laporan metfis

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN

MALANG

LAPORAN PRAKTIKUM UJI MATERIAL LABORATORIUM PENGUJIAN BAHAN FT UB

Disusun oleh : Kelompok C4 Cahya Rusda D. (1010620023) Didi Firmansyah (1010620024) Bintang Alvindra (1010620011) A. Yusuf Affandi (1110620118) Salsabiila Velina (1110620086) Reza Akbari (1110623016)

Semester Genap 2012 / 2013

LEMBAR PERSETUJUAN

LAPORAN PRAKTIKUMUJI MATERIAL

LAB ORATORIT-IM PENGUJIAN BAHANJI]RUSAN TEKNIK MESIN

FAKI.ILTAS TEKNIKI.INIYERS ITA S BRAWIJAYA

MALANG

Disusun oleh :

Kelompok C4Cahya RusdaDidi FirmansyahBintang AlvindraA.Yusuf AffandiSalsabiila VelinaReza Akbari

1010620023r010520024101062001 r1 I 106201 18I 1 10620086I I 10623016

Telah diperiksa dan disetujui oleh :

I)osen Pembimbing

2W312 2 001

LEMBAR PERSETUJUAN

LAPORAN PRAKTIKT]MUJI MATERIAL

LAB ORATORIUM PENGUJIAN BAHANJI]RUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIKLTNTYERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

BAB IPENDAHULUAN

Disusun oleh :

Kelompok C4

Cahya RusdaDidi FirmansyahBintang AlvindraA.Yusuf A{fandiSalsabiila VelinaReza Akbari

10r06200231010620024101062001 I1 I 106201 t81 I 10620086ltrc623u6


Asisten Pembimbing

itfi SukmawatiNIM.09106200s1

LEMBAR PERSETUJUAN


LABORATORIUM PENGUJIAN BAI{ANJTJRUSAN TEKNIK MESIN

FAKIILTAS TEKNIKUMVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

BAB IIPENGUJIAN KEKERASAN DAN MIKROSTRUKTUR

Disusun oleh :


10106200231010620024101062001 II I 106201 18

1 I 10620086t110623016


Asisten Pembimbing

Jhenta DaJnam GunaNIM.0910620062

LEMBAR PERSETUJUAN

LAPORAN PRAKTIKIJMUJI MATERIAL

LAB ORATORruM PENGUJIAN BAHANJURUSAN TEKNIK MESIN

FAK{'LTAS TEKNIKLINWERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

BAB IIIPENGUJIAN IMPACT

Disusun oleh :


10106200231010620024101062001 II I 106201 18

1 1 10620086I I 10623016


Asisten Pembimbing

Adhyatma PratvaksaNIM.091ffi20001

LEMBAR PERSETUJUAN


LAB ORATORIUM PENGUJIAN BAHANJURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIKLTNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

BAB IYPENGUJIAN TARIK

Disusun oleh :

Kelompok C4

Cahya RusdaDidi FirmansyahBintang AlvindraA.Yusuf AffandiSalsabiila VelinaReza Akbari

1010620023rcrc62AA24101062001 I1 I 106201 18

1 1 106200861 1 10623016


Reza Tri ArggaraNrM.0910620086

Asisten Pembimbing

@"x

LEMBAR PERSETUJUAN


LAB ORATORIUM PENGUIIAN BA}IANJURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKMKUMVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

BAB VPENGUJIAN JOMINY

Disusun oleh :

Kelompok C4


1010620023t0r062042410106200111 1 106201 18

I 1 106200861110623016


Asisten Pembimbing

SulistvonoNrM.0910623067

LEMBAR PERSETUJUAN


LABORATORIUM PENGUJIAN BA}IANJIIRUSAN MESIN

FAKULTAS TEKNIKLINIYERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

BAB YICASE HARDENTNG

Disusun oleh :

Kelompok C4


10106200231010620024101062001 II 1 106201 r81 1 10620086I 1 10623016


Asisten Pembimbing

@Mohamad Zanuarsah

NrM.0910620078

i

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Allah SWT, atas segala limpahan rahmat-Nya,

sehingga penulis mampu menyelesaikan Laporan Praktikum Pengujian Bahan,

yang disusun untuk memenuhi mata kuliah Perlakuan Panas. Dalam penyusunan

laporan ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak. Untuk itu penulis

mengucapkan terima kasih kepada :

1. Putu Hadi Setyarini, ST., MT. selaku ketua Laboratorium dan dosen

pembimbing praktikum Pengujian Bahan Jurusan Teknik Mesin Fakultas

Teknik Universitas Brawijaya.

2. Para asisten pembimbing Laboratorium Pengujian Bahan Jurusan Teknik

Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya.

3. Kedua orang tua dan keluarga kami yang senantiasa mendoakan dan memberi

dukungan kepada kami.

4. Teman-teman yang senantiasa memberi dukungan dan bantuan, baik moral

maupun material kepada kami.

Laporan ini masih banyak ditemukan kekurangan-kekurangan. Oleh sebab

itu, penulis menerima masukan, saran, atau pun kritik yang sifatnya membangun

dari semua pihak untuk penyempurnaan laporan ini. Penulis berharap laporan ini

dapat bermanfaat bagi masyarakat khususnya para akademisi.

Malang, November 2012

Penulis

ii

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN

KATA PENGANTAR ............................................................................... i

DAFTAR ISI ............................................................................................. ii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................ viii

DAFTAR TABEL ..................................................................................... xiii

BAB I PENDAHULUAN.......................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ................................................................................... 1

1.2 Teori Dasar Pengujian Bahan ............................................................. 2

1.2.1 Pengujian Bahan ..................................................................... 2

a. Pengujian Destructive ....................................................... 2

b. Pengujian Non-destructive................................................ 3

1.2.2 Sifat mekanik Logam .............................................................. 5

1.2.3 Perlakuan Panas ...................................................................... 9

a. Perlakuan Panas fisik ........................................................ 9

b. Perlakuan Panas kimiawi .................................................. 14

c. Perlakuan Panas pada permukaan ..................................... 15

1.2.4 Diagram Fasa Fe-Fe3C ............................................................ 17

a. Transformasi pada Diagram Fasa Fe-Fe3C ........................ 18

b. Fase-fase yang terdapat pada Diagram Fasa Fe-Fe3C ........ 23

c. Jenis-jenis reaksi pada Diagram Fasa Fe-Fe3C .................. 24

d. Solid Solution................................................................... 25

1.2.5 Diagram pendinginan besi murni ............................................. 27

a. Transformasi pada Diagram pendinginan besi murni ........ 27

b. Fase-fase yang terdapat pada Diagram pendinginan

besi murni ........................................................................ 28

1.2.6 Diagram TTT .......................................................................... 28

iii

Transfomasi pada Diagram TTT ............................................. 28

1.2.7 Diagram CCT ......................................................................... 37

Transfomasi pada Diagram CCT ............................................. 37

1.2.8 Pergeseran Titik Eutectoid ...................................................... 38

BAB II PENGUJIAN KEKERASAN ........................................................ 41

2.1 Tujuan Pengujian ............................................................................... 41

2.2 Teori Dasar Pengujian ........................................................................ 41

2.2.1 Definisi Kekerasan.................................................................. 41

2.2.2 Macam-macam Metode Pengujian Kekerasan ......................... 41

2.2.3 Pembentukan butir .................................................................. 45

2.2.4 Struktur Kristal Logam ........................................................... 47

2.2.5 Mekanisme Deformasi dan Slip .............................................. 51

2.2.6 Cacat pada logam dan dislokasi .............................................. 53

2.2.7 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kekerasan......................... 58

2.3 Pelaksanaan Pengujian ....................................................................... 60

2.3.1 Alat dan Bahan yang Digunakan ............................................. 60

Spesifikasi Alat yang Digunakan ...................................... 60

a. Uji Kekerasan ....................................................... 61

b. Uji Mikrostruktur .................................................. 62

Komposisi Kimia Spesimen.............................................. 64

Pergeseran Titik Eutectoid ................................................ 65

Bentuk dan Dimensi Spesimen ......................................... 66

2.3.2 Prosedur Pengujian ................................................................. 66

a. Uji Kekerasan ................................................................... 66

b. Uji Mikrostruktur ............................................................. 66

2.4 Hipotesa ............................................................................................. 67

2.5 Pengolahan Data ................................................................................. 68

2.5.1 Data Kelompok ....................................................................... 68

2.5.2 Data Antar Kelompok ............................................................. 78

Dicari dari Data Kelompok Lain :

Suhu sama holding beda

iv

Suhu beda holding sama

2.6 Pembahasan ........................................................................................ 81

2.7 Kesimpulan dan Saran ........................................................................ 84

2.7.1 Kesimpulan............................................................................. 84

2.7.2 Saran ...................................................................................... 85

BAB III PENGUJIAN IMPACT ............................................................... 86



3.2.1 Definisi Kekuatan Impact ....................................................... 86

3.2.2 Macam-macam Metode Pengujian Impact............................... 87

3.2.3 Tipe dan Macam Notch Pada Spesimen Impact Pukul Takik ... 92

3.2.4 Macam-macam Patahan dan Sifatnya ...................................... 93

3.2.5 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kekuatan Impact .............. 95






Bentuk dan Dimensi Specimen ......................................... 102


3.4 Hipotesa ............................................................................................. 103

3.5 Pengolahan Data................................................................................. 103

3.5.1 Data Kelompok ....................................................................... 103

3.5.2 Data antar Kelompok (Beda Perlakuan) .................................. 106

3.6 Pembahasan ....................................................................................... 108


3.7.1 Kesimpulan............................................................................. 109

3.7.2 Saran ...................................................................................... 110

BAB IV PENGUJIAN TARIK .................................................................. 111


v


4.2.1 Definisi Kekuatan Tarik .......................................................... 111

4.2.2 Hubungan Tegangan dan Regangan ........................................ 112

4.2.3 Elastisitas dan Plastisitas ......................................................... 114

4.2.4 Hubungan Tegangan dan Regangan (Rekayasa-Sejati) ............ 118

4.2.5 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kekuatan Tarik ................. 120







4.3.2 Prosedur Pengujian.................................................................. 125

4.4 Hipotesa ............................................................................................. 126

4.5 Pengolahan Data................................................................................. 127

4.5.1 Data Kelompok ....................................................................... 127

4.5.2 Data antar Kelompok (Beda Perlakuan) .................................. 134

4.6 Pembahasan ....................................................................................... 138


4.7.1 Kesimpulan............................................................................. 155

4.7.2 Saran ...................................................................................... 155

BAB V PENGUJIAN JOMINY ................................................................ 156

5.1 Tujuan pengujian ................................................................................ 156


5.2.1 Sifat Kemampukerasan (Hardenability) Baja ........................... 156

5.2.2 Perubahan Mikrostruktur pada Pengerasan Baja ...................... 156

5.2.3 Macam-macam Metode Pengujian Kemampukerasan .............. 158

5.2.4 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kemampukerasan ............. 161




vi

Komposisi Spesimen ........................................................ 165



5.3.2 Prosedur Pengujian.................................................................. 167

5.4 Hipotesa ............................................................................................. 168

5.5 Pengolahan Data ................................................................................. 168

5.5.1 Data Kelompok ....................................................................... 168

5.5.2 Data antar kelompok ............................................................... 173

Dicari data dari kelompok lain yang :

Suhu sama holding beda .............................................. 173

Suhu beda holding sama .............................................. 176

5.6 Pembahasan ........................................................................................ 180


5.7.1 Kesimpulan ............................................................................. 184

5.7.2 Saran ....................................................................................... 185

BAB VI CASE HARDENING .................................................................... 186


6.2 Teori Dasar Case Hardening .............................................................. 186

6.2.1 Macam-macam Case Hardening ............................................. 186

6.2.2 Carburizing ............................................................................ 192

6.2.3 Pack Carburizing .................................................................... 193

6.2.4 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pack Carburizing ............. 198








6.4 Hipotesa ............................................................................................. 204

6.5 Pengolahan Data................................................................................. 205

vii

6.5.1 Data Kelompok ....................................................................... 205

6.5.2 Data antar Kelompok .............................................................. 206

Dicari dari kelompok Lain

Suhu sama media pendingin beda ..................................... 206

Suhu beda media pendingin sama ..................................... 208

6.6 Pembahasan ....................................................................................... 211


6.7.1 Kesimpulan............................................................................. 216

6.7.2 Saran ...................................................................................... 216

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 217

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Magnetisasi ............................................................................ 3

Gambar 1.2 Liquid Penetrant Test ............................................................. 4

Gambar 1.3 X-Ray .................................................................................... 4

Gambar 1.4 Ultrasonic .............................................................................. 5

Gambar 1.5 Visual Inspection ................................................................... 5

Gambar 1.6 Daerah Temperatur Perlakuan Panas ...................................... 9

Gambar 1.7 Martempering ........................................................................ 12

Gambar 1.8 Austempering ......................................................................... 13

Gambar 1.9 Proses Quenching dan Tempering .......................................... 13

Gambar 1.10 Diagram Fase Fe-Fe3C ........................................................... 17

Gambar 1.11 Transformasi Baja Euctectoid ................................................ 19

Gambar 1.12 Transformasi Baja Hypoeutectoid .......................................... 21

Gambar 1.13 Transformasi Baja Hypereutectoid ......................................... 22

Gambar 1.14 Substitution Solid Solution ..................................................... 26

Gambar 1.15 Interstitial Solid Solution ....................................................... 26

Gambar 1.16 Pendinginan Besi Murni ......................................................... 27

Gambar 1.17 Diagram TTT ......................................................................... 29

Gambar 1.18 TTT Diagram ......................................................................... 30

Gambar 1.19 Potongan Diagram TTT bagian atas ....................................... 31

Gambar 1.20 Potongan Diagram TTT bagian bawah ................................... 32

Gambar 1.21 Laju Pendinginan Quenching ................................................. 32

Gambar 1.22 Proses Pendinginan Lambat (Annealing) ................................ 33

Gambar 1.23 Quenching Terinterupsi .......................................................... 33

Gambar 1.24 Laju Pendinginan yang Menghasilkan Struktur

Pearlite dan Martensite .......................................................... 34

Gambar 1.25 Diagram TTT Hypoeuctectoid Steel ....................................... 35

Gambar 1.26 Diagram TTT Eutectoid Steel ................................................. 36

Gambar 1.27 Diagram TTT Hypereutectoid Steel ........................................ 37

Gambar 1.28 Diagram CCT ........................................................................ 37

Gambar 1.29 Pengaruh Paduan Terhadap suhu dan Komposisi Eutectoid .... 38

Gambar 1.30 Pergeseran Titik Eutectoid Akibat Dari Paduan ...................... 39

ix

Gambar 1.31 Grafik Pergeseran Titik Eutectoid .......................................... 40

Gambar 2.1 Skala Kekerasan Moh’s.......................................................... 42

Gambar 2.2 Brinell Test ............................................................................ 43

Gambar 2.3 Vickers Test Method ............................................................... 44

Gambar 2.4 Knoop Hardness Metode ........................................................ 45

Gambar 2.5 Pembentukan Butir ................................................................ 46

Gambar 2.6 Structure Simple Cubic .......................................................... 47

Gambar 2.7 Body Center Cubic ................................................................. 48

Gambar 2.8 FCC ....................................................................................... 48

Gambar 2.9 HCP ....................................................................................... 49

Gambar 2.10 BCT ....................................................................................... 49

Gambar 2.11 Macam struktur kristal Orthohombic ...................................... 50

Gambar 2.12 Macam-macam bentuk struktur kristal ................................... 51

Gambar 2.13 Macam-macam cacat titik ...................................................... 53

Gambar 2.14 Dislokasi dalam bidang slip ................................................... 54

Gambar 2.15 Susunan atomic dalam dislokasi ............................................. 55

Gambar 2.16 Susunan atomic dalam dislokasi ulir....................................... 55

Gambar 2.17 Susunan atomic dalam dislokasi campuran ............................. 56

Gambar 2.18 Macam-macam cacat 2 dimensi ............................................. 56

Gambar 2.19 Slip ........................................................................................ 57

Gambar 2.20 Twinning ................................................................................ 58

Gambar 2.21 Electrical Brinell Hardness Tester ......................................... 61

Gambar 2.22 Centrifugal Sand Paper Machine ........................................... 62

Gambar 2.23 Mikroskop Logam.................................................................. 62

Gambar 2.24 Kamera .................................................................................. 63

Gambar 2.25 Etsa ........................................................................................ 63

Gambar 2.26 Kertas Gosok ......................................................................... 64

Gambar 2.27 Batu Hijau.............................................................................. 64

Gambar 2.28 Pergeseran Titik Eutectoid ..................................................... 65

Gambar 2.29 Bentuk dan dimensi Spesimen ................................................ 66

Gambar 2.30 Diagram hubungan perlakuan panas dengan tingkat Kekerasan

pada Specimen Annealing 750˚C, 30 menit ............................ 80

Gambar 2.31 Diagram Hubungan Perlakuan Panas dengan Tingkat

Kekerasan .............................................................................. 82

x

Gambar 3.1 a. Mesin charpy b. Spesimen uji c. Prinsip Kerja Charpy ....... 88

Gambar 3.2 Efek temperature terhadap ketangguhan impact ..................... 89

Gambar 3.3 Prinsip pengujian Impact Izod ................................................ 90

Gambar 3.4 Prinsip Pengujian Tarik Kejut ................................................ 91

Gambar 3.5 Mesin Pengujian Puntir Kejut ................................................ 91

Gambar 3.6 Bentuk Notch V ..................................................................... 92

Gambar 3.7 Bentuk Notch Key Hole .......................................................... 92

Gambar 3.8 Bentuk Notch U ..................................................................... 92

Gambar 3.9 Patahan Getas ........................................................................ 93

Gambar 3.10 Patahan Liat ........................................................................... 94

Gambar 3.11 Patahan Campuran ................................................................. 94

Gambar 3.12 Pengaruh bentuk Ukuran Notch .............................................. 95

Gambar 3.13 Kurva Pengaruh kadar karbon pada impact strength ............... 96

Gambar 3.14 Pengaruh Temperatur pada impact strength ............................ 96

Gambar 3.15 Pengaruh Ketebalan Bahan terhadap Impact Strength ............. 98

Gambar 3.16 Hubungan Tensile Strength dengan Impact Strength .............. 99

Gambar 3.17 Charpy Impact testing Machine ............................................. 99



Gambar 3.20 Bentuk dan dimensi Spesimen ................................................ 102

Gambar 3.21 Diagram Hubungan Energi Patah dengan berbagai

Macan Perlakuan ................................................................... 107

Gambar 4.1 Free Body Diagram ............................................................... 111

Gambar 4.2 Diagram Tegangan-Regangan ................................................ 112

Gambar 4.3 Metode Offset ........................................................................ 114

Gambar 4.4 Garis Modulus ....................................................................... 115

Gambar 4.5 Kurva tegangan – regangan rekayasa dan sejati ...................... 119

Gambar 4.6 Pengaruh kadar karbon terhadap kekuatan tarik ...................... 120

Gambar 4.7 Mesin Uji Tarik ..................................................................... 123

Gambar 4.8 Jangka Sorong Digital ............................................................ 123

Gambar 4.9 Spidol .................................................................................... 123


Gambar 4.11 Bentuk dan Dimensi Spesimen ............................................... 125

xi

Gambar 4.12 Grafik Hubungan Tegangan (Rekayasa+Sejati) regangan

(rekayasa) pada spesimen tanpa perlakuan .............................. 137

Gambar 4.13 Grafik Hubungan regangan (Rekayasa+Sejati) Kontraksi pada

Specimen tanpa perlakuan ...................................................... 139

Gambar 4.14 Grafik Hubungan tegangan (rekayasa+sejati) Kontraksi pada

Spesimen Tanpa Perlakuan .................................................... 141

Gambar 4.15 Diagram Perubahan Diameter tiap segmen pada spesimen Tanpa

Perlakuan ............................................................................... 143

Gambar 4.16 Grafik Hubungan Tegangan (Rekayasa+Sejati) Regangan

(Rekayasa) pada Spesimen dengan Perlakuan Martempering

500˚C holding 25 menit ......................................................... 145

Gambar 4.17 Grafik Hubungan Regangan (Rekayasa+sejati)-Kontraksi pada

Specimen dengan perlakuan Martempering 500˚holding

25 menit ................................................................................. 147

Gambar 4.18 Grafik hubungan Tegangan (Rekayasa_+Sejati)-Kontraksi

pada Specimen dengan perlakuan Martempering 500˚C

holding 25 menit .................................................................... 149

Gambar 4.19 Diagram Perubahan Diameter Tiap Segmen pada Spesimen

Dengan Perlakuan Martempering 500˚C holding 25 menit ..... 151

Gambar 4.20 Grafik Hubungan Tegangan-regangan pada berbagai

Perlakuan Panas ..................................................................... 153

Gambar 5.1 Struktur hidro baja dan berbagai kadar karbonnya .................. 157

Gambar 5.2 Mikrostruktur Baja Karbon .................................................... 158

Gambar 5.3 Jominy Test ............................................................................ 160

Gambar 5.4 Grafik Metode Grossman ....................................................... 160


Gambar 5.6 Stopwatch .............................................................................. 162

Gambar 5.7 Spidol .................................................................................... 163

Gambar 5.8 Dapur Listrik ......................................................................... 163

Gambar 5.9 Penjepit Spesimen .................................................................. 164

Gambar 5.10 Bejana Pendinginan ............................................................... 164

Gambar 5.11 Electrical Brinell Hardness Test ............................................ 165


Gambar 5.13 Bentuk dan dimensi spesimen ................................................ 167

xii

Gambar 5.14 Grafik Hubungan kekerasan dan jarak penyemprotan Data

Kelompok dengan Tanpa Perlakuan ....................................... 179

Gambar 5.15 Grafik Hubungan Kekerasan dan Jarak penyemprotan Spesimen

Data Kelompok Suhu 900˚C dengan Variasi Holding Time .... 181

Gambar 5.16 Grafik Hubungan Kekerasan dan Jarak Penyemprotan Spesimen

Data Kelompok Holding 20’ dengan variasi suhu................... 183

Gambar 6.1 Flame Hardening ................................................................... 190

Gambar 6.2 Induction hardening ............................................................... 191

Gambar 6.3 Elektrolit Bath Hardening ...................................................... 191

Gambar 6.4 Pack Carburizing ................................................................... 194

Gambar 6.5 Difusi karbon secara interstisi ................................................ 194

Gambar 6.6 Difusi Interstitial ................................................................... 195

Gambar 6.7 Difusi Vacancy ...................................................................... 195

Gambar 6.8 Difusi Substitusi..................................................................... 196

Gambar 6.9 Grafik Media Pendingin terhadap Pack carburizing ............... 200

Gambar 6.10 Kotak baja.............................................................................. 201

Gambar 6.11 Dapur Listrik ......................................................................... 201

Gambar 6.12 Microhardness Vickers tester ................................................. 201

Gambar 6.13 Alat Penimbang ..................................................................... 202



Gambar 6.16 Bentuk dan Dimensi Bahan .................................................... 204

Gambar 6.17 Grafik Hubungan Kekerasan dengan Carburizing 800˚C

30 menit, dan Tanpa Perlakuan .............................................. 210


30 menit dan Variasi Media Pendingin ................................... 212


30 menit Media pendingin Air Garam dan variasi

Temperatur ............................................................................ 214

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Fase-fase yang terdapat pada Pendinginan besi murni ................ 28

Tabel 2.1 Macam-macam Struktur Kristal ................................................. 50

Tabel 2.2 Data Spesimen Tanpa Perlakuan ................................................ 68

Tabel 2.3 Data Spesimen Annealing 750oC Holding 30 menit .................... 70

Tabel 2.4 Variasi Suhu dengan waktu Holding .......................................... 74

Tabel 2.5 Analisa Varian ........................................................................... 77

Tabel 2.6 Data Spesimen Martempering 30 menit ..................................... 78

Tabel 2.7 Data Spesimen Hardening 30 menit ........................................... 78

Tabel 2.8 Data Spesimen Annealing 30 menit ............................................ 79

Tabel 2.9 Data Spesimen Normalizing 30 menit ........................................ 79

Tabel 3.1 Data Pengujian Impact Charpy dengan Berbagai

Macam Perlakuan ...................................................................... 106

Tabel 4.1 Pertambahan panjang, beban, dan diameter saat pengujian ......... 127

Tabel 4.2 Perubahan diameter tiap segmen ................................................ 128

Tabel 4.3 Hasil pengolahan data spesimen tanpa perlakuan ....................... 130

Table 4.4 Pertambahan panjang, beban, dan diameter saat pengujian

Martempering 500oC, holding 25 menit ..................................... 131

Tabel 4.5 Perubahan diameter tiap segmen ................................................ 131

Tabel 4.6 Hasil pengolahan data spesimen perlakuan Martempering 500oC

Holding 25 menit ....................................................................... 134

Tabel 4.7 Pertambahan panjang, beban, dan diameter saat pengujian spesimen

perlakuan Normalizing 900oC holding 25 menit ......................... 134


perlakuan Annealing 900oC holding 25 menit............................. 135


perlakuan Hardening 900oC holding 25 menit ............................ 136

Tabel 5.1 Perbedaan metode Jominy dan Grossman ................................... 161

Tabel 5.2 Spesimen Tanpa Perlakuan ........................................................ 168

Tabel 5.3 Spesimen dengan Perlakuan 900oC holding 20 menit ................ 171

Tabel 5.4 Spesimen dengan Perlakuan 900oC holding 20 menit ................. 174

xiv








Tabel 6.1 Tabel Pengaruh Media Pendingin terhadap Pack Carburizing .... 200

Tabel 6.2 Data Pack Carburizing Tanpa Perlakuan .................................... 205

Tabel 6.3 Data Kelompok C4 800oC 30 menit (air garam) ......................... 206

Tabel 6.4 Data Kelompok A1 800oC 30 menit (oli) .................................... 206

Tabel 6.5 Data Kelompok D1 800oC 30 menit (air) .................................... 207

Tabel 6.6 Data Kelompok B3 800oC 30 menit (udara) ............................... 207

Tabel 6.7 Data Kelompok A2 850oC 30 menit (air garam) ......................... 208

Tabel 6.8 Data Kelompok C1 900oC 30 menit (air garam) ......................... 208

Tabel 6.9 Data Kelompok B4 950oC 30 menit (air garam) ......................... 209

1 Laboratorium Pengujian Bahan

Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2012/2013

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Saat ini kita ketahui bahwa teknologi berkembang dengan pesat.

