai. Jika dalam prakteknya output dapat diekspresikan kedalam  bentuk  fungsi  dengan  input  sebagai  variabelnya,  maka  optimasi dapat disefinisikan sebagai  suatu  proses  untuk  mendapatkan  kondisi-kondisi  (input)  yang  memberikan  harga minimum atau maksimum fungsi tersebut.
Dalam  penelitian  yang  menyangkut  masalah  pengecoran,  data yang diperoleh biasanya tidak  diekspresikan  kedalam  bentuk  fungsi  matematis,  melainkan  dituangkan  dalam  bentuk gambar (struktur mikro), tabel serta grafik. Pengolahan data selanjutnya baik data yang berupa tabel  serta  gambar  yang  kemudian  diolah  secara  kuantitatip  dapat  dituangkan dalam bentuk diagram  (kurva),  tanpa  disertai  formulasi  matematisnya  yang  biasanya merupakan polinom berderajad tinggi dan rumit.
Analisa  optimasi  yang  paling  logis  untuk  dilakukan  dalam  penelitian  pengecoran  ini adalah  analisa  optimasi  terhadap  grafik-grafik  yang  dihasilkan  dari  pengujian. Metoda yang cocok digunakan untuk masalah seperti ini adalah Unconstrained Peak Seeking Methods untuk kasus  Single  variabel  Elimination  Methods.  Dari  pembahasan  mengenai  proses  pembuatan BCN,  terlihat  banyak  faktor  yang  dapat  berlaku  sebagai variabel dalam analisa optimasi ini. Dalam kesempatan ini yang kita pilih sebagai variabel hanya elemen paduan utama C, Si, Mn, P, S yang divariasikan pada proses material treatment, lihat gambar 5.

## 3.1. Konstanta Proses
Dari gambar 5, maka apabila telah kita tentukan bahwa yang menjadi variabel dalam proses ini adalah elemen paduan utama dalam proses material treatment, sementara kita tahu bahwa proses lainnya juga dapat divariasikan, maka kita harus melakukan hal berikut: Semua variabel baik  yang  bebas  maupun  tak  bebas  akan  dijadikan  sebagai  suatu  konstanta  yang ditentukan. Penentuan variabel dan Nodulizer menjadi konstanta tersebut dibatasi oleh suatu kriteria untuk mempermudah analisa optimasi dan menghasilkan output yang kita inginkan.
Variabel-variabel yang dijadikan konstanta proses adalah:
1. Jenis alat pencair (Cupola,T ungku Induksi, T ungku Putar)
2. T emperatur dan waktu pencairan
3. Desulfurisasi  (Metoda dan Desulfuran yang dipakai)
4. Nodularisasi (Metoda Nodulizer yang dipakai)
5. Inokulasi (Metoda dan Inokulan yang dipakai)
6. Waktu antara
7. Cetakan (Metoda Pembuatan, Bahan, Bentuk, Dimensi)

## 3.2. Variabel  Proses
Seperti dijelaskan diatas, Base Material BCN tanpa paduan mengandung C, Si, Mn, P dan S  yang memiliki range komposisi tertentu. T entunya setelah mengalami proses desulfurisasi- nodularisasi-inokulasi  komposisinya  akan  berubah.  Material  treatment  lebih  lanjut  guna mempertegas  definisi  sebelumnya,  diartikan  sebagai  usaha  untuk  mengembalikan  komposisi kimia  base  material  dari penyimpangan akibat proses pembuatan BCN yang telah dilakukan. Selanjutnya,  pada  prosentase  berapa komposisi kimia akan kita kembalikan tergantung pada sifat material yang kita capai.Jadi terminologi optimasi lebih tegas didefinisikan sebagai operasi untuk  mendapat  sifat  material  yang  kita  inginkan, dimana sifat material ini kita tempatkan sebagai  output  optimasi  yang  merupakan  fungsi  dari  elemen  paduan  utama,  dimana  elemen paduan  utama  ini  dijadikan  input  (variabel)  proses.  Sebelum  kita  bahas  mengenai  variabel prosesnya  akan  kita  tentukan  lebih  dahulu output yang kita inginkan. Setelah kita dapatkan spesimen  uji  dan dianalisa komposisi kimianyasecara kuantitatip, maka hal selanjutnya yang perlu  dilakukan  adalah  Pengujian  dan  Pemeriksaan  Material,  yang  lebih  lanjut  dapat dideskripsikan sebagai berikut:
1. Sifat mekanis yang meliputi; T ensile strength, kekerasan, keuletan dan ketangguhan serta elongasi.
2. Pemeriksaan Metalografi yang menghasilkan; besar butir grafit bulat, jumlah grafit bulat, jumlah grafit total, nodularisasi, jumlah dan persentase perlit dan ferit. Dalam kesempatan ini akan diambil sebagai studi kasus optimisasi adalah kekuatan tarik.
Dalam  proses  material  treatment  kita  tentukan  bahwa  C,  Si,  Mn,  P  dan  S  sebagai  input (variabel)  proses.  Selanjutnya  akan  kita  tinjau apakah variabel itu merupakan variabel bebas atau tak bebas. Untuk itu akan kita bahas labih dahulu karakteristik variabel tersebut:
a. C arbon
- Carbon  Equivalen  (CE)  dan  T otal  Carbon  (T C)  range  CE  untuk  BCN  antara  3,9 sampai 4,5.  CE =  % T C  +  1/3 % Si, jika yang berpengaruh hanya silicon.
- Jika yang berpengaruh silicon dan phospor CE =  % T C + 1/3(%Si+%P), CE=4,3
- Formulasi lain CE = %T C + 0,312%Si + 0,33%P – 0,078(%Mn – 1,8%S),CE=4,2