Perkembangan ini berbanding lurus dengan kebutuhan hidup manusia, dengan

memperhatikan kualitas bahan. Oleh karena itu banyak temuan – temuan baru

oleh para ahli untuk menciptakan hal dengan teknologi canggih dan dapat

bersaing dengan hyper-eutectoid lain. Sehingga suatu alat harus terbuat dari bahan

yang berbeda dam nemiliki karakteristik berbeda pula, sehingga pemilihan

material yang tepat merupakan suatu keharusan.

Karena itu diperlukan adanya pengujian material yang akan digunakan

sebelum diputuskan layak tidaknya material tersebut dipakai. Secara mekanik,

pengujian yang dilakukan harus dapat melihat sifat mekanik pada material

tersebut.

Pada kenyataannya, suatu bahan memiliki sifat tertentu yang sesuai

keinginan dan sekaligus memiliki sifat lain yang tidak sesuai dengan keinginan

dan kebutuhan. Misalnya saja besi yang kuat tetapi mudah berkarat atau baja yang

ulet tetapi mudah aus. Untuk mempertahankan sifat baik suatu bahan sekaligus

menghilangkan sifat buruknya, diperlukan rekayasa bahan. Suatu bahan dapat

diberi perlakuan tertentu atau dapat dipadu dengan bahan lain sehingga sifat baik

akan muncul dan sifat buruk akan hilang. Salah satu perlakuan pada material

adalah perlakuan panas (heat treatment).

Pada umumnya perlakuan ini dilakukan pada baja, mengingat baja

merupakan logam yang paling sering dimanfaatkan untuk pembuatan berbagai

komponen mesin dan alat mekanik. Karena itu, analisis pengaruh perlakuan panas

terhadap sifat-sifat mekanik baja perlu diperhatikan.

1.2 Teori Dasar Pengujian Bahan

Teori dasar pengujian bahan sangat penting dipahami sebelum kita

melakukan pengujian pada suatu material. Hal tersebut merupakan suatu dasar



yang harus kita kuasai agar dalam penerapan untuk pengujian benda uji bisa

disesuaikan dengan kebutuhan konstruksi mesin yang akan kita buat.

1.2.1 Pengujian Bahan

Dalam pengujian bahan, ada dua cara untuk mengujinya, yaitu dengan

cara pengujian destructive dan pengujian non-destructive.

a. Pengujian Destructive

Pengujian destructive yaitu pengujian untuk mengetahui

performa struktur spesimen atau sifat material dalam pembebanan

tetap atau berubah-ubah dengan merusak material. Contoh : uji tarik,

uji impact. Klasifikasi uji mekanisnya adalah :

1) Uji tarik (Tensile test)

Uji tarik dilakukan untuk menentukan kekuatan tarik, lentur

dengan menarik suatu bahan. Sehingga kita akan mengetahui

spesifikasi bahan terhadap reaksi tenaga tarikan.

2) Uji lengkung (bending test)

Uji lengkung dilakukan untuk mengukur kekuatan material

akibat pembebanan. Atau untuk mengetahui kemampuan bahan

menerima beban tegangan tanpa menyebabkan deformasi.

3) Uji impact

Jenis-jenis logam tertentu dapat menahan beban statis yang berat

tetapi mudah patah walaupun berada di bawah tekanan beban

dinamis yang ringan sekalipun.

4) Uji fatigue

Kecenderungan logam untuk patah atau rusak jika menerima

beban atau tegangan berulang-ulang, dimana besar atau

tegangan tersebut jauh di bawah batas kekuatan elastis logam

tersebut. Jadi tujuan dari uji fatigue adalah menentukan masa

kerja dari suatu material.



5) Uji kekerasan

Kemampuan material logam menerima gaya berupa penetrasi,

pengikisan, ataupun penggoresan sebelum terjadi perubahan

bentuk.

b. Pengujian Non-destructive

Pengujian Non-destructive adalah teknik analisis yang

digunakan dalam ilmu pengetahuan dan industri untuk mengamati

sifat komponen, material tanpa menyebabkan kerusakan. Contohnya

adalah uji ketebalan dengan gelombang ultrasonic. Klasifikasi

pengujian Non-destructive yaitu :

1) Magnetisasi

Pengujian magnetisasi pada bahan atau material dengan bentuk

tidak beraturan dapat digunakan metode magnetisasi setempat,

dengan menggunakan produk pada bagaian yang akan diperiksa.

Medan magnet yang terjadi adalah melingkar disekitar antara

kedua prod dan cacat yang letaknya tegak lurus medan magnet

yang terjadi dapat terdeteksi.

Gambar 1.1 Magnetisasi

Sumber : Anonymous 1 : 2012



2) Liquid Penetrant Test

Metode Liquid Penetrant digunakan untuk menemukan cacat di

permukaan terbuka dari material solid baik dari bagian atau non-

logam. Caranya adalah dengan memberikan cairan berwarna

terang dan cairan ini harus memiliki daya penetrasi dan

viskositas yang rendah agar dapat masuk pada cacat di

permukaan material. Cacat akan nampak jelas jika perbedaan

warna sangat kontras.

Gambar 1.2 Liquid Penetrant Test


3) X-Ray

Menemukan cacat pada material dengan menggunakan sinar X.

Prinsipnya sinar-X dipancarkan menembus material yang

diperiksa. Saat menembus objek, sebagian sinar akan diserap

sehingga intesitasnya berkurang. Jika ada cacat pada material

maka intesitasnya yang terekam pada film tentu akan bervariasi.

Gambar 1.3 X-Ray Sumber : Anonymous 3 : 2012



4) Ultrasonic

Prinsip yang digunakan adalah prinsip gelombang suara.

Gelombang suara yang dirambatkan pada spesimen uji dan

sinyal ditransmisikan kemudian dipantulkan untuk diamati.

Gambar 1.4 Ultrasonic


5) Visual Inspection

Metode ini bertujuan menemukan cacat atau retak permukaan

dan korosi dalam hal ini menggunakan media alat bantu

boroskop.

Gambar 1.5 Visual Inspection Sumber : Anonymous 5 : 2012

1.2.2 Sifat Mekanik Logam

Sifat mekanik logam adalah suatu sifat terpenting karena sifat

mekanik logam menyatakan kemampuan suatu logam untuk menerima



beban atau gaya dari luar tanpa mengalami kerusakan pada logam

tersebut.Beberapa sifat-sifat mekanik antara lain:

1. Kekuatan (Strength) [N/mm3, kg/mm2, lb/in2]

Merupakan kemampuan suatu bahan untuk menerima tegangan tanpa

menyebabkan bahan tersebut patah. Kekuatan ada beberapa macam

tergantung pada jenis beban yang bekerja. Contohnya: kekuatan

tarik,tekan, geser, torsi, dan kekuatan lengkung.

2. Kekerasan (Hardness) [BHN, VHN, HRc]

Kekerasan adalah kemampuan suatu material untuk menerima

penetrasi benda runcing, goresan, kikisan tanpa mengalami deformasi.

3. Kekenyalan (Elasticity) [%]

Kekenyalan merupakan kemampuan suatu bahan untuk menerima

tegangan atau beban tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan

bentuk (deformasi).

4. Plastisitas (Plasticity) [%]

Merupakan kemampuan bahan untuk mengalami sejumlah deformasi

platis (permanen) tanpa mengakibatkan terjadinya kerusakan.

Mekanisme yang mempunyai plastisitas yang tinggi dikatakan sebagai

material yang ulet (ductile), sedangkan material yang mempunyai

plastisitas rendah dikatakan sebagai material yang getas (brittle).

5. Ketangguhan (Toughness) [kg/mm]

Merupakan kemampuan bahan untuk menyerap energi tanpa

mengakibatkan terjadinya kerusakan.

6. Kekakuan (stiffness)

Kemampuan suatu bahan untuk menerima tegangan atau beban tanpa

mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk (deformasi) atau defleksi.

7. Kelelahan (Fatigue) [siklus]

Merupakan kecenderungan bahan untuk patah apabila menerima

tegangan berulang-ulang yang besarnya jauh di bawah batas kekakuan

elastisitas.



8. Mulur (Creep) [siklus]

Menyatakan kecenderungan logam mengalami deformasi platis yang

besarnya merupakan fungsi waktu saat menerima beban yang

besarnya tetap.

Faktor yang mempengaruhi sifat mekanik:

1. Kadar karbon

Semakin tinggi kadar karbon maka kekerasan akan semakin tinggi

namun akan menjadi rapuh. Kandungan karbon ini juga

mempengaruhi keuletan, ketangguhan, maupun sifat mampu mesin.

2. Unsur kimia

Penambahan unsur kimia pada baja dapat mempengaruhi sifat

mekaniknya.Pembebanan karbon pada logam akan membuat logam

semakin keras tapi rapuh. Unsur kimia yang dapat bersenyawa antara

lain:

a. Nikel untuk meningkatkan.

- Meningkatkan kekuatan dan kekerasan.

- Meningkatkanketahanan terhadap korosi.

- Meningkatkankeuletan dan tahan gesek.

b. Chromium, untuk

- Menambah kekerasan baja.

- Membentuk karbida.

- Menambah keuletan, sehingga baik untuk pegas.

3. Ukuran butir

Ukuran butir pada baja sangat berpengaruh. Ukuran butir yang besar

dan homogen membuat baja mempunyai sifat yang ulet. Sedangkan

untuk ukuran butir yang kecil dan tidak homogen maka baja tersebut

akan bersifat kaku dan keras.

4. Fasa dan struktur

Fasa dapat mempengaruhi sifat mekanik logam, karena pada tiap-tiap

fasa pada logam memiliki struktur mikro sendiri dengan sifat



mekanik, fisik dan kimia yang berbeda-beda, misalnya fasa

martensite memiliki sifat-sifat keras, rapuh, magnetic dengan nilai

kekerasan 650-700 BHN. Jadi dapat dikatakan fasamartensite

memiliki kekerasan yang lebih tinggi daripada ferrite. Logam yang

memiliki struktur yang teratur mempunyai sifat mekanik yang lebih

baikdibandingkan denganlogam yang strukturnya tidak teratur sebab

tegangan dalam yang timbul lebih besar. Tegangan didalam

berbanding terbalik dengan sifat mekanik.

5. Cacat

Cacat terjadi kemungkinan besar selama proses pertumbuhan kristal

atau pada proses heat treatment (perlakuan panas). Cacat ini

dibedakan menajdi cacat titik, cacat garis, cacat bidang, dan cacat

ruang. Cacat yang terjadi pada logam menyebabkan kerusakan pada

struktur logam misalnya terjadinya kekosongan (vacancy), sisipan

dan slip. Kerusakan ini menyebabkan menurunnya sifat mekanik

logam.

6. Endapan

Reaksi pengendapan merupakan kebalikan dari reaksi pelarutan yang

terjadi akibat proses pendinginan. Pengendapan terjadi bila logam

didinginkan sampai daerah suhu dan fasa setelah larut yang

dipengaruhi laju waktu pendinginan. Pada laju waktu pendinginan

cepat terjadi endapan serta fasa dan pada laju pendinginan lambat

dapat terjadi endapan dua fasa sehingga pengendapan yang terjadi

berpengaruh pada sifat mekanik logam.

Mengenai sifat mekanik ini, dikenal 2 macam pembebanan, yaitu:

1. Pembebanan statik

Yaitu pembebanan yang sifatnya statik atau besarnya tetap atau

berubah-ubah dengan sangat lambat.

2. Pembebanan dinamik

Yaitu pembebanan yang besarnya beban berubah-ubah atau dinamis.



1.2.3 Perlakuan Panas

Perlakuan panas adalah suatu metode yang digunakan untuk

mengubah sifat logam dengan cara mengubah struktur mikro melalui proses

pemanasan dan pengaturan kecepatan pendinginan dengan atau tanpa

merubah komposisi kimia logam yang bersangkutan. Tujuan proses

perlakuan panas yaitu untuk menghasilkan sifat-sifat logam yang

diinginkan. Macam-macam perlakuan panas yaitu :

a. Perlakuan Panas Fisik

1. Hardening

Perlakuan panas yang bertujuan untuk memperoleh

kekerasan maksimum pada logam baja. Baja tersebut

dipanaskan dan selanjutnya ditahan. Untuk baja eutectoid

dipanaskan sampai (20-30)oC di atas AC3 dan untuk baja

hypoeutectoid dan hyper-eutectoid dipanaskan sampai (20-30)oC

di atas AC1, kemudian didinginkan cepat di dalam air atau

tergantung pada komposit kimia, bentuk dan dimensinya.

Kecepatan pendingan harus sesuai supaya terjadi transformasi

yang sempurna dari austenite menjadi martensite. Kekerasan

maksimum yang dicapai tergantung kadar karbon. Semakin

tinggi kadar karbon semakin tinggi kekerasan maksmimum yang

didapat.

Gambar 1.6 Daerah Temperatur Perlakuan Panas

Sumber : Smith, WF (1982 : 463)



2. Annealing

Merupakan perlakuan panas yang digunakan untuk

meningkatkan keuletan, menghilangkan tegangan dalam,

menghaluskan ukuran butir dan meningkatkan sifat mampu

mesin. Tahapan dari proses Annealing ini dimulai dengan

memanaskan logam (paduan) sampai temperatur tertentu,

menahan pada temperatur tertentu tadi selama beberapa waktu

tertentu agar tercapai perubahan yang diinginkan lalu

mendinginkan logam atau paduan tadi dengan laju pendinginan

yang cukup lambat.

Proses Annealing terdiri dari beberapa tipe yang

diterapkan untuk mencapai sifat-sifat tertentu sebagai berikut :

a. Full Annealing

Merupakan proses perlakuan panas untuk

menghasilkan perlite yang kasar (coarse pearlite) tetapi

lunak dengan pemanasan sampai austenitisasi dan

didinginkan dengan dapur, memperbaiki ukuran butir serta

dalam beberapa hal juga memperbaiki machinability.

b. Spheroidized annealing

Setiap metode dimana speroid terbentuk disebut anil

spheroidized. Jika produk anil berisi gelembung-

gelembung dari cementite dalam matriks ferrite pada

mikro dan itu disebut sebagai sebuah benda yang bulat.

Secara umum mikro ini dibentuk oleh berbagai cara, yaitu:

1. Hardening dan suhu temper

2. Menyelenggarakan produk pada suhu di bawah suhu

A1

3. Konduktivitas thermal sekitar A1

c. Stress relief annealing

Dalam proses ini baja dingin dipanaskan pada suhu

sekitar 5250C yaitu tepat di bawah temperatur



rekristalisasi. Jadi karena pemanasan ini, tidak ada

perubahan dalam struktur mikrokristal. Spesimen

disimpan pada suhu sekitar 2-3 jam dan kemudian

mengalami pendinginan udara karena tidak ada perubahan

struktur mikro proses. Pemanasan ini tidak memiliki

pengaruh yang merugikan terhadap kekerasan dan

kekuatan bahan. Proses Annealing mengurangi mikro

deformasi produk selama proses permesinan.

3. Normalizing

Perlakuan panas yang dilakukan dan digunakan untuk

menghaluskan struktur bahan butiran yang mengalami

pemanasan berlebihan (overheated). Menghilangkan tegangan

dalam, meningkatkan permesinan dan memperbaiki sifat

mekanik material. Prosesnya dengan pemanasan sampai (30⁰-

50⁰)C di atas AC3 dan didinginkan pada udara sampai

temperatur ruang. Pendinginan disini lebih cepat daripada full

annealing, sehingga pearlite yang terjadi menjadi lebih halus,

sehingga lebih kuat dan keras dibandingkan dengan yang

diperoleh Annealing. Normalizing juga menghasilkan struktur

kimia yang lebih homogen sehingga memberi responnya lebih

baik terhadap proses pengerasan (Hardening) karena itu, baja

yang akan dikeraskan perlu di normalizing terlebih dahulu. Pada

Normalizing hendaknya tidak dilakukan pemanasan terlalu

tinggi karena butiran kristal austenite yang terjadi akan selalu

besar sehingga perbandingan lambat akan diperoleh butir

pearlite atau ferrite yang kasar dan mengakibatkan kekurangan

keuletan atau ketangguhan.

4. Tempering

Digunakan untuk mengurangi tegangan sisa, melunakkan

bahan setelah di hardening dan meningkatkan keuletan. Hal ini

karena baja yang dikeraskan dengan pembentukan martensite



biasanya sangat getas sehingga tidak cukup baik untuk berbagai

pemakaian. Pembentukan martensite juga menggunakan

tegangan sisa yang sangat tinggi dan kurang menguntungkan

karena itu setelah pergeseran diikuti tempering. Prosesnya

adalah dengan memanaskan baja berstruktur martensite sampai

di bawah suhu kritis, ditahan kemudian dipanaskan kembali

pada temperatur di bawah eutectoid untuk melunakkan

martensite dengan mengubah strukturnya menjadi partikel besi

karbit ferrite. Macam-macam tempering yaitu :

a. Martempering

Merupakan perbaikan dari prosedur quenching dan

digunakan untuk mengurangi distorsi dan chocking selama

pendinginan. Caranya benda kerja dipanaskan sampai ke

temperatur pengerasannya dengan cara yang biasa,

medium yang digunakan adalah cairan garam. Temperatur

cairan garam tersebut dijaga konstan di atas temperatur Ms

dari baja yang bersangkutan. Benda kerja yang diproses

didiamkan dalam cairan garam tersebut sampai temperatur

di seluruh bagian benda homogen, tetapi tidak terlalu lama

karena bisa mengakibatkan bertransformasi menjadi fasa-

fasa yang lebih lunak seperti pearlite dan bainite.

Gambar 1.7 Proses Martempering




b. Austempering Tujuannya adalah meningkatkan ductility, ketahanan

impact dan mengurangi distorsi. Struktur yang dihasilkan

adalah bainite. Austempering adalah proses perlakuan

panas yang dikembangkan langsung dari diagram

transformasi isothermal untuk memperoleh struktur yang

seluruhnya bainite. Pendinginan dilakukan dengan

quenching sampai temperatur di atas Ms dan dibiarkan

demikian sampai transformasi menjadi bainite selesai.

Gambar 1.8 Proses Austempering


Gambar 1.9 Proses Quenching dan Tempering




Tujuannya adalah meningkatkan ductility ketahanan

impact dan mengurangi distorsi struktur yang dihasilkan

bainite.

b. Perlakuan Panas Kimiawi

1. Carburizing

Suatu proses penjernihan lapisan permukaan baja dengan

karbon baja yang diikuti dengan hardening akan mendapatkan

kekerasan permukaan yang sangat tinggi, sedang bagian

tengahnya tetap lunak. Macam-macam carburizing:

a) Pack Carburizing

Prosesnya material dimasukkan dalam kotak yang berisi

medium kimia aktif padat. Kotak tersebut dipanaskan

sampai 900-950oC.

b) Paste Carburizing

Medium kimia yang digunakan berbentuk pasta.Prosesnya

yaitu bagian yang dikeraskan ditutup dengan pasta dengan

ketebalan 3-4 mm kemudian dikeringkan dan dimasukkan

dalam kotak, prosesnya dilakukan pada 920-930oC.

c) Gas Carburizing

Di sini logam dilepaskan dalam atmosfir yang

mengandung karbon yaitu gas alam maupun gas buatan

bainite kerja dipanaskan 850-900oC.

d) Liquid Carburizing

Proses Carburizing dilakukan pada medium kimia akfif

cair komposisi medium kimianya adalah soda abu, NaCl,

SiC, dan kadang-kadang dilengkapi NH4Cl. Suhu proses

antara 850-900oC.

2. Nitriding

Proses ini merupakan proses penjenuhan permukaan baja

dengan nitrogen yaitu dengan cara melakukan holding dalam



waktu yang agak lama pada temperatur 480-650oC dalam

lingkungan amoniak (NH3). Macam-macamnya:

a. Straight Nitriding

Digunakan untuk meningkatkan kekerasan, ketahanan

gesek dan fatigue.

b. Anti Corosion Nitriding

Bahan yang digunakan biasanya besi tuang dan baja

paduan. Derajat kelarutan nitrogen yang dapat dicapai

adalah 30-50 %.

3. Cyaniding

Proses ini merupakan proses penjernihan permukaan baja

dengan unsur karbon dan nitrogen, bertujuan untuk

meningkatkan kekerasan, ketahanan gesek dan kelelahan. Bila

proses ini dilakukan di udara disebut karbon nitriding,

macamnya:

a. High Temperature Liquid Cyaniding

b. High Temperature Gas Cyaniding

c. Low Temperature Liquid Cyaniding

d. Low Temperature Gas Cyaniding

e. Low Temperature Solid Cyaniding

4. Sulphating

Perlakuan panas yang digunakan untuk meningkatkan

ketahanan gesek dari bagian-bagian mesin maupun alat-alat

tertentu dari bahan HSS jalan penjenuhan permukaan sulfur.

c. Perlakuan Panas Permukaan yang Lain

1. Flame Hardening

Prosesnya dengan pemanasan cepat permukaan baja di atas

temperatur kritisnya dengan menggunakan gas oksigetilen,

selanjutnya diikuti dengan pendingan.



2. Electrolite Bath Hardening

Pemanasan yang dilakukan dalam suatu larutan elektrolit

yang biasanya digunakan adalah 5% - 10% Sodium Karbonat

dan digunakan arus DC. Pada tegangan tinggi 200-220 V.

Prosesnya yaitu pada baja dipakai sebagai katoda, sehingga

terbentuk gelembung-gelembung hidrogen tipis. Karena

konduktivitas dari gelembung hidrogen rendah sehingga arus

meningkat cepat pada katoda. Akibatnya katoda mengalami

pemanasan pada temperatur yang sangat tinggi (2000oC).

Logam yang akan dikeraskan tersebut dicelupkan dalam

elecktrolit sedalam bagian yang akan dikeraskan. Setelah

dipanaskan aliran listrik diputus dan elektrolit digunakan

sebagai media quenching.

3. Induction Surface Hardening

Pemanasan yang dilakukan dengan menggunakan arus

listrik frekuensi tinggi. Logam yang berbentuk silindris

diletakkan pada indikator ini. Jadi pemanasan permukaan

dipengaruhi oleh frekuensi dan waktu pemanasan. Pendinginan

dilakukan dengan penyemprotan air setelah proses pemanasan

selesai.

Proses perlakuan panas ada 3 tahap uji yaitu :

a. Heating

Proses perlakuan panas pada suhu tertentu dan dalam waktu tertentu

untuk mencapai struktur tertentu.

b. Holding

Proses perlakuan panas dengan suhu yang telah ditetapkan dan dalam

metode tertentu untuk memperoleh sturktur atom yang seragam

c. Cooling Proses pendinginan yang dilakukan agar struktur atom yang

diinginkan tetap. Proses pendinginan ada 3 macam yaitu : udara,

dapur, dan quenching.



1.2.4 Diagram Fase Fe-Fe3C

Dalam besi cair karbon dapat larut, tetapi dalam keadaan padat

kelarutan karbon dalam besi akan terbatas. Selain sebagai larutan padat,

besi, dan karbon juga dapat membentuk senyawa interstitial, eutectid dan

juga eutectoid atau mungkin karbon terpisah menjadi grafit.

Banyak diagram yang menerangkan keseimbangan untuk baja karbon,

tetapi yang paling kompleks adalah diagram keseimbangan Fe-Fe3C.

Diagram fase Fe-Fe3C adalah diagram yang menampilkan hubungan antara

temperatur dimana terjadi perubahan fasa selama proses pendinginan lambat

dan pemanasan lambat dengan kandungan karbon (%C).

Gambar 1.10 Diagram fase Fe-Fe3C Sumber : Anonymous 7 : 2012



a. Transformasi pada Diagram Fe-Fe3C

Ada tiga macam transformasi paduan besi karbon yaitu:

A. Transformasi Baja Eutectoid (0,8%)

Transformasi yamg dibahas adalah transformasi yang

terjadi pada kondisi equilibrium. Untuk pembahasan ini

digunakan diagram fase Fe-Fe3C.

Baja eutectoid, paduan besi - karbon dengan kadar karbon,

C = 0,8% adalah paduan dengan komposisi eutectoid. Pada

temperatur di atas garis liquidus berupa larutan cair (liquid).

Bila temperatur diturunkan secara perlahan, pada saat mencapai

garis liquidus (di titik 1) akan mulai terbentuk inti austenite

yang selanjutnya akan tumbuh menjadi dendrite austenite.

Pembekuan selesai di titik 2 (pada garis solidus). Seluruhnya

sudah menjadi austenite. Pada pendinginan selanjutnya tidak

terjadi perubahan hingga temperatur mencapai titik 3, di garis

A1, temperatur kritis bawah. Di sini austenite yang mempunyai

komposisi eutectoid ini akan mengalami reaksi eutectoid :

Austeniteferrite + cementite (pearlite)

Terbentuknya pearlite ini dimulai dengan terbentuknya inti

cementite (biasanya pada batas butir austenite). Inti ini akan

bertumbuh dengan mengambil sejumlah karbon dari austenite

disekitarnya (cementite, Fe3C, mengandung 6,67% C sedang

austenite mengandung 0,8% C). karenanya austenite di sekitar

inti cementite itu akan kehabisan karbon dan austenite dengan

kadar karbon yang sangat rendah ini pada temperatur ini akan

menjadi ferrite (transformasi allotropik). Ferrite ini juga akan

bertumbuh, yaitu dengan mengambil besi dari austenite

disekitarnya, sehingga austenite disekitar ferrite itu akan

kelebihan karbon dan mulai membentuk cementite di sebelah

ferrite yang ada. Demikian selanjutnya sampai seluruh austenite

habis, dan yang terjadi adalah suatu struktur yang berlapis-lapis



(lamellar) yang terdiri dari lamel-lamel cementite-ferrite-

cementite. Struktur ini dinamakan pearlite.

Gambar 1.11 Transformasi Baja Eutectoid


B. Transformasi Baja Hypo-eutectoid (%C < 0,8%)

Sebagai contoh untuk pembahasan pada baja hypo-

eutectoid ini diambil baja dengan 0,25% C. Paduan ini akan

mulai membeku pada titik 1 dengan membentuk inti ferrite

delta, yang nanti akan tumbuh menjadi dendrit ferrite delta.

Hingga temperatur mencapai titik 2 (temperatur Hyper-

eutectoid) paduan terdiri dari ferrite delta dan liquid. Pada titik 2

akan terjadi reaksi hyper-eutectoid :

Ferrite delta + liquid austenite

Pada paduan ini tidak semua liquid habis dalam reaksi itu,

sehingga pada temperatur sedikit di bawah titik 2 struktur terdiri

dari liquid dan austenite. Makin rendah temperatur makin



banyak liquid yang menjadi austenite sehingga pada titik 3

seluruhnya sudah menjadi austenite.

Perubahan berikutnya baru akan terjadi pada titik 4 (pada

A3), akan mulai terjadi transformasi allotropik γ menjadi α.

Transformasi ini dimulai dengan terbentuknya initi – inti ferrite

pada batas butir austenite. Austenite pada paduan ini

mengandung 0,25% C sedang ferrite di temperatur ini hanya

mampu melarutkan sedikit sekali karbon, karena itu austenite

yang akan menjadi ferrite harus mengeluarkan kabonnya

ssehingga sisa austenite akan menjadi lebih kaya karbon. Makin

rendah temperaturnya makin banyak ferrite yang terjadi, makin

tinggi kadar karbon pada sisa austenite (komposisi austenite

akan mengikuti garis A3). Pada saat mencapai titik 5 masih ada

0,25/0,80% austenite, kadar karbonnya 0,80% (komposisi

eutectoid). Sisa austenite ini selanjutnya akan mengalami reaksi

eutectoid menjadi pearlite. Pada temperatur di bawah A1 paduan

akan terdiri dari ferrite (hyper-eutectoid) dan pearlite.

Setelah selesainya reaksi eutectoid ini struktur akan terdiri

dari ferritehypo-eutectoid dan pearlite. Ferritehypo-eutectoid

adalah ferrite yang terbentuk sebelum terjadinya reaksi

eutectoid, istilah ini digunakan untuk membedakannya dengan

ferrite yang terbentuk pada saat reaksi eutectoid (ferrite yang

terdapat pada pearlite). Pada pendinginan selanjutnya sudah

tidak lagi terdapat perubahan fase dan strukturnya tetap terdiri

dari butir-butir kristal ferrite dan butir kristal pearlite. Pada

mikroskop ferrite tampak putih sedang pearlite berwarna agak

kehitaman.

Austenite Pearlit + Ferrite



Gambar 1.12 Transformasi Pada Baja Hypoeutectoid


C. Transformasi Baja Hyper-eutectoid (%C < 0,8%)

Perhatikan suatu paduan dengan 1,3% C. Paduan mulai

membeku pada titik 1 dengan membentuk austenite dan

pembekuan selesai di titik 2, seluruhnya sudah berupa austenite.

Selanjutnya tidak terjadi perubahan sampai temperatur mencapai

garis solvus Acm. Garis ini merupakan batas kelarutan karbon

dalam austenite, dan batas kelarutan ini makin rendah dengan

makin rendahnya temperatur. Pada titk 3 paduan telah mencapai

batas kemampuannya melarutkan karbon untuk temperatur itu.

Pada temperatur di bawah titik 3 kemampuan melarutkan karbon

juga turun, berarti harus ada karbon yang keluar dari larutan

(austenite). Dan memang dengan pendinginan lebih lanjut akan

terjadi pengeluaran karbon, hanya saja karbon yang keluar ini

akan berupa cementite, dan cementite ini akan mengendap pada

batas butir austenite. Makin rendah temperatur paduan makin

banyak cementite yang mengendap pada batas butir austenite,

dan austenite sendiri akan makin kaya Fe, dan pada temperatur



titik 4, komposisi austenite tepat mencapai komposisi eutectoid.

Pada temperatur eutectoid ini austenite akan mengalami reaksi

eutectoid menjadi pearlite.

Cementite yang mengendap pada batas butir austenite

tidak membentuk butiran seperti halnya ferrite (yang terbentuk

setelah melewati garis A1), tetapi hanya mengumpul pada batas

butir austenite, menyelubungi butir asutenit, karena itu

cementite seperti ini dinamakan cementite network. Secara tiga

dimensi jaringan cementite ini sebenarnya merupakan

lempengan yang kontinyu dan membungkus austenite.

Di temperatur eutectoid butir austenite bertransformasi

menjadi pearlite sedang cementite sudah tidak lagi mengalami

transformasi, sehingga strukturnya setelah selesainya reaksi

eutectoid akan berupa pearlite yang terbungkus oleh jaringan

cementite. Struktur ini tidak akan berubah lagi pada pendinginan

sampai temperatur kamar.

Austenite Pearlite + Cementite

Gambar 1.13 Transformasi pada baja Hyper-eutectoid




b. Fase-Fase yang Terjadi Pada Campuran Besi Karbon

1. Ferrite

Adalah larutan padat karbon yang mempunyai struktur

kristal BBC (Body Centered Cubic). Sifat Ferrite:

- Stabil di bawah suhu 810o C

- Tidak dapat dikeraskan karena kandungan karbon sedikit,

kandungan maksimum 0,025%C yaitu pada suhu 723oC.

- Lunak, liat, tahan karat.

- BHN = 60-100 BHN

2. Austenite

Adalah larutan padat karbon yang mempunyai struktur

FCC (Face Centered Cubic). Sifat austenite:

- Stabil pada suhu sekitar 1350oC

- Dapat dikeraskan dengan 2%C

- Dapat ditempa dimana tegangan tarik sekitar 5000 Psi.

- Specific volume rendah disbanding mikrostruktur lain.

- Lunak, non-magnetic, malleable, tidak ductile.

- BHN: 170-200 BHN

3. Cementite

Adalah senyawa besi dan karbon dengan kandungan

karbon 6,67% disebut juga besi karbida, sifat cementite:

- Stabil di bawah 150oC

- BHN : 820 BHN

- Rapuh, magnetic.

- Campuran cementite dan austenite disebut Ledeburite.

- Campuran cementite dan Ferrite disebut pearlite.

4. Martensite

Adalah larutan padat karbon dan besi. Terbentuk dari

pendingin yang sangat cepat (quenching) dari austenite. Sistem

kristal BCT (Body Centered Tetragonal). Sifat martensite yaitu :

- Stabil di bawah 1500oC



- Keras, rapuh, dan magnetis

- Kandungan karbon < 2 %

- Konduktor panas dan listrik yang lemah

- BHN : 650-700 BHN

5. Ledeburite

Disebut besi eutectoid dengan kandungan karbon 4,3%

terjadi di bawah suhu 723oC. Sifat ledeburite yaitu :

- Rapuh,

- Keras

- Getas

- BHN: 700 BHN

6. Pearlite

Adalah baja eutectoid yang tersusun atas 2 fase yaitu

Ferrite dan cementite dengan kandungan karbon 0,83%. Sifat

pearliteyaitu :

- Keras

- tidak tahan karat

- BHN: 160-200 BHN

7. Besi delta

Terjadi pada temperatur 1400oC – 1500oC, kandungan

karbon 0,1%. Sifat besi delta yaitu :

- Lunak

- Dapat ditempa.

c. Macam-Macam Reaksi Pada Diagram Fe-Fe3C

1. Reaksi Hyper-eutectoid

Terjadi pada temperatur 1495°C, dimana logam cair

bergabung dengan kandungan 0,53% C dengan delta kandungan

0,09% bertransformasi menjadi austenite dengan kandungan

0,17%.



2. Reaksi Eutectic

Terjadi pada temperatur 1148°C. Dalam hal ini liquid

dengan kandungan 4,3% C membentuk austenite dengan 2% C

dan senyawa cementite Fe3C yang mengandung 6,67% C.

3. Reaksi Eutectoid

Berlangsung pada temperatur 723°C, austenite padat

dengan kandungan 0,8% C menghasilkan Ferrite dengan

kandungan 0,025% C dan cementite (Fe3C) yang mengandung

6,67% C.

d. Solid Solution

Solid Solution adalah larutan dalam keadaan padat yang terdiri

dari dua atau lebih jenis atom yang berkombinasi dalam satu jenis

space latice. Suatu larutan yang terdiri dari solute (terlarut) dan

solvent (pelarut). Solute merupakan bagian yang sedikit sedangkan

solvent merupakan bagian yang banyak. Ada 3 kondisi larutan yaitu :

a) Larutan tidak jenuh (unsaturated)

Bila jumlah solute yang terlarut masih lebih sedikit bila

dibandingkan solvent-nya pada temperatur dan tekanan tertentu.

b) Larutan jenuh (saturated)

Bila solute yang terlarut tepat mencapai batas kelarutannya

dalam solvent.

c) Larutan lewat jenuh (over saturated)

Bila solute yang terlarut melewati batas kelarutannya dalam

solvent pada temperatur dan tekanan tertentu. Larutan ini dalam

kondisi tidak simbang dalam waktu lama atau dengan

penambahan sedikit saja energi.

Solid solution tidak terjadi pada suatu temperatur tertentu,

biasanya pembekuan terjadi pada saat range temperatur tertentu.



Pembekuan biasanya terjadi bersamaan dengan penurunan temperatur,

solid solution yaitu :

1) Substitution Solid Solution

Pada larutan ini atom solute pada mengisi tempat atom solvent

pada struktur lattice solvent.

Gambar 1.14 Substitution Solid Solution Sumber : Anonymous 10 : 2012

2) Interstitial Solid Solution

Pada larutan ini atom solute yang kecil mengisi di rongga antar

atom pada struktur lattice dari solvent.

Gambar 1.15 Interstitial Solid Solution Sumber : Anonymous 10 : 2012



1.2.5 Diagram Pendinginan Besi Murni

a. Transformasi pada Diagram pendinginan besi murni

Besi murni dalam keadaan lebur didinginkan, mula-mula

pada suhu konstan yaitu 1539oC akan terbentuk kristal-kristal

dengan tata ruang besi δ. Kalau besi yang telah beku ini

didinginkan terus, maka pada suhu konstan yaitu 1400oC akan

terjadi bentuk kristal, besi δ akan berubah menjadi besi γ dengan

struktur ruang FCC. Bila dilanjutkan terjadi perubahan pada

temperatur konstan yaitu 910oC dan besi γ berubah menjadi besi β,

kemudian pada suhu 769o C besi β berubah menjadi besi γ dengan

struktur FCC.

Gambar 1.16 Kurva Pendinginan Besi Murni Sumber : Anonymous 11 : 2012



b. Fase-fase yang terdapat pada Diagram Pendinginan besi murni

Tabel 1.1 Fase-fase yang terdapat Pendinginan Besi Murni

Suhu (oC) Bentuk

krital

Panjang

besi

Nama

besi

1530-1390

1390-910

910-768

768 s/d

suhu ruang

BCC

FCC

BCC

BCC

a = 2,93

a = 3,65

a = 2,9

a =2,87

δ

γ

β

α

Dirangkum dari : Anonymous 11 : 2012

1.2.6 Diagram TTT

Transformasi pada Diagram TTT

Pendinginan non – equilibrium dari baja yang telah dipanaskan hingga

mencapai struktur austenite dapat digambarkan dalam suatu diagram

hubungan antara waktu, temperatur dan hasil akhir transformasi austenite

atau dikenal dengan diagram TTT. Diagram ini secara umum dapat

memberikan informasi mengenai permukaan dan akhir dari proses

transformasi akibat pendinginan waktu dan kecepatan pendinginan atau

jangkauan waktu tertentu. Diagram TTT juga menunjukkan besar presentase

transformasi yang dicapai dari austenite pada temperatur tertentu.



Gambar 1.17 Diagram TTT Sumber : Anonymous 12 : 2012

Dari gambar di atas terlihat bahwa disebelah kiri kurva tidak terjadi

deformasi, austenite hanya berubah kestabilan. Selanjutnya austenite yang

sudah tidak stabil tersebut mengalami dekomposisi secara isothermal. Pada

zona A + F + C dari baru akhirnya berubah struktur campurannya menjadi

campuran E + C. Pendinginan yang sangat cepat berpotensi terhadap

produksiukuran butiran inti kritis yang tumbuh, disamping meningkatkan

austenite (semakin tebal) yang dapat mendukung terbentuknya fase baru

seperti mertensit.

Ketika austenit didingikan secara lambat sampai temperatur bawah,

struktur yang terbentuk adalah pearlite. Akibat dari laju pendinginan yang

meningkat, maka temperatur transformasi pearlite akan lebih rendah.

Mikrosturktur material akan berubah secara signifikan akibat peningkatan



laju pendinginan. Melalui sebuah pengujian pemanasan dan pendinginan.

Kita dapat mencatat transformasi dari austenite.

Urutan laju pendinginan dari pendinginan lambat hingga pendinginan

cepat yaitu sebagai berikut: pendinginan dapur, pendinginan udara, oil

quenching, liquid salts. Jika pendinginan ini digambarkan di atas diagram

TTT, hasil dari struktur dari waktu yang diperlukan selama transformasi

bisa didapatkan.

Gambar 1.18 menunjukkan bahwa daerah kiri dari kurva transisi

menunjukkan daerah austenite stabil pada temperatur di atas LCT, namun

tidak stabil jika berada di bawah temperatur LCT. Kurva sebelah kiri

menandai awal transformasi dan sebelah kanan menandai transformasi dari

austenite menjadi struktur kristal yang berbeda-beda (transformasi austenite

menjadi pearlite, austenite menjadi austenite, austenite menjadi bainite).

Sedangkan daerah di sebelah kanan kurva akhir transformasi terdapat hasil

transformasi dari austenite.

Gambar 1.18 TTT Diagram




Gambar 1.19 menunjukkan setengah TTT diagram bagian atas.

Sebagaimana ditunjukkan pada gambar, ketika austenite didinginkan di

bawah temperatur LCT, austenite bertransformasi menjadi kristal dan

austenite tidak stabil. Laju pendinginan spesifik bisa dipilih, sehingga bisa

didapat transformasi austenite 50%, 100% dan sebagainya. Jika laju

pendinginan terlalu lambat seperti proses annealing, laju pendinginan

melewati seluruh area transformasi dan hasil akhir dari proses ini adalah

100% pearlite. Dengan kata lain, ketika kita menggunakan laju pendinginan

lambat, seluruh austenite akan berubah atau bertransformasi menjadi

pearlite. Jika laju pendinginan melewati bagian tengah dari daerah

transformasi. Hasil akhir dari transformasi adalah 50% pearlite. Artinya

pada laju pendinginan tertentu kita dapat mempertahankan austenite tanpa

transformasi menjadi pearlite.

Gambar 1.19 Potongan Diagram TTT Bagian Atas


Gambar 1.20 menunjukkan tipe dari transformasi yang didapat dari

laju pendinginan yang sangat tinggi. Kurva pendinginan akan berhenti pada

sebelah kiri dari awal kurva pendinginan. Pada kurva itu seluruh austenite

akan berubah menjadi martensite. Jika pendinginan itu tidak terinterupsi

pada akhir pendinginan akan didapatkan martensite.



Gambar 1.20 Potongan Diagram TTT Bagian Bawah Sumber : Anonymous 13 : 2012

Gambar 1.21 laju pendinginan A dan B menunjukkan 2 proses laju

pendinginan cepat. Dalam kasus ini, kurva A akan menyebabkan distorsi

tegangan dalam yang lebih tinggi dari dari laju pendinginan B. Hasil akhir

dari laju pendinginan adalah austenite. Laju pendinginan dikenal sebagai

Critical Cooling Ratio (CCR), yang ditunjukkan oleh kurva yang

menyentuh nose TTT diagram tepat pada satu titik. CCR didefinisikan

sebagai laju pendinginan lambat yang mampu menghasilkan 100%

martensite dengan distorsi dan tegangan sisa paling kecil.

Gambar 1.21 Laju Pendinginan Quenching Sumber : Anonymous 13 : 2012



Dari gambar 1.22 dapat diketahui kurva pendinginan C menunjukkan

proses pendinginan yang lambat seperti pada pendinginan dapur. Sebuah

contoh pendinginan lambat adalah proses annealing, dimana semua

austenite berubah menjadi pearlite sebagai hasil pendinginan lambat.

Gambar 1.22 Proses Pendinginan Lambat (Annealing) Sumber : Anonymous 13 : 2012

Gambar 1.23 menunjukkan proses quenching terinterupsi (garis

horizontal menunjukkan interupsi) dengan cara mencelupkan material ke

dalam larutan garam dan perendaman dilakukan pada temperatur konstan

diikuti dengan proses pendinginan yang melalui daerah bainite yang

sifatnya tidak sekeras martensite. Hasil dari laju pendinginan D adalah

dimensi lebih stabil, distorsi lebih kecil, interval stress lebih kecil.

Gambar 1.23Quenching Interupsi Sumber : Anonymous 13 : 2012



Terkadang kurva pendinginan menyentuh daerah tengah dari kurva

transformasi yang merupakan daerah austenite-pearlite. Pada gambar 1.24,

kurva pendinginan E menunjukkan laju pendinginan yang tidak cukup tinggi

untuk menghasilkan 100 % martensite. Hal ini dapat diamati dengan melihat

diagram TTT. Oleh karena kurva pendinginan E tidak menyentuh nose dari

diagram transformasi, maka austenite bertransformasi menjadi 50 % C

kurva E menyentuh kurva 50 %. Karena kurva E juga melalui zona

martensite pada diagram transformasi, maka sisa 50 % austenite akan

berubah atau bertransformasi menjadi martensite.

Gambar 1.24 Laju pendinginan yang menghasilkanstruktur

pearlit dan martensite Sumber : Anonymous 13 :2012

Diagram TTT untuk Hypoeutectoid Steel

Pada baja Hypoeutectoid tahap pertama untuk membentuk ferrite

adalah dengan bertransformasinya austenite tepat di bawah suhu AC3.

Ferrite kemudian tumbuh sebagai awal transformasi dimana atom akan

berdifusi secara intertisi.

Perlite adala campuran cementite dan ferrite masing-masing sebagai

seuah koloni yang saling bicrystal. Pada pendinginan yang lebih besar,

bainite merupakan kelanjutan dari transformasi seperti halnya martensite,

tetapi tidak seperti martensite yang tidak jenuh seperti karbon.