## b. Silicon
Persentase  Si  cukup  banyak  setelah C didalam material base.Pengaruhnya sebagai  unsur pembentuk  grafit  dan  ferit  dan  terhadap sifat mekanis adalah: Kenaikan kuat  tarik dan kekerasan dan penurunan elongasi dan kekuatan Impac.

## c. Sulfur
Sulfur  merupakan  unsur  yang  tidak  dikehendaki  dalam  BCN,  dipembahasan  Desulrisasi kadar S  < 0,03%. Pada kandungan Si 2,6% jumlah ferit maksimum akan terjadi jika rasio Mn/S sebesar 15 – 17.

## d. Mangan
Besarnya Mn yang bergabung dengan S diberikan dalam bentuk persamaan: %  S    +    1,7                                %  Mn.  Keseimbangan  kandungan  S  dan  Mn  yang  akan saling menetralkan  dan  menaikkan  jumlah  maksimum  ferit  dan  kekerasasan  minimum  dapat diberikan dalam persamaan keseimbangan:
1,7  X   % S + 0,15              % Mn
e . Phosfor
Phosfor dalam jumlah kecil menyebar dalam larutan padat, tapi dalam jumlah yang besar akan  membentuk  steadite.  Besi  dengan P yang tinggi memiliki fluiditas yang tinggi pula hingga Dapat digunakan untuk penuangan benda cor yang tipis. Penambahan phosfor akan mengakibatkan:
- kenaikan kekuatan tarik dan kekerasan
- penurunan elongasi, ketangguhan dan keuletan
Gb.5. Diagram Proses Pengambilan Spesimen dan Pengolahan Data Hasil Pengujian

## 4. PENUTUP
1. Perkembangan  BCN baik jumlah produksi maupun pemakainya memperlihatkan adanya kecenderungan yang meningkat.Sementara segala hal yang menyangkut BCN di Indonesia belum banyak yang kita ketahui. Saat ini produk yang dibuat hanya roda lori. Hal tersebut karena sulitnya operasi pembuatan BCN terutama bila proses desulfurisasi harus dilakukan terhadap  base  material  yang  kandungan  sulfurnya  >  0,03%,  akan tetapi bila kandungan sulfurnya<0,03% akan menjadi lebih mahal.
2. Analisa optimasi kita dapatkan:
- korelasi  antara  output  dengan  input    (T S  =  f  (C,Si)  memberi  gambaran  kepada  kita tentang hasil yang akan kita dapat bila kita lakukan treatment dengan C dan Si.
- korelasi antara C, Si, Mn, P dan S dengan sifat meknis yang lain (kekerasan,keuletan)
- korelasi antara C, Si, Mn, P dan S dengan struktur mikro (nodul grafit, matriks ferit)
3. Masalah  yang  perlu  dikaji  adalah  memperbaiki  kontrol  kualitas  terutama  pada  dapur pengecoran (foundry) kecil yang dapat memproduksi besi cor kelabu. Inilah yang memberi kesempatan pada studi optimasi menjadi bagian yang menarik untuk selalu ditelaah.

## DAFTAR  PUSTAKA
Arie Hendarto, “ Teknologi Pembuatan BCN”, Direktorat T eknologi Proses dan Rekayasa, BPPT Jakarta
ASM  Hand Book, “ Metallography and Microstucture”, vol.9 ASM for Metal,1992
Ray  W.M.,  Szekely  J.John  Wiley  &  Sons.  “Process  Optim ization  with  Application  in Metallurgy and Chem ical Engineering”, New York, 1974