Gambar 1.25 Diagram TTT Hypoeutectoid Steel Sumber : Anonymous 14 :2012

Diagram TTT untuk Eutectoid Steel

Transformasi martensite yang tidak equilibrium maka tidak bisa

diwakili atau digambarkan ke dalam equilibrium diagram fase. Namun, Ms

tersebut dapat digambarkan sebagai garis horisontal pada temperatur-waktu.

Jika material didinginkan ke suhu tertentu kemudian di holding secara

isothermal maka akan terbentuk martensite, tidak kecuali suhu di bawah

Ms. Demikian pula pada baja Eutectoid, transformasi pearlite melibatkan

difusi, oleh karena itu transformasi akan berlangsung dengan lambat pada

temperatur rendah. Begitu juga dengan perbatasan (dekat) suhu eutectoid.

Hal ini ditunjukkan pada gambar 1.26, diagram dibuat pada pendinginan

cepat pada batas eutectoid (723o C). Pengukuran fraksi transformasi

ditentukan sebagai fungsi waktu.



Gambar 1.26 Diagram TTT Eutectoid Steel

Sumber : Anonymous 14 :2012

Diagram TTT untuk Hypereutectoid Steel

Gambar di bawah menunjukkan bahwa martensite lebih mudah

didapat daripada di diagram TTT eutectoid, dalam artian pendinginan lebih

lambat dari eutectoid dapat menghasilkan 100 % martensite.



Gambar 1.27 Diagram TTT Hypereutectoid Steel Sumber : Anonymous 14 :2012

1.2.7 Diagram CCT

Diagram CCT digunakan untuk mendapatkan hubungan antara

kecepatan pendinginan dan struktur mikro (fasa) yang terbentuk, biasanya

dilakukan dengan menggabungkan diagram kecepatan pendinginan ke

dalam diagram TTT.

Transformasi pada diagram CCT

Gambar 1.28 Diagram CCT




Pada gambar diagram menjelaskan bahwa bila kecepatan pendinginan

naik berarti waktu pendinginan dari suhu austenite turun dan dengan

menggeser nose maka pendinginan yang relatif lebih lambat dibandingkan

terhadap TTT diagram sudah mencapai titik martensite. Pengguna TTT

diagram untuk perbandingan kontinyu sering kali disebabkan oleh oleh

diagram TTT yang memberikan pikiran terhadap klasifikasi mikrostruktur

baja selama pendinginan kontinyu. Seringkali heat treatment mengacu pada

diagram TTT. Tetapi CCT diagram lebih mampu menggambarkan kejadian

pendinginan secara kontinyu.

1.2.8 Pergeseran Titik Eutectoid

Diagram fase Fe-Fe3C dibuat tahap unsur paduan. Jika terdapat unsur

paduan, maka diagram akan mengalami pergeseran. Pergeseran titik

eutectoid yang terjadi dapat diubah dari diagram di bawah ini:

Gambar 1.29 Pengaruh Paduan Terhadap Suhu Dan Komposisi Eutectoid Sumber : Anonymous 16 : 2012

Dari diagram di atas, terlihat komposisi unsur paduan mempengaruhi

komposisi eutectoid dan suhu (gambar b). Unsur paduan bergeser dari

temperatur eutectoid 723⁰C menjadi naik atau turun tergantung jenis dan

besarnya unsur paduan yang ditambahkan.

Pergeseran diagram fase dapat dihitung dari pergeseran titik eutectoid

(perpotongan AC3 dan ACm)



TC = ∑ ( % )~

∑ %~

%C = ∑ ( % )~

∑~

Gambar 1.30 Pergeseran Titik Eutectoid Akibat Dari Paduan

Sumber :Anonymous 17 : 2012

Contoh perhitungan :

Spesimen dengan komposisi kimia (Cr = 12% ; Mn = 0,3% ; Si = 0,2%)

Pergeseran titik eutectoid

Logam Komposisi Suhu Eutectoid %C

Cr 12% 840⁰C 0,37

Mn 0,30% 720⁰C 0,76

Si 0,20% 730⁰C 0,76

TC = ∑ ( % )~

∑ %~

= ( . ) ( . ) ( . )( . . . )

=747,4 C

%C = ∑ ( % )~

∑ ~



= ( . ) ( . ) ( . )( )

=0,76%

Keterangan : Fe – Fe3C

Pergeseran Titik Eutectoid

Gambar 1.31 Grafik Pergeseran Titik Eutectoid



BAB II

PENGUJIAN KEKERASAN DAN MIKROSTRUKTUR

2.1 Tujuan Pengujian

1. Mengetahui angka kekerasan suatu bahan

2. Mengetahui pengaruh perlakuan panas terhadap kekerasan bahan

3. Mengetahui salah satu cara pengukuran kekerasan

4. Mengetahui perubahan struktur pada setiap perlakuan

2.2 Teori Dasar Pengujian

Dalam ilmu metalurgi terdapat teori-teori tentang sifat mekanik logam

termasuk kekerasan, karena kalainan tersebut erat hubungannya dengan praktikum

pengujian kekerasan maka sebaiknya kita dapat memahami teori tersebut.

2.2.1 Definisi Kekerasan

Kekerasan didefinisikan sebagai kelemahan suatu material terhadap

indentasi/penetrasi permanen akibat beban dinamis atom statis. Beberapa

definisi lainnya adalah:

a. Energi dinamik yang diserap

b. Kebutuhan terhadap goresan

c. Ketahanan terhadap abrasi

d. Ketahanan terhadap pemotongan atau pengeboran

2.2.2 Macam-Macam Metode Pengujian Bahan

1. Resistance of Cutting or Abration, yaitu dengan cara motis.

Pengukuran ini dilakukan dengan menggunakan material standart

yang telah diketahui nilai kekerasannya. Urutan material berdasarkan

kekerasannya :



a. Tail

b. Gires

c. Kalsib

d. Flowrite

e. Aphatic

f. Field Spear

g. Kuarsa

h. Topas

i. Titanium

j. Intan

Skala Moh’s jarang digunakan dalam pengujian bahan karena

interval skala yang berbanding besar, sehingga hasilnya kurang

tepat, terutama untuk logam.

Gambar 2.1 Skala Kekerasan Moh’s Sumber : Anonymous 18 : 2012

2. Resistance of Indentation

a. Metode Brinell

Menentukan suatu material dalam bentuk daya tahan

material bahan terhadap bola baja (indentor) yang

dibebaskan pada permukaan material. Bekas yang



ditinggalkan dihitung dan diukur kekerasannya dengan

rumus

퐵퐻푁 = 퐺푎푦푎푇푒푘푎푛

퐿푢푎푠

=퐷

휋 − (퐷 − √퐷 − 푑

Untuk mendapatkan pengukuran akurat, pengukuran

harus dilakukan pada permukaan yang rata dan permukaan

kotor akan mempengaruhi hasil pengukuran.

Gambar 2.2 Brinell Test Sumber : Anonymous 19 : 2012

b. Metode Vickers

Prinsip dasar pengujian Vickers hampir sama

dengan uji kekerasan brinell bertujuan menentukan

kekerasan material dalam bentuk daya tahan material yang

menggunakan intan dengan sudutnya 136o yang

ditekankan pada permukaan material

퐻푉푁 = ( ) = ,



Gambar 2.3 Vickers Test Method Sumber : Suherman, Wahid (1987, 2)

Cara Vickers merupakan cara pengujian yang sangat

sensitive, cara ini memiliki satu skala kontinyu.

c. Rockwell Metode

Cara ini menggunakan prinsip yang sama dengan

cara Brinell dan Vickers. Hanya saja skala ukurannya

lebih teliti, Indentor yang digunakan adalah

a) Kerucut intan dengan sudut puncak 120o, ujung

aggak bulat berjari 0,2 mm.

b) Menggunakan bola baja berdiameter 14 =

18 푖푛푐ℎ푖

Rumus yang digunakan :

퐻푅푁 =1 − (ℎ − ℎ )

퐶

d. Knoop Hardness Metode

Metode ini merupakan metode pengujian kekerasan untuk

menguji kekerasan yang sangat rapuh. Metode ini

menggunakan intan 172o untuk sisi panjang, 170o untuk sisi

pendek dan pengaturan menggunakan mikroskop.



Gambar 2.4 Knoop Hardness Metode Sumber : Anonymous 20 : 2012

e. Mikrohardness Test Metode

Metode ini menggunakan metode yang sama prinsipnya

dengan Vickers akan tetapi metode ini hanya pada lekukan

stabil yang dimana skala gaya yang diberikan sangat kecil

yang digunakan untuk menguji mikrostrukturnya.

2.2.3 Pembentukan Butir

Pembentukan butir terjadi pada saat logam cair membeku, atom-

atom mengatur dan mengikuti suatu geometris. Mula-mula setelah

terbentuknya inti stabil dalam logam yang membeku. Inti ini berubah

menjadi kristal seperti pada gambar di bawah. Dalam tiap pembekuan

kristal atom-atom diatur dalam pola yang teratur. Setelah proses ini

selesai kristal-kristal ini bergabung dan membentuk batas kristal.

Logam yang membeku dan mempunyai banyak jenis kristal disebut

polikristal sedangkan logam yang telah membeku disebut butir dan

permukaan singgung kristal disebut batas butir. Pada umumnya



pertumbuhan kristal tidak merata, artinya pertumbuhan dalam arah

tertentu lebih cepat.

Dengan menggunakan mikroskop logam, butir logam tersebut

dapat kita lihat setelah permukaan logam dihaluskan, dipoles, dan

dietsa dengan asam tertentu yang menampilkan batas butir tergantung

pada laju pendinginan. Pada proses perndinginan, panas atau

pengerjaan panas sewaktu logam itu terbentuk.

Gambar 2.5 Pembentukan Butir Sumber : Anonymous 21 : 2012

Indeks miller adalah sistem notasi dalam kristolografi untuk

bidang dan arah dalam kristal (bravis). Kisi indeks miller

menunjukkan bidang datar yang dibatasi oleh garis-garis perpotongan

pada sumbu 3 dimensi x, y, z. Indeks miller ini dapat digunakan untuk

mengindentifikasikan keadaan permukaan suatu material dan lapisan

dalam dari suatu atom. Salah satu metode fisik yang digunakan dalam

studi tentang efek pada permukaan yaitu refleksi absorsi infrared yang

mana fokus pada analisis energi librasi. Spesimen pada satu

permukaan atau lapisan ini umumnya disebut dengan istilah

“Fractional Carprange”.

Secara khusu indeks miller (bidang kisi) ditentukan oleh tiga

bidang bilangan bulat ρmin ditulis (h, k, l) dan indeks masing-masing

menunjukkan pesawat orthogonal ke arah h, k, l dalam dasar dari kisi

tepsiprokal vector.



2.2.4 Struktur Kristal Logam

Pada analisa defraksi sinar-x menunjukkan atom dalam kristal

logam disusun oleh pola ulang dimensional yang teratur. Susunan

atom digambarkan sebagai bola kertas pada lokasi khusus dalam suatu

geometri. Macam-macam kristal logam :

1. Structure Simple Cubic

Merupakan struktur kristal yang paling sederhana, yaitu

berupa sebuah kubus dengan satu atom di tiap sudutnya,

sehingga dalam satu sisi kristalnya terdapat 8 atom. Struktur ini

adalah jenis sel dasar yang dijumpai untuk kristal ionic misalnya

NaCl, LiF.

Gambar 2.6 Structure Simple Cubic Sumber : Anonymous 22 : 2012

2. Body Centered Cubic (BCC)

Merupakan struktur yang mempunyai struktur di tiap

sudut dan sebuah atom ada di pusat body kubus. Tiap atom sudut

dikelilingi oleh 8 atom yang berbeda, seperti atom yang terdapat

dalam titik pusat sel, misalnya Fe, Cr, dan Mn.



Gambar 2.7 Body Centered Cubic


3. Face Centered Cubic (FCC)

FCC berupa sebuah kubus dengan suatu atom di masing-

masing sudutnya dan satu atom di masing-masing pusat sisinya.

Sehingga dalam satu kristal terdapat 14 inti atom. FCC banyak

dijumpai pada nikel, tembaga, aluminium.

Gambar 2.8 Face Centered Cubic Sumber : Anonymous 22 : 2012

4. Hexagonal Close Packed

HCP berupa struktur hexagonal dengan satu atom di

masing-masing sudutnya dan satu atom di pusat sisinya serta

tiga atom di tengah body-nya sehingga total atom sejumlah 17

atom. Logam yang mempunyai struktur ini adalah seng dan

mangan.



Gambar 2.9 Hexagonal Close Packed Sumber : Anonymous 23 : 2012

5. Body Centered Tetragonal (BCT)

Struktur kristal BCT hamper sama dengan struktur kristal

pada BCC. BCT juga dikelilingi 8 atom di setiap sudutnya dan 1

atom di dalam titik pusat. Yang membedakan BCT dengan BCC

yaitu bentuk BCC kubik atau kubus sedangkan BCT berbentuk

balok. Pada struktur BCT jarak antar atom lebih renggang

disbanding jarak antar atom pada BCC, hal ini mengakibatkan

struktur BCT lebih mudah/cepat berdifusi.

Gambar 2.10 Body Centered Tetragonal Sumber : Anonymous 24 : 2012

6. Orthorhombic

System kristal orthorhombic terdiri atas 4 bentuk yaitu

simple orthorhombic, base centered orthorhombic, body



centered orthorhombic. Panjang rusuk pada system kristal

orthorhombic ini berbeda (훼 ≠ 훽 ≠ 훾) dan memiliki sudut yang

sama (훼 = 훽 = 훾).

Gambar 2.11 Macam Struktur Kristal Orthorhombic Sumber : Anonymous 25: 2012

Selain struktur-struktur di atas masih terdapat beberapa jenis

struktur lain, berikut gambar bentuk struktur beserta namanya.

Tabel 2.1 Macam-macam struktur kristal



Gambar 2.12 Macam-macam bentuk struktur kristal Sumber : Anonymous 26 : 2012

2.2.5 Mekanisme Deformasi dan Slip

Deformasi adalah perubahan ukuran atau bentuk logam karena

adanya gaya luar yang diberikan transformasi fasa pada pembekuan.

Proses deformasi dengan tahap-tahap sebagai berikut :

1. Deformasi Elastis

Yaitu deformasi yang segera hilang setelah gaya luar yang

mengenainya dihilangkan. Pada deformasi ini tegangan yang

terjadi sebanding dengan bebannya. Perbandingan ini disebut

modulus plastisitas young.

2. Deformasi Plastis

Yaitu deformasi suatu benda yang tidak kembali ke

keadaan semula walaupun beban dihilangkan, kemungkinan

yang menyebabkan adalah

a. Slidding bidang atom satu dengan yang lain

b. Ikatan atom-atomnya pecah akibat slip yang tergantung

pada kondisi pembebanan.



3. Creep

Yaitu deformasi karena permukaan dari suatu bahan

terkena pembebanan yang relative lama.

4. Fracture (patah)

Pada kondisi beban dan suhu tertentu logam dapat pecah.

Bentuk fracture dapat terjadi bila logam akan patah saat

dibebani dengan deformasi plastis. Sifat ini dijumpai pada

kristal BCC dan HCP, sedang devtic fracture terjadi apabila

deformasi plastis dikembangkan lebih jauh lagi.

Ketiksempurnaan kisi-kisi kristal diklasifikasikan berdasarkan

geometri yang terbatas di sekitar atom sehingga hanya berupa

titik.

Slip adalah terjadinya pergeseran kristal relative yang

bagian kristal lainnya sepanjang bidang kristolografi tertentu.

Bidang terjadinya slip disebut bidang slip (slip direction).

Umumnya bahwa slip lebih mudah terjadi pada daerah yang

lebih padat atom.

Slip secara bertahap yang ditandai dengan bergesernya

garis dislokasi sedikit demi sedikit. Garis dislokasi adalah garis

batas antara kristal yang mengalami slip dengan kristal yang

tidak mudah mengalami slip. Mula-mula atom yang paling padat

bergeser akibat suatu pembebanan sehingga mendesak atom

tetangganya. Kemudian tegangan dalam atom membesar dan

ikut bergeser, slip berakhir jika tegangan tidak cukup untuk

mengguser atom dari posisi semula.

5. Fatigue

Menyatakan kecenderungan logam untuk patah jika

menerima beban atau tengan berulang-ulang (cycler stress) yang



besar beban/tegangan tersebut jauh di bawah kekuatan

elastisitasnya.

2.2.6 Cacat pada Logam dan Dislokasi

1. Cacat Titik

Cacat adalah kerusakan atau ketidaksempurnaan susunan

atom dalam kristal yang terjadi akibat kekurangan atau

kelebihan atom. Macam-macam cacat antara lain :

a. Kekerasan

Bila mana sebuah atom lepas dari posisi kisi normal

disebabkan oleh gangguan blok selama pertumbuhan

kristal.

b. Sisipan

Terjadi bila atom dalam kristal dititik pertengahan

antara posisi kisi yang normal.

Bila ditinjau dari cacat titik pada kristal jenisnya terdapat

kedua ketidaksempurnaan yaitu :

a. Schottky Imperfection : karena adanya kekosongan

pasangan ion dalam senyawa yang harus memiliki

keseimbangan muatan.

b. Frankell Imperfection : karena adanya perpindahan ion

dari kisi ke tempat sisipan.

Gambar 2.13 Macam-macam cacat titik

Sumber : Smith, WF (1988, 130)



2. Cacat Garis (dislokasi)

Dislokasi ini merupakan gabungan dari cacat titik.

Dislokasi adalah ketidak sempurnaan periodic atom dalam

kristal yang membentuk satu jalur tertentu. Dislokasi pada

kristal merupakan cacat yang menyebabkan gejala slip (luncur)

maupun sebagai penyebab dari sebagaian besar logam yang

berubah bentuk secara plastis. Pada gambar AB menggarkan

suatu dislokasi yang terletak dalam bidang slip, yaitu bidang

kertas, misalkan bahwa bidang slip sedang menuju ke sebelah

kanan sebuah atom-atom sebelah antar D belum mengalami slip,

maka AB nerupakan perbatasan antara daerah slip dengan

daerah tanpa slip.

Gambar 2.14 Dislokasi dalam bidang slip Sumber : A. Guji (1976, 113)

Dislokasi dibagi menjadi dua jenis yaitu dislokasi sisi dan

dislokasi ulir. Kondisi keduanya dinamakan dislokasi campuran.

a. Dislokasi sisi

Dapat digambarkan sebagai satu sisipan bidang atom

tambahan dalam struktur Kristal di sekitar lokasi dislokasi

terdapat daerah yang mengalami tekanan dan tegangan

sehingga terdapat energi tambahan di samping dislokasi

tersebut disebut vector geser, vector ini tegak lurus pada

garis dislokasi tersebut.



Gambar 2.15 Susunan atomic dalam dislokasi Sumber : Smith, WF (1988, 153)

b. Dislokasi ulir

Menyerupai spiral dengan garis cacat sepanjang

sumbu ulir. Vector luncurnya sejajar dengan garis

dislokasi. Atom-atom di sekitar dislokasi ulir mengalami

gaya geser. Oleh karena itu, disana terdapat energi

tambahan. Disloksai ini memudahkan pertumbuhnan

kristal, karena atom dan sel tambahan dapat bertumpuk

pada setiap anak tangga ulir.

Gambar 2.16 Susunan atomic dislokasi ulir

Sumber : Smith, WF (1988, 133)

c. Dislokasi campuran

Dislokasi mudah terjadi sewaktu bahan mengalami

deformasi . dimana suatu pergeseran dapat mengakibatkan



dislokasi ulir maupun dislokasi sisi. Keduanya

menghasilkan deformasi akhir yang sama dan sebetulnya

dihubungan satu sama lainnya oleh garis dislokasi yang

terjadi.

Gambar 2.17 Susunan atomic dalam dislokasi campuran Sumber : Smith, WF (1988, 133)

3. Cacat 2 Dimensi

a. Cacat permukaan luar (external surface)

Permukaan batas struktur kristal, sehingga koordinat

atom pada permukaan memiliki energi yang paling tinggi

dan ikatannya kurang kuat karena memiliki tetangga pada

satu sisi saja.

Gambar 2.18 Macam-macam cacat 2 dimensi Sumber : Djupne Snah (1983, 288)



b. Planar defect

Pada batas antara dua butir yang berdasarkan

terdapat daerah transisi yang titik searah dengan pola

kedua butiran.

4. Slip

Terjadinya pergeseran kristal relative terhadap bagian

kristal lainnya, sepanjang bidang kristolografi tertentu. Bidang

terjadinya slip disebut bidang slip (slip direction), umumnya

bahwa slip lebih mudah terjadi pada daerah yang lebih padat

atom.

Slip terjadi secara bertahap yang ditandai dengan

bergesernya garis dislokasi sedikit demi sedikit. Garis dislokasi

adalah garis batas antara kristal yang mengalami slip dengan

kristal yang tidak mudah mengalami slip. Dengan demikian

pergeseran garis dislokasi berarti pergeseran garis dislokasi.

Mula-mula atom yang paling padat bergeser akibat suatu

pembebanan sehingga mendesak atom tetangganya, kemudian

tegangan dalam atom membesar dan ikut bergeser. Slip berakhir

jika tegangan yang terjadi tidak cukup untuk menggeser atom

dari posisi semula.

Gambar 2.19 Slip Sumber : Avner, Sydney (1974, 103)



5. Twinning (kembaran)

Suatu fenomena adanya perubahan arah orientasi suatu

bagian butir kristal sehingga susunan atom di bagian tersebut

akan simetri dengan bagian lain yang tidak mengalami

perubahan. Bidang yang merupakan pusat simetri dan menjadi

cermin antara kedua bagian ini disebut bidang kembaran

(twinning plan).

Gambar 2.20 Twinning Sumber : Anonymous 27 : 2012

2.2.7 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kekerasan

Kekerasan dipengaruhi oleh beberapa hal, antara lain :

1. Kadar karbon

Semakin tinggi kadar karbon maka logam akan semakin

keras tapi rapuh, kadar karbonnya sebesar 0,6 – 1 % merupakan

kadar karbon yang sangat berpengaruh pada kekerasan logam,

setelah lebih dari 1 % maka kadar karbon tidak berpengaruh

pada nilai kekerasannya.

2. Unsur paduan

Unsur paduan akan mempengaruhi sifat mekanik baja.

Beberapa unsur paduan yang terdapat pada baja beserta

pengaruhnya pada sifat mekanik, antara lain :



a. Nikel, memiliki fungsi :

Meningkatkan kekuatan dan kekerasan baja

Meningkatkan ketahanan korosi

Meningkatkan keuletan dan tahan gesek

b. Chromium, memiliki fungsi :

Menambah kekerasan baja.

Membentuk karbida

Menambah keelastisan, sehingga baik untuk pegas.

c. Mangan

Meningkatkan kekerasan

Meningkatkan kekerasan pada suhu tinggi

Membuat baja mengkilap

d. Wolfram

Memiliki fungsi : memberikan senyawa karbida

dalam material yang menyebabkan material menjadi kuat.

e. Vocodium

Memiliki fungsi : memberikan pengaruh positif pada

kekuatan tarik, kekuatan dan kekerasan pada temperatur

tinggi serta meningkatkan batas mulur.

f. Tembaga

Meningkatkan ketahanan baja terhadap atmosfer

g. Molibidenum

Meningkatkan kemampukerasan baja

Menurunkan kerentanan terhadap

lemperembittlement (400 – 500oC)

Meningkatkan kekuatan tarik pada temperatur tinggi

dan kekuatan creep.

h. Titanium

Pengontrolan dalam pertambahan butir.



i. Cobalt

Mempunyai sifat rapuh agak keras

Tahan aus dan tetap keras pada suhu tinggi

j. Silisium

Menambah sifat elastis

Mengurangi perkembangan gas di dalam baja

sehingga lebih homogen.

3. Perlakuan Panas (Hardening, Normalizing, Tempering, Stress

Relieving, Annealing)

Pengaruh perlakuan panas akan mempengaruhi kekerasan

logam tergantung dari perlakuan apa yang diberikan. Annealing

akan menurunkan kekerasan baja di bawah hardening.

Normalizing akan meningkatkan kekerasan baja dibandingkan

keadaan baja tanpa perlakuan panas.

4. Bentuk dan dimensi butir

Material dengan ukuran butiran kecil akan memiliki

kekerasan yang tinggi sedangkan butir besar akan memiliki

kekerasan yang rendah. Material dengan yang halus akan

memiliki kekerasan tinggi dibanding dengan material butir

kasar.

5. Homogenitas

Bahan dan ukuran butir suatu logam merupakan jenis

struktur mikro logam tersebut. Apabila memiliki struktur yang

homogen, maka gaya ikat antar butir tinggi dengan kekekuatan

kekerasan yang tinggi.

2.3 Pelaksanaan Pengujian

2.3.1 Alat dan Bahan yang Digunakan

Spesifikasi alat yang digunakan



a. Uji kekerasan

1. Electrical Brinell Hardness Tester

Alat ini digunakan untuk mengetahui kekerasan

pada material logam

Merk : Hanser Henry SA

Diameter pada baja : 1,2 mm

Berat beban : 43,2 kg (100-500BHN)

12,48 kg (30-120BHN)

Buatan : Swiss

Gambar 2.21 Electrical Brinell Hardness Tester Sumber : Lab. Pengujian Bahan Teknik Mesin UB

2. Centrifugal Sand Paper Machine

Merk : Saphir

Buatan : Jerman



Gambar 2.22 Centrifugal Sand Paper Machine Sumber : Lab. Pengujian Bahan Teknik Mesin UB

b. Uji Mikrostruktur

1. Mikroskop Logam

Spesifikasi mikroskop logam yang digunakan

Merk : Nikon

Buatan : Jepang

Pembesaran : 450 kali

Alat ini digunakan untuk membesarkan penampilan

mikro spesimen pada titik tertentu.

Gambar 2.23 Mikroskop Logam Sumber : Lab. Pengujian Bahan Teknik Mesin UB



2. Kamera

Gambar 2.24 Kamera Sumber : Lab. Pengujian Bahan Teknik Mesin UB

3. Etsa

Digunakan untuk memperjelas penampilan

struktur mikro spesimen. Etsa berupa cairan kimia

yang akan bereaksi dengan atom tertentu pada

logam, terutama atom-atom yang tidak stabil

misalnya atom pada pengujian ini adalah nital, yang

merupakan campuran 1-5 ml, white nitride acid

dalam 100 ml ethyl/methyl alcohol 95-100 %. Nital

akan menggelapkan perlite, menampakkan batas

butir ferrite dan membedakan ferite dari martensite.

Gambar 2.25 Etsa Sumber : Lab. Pengujian Bahan Teknik Mesin UB



4. Kertas Gosok

Digunakan untuk meratakan permukaan.

Gambar 2.26 Kertas Gosok

Sumber : Lab. Pengujian Bahan Teknik Mesin UB

5. Batu Hijau

Digunakan untuk menghasilkan dan

mengkilapkan permukaan spesimen.

Gambar 2.27 Batu Hijau Sumber : Lab. Pengujian Bahan Teknik Mesin UB

Komposisi Kimia Spesimen

Bahan = Baja Assab 760

Komposisi = C : 0,50 %

Mn: 0,50 %

Si : 0,25 %




Logam Komposisi Suhu Eutectoid % C

Mn 0,50 % 725oC 0,74

Si 0,50 % 730oC 0,72

Perhitungan pergeseran Titik Eutectoid

푇퐶 =Σ (푇퐶. %퐶)

Σ %퐶

=(725. 0,74) + (730. 0,72)

(0,74 + 0,72)

= 727,4℃

%퐶 =Σ (푇퐶. %퐶)

Σ %퐶

=(725. 0,74) + (730. 0,72)

(725 + 730)

= 0,729%

Gambar 2.28 Pergeseran Titik Eutectoid



19

23 Ø 19

Bentuk dan Dimensi Spesimen

Gambar 2.29 Bentuk dan dimensi Spesimen

2.3.2 Prosedur Pengujian

a. Uji Kekerasan

1. Dilakukan proses heat treatment.

2. Permukaan spesimen yang akan diuji dibersihkan dahulu

dari terak dan kotoran dengan centrifugal sand paper

machine sampai benar-benar rata dan halus dan siap diuji.

3. Pemanasan benda kerja yang akan diuji harus benar-benar

diperhatikan.

4. Dilakukan pengujian kekerasan dengan Electrical Brinell

Hardness Tester dengan pengambilan data secara acak

pada permukaan benda uji. Dalam pengujian kali ini

diambil 10 titik secara acak.

b. Uji Mikrostruktur

1. Permukaan spesimen yang akan dirakitan dan dihaluskan

dengan centrifugal sand paper machine.

2. Permukaan spesimen dilakukan dengan batu hijau digosok

dengan kain flannel sampai benar-benar mengkilap dan

halus.

3. Permukaan spesimen yang sudah mengkilap dibersihkan

dengan alcohol kemudian ditetesi cairan etsa.



4. Spesimen diletakkan pada mikroskop logam, kemudian

fokus diatur sampai didapatkan gambar yang jelas dengan

pembesaran 450 kali.

5. Dilakukan pemotretan dengan kamera, kemudian hasilnya

dicuci dan dicetak.

2.4 Hipotesa

a. Pengujian Kekerasan

Dengan memberikan perlakuan panas yang berbeda pada

spesimen akan didapatkan struktur yang berbeda dan kekerasan yang

berbeda. Semakin lama waktu holding maka kekerasan yang didapat

semakin kecil. Sedangkan semakin cepat waktu holding maka didapat

kekerasan semakin besar. Urutan kekerasan berdasarkan perlakuan

panas dari paling besar adalah :

1. Hardening

2. Tempering

3. Tanpa perlakuan

4. Normalizing

5. Annealing

b. Pengujian Mikrostruktur

Setelah diberikan perlakuan panas proporsi struktur mikro

spesimen mengalami perubahan yaitu ditandai perubahan proporsi

warna hitam dan putih. Pada perlakuan hardening, hitam lebih banyak

dari putih, tapi tidak sebanyak hardening. Pada perlakuan normalizing

proporsi warna hitam lebih banyak dari putih sedangkan stress

relieving proporsi warna putih lebih banyak dari hitam tetapi tidak

sebanyak normalizing.

I

LABORATORITIM PENGUJIAN BAHAI\IKEME,NTRIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAI\TFAKTILTAS TEKI{TKJURUS$I MESINUNTVERSMAS BRAWIJAYA

DATA PENGUJIAN KEKERASANI

KELOMPOK :C4

SPESIMENBahan : Baja Assab 760

Dimensi :

-fmtl I \--xI 23 _i i \\_ 619

Skala :'l : 1

Safuan : mm

I}ATA PELAKSANAAN PRAIffIKUMPerlakuan : Annealing7s|ac,30 menit Suhu ruangan :27oC

Beban Uji :24K9

No.Kekerasan TanpaPerlakuan (BHN) No.

Kekerasan denganPerlakuan (BHN)

1 242 I 192

2 24s 2 220J 235 3 2t04 232 4 na5 235 5 2306 240 6 2347 234 7 2t68 244 I 2209 235 9 210t0 242 10 215

lvlalang, 26 November 2012ASISTEN PBMBIMBING

Jhenta l)awam GunanIM.091ffi20062



2.5 Pengolahan Data

Data hasil perhitungan disusun dalam bentuk tabel, masing-masing

untuk spesimen tanpa perlakuan panas dan dengan perlakuan panas. Selain

data tersebut, diambil pula hasil pengujian berupa kekerasan rata-rata untuk

perlakuan panas yang berbeda.

Dari data tersebut dilakukan duam macam pengolahan, yaitu:

1. Pengolahan data kelompok

2. Pengolahan data antar kelompok

2.5.1 Data Kelompok

Dilakukan pembandingan nilai kekerasan dan mikrostruktur

sebelum dan sesudah perlakuan panas untuk menentukan ada tidaknya

perubahan nilai kekerasan dan mikrostruktur, untuk nilai kekerasan

digunakan metode uji t.

1. Spesimen Tanpa Perlakuan Panas

Tabel 2.2 Data spesimen tanpa perlakuan

No. 푥 (푥 − 푥̅) (푥 − 푥̅) 1. 242 3,6 12,96 2. 245 6,6 43,56 3. 235 -3,4 11,56 4. 232 -6,4 40,96 5. 235 -3,4 11,56 6. 240 1,6 2,56 7. 234 -4,4 19,36 8. 244 5,6 31,36 9. 235 -3,4 11,56

10. 242 3,6 12,96 Σ 2384 198,4



Foto Mikrostruktur Spesimen Tanpa Perlakuan

Perhitungan

1). Kekerasan rata-rata

푥̅ =

=2384

10 = 238,4

2). Standard Deviasi

휎 = ( ̅)

= , = 4,69

3). Standard deviasi rata-rata

휎 = √

= ,√

= ,,

= 1,56

4). 푑푏 = 푛 − 1

= 10− 1 = 9

Dengan : 훼 = 5%, maka nilai t tabel

= 푡 훼 2 ∶ 푑푏



= 푡(0,025 ∶ 9

= 2,26

5). Interval penduga kekerasan tanpa perlakuan panas

푥̅ − + 훼2 ∶ 푑푏 .휎 < 휇 < 푥̅ + + 훼

2 ∶ 푑푏 .휎

238,4− [(2,26). 1,56] < 휇 < 238,4 + [(2,26).1,56]

238,4 − 3,52 < 휇 < 238,4 + 3,52

234,88 < 휇 < 241,06

Jadi kekerasan rata-rata spesimen tanpa perlakuan

panas berkisar antara 234,8 % sampai 241,06 %.

2. Spesimen dengan perlakuan panas

Tabel 2.3 Data spesimen dengan perlakuan panas

Annealing 750oC holding 30 menit

No. 푥 (푥 − 푥̅) (푥 − 푥̅)

1. 192 -25,3 640,09

2. 220 2,7 7,29

3. 210 -7,3 53,29

4. 230 12,7 161,29

5. 230 12,7 161,29

6. 230 12,7 161,29

7. 216 -1,3 1,69

8. 220 2,7 7,29

9. 210 -7,3 53,29

10. 215 -2,3 5,29

Σ 2173 1252,1



Foto mikrostruktur dengan perlakuan

Perhitungan

1). Kekerasan rata-rata

푥̅ =

=2123

10 = 212,3

2). Standard Deviasi

휎 = ( ̅)

= , = 11,79

3). Standard deviasi rata-rata

휎 = √

=11,79√9

=11,79

3 = 3,73 4). 푑푏 = 푛 − 1

= 10− 1 = 9

Dengan : 훼 = 5%, maka nilai t tabel

= ±푡 훼 2 ∶ 푑푏

= ±푡(0,025 ∶ 9



= ±2,26

5). Interval penduga kekerasan tanpa perlakuan panas

푥̅ − + 훼2 ∶ 푑푏 .휎 < 휇 < 푥̅ + + 훼

2 ∶ 푑푏 .휎

217,3− (−2,26) < 휇 < 217,3 + (−2,26)

215,04 < 휇 < 219,56

Jadi kekerasan rata-rata spesimen tanpa perlakuan

panas berkisar antara 215,04 % sampai 219,56 %

dengan tingkat keyakinan = 95 %

Kedudukan t hitung pada kurva distribusi t

adalah sebagai berikut

Dan kurva uji t diketahui bahwa t hitung

terletak di daerah tidak/terima berarti terdapat

perbedaan atau tidak terdapat perbedaan yang nyata

antara rata-rata kekerasan spesimen tanpa perlakuan

panas dan spesimen dengan perlakuan panas.

Analisa varian dua arah

Tujuannya untuk mengetahui pengaruh suhu

pemanasan, waktu holding dan kombinasi keduanya

terhadap dimensi spesimen

Hipotesa :

H01 : α1 = α2 (holding tidak berpengaruh)



H11 : α1 ≠ α2 (holding berpengaruh)

H02 : α1 = α2 (heating tidak berpengaruh)

H12 : α1 ≠ α2 (heating berpengaruh)

H03 : αβ1 = αβ2 (holding dan heating tidak

berpengaruh)

H13 : αβ1 ≠ αβ2 (holding dan heating berpengaruh)

Perulangan (z) = 5 kali

Banyaknya data (n) = 20

Banyaknya data tiap kolom (V) = 10

Banyaknya data tiap baris (U) = 10

Banyaknya variasi holding (x) = 2

Banyaknya variasi heating (y) = 2

6). Uji beda dua rata-rata

Untuk mengetahui ada tidaknya perbedaan

kekerasan pada spesimen tanpa perlakuan panas dan

spesimen dengan perlakuan panas dilakukan uji dua

rata-rata dengan uji t

Hipotesa : Ho : μ1 = μ2

H1 : μ1 ≠ μ2

Digunakan pengujian dua arah dengan

∝= 5% dan 푑푏 = (푛 − 1) + (푛 − 1)

= (10− 1) + (10− 1)

= 18

Maka nilai t tabel → (0,025 ∶ 18) = ±2,101

Perhitungan :



푡 =푥̅ − 푥

{( ).( ) ( ).( ) }{ . }

=238,4− 217,3

( , , )( )

=21,1√4,762

=21,12,18

= 9,67

Tabel 2.4 Variasi suhu dengan waktu holding FAKTOR SUHU

850oC 750oC Σ 30

menit 285 (a) 262 (b) 292 (c) 298 (d) 300 (e)

192 (f) 220 (g) 210 (h) 230 (i) 216 (j)

477 482 502 528 516

1437 1068 2505 15

menit 274 (k) 284 (l)

280 (m) 281 (n) 285 (o)

230 (p) 235 (q) 237 (r) 229 (s) 238 (t)

504 519 517 510 523

1404 1169 2573 Σ 2841 2237 5078

Fk = ( )

=(5078)

20

=25786084

20

= 1289304,2

JKT = (푎 + 푏 + 푐 + … . +푡 ) − 퐹푘

F A K T O R H O L D I N G



= (285 + 262 + 292 + 298 + 300 +

1922+2202+2102+2302+2162+274

2+2842+2802+2812+2852+2302+2

352+2372+2292+2382−1289304,2

= 21249,8

JKA = ( ) ( ).

− 퐹푘

= {(2841) + (2237)

2.5 } − 1289304,2

=12895354

10 − 1289304,2

=12895354

10 − 1289304,2

= 231,2

JKB = ( ) ( ).

− 퐹푘

=(2841) + (2237)

2. 5 − 1289304,2

=13075450

10 − 1289304,2

= 18240,8

JKP = ( ) ( ) ( ) ( ) − 퐹푘

=(1437) + (1068) + (2841) + (1169)

5

−1289304,2

=6543370

5 − 1289304,2

= 19369,8



JKAB = 퐽퐾푃 − 퐽퐾퐴 − 퐽퐾퐵

= 19369,8− 231,2− 18240,8

= 891,8

JKG = 퐽퐾푇 − 퐽퐾퐴 − 퐽퐾퐵 − 퐽퐾퐴퐵

= 21249,8− 231,2− 18240,8− 891,8

= 1880

Dimana

Fk = Frekuensi kumulatif

JKT = Jangkauan kuartil tengah

JKA = Jangkauan kuartil atas

JKB = Jangkauan kuartil bawah

JKP = Jangkauan kuartil

JKG = Jangkauan kuartil galat

F Tabeldengan α = 5% → F (α, v1 ,v1)

F1Tabel: v1= (x-1) = (2-1) = 1

V2= (x.y) . (z-1) = (2.2) . (4.1) = 4 . 4 = 16

F1Tabel :( 5%, 1, 16) = 4,49

F2Tabel: v1 = (y-1) = (2-1) = 1

V2 = (x.y) . (z-1) = (2.2) . (4.1) = 4 .4 = 16

F2Tabel :(5%, 1, 16) = 4,49

F3 Tabel: v1 = (x-1) = (2-1) = 1

V2 = (x.y) . (z-1) = (2.2) . (4.1) = 4 .4 = 16

F3 Tabel :(5%, 1, 16) = 4,49



Tabel 2. 5 Analisa Varian

Hasil Analisa 1. F1 hitung < F1 tabel = 0,49 < 4,49

Keterangan :

Varian holding yang diberikan pada spesimen

tidak berpengaruh pada kekerasan, hal ini

sesuai hipotesa H01 : α1 = α2

2. F2 hitung < F2 tabel = 38,81 < 4,49

Keterangan :

Varian heating yang diberikan pada spesimen

tidak berpengaruh pada kekerasan, hal ini

sesuai dengan H02 : β1 = β2

3. F3 hitung < F3 tabel = 1,91 < 4,49

Keterangan :

Varian holding dan heating tidak berpengaruh

pada kekerasan, hal ini sesuai dengan H03 :

(αβ)1 = (αβ)2



2.5.2 Data Antar Kelompok

Data antar kelompok

Tabel 2.6 Data spesimenMartempering 30 menit

No. Kekerasan BHN 1. 285 2. 300 3. 300 4. 310 5. 305 6. 300 7. 285 8. 290 9. 290 10. 297

296,2

Tabel 2.7 Data spesimen Hardening 30 menit

No. Kekerasan BHN 1. 285 2. 262 3. 292 4. 298 5. 300 6. 300 7. 310 8. 295 9. 320 10. 305

296,7



Tabel 2.8 Data spesimen Annealing 30 menit

No. Kekerasan BHN 1. 192 2. 220 3. 210 4. 230 5. 230 6. 230 7. 216 8. 220 9. 210 10. 215

217,3

Tabel 2.9 Data spesimen Normalizing 30 menit

No. Kekerasan BHN 1. 202 2. 230 3. 240 4. 220 5. 221 6. 229 7. 229 8. 231 9. 247 10. 240

228,9



Gam

bar

2.30

Dia

gram

Hub

unga

n Pe

rlaku

an P

anas

den

gan

Ting

kat

Kek

eras

an P

ada

Spes

imen

A

AA

AA

AA

A A

nnea

ling

750o C

, 30

men

it da

n Pe

rlaku

an



2.6 Pembahasan

Data Kelompok

Pemberian perlakuan panas pada spesimen dapat mengubah sifat

mekanik, spesimen tanpa perlakuan panas memiliki sifat kekerasan

yang berbeda dengan spesimen yang mendapatkan perlakuan panas

tergantung pada perlakuan panas yang diberikan.

Pada pengujian kali ini kelompok kami menggunakan spesimen

baja Assab 760 yang diannealing 750oC 30 menit dan didapatkan

kekerasan rata-rata 291,3 BHN. Dan perhitungan yang dilakukan

menggunakan rumus interval penduga kekerasan spesimen diperoleh

bahwa nilai kekerasan dan spesimen kami berkisar antara 215,64 –

210,56 dengan tingkat keyakinan 95 %, sedangkan pada spesimen

tanpa perlakuan mendapatkan nilai kekerasan rata-rata 238,4 BHN.

Dari hal ini dapat diketahui bahwa nilai kekerasan baja

annealing lebih kecil daripada tanpa pelakuan. Hal tersebut

disebabkan karena pada proses Annealing 750oC holding 30 menit

bertujuan untuk meningkatkan keuletan, menghilangkan tegangan

dalam dan menghaluskan ukuran butir. Dengan proses memanaskan

material sampai suhu 750oC kemudian di holding 30 menit kemudian

didinginkan secara perlahan dalam dapur pemanas .

Pada analisa varian 2 arah dengan menganalisa faktor holding

diperoleh bahwa nilai kekerasan yang berbeda pada waktu holding

yang berbeda, tetapi nilai tersebut tidak terlalu signifikan. Hal ini

disebabkan karena waktu holding mempengaruhi pemerataan panas

yang diberikan. Pada spesimen selain faktor holding juga terdapat

faktor pemanasan atau temperatur.



Gam

bar 2

.31

Dia

gram

Hub

unga

n Pe

rlaku

an P

anas

den

gan

Ting

kat K

eker

asan



Data Antar Kelompok

Dari grafik batang dapat diketahui hubungan antara nilai

kekerasan dari yang tertinggi sampai ke rendah berurutam adalah

Hardening 850°C 30 menit; Martempering 450°C 30 menit ; tanpa

perlakuan; Normalizing 800°C 30 menit; Annealing 750°C 30 menit.

Penjelasannya sebagai berikut :

Hardening 850°C holding 30 menit memiliki nilai kekerasan

yang tertinggi yaitu 296,7 BHN. Nilai Kekerasan didapat setelah

proses pendinginan cepat dengan media air dan waktu holding yang

lama. Cepatnya waktu pendinginan dapat membentuk inti atom yang

banyak serta kecil-kecil dan stabil sehingga ikatan atomnnya lebih erat

yang membuat spesimen lebih keras.

Martempering 450°C, oli holding 30 menit memiliki nilai

kekerasan rata-rata yaitu 296,2 BHN. Nilai kekerasan didapat melalui

dua proses, pertama dipanaskan kemudian diholding dan didinginkan,

proses yang kedua berfungsi untuk mengurangi distorsi dan chocking

selama pendinginan.

Sepesimen dengan proses tanpa perlakuan memiliki nilai

kekerasan di bawah Martempering yaitu 238,4 BHN. Nilai ini didapat

dari faktor pembuatan pertama saat dipabrik, dimana jenis material

tersebut sudah memiliki spesifikasi mekanis khusus.

Normalizing 800°C, udara holding 30 menit memiliki kekerasan

sebesar 228,9 BHN. Hal ini disebabkan karena terjadi proses

pendinginan yang lambat. Pada holding 30 menit struktur butir yang

diubah belum seluruhnya menjadi homogen. Pada perlakuan

Normalizing ini terbentuk struktur butiran yang lebih besar di

bandingkan Hardening.

Annealing 750°C, 30 menit memiliki nilai kekerasan rata-rata

217,3 BHN. Hal ini disebabkan karena pada saat proses pendinginan



dilakukan secara perlahan, sehingga butiran mempunyai waktu untuk

mengembang lebih besar. Hal ini bertujuan untuk meningkatkan

keuletan dan menghilangkan tegangan dalam.

2.7 Kesimpulan dan Saran

2.7.1 Kesimpulan

Kekerasan

Berdasarkan teori menyatakan bahwa dengan perlakuan

panas yang berbeda didapatkan nilai kekerasan yang berbeda

pula dengan urutan nilai kekerasan dari yang tinggi kerendah

perlakuannya adalah Hardening, Martempering, tanpa

perlakuan, Normalizing dan Annealing. Hal ini sesuai dengan

hasil pengujian praktikum ini dikarenakan pada proses

Hardening untuk memperoleh kekerasan sedangkan

Martempering proses untuk mengurangi distorsi dan chocking.

Dan proses Normalizing untuk menghaluskan struktur butirnya.

Dan Annealing untuk menghilangkan tegangan dalam dan

mendapatkan keuletan

Mikrostruktur

Fasa dapat mempengaruhi sifat mekanik logam karena

pada tiap-tiap fasa pada logam memiliki bentuk struktur yang

berbeda. Pada proses annealing terjadi fasa austenite dimana

berdasarkan gambar yang diambil ferrite (putih) lebih banyak

daripada pearlite (hitam) sehingga lebih lunak jika dibandingkan

proses tanpa perlakuan yang menunjukkan pearlite lebih banyak

daripada ferrite.



2.7.2 Saran

1. Koordinasi antar praktikan maupun praktikan dengan asistensi

harus terus terjaga agar tidak terjadi miss komunikasi.

2. Asisten diharapkan bisa memberikan jawaban pada saat

praktikan benar-benar dalam keadaan bingung.

3. Diharapkan alat-alat yang ada di laboratorium bisa secepatnya

diperbaiki.



BAB III

PENGUJIAN IMPACT


1. Mengetahui daya tahan suatu logam terhadap beban dinamis yang

menyebabkan patahan.

2. Mengetahui bentuk patahan.

3. Mengetahui pengaruh perlakuan panas tehadap kekuatan kejut logam.

4. Mengetahui cara pengujian kejut.


3.2.1 Definisi Kekuatan Impact

Kekuatan impact adalah kemampuan suatu bahan untuk

menahan beban dinamis atau mendadak yang dapat menyebabkan

rusak atau patah. Pengujian impact merupakan suatu pengujian yang

mengukur ketahanan bahan terhadap beban kejut. Inilah yang

membedakan pengujian impact dengan pengujian tarik dan kekerasan

dimana pembebanan dilakukan secara perlahan-lahan. Pengujian

impact merupakan suatu upaya unutk menstimulasikan kondisi

operasional material yang sering ditemui dalm perlengkapan

transportasi atau kontruksi dimana beban tidak selamanya terjadi

secara perlahan – lahan melainkan datang secara tiba – tiba. Contoh

deformasi pada bumper mobil pada saat terjadi tumbukan kecelakaan.

Pengujian impact memberikan informasi yang berharga

mengenai keadaan metalurgi dari suatu logam. Dasar pengujian

impact ini adalah penyerapan energi potensial dari suatu pendulum

beban yang berayun dari suatu ketinggian tertentu dan menumbuk

benda uji sehingga benda uji mengalami deformasi. Bahan – bahan



yang mengalami patah apabila bahan tersebut dibebani pukulan

dengan tiba – tiba.

3.2.2 Macam – Macam Metode Pengujian Impact

1 Percobaan Pukul Takik (Beam Impact Test)

Digunakan untuk mengetahui kemampuan suatu logam

untuk menahan beban atau pukulan suatu logam. Suatu material

dikatakan tangguh bila mampu menyerap energi lebih besar

(beban kejut) yang lebih besar tanpa terjadinya retak atau

terdeformasi dengan mudah. Secara umum benda uji impact

dikelompokkan ke dalam dua sampel trandar yaitu batang uji

charpy dan batang uji izod.

a. Cara Pembebanan Charpy

Benda uji charpy memiliki luas penampang lintang

bujur sangkar ( 10 mm x 10 mm) dan memiliki takik

(notch) berbentuk V dengan sudut 450 dengan jari – jari

dasar 0,25 mm dan kedalaman 2 mm. Benda uji diletakkan

pada tumpuan dalam posisi mendatar dan bagian yang

tertakik diberi beban impact dari ayunan bandul. Sering

kali uji charpy pada suatu material umumnya dilakuakn

pada berbagai temperatur sebagai upaya untuk mengetahui

temperatur transisi. Cara ini banyak digunakan di

Amerika.



Gambar 3.1 a) Mesin charpy b) Spesimen uji c) Prinsip kerja charpy

Sumber : Winarno. Ilmu dan Teknik Material. Jurusan Mesin UB

Pada gambar di atas dapat dilihat bahwa setelah

benda uji patah akibat deformasi, bandul pendulum

melanjutkan ayunannya hingga posisi h2. Bila beban

tersebut tangguh yaitu makin mampu menyerap energi

lebih besar maka makin rendah posisi h2. Suatu material

dikatakan tangguh bila memiliki kemampuan menyerap

beban kejut yang besar tanpa terjadinya retak atau

terdeformasi dengan mudah.

Pada pengujian impact energi yang diserap oleh

benda uji biasanya dinyatakan dalam satuan Joule dan

dibaca langsung pada skala (dial) penunjuk yang telah

dikalibrasi yang terdapat pada mesin penguji. Harga

impact (HI) suatu bahan yang di uji dengan metode charpy

diberikan oleh HI = E/ A dimana E adalah energi yang

diserap dalam satuan Joule dan A luas penampang di

bawah takik satuan mm².



Temperatur transisi adalah temperatur yang

menunjukkan transisi perubahan jenis perpatahn suatu

bahan uji pada temperatur yang bebeda. Pada pengujian

dan temperatur yang berbeda-beda maka akan terlihat

bahwa pada temperatur tinggi material akan bersifat ulet

(ductile) sedangkan pada temperatur rendah material akan

bersifat rapuh atau getas (brittle). Femonema ini berkaitan

dengan vibrasi atom-atom bahkan pada temperatur yang

berbeda-beda dimana pada temperatur lemah, vibrasi

berada dalam kondisi setimbang dan akan menjadi tinggi

bila temperatur dinaikkan (ingat bahwa energi panas

merupakan suatu driving force terhadap pergerakan

partikel atom bahan). Vibrasi atom inilah yang berperan

sebagai suatu penghalang terhadap pergerakan dislokasi

pada saat terjadi deformasi kejut/ impact dari luar. Dengan

semakin tinggi vibrasi itu maka pergerakkan dislokasi

menjadi relatif sulit sehingga dibutuhkan energi yang lebih

besar untuk mematahkan benda uji ataupun sebaliknya.

Gambar 3.2 Efek temperatur terhadap ketangguhan impact beberapa material

Sumber : Yuwono, Akhmad Herman (2009 : 241)



b. Cara Pembebanan Izod

Benda uji Izod mempunyai penampang lintang bujur

sangkar atas lingkaran dengan takik V di dekat ujung yang

dijepit. Cara melakukan pengujian ini yaitu salah satu

bagian benda uji dijepit tepat pada bibir takik dan posisi

takik berhadapan dengan pendulum yang akan member

beban kejut. Percobaan ini sesuai untuk material yang

brittle (getas). Pembebanan ini banyak digunakan terutama

di Inggris.

Gambar 3.3 Prinsip Pengujian Impact Izod Sumber : Anonymous 28 : 2012

2. Pengujian tarik kejut (Tension Impact Izod)

Salah satu ujung spesimen dijepit dan pada ujung yang

lain diberi beban tarik secara kejut. Percobaan ini biasanya

digunakan pada bahan yang bersifat ulet. Spesimen bisa diberi

notch atau tidak sesuai dengan kebutuhan.



Gambar 3.4 Prinsip Pengujian Tarik Kejut


3. Percobaan Puntir Kejut (Torsion Impact Test)

Salah satu spesimen dijepit dan pada ujung yang lain

diberi beban puntir secara kejut. Dalam hal ini masih ada batas

mulur dan batas patah tetapi tak ada kontraksi. Tegangan puntir

pada titik beratnya sama dengan nol dan semakin keluar

semakin bertambah. Beberapa logam dapat bertahan pada

putaran tak terhingga asalkan tegangannya masih di bawah batas

tegangan limit (limiting stress)

Gambar 3.5 Mesin Pengujian Puntir Kejut Sumber : Anonymous 30 : 2012



3.2.3 Tipe dan Macam Notch pada Spesimen Pembagian jenis spesimen impact ditinjau dari bentuk

notchnya dibagi menjadi 3 bagian :

1. V Notch

Bentuk notchnya seperti huruf V.

Gambar 3.6 Bentuk notch V Sumber : Hanson, A. (1965 : 156)

2. Key hole notch

Notch nya berbentuk seperti lubang kunci

Gambar 3.7 Bentuk notch Key hole

Sumber :Hanson, A. (1965 : 156)

3. U notch

Notch-nya berbentuk seperti huruf U

Gambar 3.8 : bentuk notch U

Sumber : Hanson, A. (1965 : 180)



Notch V sering pakai dalam uji impact charpy, terutama

spesimen yang bersifat ulet. Hal ini dikarenakan dengan

menggunakan notch V pada spesimen yang bersifat ulet akan

memudahkan dalam pengujian impact.

3.2.4 Macam – Macam Patahan dan Sifatnya

1. Patahan Getas

Patahan yang terjadi pada bahan yang getas. Misalnya :

besi tuang. Sifatnya adalah :

a. Permukaan rata – rata mengkilat

b. Potongan dapat dipasang kembali

c. Keretakan tidak dibarengi deformasi

d. Nilai pukulan takik (impact) rendah

Gambar 3.9 Patahan Getas Sumber : Anonymous 31 : 2012

2. Patahan Liat

Patahan yang terjadi pada bahan yang lunak. Misalnya :

baja lunak, tembaga. Sifat patahan liat adalah :

a. Permukaan tidak rata, buram dan berserat

b. Pasangan potongan tidak bisa untuk dipasang lagi

c. Nilai pukulan takik tinggi



Gambar 3.10 Patahan Liat Sumber : Anonymous 31 : 2012

3. Patahan Campuran

Patahan yang terjadi pada bahan yang cukup kuat, namun

ulet. Misalnya : pada baja temper. Sifat patahan campuran

adalah :

a. Gabungan patahan getas dan patahan liat

b. Permukaan agak kusam dan sedikit berserat

c. Potongan masih dapat dipasang

d. Ada deformasi pada patahan

e. Paling banyak terjadi

Gambar 3.11 Patahan Campuran Sumber : Anonymous 31 : 2012



3.2.5 Faktor – Faktor yang Mempengaruhi Kekuatan Impact

Kekuatan impact adalah kekuatan spesimen terhadap impact

(beban kejut). Dinyatakan dengan banyaknya energi yang diperlukan

untuk mematahkan material tersebut.

Faktor – faktor yang mempengatuhi kekuatan impact :

a. Bentuk dan Ukuran Notch

Takik atau notch yang semakin kecil akan mendukung

sering terjadinya patahan karena takik merupakan tempat

pemusatan tegangan saat benda diberi beban kejut.

Gambar 3.12 Pengaruh Bentuk Ukuran Notch Sumber : Davis, H. (1982:139)

b. Kadar Karbon

Semakin tinggi kadar karbonnya, maka impact strength-

nya semakin rendah karena karbon mempunyai sifat rapuh.



Gambar 3.13 Kurva pengaruh kadar karbon pada Impact strenght

Sumber : Coniger, Js. William (1993 : 150)

c. Temperatur Uji

Semakin tinggi temperatur spesimen maka energi yang

diperlukan untuk mematahkan spesimen semakin besar. Impact

test sebaiknya dilakukan pada suatu daerah yang mempunyai

temperatur berbeda sehingga dapat sekaligus mempelajari

pengaruh tersebut.

Gambar 3.14 : Pengaruh Temperatur Terhadap Impact Strength

Sumber : Horner, E. Davis (1982 : 240)



d. Homogenitas

Homogenitas suatu material akan berpengaruh terhadap

gaya ikatan antar atom sehingga berpengaruh pada harga impact

strength-nya, semakin tinggi tingkat homogenitasnya semakin

tinggi pula impact strength-nya.

e. Heat Treatment

Proses heat treatment yang berbeda akan menghasilkan

impact strength yang berbeda pula, karena proses heat treatment

menghasilkan perubahan mekanik yang berbeda pula. Urutan

kekuatan impact dari yang kecil dampai yang besar adalah

Hardening

Tempering

Tanpa perlakuan

Normalizing

Annealing

f. Jenis Material

Jenis material yang berbeda akan mempunyai susunan

atom yang berbeda. Sehingga kekuatan impact-nya berbeda –

beda pula.

g. Ukuran Butir

Ukuran butir yang besar bersifat ductile dari pada ukuran

yang kecil. Hal ini karena ukuran butir yang besar memiliki

gaya ikatan antar atom yang besar pula. sehingga impact

strength-nya tinggi.

h. Kecepatan Pendinginan

Pendinginan yang cepat akan menurunkan harga impact

strength-nya karena pendinginan yang cepat setelah pemanasan

akan cenderung membentuk struktur martensite yang cenderung

bersifat keras dan rapuh.



i. Kekerasan

Semakin tinggi tingkat kekerasan suatu material maka

semakin rendah harga impact strength-nya. Kareana material

yang keras cenderung rapuh.

j. Ketebalan Bahan

Dengan uji charpy benda uji dengan ketebalan standar

10,394 cm memiliki impact strenght yang lebih tinggi dari pada

benda uji yang sama dengan ketebalan yang lebih besar.

Gambar 3.15 Pengaruh Ketebalan Bahan Terhadap Impact Strength


k. Tensile Strenght

Suatu material dengan tensile strength yang tinggi akan

memiliki impact strength yang rendah. Hal ini menunjukkan

tensile strength berbanding terbalik dengan impact strength.



Gambar 3.16 Hubungan Tensile Strength dan Impact Strength


3.3 Pelaksanaan Pengujian


Spesifikasi Alat yang Digunakan

1. Charpy Impact Testing Strength

Digunakan untuk mengukur kekuatan impact

Gambar 3.17 Charpy Impact Testing Machine

Sumber : Lab. Pengujian BahanTeknik Mesin UB



2. Kertas Gosok

Digunakan untuk membersihkan spesimen dari terak

dankotoran

Gambar 3.18 Kertas Gosok


Komposisi Kimia Spesimen

Spesimen bahan baja pengujian impact kali ini

menggunakan baja Bohler Spesial K yang bentuk dan

dimensinya sesuai standar ASTM A370 V notch. Dengan bentuk

dan dimensi yang telah sesuai standar, diharapkan dapat

mempermudah praktikan melaksanakan pengujian impact.

Dengan kompsisi kimia penyusunnya antara lain :

C = 2%

Cr = 12%

Mn = 0,3%

Si = 0,2%


Komposisi % Bahan Titik Eutectoid Atom Komposisi Eutectoid

Cr 12% 840° 0,375%

Mn 0,30% 727° 0,73%

Si 0,20% 755° 0,72%



푇푐 = ∑ (푇푐. %퐶)∑ %퐶

푇푐 = (840 × 0.375) + (727 × 0.73) + (755 × 0.72)

0.375 + 0.73 + 0.72

푇푐 = 761.27˚퐶

%퐶 = ∑ (푇푐. %퐶)

∑ 푇푐

%퐶 = (840 × 0.375) + (727 × 0.73) + (755 × 0.72)

840 + 727 + 755

%퐶 = 0.69%





Skala 1 : 1

Ukuran : mm

Gambar 3.20 Bentuk dan Dimensi Spesimen


1. Benda kerja diberi heat treatment.

2. Spesimen dibersihkan dari kotoran dan terak.

3. Dilakukan dry run test sebagai berikut :

Pendulum alat uji charpy diatur agar benar – benar

menggantung bebas dan dalam keadaan diam.

Lengan pengikat diturunkan dengan roda pemutar

Tombol pengunci ditekan selanjutnya jika kedudukan

lengan pengikat sudah tepat terhadap pendulum, pengunci

dapat dilepas tanpa menggeser kedudukan pendulum.

Kedua jarum penunjuk diatur pada posisi vertikal

Pendulum beserta lengannya diangkat dengan roda

pemutar sehingga jarum luar menunjukkan skala yang

sesuai dengan kedudukan pendulum dalam posisi

horizontal (90°)

Dilakukan dry run test untuk mengetahui energi yang

diserap mesin karena kerugian mekanik. Dilakukan

pendataan sudut yang ditunjuk oleh jarum

4. Dilakukan pengujian sebagai berikut :



Spesimen diletakkan pada tempatnya sehingga bagian

punggung takik tepat pada posisi jatuhnya pendulum

Dilakukan pengujian seperti pada dry run test

3.4 Hipotesa

Suatu bahan bila diberi perlakuan panas yang berbeda – beda maka

akan memilki sifat mekanik yang berbeda. Hal ini menyebabkan bahan yang

diberi perlakuan panas yang berbeda memiliki kekuatan impact yang

berbeda pula. urutan perlakuan panas yang menghasilkan kekuatan impact

dari yang kecil sampai yang terbesar adalah :

a. Hardening

b. Tempering

c. Tanpa perlakuan

d. Normalizing

e. Annealing

LABORATORIUM PENGUJIAI{ BAIIANKEMENTERIAN PENDIDIKAI{ DAN KEBUDAYAANIFAKULTAS TEKNIKJURUS$I MESINUNIYENITAS BRAWIJAYA

" KELOMF0K : c4

DATA PENGUJIAITT KEKUATAF{ K&IUT

SPESIMENBahanDimensi

DATA PELAKSANAAII PRAI(TIKUMPerlakuan : Annealing 900oC, 20 rnenit

: Bohler Spesial K Skala :l:2Satuan : mrl

Sutru ruang,an

Macam Pengujiax

:ZfC: Impact

Malang, 26 Novernber ?012ASISTEN PEMBIMBING

No. Pararneter SatuanSpsimen Tanpa

PerlakuanSpesimen Dengror

Perlakuan

I Radius Lintasan(R) mm 600 600

2 Berat Pendulum (G) ke 24 24

3 Luas Penampailg (FJ mm' 80 80

4 SudutAwal (Fo) 0 90 90

5 Sudut Drv Rlur (o,) (,4 5

6 Sudut Aktuir(o)(,

7 14

Adhvatmr PratvaksaNIM.001ffi20001



3.5 Pengolahan Data

3.5.1 Data Kelompok

Spesimen dengan perlakuan Annealing 9000 C 25 menit

R = 600 mm

G = 24 kg

Fo = 80 mm2

β0 = 900

0 = 50

1 = 140

a. Energi yang diperlukan secara ideal

A0 = ( m x g x h1 ) – ( m x g x h2 )

= G x ( h1 - h2 )

= G x R x {cos (90° - α1) – cos β}

= 24 x 600 x {cos (90° - 14°) – cos 90°)

= 14400 x {cos 76° - cos 90°)

= 14400 x 0,242

= 3484,8 kg.mm

b. Kerugian energi pada alat

F = G x R x {cos 90° - α0) – cos β}

= 24 x 600 x {cos 90° - 5°) – cos 90°}

= 14400 x { cos 85° - cos 90°}

= 14400 x { 0,087 – 0 }

= 14400 x 0,087

= 1252,8 kg.mm

c. Energi aktual yang diperlukan

A = A0 – f

= 3484,8 – 1252,8



= 2232 kg.mm

d. Energi yang diperlukan untuk mematahkan spesimen tiap

satuan luas penampang

Ak = A / f0

= 2232/ 80

= 27,9 kg.mm

Spesimen Tanpa Perlakuan

R = 600 mm

G = 24 kg

Fo = 80 mm2

β0 = 900

0 = 40

1 = 70

a. Energi yang diperlukan secara ideal

A0 = ( m x g x h1 ) – ( m x g x h2 )

= G x ( h1 - h2 )

= G x R x {cos (90° - α1) – cos β}

= 24 x 600 x {cos (90° - 7°) – cos 90°)

= 14400 x {cos 83° - cos 90°)

= 14400 x 0,122

= 1756,8 kg.mm

b. Kerugian energi pada alat

F = G x R x {cos 90° - α0) – cos β}

= 24 x 600 x {cos 90° - 4°) – cos 90°}

= 14400 x { cos 86° - cos 90°}

= 14400 x { 0,07– 0 }



= 14400 x 0,07

= 1008 kg.mm

c. Energi aktual yang diperlukan

A = A0 – f

= 175,8 – 1008

= 748,8 kg.mm

d. Energi yang diperlukan untuk mematahkan spesimen tiap

satuan luas penampang

Ak = A / f0

= 748,8/ 80

= 9,36 kg.mm


Perbandingan bebagai perlakuan

Tabel 3.1 Data pengujian impact charpy dengan berbagai

macam perlakuan

NO PERLAKUAN 0 1 Energi Ideal

(kg.mm)

Kerugian Energi

(kg.mm)

Energi aktual

(kg.mm)

Energi Patah

(kg.mm/mm2)

1 Annealing 9000 C 25 menit 5 14 3484,8 1252,8 2232 27,9

2 Normalizing 9000 C 25 menit 4,5 8 2004,09 1129,81 874,28 10,92

3 Tanpa perlakuan 4 7 1756,8 1008 748,8 9,36

4 Hardening 9000

C 25 menit 4 5 1255,04 1004,5 250,54 3,13

5 Martempering 5000 C 25 menit 6 6,5 1627,2 1512 115,2 1,44



Gam

bar

3.21

Dia

gram

Hub

unga

n En

ergi

Pat

ah d

enga

n be

rbag

ai M

acam

Per

laku

an



3.6 Pembahasan

Proses perlakuan panas yang berbeda – beda akan menghasilkan

spesimen dengan kekuatan impact yang berbeda – beda. Urutan kekuatan

impact atau energi untuk mematahkan spesimen dari yang paling besar

sampai yang paling kecil adalah Annealing, Normalizing, tanpa perlakuan,

Tempering dan Hardening. Akan tetapi pada pada kenyataanya dari diagram

hubungan antara energi patah dengan berbagai macam perlakuan panas

terlihat terjadinya penyimpangan. Dari diagram tersebut diketahui uturan

energi patah dai yang terbesar sampai terkecil adalah

1. Annealing (27,9 kg.mm/mm2)

2. Normalizing (10,92 kg.mm/mm2)

3. Tanpa perlakuan (9,36 kg.mm/mm2)

4. Hardening (3,13 kg.mm/mm2)

5. Martempering (1,44 kg.mm/mm2)

Annealing yaitu perlakuan panas yang digunakan untuk meningkatkan

keuletan, menghilangkan tegangan dalam, menghaluskan ukuran butir dan

meningkatkan sifat mampu mesin. Perlakuan ini memiliki energi patah

terbesar disebabkan karena pendinginan yang lambat di dalam dapur

sehingga terbentuk butiran – butiran yang besar. Oleh karena itu spesimen

tersebut memiliki tingkat keuletan yang paling besar sehingga diperlukan

energi yang besar untuk mematahkan spesimen tersebut.

Kekuatan impact kedua dan ketiga berturut – turut adalah baja dengan

perlakuan normalizing dan tanpa perlakuan. Berarti ini sesuai dengan teori.

Kemudian yang urutan keempat dan kelima adalah hardening dan

martempering. Urutan ini berbeda jika dibandingkan dengan urutan

kekuatan impact secara teori. Seperti yang telah dijelaskan bahwa baja

dengan perlakuan martempering seharusnya memiliki kekuatan impact

terbesar keempat setelah tanpa perlakuan. Lalu hardening merupakan

kekuatan impact yang paling rendah.



Yang terjadi penyimpangan antara urutan kekuatan impact yang

keempat dan kelima adalah hardening dan martempering. Hal ini

disebabkan suhu pertama pada perlakuan martempering. Martempering

sendiri mempunyai dua suhu yaitu suhu di atas austenite (>7230 C ) ketika

di panaskan awal, sehingga fasa martensit kemudian dipanaskan hingga

suhu 5000 C lalu di-holding kemudian di-rolling. Jadi mungkin dikarenakan

dari suhu awal martempering tersebut. Jika suhu awal martempering

memiliki di atas suhu hardening yang 9000 C, maka martempering memiliki

kekuatan impact terbesar keempat. Lalu dilanjutkan dengan baja perlakuan

hardening. Sedangkan jika suhu awal martempering di bawah suhu

hardening 9000 C maka urutan keempat dan kelima yaitu hardening dan

martempering. Jadi suhu awal martempering berpengaruh pada suhu akhir

martempering sehingga yang dilihat nilai kekerasannya dan akan

berpengaruh pada kekuatan impact-nya.


3.7.1 Kesimpulan

Dari praktikum yang telah kami lakukan, kami dapat

menyimpulkan bahwa daya tahan suatu logam terhadap beban dinamis

berpengaruh terbentuknya patahan dan perlakuan panas yang dialami

spesimen mempengaruhi sifat – sifat mekaniknya.

Urutan energi patah pada spesimen uji impact berdasarkan teori

adalah annealing, normalizing, tanpa perlakuan, tempering dan

hardening. Sedangkan urutan energi patah pada spesimen impact

berdasarkan hasil pengujian kelompok kami di lab. adalah annealing,

normalizing, tanpa perlakuan, hardening, martempering.

Semakin ulet suatu material maka semakin tinggi nilai energi

patah pada uji impact.



3.7.2 Saran

1. Untuk menghasilkan hasil maksimal antara pengaruh perlakuan

panas dan pengujian dilakukan sesuai prosedur agar didapat

hasil yang sesuai terhadap spesimen.

2. Menjaga ketelitian dalam meletakkan takik pada meja uji, agar

pendulum tepat jatuh pada takik

3. Praktikan sebaiknya lebih memahami dasar teori sebelum

praktikum



BAB IV

PENGUJIAN TARIK


1. Mengetahi tegangan yield, tegangan ultimate, regangan dan kontraksi suatu

bahan.

2. Mengetahui pengaruh perlakuan panas terhadap parameter-parameter di

atas.

3. Mengetahui cara pengujian tarik.

4.2 Teori dasar pengujian

4.2.1 Definisi kekuatan tarik

Kekuatan tarik merupakan kemampuan bahan untk menerima beban

tarik tanpa mengalami kerusakan dan dinyatakan sebagai tegangan

maksimum sebelum putus. Tegangan maksimum sebelum putus dianggap

sebagai data terpenting yang diperoleh dari hasil pengujian tarik, karena

biasanya perhitungan-perhitungan kekuatan di hitung atas dasar kekuatan

tarik.dengan pengujian tarik kita dapat mengetahui tensile strength,UTS

(Ultimate Tensile Strength), Modulus Young, Modulus of Fisilience,

Modulus Of Toughness, Elastisitas bahan.

Gambar 4.1 Free Body Diagram Sumber : Anonymous 32 : 2012



4.2.2 Hubungan tegangan dan regangan

Hubungan tegangan dan regangan dapat diketahui dengan jelas pada

diagram tegangan regangan yang didasarkan dari data yang diperoleh dari

pengujian tarik.

1) Tegangan adalah distribusi gaya persatuan luas.

σ = F/A

keterangan :

σ = Tegangan tarik

F = gaya tarikan

A = luas penampang

2) Regangan adalah perbandingan antara pertambahan panjang dengan

panjang awal

ε = Δl/l0

keterangan :

ε = Regangan

Δl = Pertambahan panjang;

l0 = panjang awal

Hubungan tegangan dan regangan dapat diketahui dengan jelas pada

diagram.

Gambar 4.2 Diagram tegangan-regangan Sumber : Anonymous 33 : 2012



Keterangan gambar:

σ E – Batas Elastis

Dalam gambar dinyatakan dengan titik A. Bila sebuah bahan diberi

beban sampai di titik A kemudian bebannya dihilangkan maka bahan

tersebut plastis.

σp – Batas Proporsional

Titik sampai dimana hubungan proporsional antara tegangan regangan

telah pada tegangan tertinggi.

Deformasi Plastis

Yaitu perubahan bentuk yang tidak kembali ke keadaan semula. Pada

gambar yaitu bila bahan ditarik melewati batas proporsional dan

mencapai daerah landing.

σ ay – Tegangan luluh atas (Upper Yield Stress)

Tegangan maksimum sebelum bahan memasuki fase daerah landing

peralihan deformasi elastic ke plastis.

σ ey – Tegangan luluh Bawah (Lower Yield Stress)

Tegangan rata -rata daerah landing sebelum benar-benar memasuki

fase deformasi plastis. Bila disebutkan hanya tegangan luluh maka

yang dimaksud hanya tegangan luluh bawah.

ε y (Strain Yield) – Regangan luluh

Regangan permanen saat bahan akan memasuki fase deformasi plastis.

ε e (Elastis Strain) – Regangan elastis

Regangan yang diakibatkan perubahan plastis pada saat beban

dilepaskan regangna ini tetap tinggal sebagai perubahan permanann

bahan.

Metode Offset adalah metode yang digunakan untuk menentukan titik

yielding pada material yang tidak diketahui titik yielding-nya. Bentuk

metodenya yaitu tarik sebuah garis lurus sejajar dengan bagian awal kurva

yang liniar pada diagram tegangan regangan standart.

Contoh Seperti 0,002 atau 0,2 %



Gambar 4.3 Metode Offset Sumber : Anonymous 34 : 2012

Apabila sebuah bahan seperti paduan aluminium tidak memiliki titik

leleh yang jelas dan masih mengalami regangan-regangan besar setealah

batas sebanding terlewati, maka suatu tegangan leleh sembarang dapat

ditentukan melalui metode offset, perpotongan garis offset ini dengan kurva

tegangan regangan (titik pada gambar). Mendefinisikan tegangan leleh

karena tegangan ini ditentukan oleh suatu aturan sembarang dan bukanlah

sesuatu yang merupakan sifat mekanik bahan, maka ia disebut tegangan

leleh offset. Untuk bahan seperti aluminium tegangan leleh ofssetnya berada

sedikit di atas batas sebandingnya. Dalam hal baja konstruksi dengan

transisi mendadaknya dari daerah linier ke daerah tarik plastis. Tegangan

offsetnya sama seperti tegangan leleh dan batas seandainya.

4.2.3 Elastisitas dan Plastisitas

Elastisitas adalah sifat yang dimiliki oleh suatu bahan yang

menyebabkan benda atau matrial akan kembali ke bentuk seperti semula

setelah diberi beban dan mengalami perubahan bentuk kemudian beban

dihilangkan. Sebuah benda yang kembali sepenuhnya kepada bentuk semula

dinamakan elastisitas sempurna. Sedangkan apabila tidak sepenuhnya

kembali kepada bentuk semula dinamakan elastisitas parriel.



Elastisitas bahan ditentukan oleh modulus elastisitas, modulus

elastisitas suatu bahan didapat dari hasil bagi antara tegangan dan regangan.

E= σε

E = Modulus elatisitas

σ = Tegangan

ε = Regangan

Garis modulus berupa garis lurus pada kurva beban dan perpanjangan

yang menunjukan bahwa beban berbandingan lurus dengan perpanjangan.

Gambar 4.4 Garis Modulus Sumber : Anonymous 35 : 2012

Bila garis modulus membuat sudut besar dengan sumbu horizontal

berarti bahan itu sangat tahan terhadap perubahan perubahan bentuk

elastisitas memiliki modulus elastisitas tinggi sehingga tahan terhadap

perubahan bentuk (deformasi) elastis.

Sifat-sifat mekanis daerah plastis :

Kekuatan elastisitas

Kemampuan untuk menerima beban tanpa terjadi deformasi

plastis dan digunakan sebagai harga batas beban bila digunakan

dalam suatu perencanaann.

E = σε

E = Modulus elatisitas



σ = Tegangan

ε = Regangan

Kekakuan

Suatu bahan yang memiliki kekuatan tinggi bila mendapatkan

bahan elastis akan mengalami sedikit deformasi.

Resillen

Kemampuan menyerap energi tanpa terjadi deformasi plastis.

Biasanya untuk meregangkan satu satuan volume bahan sampai batas.

푈푟 =

Keterangan : Ur = modulus resilen

휎푦 = tegangan

E = modulus young

Plastisitas adalah kemampuan suatu material untuk mengalami

sejumlah deformasi plastis (permanen) tanpa mengalami kerusakan

setelah regangan yang diberikan hilang.

Sifat mekanis daerah plastis

Keuletan

Kemampuan suatu material untuk berdeformasi plastis tanpa

mengalami patah dan dinyatakan dalam presentase pengurangan luas

penampang kekuletan menunjukan kemampuan logam untuk dibentuk

tanpa mengalami patah/retak.

푒 = ( )

Keterangan :

ef = perpanjangan material

Lf = panjang material setelah mendapat tegangan

Lo = panjang material sebelum mendapat tegangan



푞 =

Keterangan :

q = luas penampang

A0 = luas penampang awal

Af = luas penampang terkecil setelah diberi regangan

Ketangguhan

Dinyatakan dalam modulus ketangguhan (Banyaknya energi

yang diperlakukan untuk mematahkan bahan persatuan volume) dan

sangat sulit untuk diukur karena dipengaruhi oleh cacat bentuk,ukuran

bahan dan kondisi pembebanan.

푈푟 = 휎 ×휀

푈푟 =휀(휎 − 휀)

2

Untuk beban getas

푈푟 =23휎 × 휀

Keterangan :

Ur = modulus ketangguhan

휎 = kekuatan tarik

휀 = peregangan total saat putus

Kekuatan

Kemampuan untuk menerima beban tanpa mengalami kerusakan

dan dinyatakan sebagai tegangan maximum bahan sebelum patah.

휎푦 =퐹푢 × 1000

퐴표

Keterangan :

Fu = gaya tarik maksimal

A0 = luasan mula – mula

휎 = kekuatan tarik



4.2.4 Hubungan tegangan-regangan (rekayasa-sejati)

Hubungan tegangan regangan rekayasa didasrkan atas nama dimensi

awal (luar area dan penjaga) dari benda uji sementara untuk mendapatkan

hubungan tegangan-regangan sesungguhnya diperlukan luas area dan

panjang aktual pada pembebanan setiap saat trukur. Perbedaan kedua kurva

tgangan regangan antara rekayasa dan sejati tidak terlalu besar pada

regannga yang kecil, tetapi menjadi signifikan pada rentang terjadinya

pengerasan regangan (strain hardening) yaitu setelah titik luluh terlampaui.

Perhitungan nilai tegangan rekayasa adalah sebagai berikut :

휎푒푛푔 =퐹퐴표

Keterangan :

휎푒푛푔 = tegangan rekayasa

F = gaya pembebanan

Ao = luas penampang awal spesimen

Perhitungan nilai regangan rekayasa

휀푒푛푔 =퐿푖 − 퐿표퐿표

Keterangan :

휀푒푛푔 = regangan rekayasa

Li = panjang spesimen saat pembebanan berlangsung

Lo = panjang awal specimen

Perhitungan nilai tegangan sesungguhnya (true stress)

휎푡푟푢푒 =퐹퐴푖

Keterangan :

휎푡푟푢푒 = tegangan sesungguhnya

F = gaya pembebanan

Ai = luas penampang aktual spesimen



Perhitungan nilai regangan sesungguhnya (true strain)

휀푡푟푢푒 = 퐿푖(퐿푖퐿표

)

Keterangan :

휀푡푟푢푒 = regangan sesungguhnya

Li = panjang aktual spesimen saat pembebanan berlangsung

Lo = panjang awal specimen sebelum pembebanan

berlangsung

Pada kurva tegangan regangan rekayasa,dapat diketahui bahwa benda

uji secara aktual mampu menahan turunya beban karena luas area awal Ao

bernilai konstan pada saat perhitungan tegangan. Sementara pada kurva

tegangan regangan sejati luas area aktual adalah selalu turun sehingga

terjadinya perpatahan dan benda uji mampu menahan peningkatan tegangan

karena Insinyur desain biasanya selalu menggunakan data rekayasa daripada

sebenarnya. Hal ini dikarenakan kalkulasi desain untuk produk rekayasa

berdasarkan dimensi yang original. Selain itu akan tidak praktis untuk

mengurangi beban deformasi plastis material selama momen terakhir

sebelum komplit failure.

Gambar 4.5 Kurva tegangan regangan rekayasa dan sejati

Sumber : Bjm, Beumler (1985 : 87)



4.2.5 Faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan tarik

1. Kadar karbon

Kandungan karbon mempunyai pengaruh yang sangat besar

karena kandungan tersebut mengontrol jumlah sementite baik sebagai

sperodit maupun pearlite. Jika semakin tinggi kadar karbonnya maka

material tersebut akan semakin keras, begitu juga sebaliknya. Dalam

hubungannya dengan kekuatan tarik adalah sebanding.

Gambar 4.6 Pengaruh kadar karbon pada kekuatan tarik

Sumber : Y, Lakthin (1992 : 108)

Dari diagram di atas tampak bahwa kadar karbon 71% kekuatan

tarik, nantinya heat treatment akan meningkatkan kekuatan tariknya.

2. Heat Treatment

Proses heat treatment dilakukan untuk mendapatkan sifat

mekanik yang kita inginkan. Dalam hubungannya dengan kekuatan

tarik, nantinya heat treatment yang kita gunakan akan menentukan

kekuatan tariknya, urutan heat treatment sebagai berikut.

Annealing

Tujuan : meningkatkan keuletan dari proses annealing

menghilangkan tegangan dalam.



Normalizing

Tujuan : meningkatkan kekerasan dari proses annealing

menghilangkan tegangan dalam

Tempering

Tujuan : menurunkan tegangan dalam meningkatkan keuletan

Hardening

Tujuan : meningkatkan kekerasan maksimal.

3. Homogenitas

Homogenitas suatu bahan atau material akan berpengaruh

terhadap gaya ikatan antar atomnya. Untuk Material dengan tingkat

homogenitas yang tinggi maka gaya ikat antar atom juga tinggi,

sehingga kekuatan tarinya juga tinggi. Semakin homogen maka ikatan

yang terjadi akan sama, semakin kecil atom (butir yang terbentuk)

ikatan pun semakin meningkat dan untuk mematahkan suatu material

berarti kita harus memotong ikatan antar atom (butir). Jadi karena

butir yang akan akan dipatahkan kecil dan banyak maka diperlukan

kekuatan yang besar untuk mematahknanya karena itu homogenitas

mempengaruhi kekuatan.

4. Kecepatan pendinginan

Semakin cepat pendinginan maka semakin meningkatkan

kekerasannya begitu pula kekuatan tariknya. Laju pendinginan yang

cepat menyebabkan kekerasan akan naik dan kekuatan tarik juga akan

meningkat. Hal ini terjadi karena karbon yang ada tidak sempat

berdifusi keluar, sehingga terbentuk batas butir. Semakin cepat

pendinginan semakin banyak karbon yang terbentuk pada batas butir.

5. Unsur paduan

Adanya unsur paduan yang umumnya dapat bersenyawa dengan

baja atau bahan seperti nikel, chromium, dan mangan akan

berpengaruh dapat meningkatkan kekuatan tarik karena unsur paduan

tersebut memiliki sifat keras.



6. Ukuran butir

Ukuran butir yang halus bersifat dictive dibandingkan dengan

butir yang halus. Ukuran butir yang halus memiliki sifat yang keras

sehingga kekuatan tarik besa. Selain itu ukuran butir yang besar

memiliki atom—atom yang lebih kecil dibanding ukuran butir yang

kecil sehingga kekerasan lebih kecil, begitu juga sebaliknya.

7. Ukuran Spesimen

Ukuran spesimen yang besar sangat mempengaruhi kekuatan

tariknya karena semakin besar spesimen tersebut maka kekuatan yang

dibutuhkan untuk mematahkan nya semakin tinggi

4.3 Pelaksanaan pengujian


Spesifikasi alat yang digunakan

a. Mesin uji tarik

Merk : MFL Pinf lind Me Bayfeme gambh D 6800

menihen

Kapasitas : 100KN

Tipe/tahun : UPD 10/1982

Tahun : 1980

Mesin ini memiliki tiga pengukuran bahan yaitu :

A = 0 s/d 20 KN

A+B = 0 s/d 50 KN

A+B+C = 0 s/d 100 KN



Gambar 4.7 Mesin Uji Tarik Sumber: Lab. Pengujian Bahan Teknik Mesin UB

b. Jangka sorong digital

Digunakan untuk mengukur dimensi bahan

Gambar 4.8 Jangka soorong digital Sumber: Lab. Pengujian bahan, Teknik Mesin UB

c. Spidol

Digunakan untuk menandai spesimen

Gambar 4.9 Spidol




Komposisi kimia spesimen

Bahan : Baja Esser (ST 37)

Komposisi : C =0,16%

Mn = 0,4 – 1,2%

Si = 0,35%

P = 0,03%

S = 0,03%

Al = 0,20%

Pergeseran titik eutectoid

C = 0,16%

Mn = 0,4 – 1,2%

Si = 0,35%

P =0,035%

S =0,03%

Al = 0,20%

Komposisi

bahan Presentase Titik Eutektoid

Komposisi

Eutektoid

Mn 0,4 – 1,2% 725 0,73%

Si 0,35% 725 0,7%

푇푒 = ( , ) ( , ),

= 725,08

%퐶 = ( , ) ( , )= 0,715%



50

Ø6.26



Skala = 1 : 2 Satuan = mm

Gambar 4.11 Bentuk dan dimensi spesimen

4.3.2 Prosedur pengujian

1. Dilakukan heat treatment

2. Spesimen dibersihkan dari kotoran dan terak

3. Dilakukan pengukuran dimensi spesimen, meliputi diameter awal dan

panjang awal, kemudian spesimen dibagi ke dalam segmen-segmen

dengan panjang masing-masing sama 5 mm

4. Spesimen dipasang dengan erat pada alat uji.



5. Alat uji diatur pada kecepatan tingkat 1,2 l/menit dengan pembebanan

pada posisi A+B skala pertambahan panjang 1mm dengan jarum

beban pada posisi nol.

6. Mesin dinyalakan dan dilakukan pengamatan terhadap beban

pertambahan panjang dan perubahan diameter sampai spesimen patah.

7. Setelah patah, dilakukan pengukuran dimensi akhir spesimen.

4.4 Hipotesa

Kekuatan tarik suatu material dipengaruhi oleh perlakuan panas dan

kecepatan pendinginan. Semakin cepat material mengalami proses pendinginan

maka kekuatan tariknya semakin besar. Sedangkan heat treatment yang

menyebabkan lebih keras sampai lebih lunak berturut-turut adalah hardening,

tempering, tanpa perlakuan normalizing dan stress relieving, sehingga kekuatan

tarik dari suatu material berbanding lurus dengan kekerasannya.

IIIBORATORIUM PENGUJIAIT BAHANKEMENTRIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAI\IFAKULTAS TEKI\I"IKJURUSAN MESINT'NWERSTTAS BRAWIJAYA

I}ATA PENGUJIAN KEKUATAN TARIK

* KELOMPOK :C4


DATA PELAKSANAAN PRAKTIKUMPerlakuan : Martempering 450oC, 15 menit

: 50mm: 65mm: 6.09 mm: 3.9 mm

: 18,5 [c].I

: 19,9 kI.{

: I1,2 fti,-I

Mdlang 26 November 2012ASISTEN PEMBIMBING

,')/m/Reza Tri,AnegaraNIM.091062m86

SkalaSatuan

: Baja ST-37:

:1:2=lnm

Suhu ruangan :ZloC

Paqiang Sebelum Patah

Panjang Setelah Patah

Diameter Mnimum Sebelum Patah

Diameter Mnimum Setelah Patatr

Beban YieldBebanUltimateBeban Patah

Panjang Tiap Segmen

6,94 6,11 6,12 6,11 6,09 6,09 6,09 6,10 6,13 6,35 Sebelum Patah (mm)6,90 5,87 5,82 5,89 3,9 5,85 5,92 5,92 5,96 6,32 Sesudah Patah (mm)

LABORATORIUM PENGUJIAN BAHAITKEMENTRIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANFAKULTAS TEKNIKJURUS$I MESINTJNIVE RSITAS BRAWIJAYA

DATA PENGUJIAN KEKUATAN TAruKPNGAMATAN SELAMA PEMBEBAI\IAI\I

KELOMPOK :C4Perlakuan : Martempering 500oC holding 25 menit

PENGAMATAN SELAMA PEMBEBANAIT

Malang, 26 November 2012ASISTEN PEMBI1VIBING

Reza Tri A4sqaraIYrM. (D1ffi20086

No. Pertambahan Panians (mm) Diameter (mm) Beban ftN)1 0 6.90 0

2 I 6.01 t7^4

3 2 5^96 19^5

4 3 5-82 t9.45 4 5-82 t9-96 5 5-82 t9-77 6 5-l'l 18-8

8 7 4.06 16.2

9 8 3.06 11-2



4.5 Pengolahan data

4.5.1 Data kelompok

Spesimen Tanpa perlakuan

Tabel 4.1 Pertambahan panjang beban dan diameter saat pengujian

Pertambahan

panjang

(mm)

Diameter Beban

(KN)

0 6,42 0

1 6,38 13,1

2 6,36 14,6

3 6,33 15,8

4 6,24 16,8

5 6,15 17,7

6 6,1 17,9

7 6,05 18

8 5,99 18,1

9 5,97 118

10 5,95 17

10,1 5,94 16



Tabel 4.2 Perubahan diameter tiap segmen.

Segmen

Diameter

Sebelum

patah

Beban

(KN)

1 6,42 6,03

2 6,42 5,82

3 6,42 5,69

4 6,42 3,98

5 6,42 5,57

6 6,42 5,68

7 6,42 5,8

8 6,42 5,83

9 6,42 5,94

10 6,42 6,32

Diameter awal (D0) = 6,42 mm

Diamater ultimate (Du) = 5,99 mm

Diameter patah (Df) = 5,94 mm

Diameter yield (Dy) = 6,23 mm

Beban yield (Py) = 14,6 KN

Beban ultimate (Pu) = 18,1KN

Beban patah (Pf) = 16 KN

Panjang awal (l0) = 32 mm

Panjang ultimate (lu) = 40 mm

Panjang akhir (lf) = 42,1 mm

1). Luas Penampang

a. Luas penampang awal

퐴 =휋4 × D = 0,785 × 6,42 = 32,35mm



b. Luas penampang ultimate

퐴 =휋4 × D = 0,785 × 5,99 = 28,16mm

c. Luas penampang patah

퐴 =휋4 × D = 0,785 × 5,94 = 27,19mm

2). Regangan

a. Regangan ultimate rekayasa

휀 =푙 − 푙푙 × 100% =

40− 3232 × 100% = 25%

b. Regangan ultimate sejati

휀 = ln(휀 + 1) × 100% = ln(0,25 + 1) × 100%

= 22,31%

c. Regangan patah rekayasa

휀 =푙 − 푙푙 × 100% =

42,1 − 3232 × 100% = 31,56%

d. Regangan patah sejati

휀 = (2xln퐷표퐷푓) × 100% = (2xln

6,423,98) × 100%

= 95,63%

e. Regangan yield

휀 =푙 − 푙푙 × 100% =

34− 3232 × 100% = 6,25%

3). Tegangan

a. Tegangan ultimate rekayasa

휎 =푃퐴 =

18100푁32,35푚푚 = 559,510푁/푚푚

b. Tegangan ultimate sejati

휎 =푃퐴 × (휀 + 1) = 559,510 × (0.16 + 1)

= 699,38푁/푚푚



c. Tegangan patah rekayasa

휎 =푃퐴 =

16000푁30,35푚푚 = 494,59푁/푚푚

d. Tegangan patah sejati

휎 =푃퐴 =

16000푁12,43푚푚 = 1286,72푁/푚푚

e. Tegangan yield

휎 =푃퐴 =

14600푁31,75푚푚 = 459,88푁/푚푚

4). Kontraksi

푄 =퐷 − 퐷

퐷× 100% =

6,42 − 3,986,42 × 100% = 61,57%

5). Modulus Elastisitas

퐸 =휎휀 × 100% =

459,86,25 × 100% = 7356,8%

Tabel 4.3 Hasil Pengolahan Data Spesimen Tanpa Perlakuan

No Panjang Beban Diameter Luas

Teg. Rekayasa

Teg. Sejati Reg Reg.

sejati (%)

Kontraksi (mm) (kN) (mm) (mm2) (N/mm2) (N/mm2) .Rekayasa (%)

1 32 0 6.42 32.35 0 0.00 0 0 0 2 33 13.1 6.38 31.95 404.95 409.98 3.13 3.08 1.24 3 34 14.6 6.36 31.75 451.31 459.80 6.25 6.06 1.86 4 35 15.9 6.33 31.45 491.50 505.50 9.38 8.96 2.78 5 36 16.8 6.24 30.57 519.32 549.63 12.50 11.78 5.53 6 37 17.7 6.15 29.69 547.14 596.15 15.63 14.52 8.23 7 38 17.9 6.1 29.21 553.32 612.81 18.75 17.19 9.72 8 39 18 6.05 28.73 556.41 626.46 21.88 19.78 11.19 9 40 18.1 5.99 28.17 559.51 699.38 25.00 22.31 12.95

10 41 18 5.97 27.98 556.41 643.36 28.13 24.78 13.53 11 42 17 4.04 12.81 525.50 1326.83 31.25 27.19 60.40 12 42.1 16 3.98 12.43 494.59 1286.72 31.56 95.63 61.57



Spesimen dengan perlakuan Martempering 500oC, holding 25 menit.

Tabel 4.4 Pertambahan panjang, beban dan diameter saat pengujian.

Pertambhan

Panjang

Diameter

(mm)

Beban

(Kn)

0 6,9 0

1 6,01 17,4

2 5,96 19,5

3 5,82 19,5

4 5,82 19,9

5 5,82 19,7

6 5,17 18,8

7 4,06 16,2

8 3,06 11,2

Tabel 4.5 Perubahan diameter tiap segmen

Segmen

Diameter

Sebelum

Patah

(mm)

Diameter

sesudah

patah

(mm)

1 6,9 6,9

2 6,11 5,87

3 6,12 5,82

4 6,11 5,89

5 6,09 3,9

6 6,09 5,85

7 6,09 5,92

8 6,1 5,92

9 6,13 5,96

10 6,35 6,32



- Diameter awal (D0) = 6,9 mm

- Diameter patah (Df) = 3,06 mm

- Beban yield (Py) = 18,5 KN

- Beban ultimate (Pu) = 19,9 KN

- Beban patah (Pf) = 11,2 KN

- Panjang awal (l0) = 50 mm

- Panjang ultimate (lu) = 70 mm

- Panjang akhir (lf) = 58 mm

1). Luas Penampang

a. Luas penampang awal

퐴 =휋4 × D = 0,785 × 6,9 = 37,37mm

b. Luas penampang ultimate

퐴 =휋4 × D = 0,785 × 5,82 = 26,59mm

c. Luas penampang patah

퐴 =휋4 × D = 0,785 × 3,06 = 7,35mm

2). Regangan

a. Regangan ultimate rekayasa

휀 =푙 − 푙푙 × 100% =

70 − 5050 × 100% = 40%

b. Regangan ultimate sejati

휀 = ln(휀 + 1) × 100% = ln(0,4 + 1) × 100%

= 33,65%

c. Regangan patah rekayasa

휀 =푙 − 푙푙 × 100% =

58− 5050 × 100% = 16%

d. Regangan patah sejati

휀 = (2xln퐷표퐷푓) × 100% = (2xln

6,93,06) × 100%

= 137,65%



e. Regangan yield

휀 =푙 − 푙푙 × 100% =

52− 5050 × 100% = 4%

3). Tegangan

a. Tegangan ultimate rekayasa

휎 =푃퐴 =

19900푁37,37푚푚 = 532,51푁/푚푚

b. Tegangan ultimate sejati

휎 =푃퐴 × (휀 + 1) = 559,510 × (0.4 + 1)

= 745,52푁/푚푚

c. Tegangan patah rekayasa

휎 =푃퐴 =

11200푁37,37푚푚 = 299,71푁/푚푚

d. Tegangan patah sejati

휎 =푃퐴 =

11200푁7,35푚푚 = 1523,81푁/푚푚

e. Tegangan yield

휎 =푃퐴 =

17400푁28,35푚푚 = 613,75푁/푚푚

4). Kontraksi

푄 =퐷 − 퐷

퐷× 100% =

6,9 − 3,066,9 × 100% = 80,33%

5). Modulus Elastisitas

퐸 =휎휀 × 100% =

613,754 × 100% = 15343,75%



Tabel 4.6 Hasil Pengolahan Data Spesimen perlakuan Martempering 500oC holding 25

menit

No Panjang Beban Diameter Luas Teg.

Rekayasa Teg. Sejati Reg Reg.

sejati Kontraksi (mm) (kN) (mm) (mm2) (N/mm2) (N/mm2) .Rekayasa (%)

(%) 1 50 0 6.9 37.37 0.00 0.00 0 0 0.00 2 51 17.4 6.01 28.35 465.61 613.66 2 1.98 24.13 3 52 18.5 5.96 27.88 495.05 663.45 4 3.92 25.39 4 53 19.4 5.82 26.59 519.13 729.60 6 5.83 28.85 5 70 19.9 5.82 26.59 532.51 745.52 40 33.65 28.85 6 55 19.7 5.82 26.59 527.16 740.88 10 9.53 28.85 7 56 18.8 5.17 20.98 503.08 896.00 12 11.33 43.86 8 57 16.2 4.06 12.94 433.50 1251.97 14 13.10 65.38 9 58 11.2 3.06 7.35 299.71 1523.72 16 137.65 80.33

4.5.2 Data antar kelompok

Tabel 4.7 pertambahan panjang beban dan diameter saat pengujian

perlakuan spesimen perlakuan Normalizing 900oC 25 menit.

Pertambahan

Panjang (mm)

Diameter

(mm)

Beban

(KN)

1 6,07 12

2 5,98 12,5

3 5,99 14

4 3,86 13,9

5 5,35 14,5

6 5,56 14,9

7 4,33 15

8 4,73 15,5

9 4,63 14,6

10 4,63 12,7

11 3,38 10,8



Tabel 4.8 Pertambahan panjang, beban dan diameter saat pengujian

spesimen perlakuan Annealing 900oC 25 menit

Pertambahan

panjang

(mm)

Diameter Beban

(KN)

1 6,02 9,65

2 5,9 10,7

3 5,89 11,5

4 5,83 12,1

5 5,68 12,4

6 5,6 12,6

7 5,55 12,85

8 5,49 13

9 5,49 13,15

10 5,44 13,25

11 5,35 13,3

12 5,19 13,3

13 5,09 13,3

14 4,84 13,1

15 5,27 12,5

16 3,14 10,8



Tabel 4.9 Pertambahan panjang,beban dan diameter saat pengujian

specimen perlakuan Hardening 900oC 25 menit

Pertambahan

panjang

(mm)

Diameter Beban

(KN)

1 6,23 36,3

2 6,26 37,4

3 5,73 35,5



Gam

bar

4.12

Gra

fik H

ubun

gan

Tega

ngan

(Rek

ayas

a+Se

jati)

-Reg

anga

n (R

ekay

asa)

Pad

a

Aaa

aaaa

aaaa

aaai

ii Sp

esim

en T

anpa

Per

laku

an



4.6 Pembahasan

a) Hubungan Tegangan (rekayasa+sejati)-regangan pada spesimen tanpa

perlakuan.

Hubungan antara tegangan dengan regangan dapat diketahui dengan

jelas pada grafik yang didasarkan dari data yang diperoleh dari pengujian.

Dalam hal ini berlaku hukum Hooke yang menyatakan tegangan sebanding

dengan regangan. Jika beban ditambah secara perlahan maka pertambahan

beban juga menambah regangan. Dalam grafik terlihat tegangan sejati lebih

tinggi dari pada tegangan rekayasa untuk tiap penambhan regangan

rekayasa.

Dari data hasil uji tarik, untuk regangan 3,13% nilai tegangan

rekayasa sebesar 404,95 N/mm2, sedangkan pada tegangan sejati sebesar

409,98 N/mm2, pada titik ini disebut titik proporsional (dimana tempat

terjadinya keseimbangan antara tegangan dengan regangan). Setelah itu

pada regangan 6,25 %, nialai tegangan rekayasa 451,36 N/mm2, sedangkan

tegangan sejati 459,98 N/mm2. Pada rentang antara reganan 3% dan 6,25%

terjadi penambahan regangan yang besar tapi dengan penambahan

tegasngan yang sedikit, biasanya ini disebut dengan Creep (mulur). Setelah

melewati regangan 6,25% penambahan tegangan selalu diikuti penambahan

regangan sampai titik Ultimate.

o Pada tegangan-regangan rekayasa

Titik Ultimate berada pada beban 18100 N dengan regangan

sebesar 25% dan tegangan 559,51N/mm2

o Pada tegangan-regangan sejati

Titik Ultimate berada pada beban 18100 N dengan regangan

sebesar 22,31% dan tegangan 699,38 N/mm2

Setelah melwati Ultimate penambahan gaya tetap samapi akhirnya

patah. Pada tegangan sejati, patah terjadi pada regangan 31,56% dengan

tegangan 1286,,72 N/mm2 dan sebesar 494,59 N/mm2 pada tegangan

rekayasa.



Gam

bar

4.13

G

rafik

Hub

unga

n R

egan

gan

(Rek

ayas

a+Se

jati)

-Kon

traks

i Pad

a Sp

esim

en T

anpa

A

aaaa

aaaa

aaaa

ii Pe

rlaku

an



b) Hubungan regangan (rekayasa +sejati) - kontraksi pada spesimen tanpa

perlakuan

Pada grafik terlihat setiap penambahan regangan selalu diikuti dengan

penambahan kontraksi, hal ini menunjukkan regangan berbanding lurus

dengan kontraksi. Regangan menunjukkan deformasi aksial (penambahan

dimensi spesimen yang sejajar dengan sumbu), sedangkan kontraksi

menunjukkan deformasi lateral (perubahan dimensi yang tegak lurus

terhadap sumbu), sehingga jika spesimen mengalami pertambahan panjang,

maka selalu diikuti dengan mengecilnya luas penampang.

Dari grafik menunjukkan regangan sejati lebih rendah dari pada

regangan rekayasa. Hal ini dapat dilihat mulai terjadinya pada kontraksi

1,24% dengan regangan rekayasa sebesar 3,13 % sedangkan pada regangan

sejati 3,08 %. Hal ini berlangsung sampai menjelang patah. Dimana setiap

penambahan regangan berpengaruh pada kontraksi yang semakin besar.

Sehingga diameter spesimen semakin kecil. Kontraksi terbesar mulai terjadi

pada 31,25 % dengan regangan pada regangan pada regangan sejati sebesar

27,19 %.Kemudian dititik menjelang patah regangan sejati mengalami

kenaikan sampai 95,63 %.Hal ini di karenakan diameter spesimen

mengalami pengecilan secara drastis kemudian spesimen patah.



Gam

bar

4.14

G

rafik

Hub

unga

n Te

gang

an (R

ekay

asa+

Seja

ti)-K

ontra

ksi P

ada

Spes

imen

Tan

pa

Aaa

aaaa

aaaa

aaaa

Per

laku

an



c) Hubungan tegangan (rekayasa+sejati) kontraksi pada spesimen tanpa

perlakuan

Pada grafik terlihat bahwa grafik tegangan (rekayasa+sejati) memiliki

kecenderungan yang hampir sama yaitu penambahan tegangan selalu diikuti

dengn penambahan kontraksi. Namun tegangan sejati memiliki

kecenderungan naik lebih besar dari pada tegangan rekayasa. Pada

penambahan kontraksi hingga 12,95 %, grafik tegangan rekayasa terus

mengalami kenaikan sampai sebesar 559,51 N/mm2 dan ketika terjadi

penambahan kontraksi lagi, pada tegangan rekayasa mengalami penurunan.

Sedangkan pada tegangan sejati terus meningkat. Pada tegangan sejati,

didapat tegangan tertinggi sebesar 1326,83 N/mm2 dengan penambahan

kontraksi sampai 60,4% dan setelah itu turun kemudia patah.

Sedangkan pada tegangan rekayasa didapat tegangan tertinggi 560,82

N/mm2 dengan penambahan kontraksi sebesar 19,63% dan kemudian juga

mengalami penurunan ketika bertambahnya kontraksi dan kemudian patah.

Patah terjadi pada tegangan rekayasa 494,59 N/mm dan pada tegangan sejati

1286,72 N/mm, semua pada kontarksi 61,57 %.

Meningkatnya tegangan sejati setelah melewari titik ultimate yakni

pada tegangan sejati sebesar 699,38 N/mm. Pada kontraksi 12,95%

dikarenakan spesimen sudah mengalami necking atau pengecilan diameter.



Gam

bar

4.15

Dia

gram

Per

ubah

an D

iam

eter

Tia

p Se

gmen

Pad

a Sp

esim

en T

anpa

Per

laku

an



d) Perubahan diameter tiap segmen pada segmen tanpa perlakuan

Pada diagram perubahan diameter tiap segmen, spesimen tanpa

perlakuan cenderung memilik diameter yang lebih besar daripaa spesimen

dengan perlakuan. Hal ini disebabkan pada spesimen tanpa perlakuan

mempunyai keuletan lebih besar daripada spesimen dengan perlakuan.

Pada grafik terlihat perubahan diameter terjadi perubahan pada

segmen pertama, diameter sebelum patah sebesar 6,42 mm. Sebelum

dilakukan pengujia tarik. Sedangkan ketika suda mengalami pengujian tarik

yang tanpa perlakuan mempunyai diameter yang sama besar dari segmen

pertama sampai segmen kesepuluh. Sedangkan perubahan diameter terbesar

setelah dilakukan engujian tarik terjadi pada segmen ke-4 yakni mula-mula

dan 6,42 mm menjadi 3,98 mm dan disegmen inilah spesimen putus.



Gam

bar

4.16

G

rafik

Hub

unga

n Te

gang

an (R

ekay

asa+

Seja

ti)-R

egan

gan

(Rek

ayas

a) P

ada

A

aaaa

aaaa

aaaa

aaaa

Spe

sim

en d

enga

n Pe

rlaku

an M

arte

mpe

ring

500o C

hol

ding

25

men

it



e) Hubungan tegangan (rekayasa+sejati)-regangan rekayasa pada spesimen

dengan perlakuan panas martempering 500 C holding 25 menit.

Hubungan antara tegangan dengan regangan dapat diketahui dengan

jelas pada grafik yang didasarkan dari data hasil pengujian. Dalam hal ini

berlaku hokum Hooke yang menyatakan tegangan sebanding dengan

regangan. Jika beban ditambah secara perlahan, maka pertambahan beban

juga menambah regangan. Dalam grafik terlhat tegangan sejati lebih tinggi

dari pada tegangan rekayasa untuk tiap penambahan regangan.

Dari data hasil uji tarik, untuk regangan sampai 6% tegangan rekayasa

dansejati grafiknya berimpit. Pada kedua grafik titik proporsional terjadi

pada regangan 4% yaitu sebesar 472,87 N/mm2 pada tegangan rekayasa dan

475,91 N/mm2 pada tegangan sejati. Setelah itu pada kedua grafik naik

sampai titik Ultimate-nya :

o Pada tegangan rekayasa Ultimate-nya berada pada tegangan 880,51kN

pada regangan 10%

o Pada tegangan sejati Ultimate-nya berada pada tegangan 1193,65 kN

pada regangan 12%, Setelah itu putus.

Sedangkan pada grafik rekayasa setelah melewati titik Ultimate-nya

kemudian turun kemudian patah pada tegangan 652,23 N/mm2 pada

regangan 12%.



Gam

bar

4.17

G

rafik

Hub

unga

n R

egan

gan

(Rek

ayas

a+Se

jati)

-Kon

traks

i Pad

a Sp

esim

en d

enga

n

Aaa

aaaa

aaaa

aaaa

Per

laku

an M

arte

mpe

ring

500o C

hol

ding

25

men

it



f) Hubungan regangan (rekayasa + sejati)-Kontraksi pada spesimen dengan

perlakuan panas Martempering 500 C holding 25 menit

Pada grafik terlihat setiap penambahan regangan selalu diikuti dengan

penambahan kontraksi. Hal ini menujukkan bahwa regangan berbanding

lurus dengan kontraksi. Regangan menunjukkan deformasi aksial

(perubahan dimensi spesimen yang sejajar dengan sumbu), sedangkan

kontraksi menunjukkan deformasi lateral (perubahan dimensi yang tegak

lurus dengan sumbu). Sehingga jika spesimen mengalami pertambahan

panjang, maka selalu diikuti oleh mengecilnya luasan permukaan.

Dari grafik menunjukkan regangan sejati lebih rendah dari pada

regangan rekayasa. Ini dapat dilihat dari mlai terjadi kontraksi 24,13 %,

dimana regangan sejati sebesar 1,98 % sedangkan pada regangan rekayasa 2

%. Hal ini terus berlangsung sampai menjelang patah, dimana setiap

penambahan regangan berpengaruh terhadap kontraksi yang semakin besar,

sehingga diameter spesimen semakin kecil. Kontraksi terbesar dimulai pada

regangan rekayasa setelah meregang 24,13 %. Sedangkan pada regangan

sejati juga sama dengan regangan rekayasa yaitu sebesar 24,13 %. Tetapi

sebelum patah grafik regangan sejati mengalami penampakan drastis

melewati grafik regangan rekayasa sebesar 16 % yang kemudian spesimen

patah.



Gam

bar

4.18

G

rafik

Hub

unga

n Te

gang

an (R

ekay

asa+

Seja

ti)-K

ontra

ksi P

ada

Spes

imen

den

gan

A

aaaa

aaaa

aaaa

a Pe

rlaku

an M

arte

mpe

ring

500o C

hol

ding

25

men

it



g) Hubungan tegangan (rekayasa +sejati)-kontraksi pada spesimen dengan

perlakuan panas Martempering 500 C holding 25 menit

Pada grafik dapat dilihat bahwa grafik tegangan (rekayasa + sejati)

sudah menunjukan perbedaan yang ditunjukan dengan tidak saling

berimpitnya grafik pada awal data.Pada tegangan sejati grafik menunjukan

kecenderungan terus naik sampai akhirnya patah pada tegangan 1523,72

N/mm2 dengan konstraksi 28,85 % kemudian turun dan akhirnya patah pada

tegangan 299,71 N/mm2 dengan kontraksi 80,33 %.Sedangkan pada

tegangan rekayasa,tegangan naik sampai maksimum sebesar 725,12 N/mm2

dengan kontraksi 28,85 % kemudian turun dan akhirnya patah pada

tegangan 299,71 N/mm2 dengan kontraksi 89,33 %.

Pada grafik tegangan sejati tegangan mengalami ultimate pada kondisi

28,85 % dengan tegangan ultimate sejati sebesar 745,52 N/mm2. Setelah itu

grafik tetap mengalami kenaikan karena diameter spesimen semakin kecil.

Hal ini berbeda dengan grafiktegangan rekayasa yang setelah melewati titik

ultimate yakni sebesar 532,51 N/mm2 mengalami penurunandan

patah.Penurunan ini disebabkan perhitungan tegangan rekayasa yakni bebab

semakin kecil sedangkan tetap maka tegangan akan menurun.



Gam

bar

4.19

Dia

gram

Per

ubah

an D

iam

eter

Tia

p Se

gmen

pad

a Sp

esim

en d

enga

n Pe

rlaku

an

Aaa

aaaa

aaaa

aaaa

Mar

tem

perin

g 50

0o C h

oldi

ng 2

5 m

enit



h) Perubahan diameter tiap segmen pada spesimen dengan perlakuan

Martempering 500 C holding 25 menit

Pada diagram perubahan diameter tiap segmen spesimen dengan

perlakuan Martempering memiliki diameter yang lebih kecil dari pada

spesimen dengan tanpa perlakuan. Hal ini disebabkan pada spesimen dengan

perlakuan Martempering 500 C holding 25 menit mempunyai keuletan

rendah karena fasanya adalah austenite yang bersifatkeras dan kekuatanya

tariknya tinggi.

Pada grafik terlihat segmen pertama bernilai sama,diameter soal

sebelum dansesudah patah.Pada grafik terlihat perubahan diameter terjadi

pada segmen kedua sampai kesepuluh dikarenakan permukaan spesimen.Itu

sendiri kurang rata.Pada segmen kedua terjadi perubahan diameter setelah

patah. Sebesar 5,87 mm dan 6,11 mm sebelum patah. Pada grafik terlihat

perubahan diameter yang terbesar terjadi pada segmen keliam dan 6,09 mm

sebelum patah menjadi 3,9 mm setelah patah.

Dan pada perubahan diameter yang terbesar itu merupakan tempat

terjadinya patahan.



Gam

bar

4.20

Gra

fik H

ubun

gan

Tega

ngan

-Reg

anga

n Pa

da B

erba

gai P

erla

kuan

Pan

as



i) Hubungan tegangan-regangan pada berbagai perlakuan panas

Pada grafik hubungan antara tegangan dengan regangan rekayasa pada

bebagai perlakuan panas diperoleh urutan kekuatan tarik dari tertinggi ke

rendah yaitu Hardening, Tanpa Perlakuan, Normalizing, Martempering, dan

Annealing..

o Hardening

Mempunyai kekuatan tarik paling tinggi yaitu sebesar 1227

N/mm2 pada regangan 4%. Ini disebabkan karena setelah pemanasan

sampai austenite (900oC) dan di holding 25 menit kemudian

didinginkan dengan cepat sehingga fase yang terbentuk adalah

austenite yang bersifat keras dan kekuatan tariknya tinggi.

o Tanpa perlakuan

Memiliki kekuatan tarik di bawah Hardening karena spesimen

tersebut belum mengalami proses pemanasan dan holding, sehingga

fase yang terdapat di dalamnya masih Heterogen (Austenite,

Cementite, dan Ferrite yang bercampur) dan mungkin spesimen

tersebut sudah memiliki kekuatan tarik yang tinggi meskipun belum

diperlakukan panas (bawaan dari pabrik). Kekuatan tarik

maksimumnya 559,53 N/mm2 dengan regangan 20%

o Normalizing

Memiliki kekuatan tarik di bawah tanpa perlakuan dan di atas

normalizing. Kekeuatan tarik maksimumnya 535,96 N/mm2 dengan

regangan 16%. Hal ini disebabkan karena tegangan dalam spesimen

telah hilang sehingga kekuatan tariknya lebih rendah

o Martempering

Memiliki kekuatan tarik di bawah normalizing dengan kekuatan

tarik maksimum 532,51 N/mm2 dengan regangan 8%. Hal ini

disebabkan karena tempering untuk melunakkan martensite dengan

mengubah strukturnya menjadi karbit ferrite. Sehingga kekuatan

tariknya menurun di bawah normalizing.



o Annealing

Memiliki kekuatan tarik paling rendah, dikarenakan setelah

proses pemanasan dan holding spesimen didinginkan dengan sangat

lambat (di dalam dapur), sehingga fase yang terbentuk adalah Ferrite

yang mempunyai kekuatan tarik rendah yaitu sebesar 467,49 N/mm2

dengan regangan 22%.

4.7 Kesimpulan dan saran

4.7.1 Kesimpulan

Dari hasil pengujian spesimen yang memiliki kekuatan tarik paling

besar sampai paling kecil adalah Hardening 1227,44 N/mm2, Tanpa

perlakuan 559,51 N/mm2, Normalizing 535,96 N/mm2, Martempering

532,51 N/mm2, Annealing 467,49 N/mm2. Dalam hal ini urutan kekuatan

tarik tidak sesuai dengan dasar teori yang ada. Seharusnya perlakuan panas

Martempering berada di atas dari tanpa perlakuan panas. Hal ini

dikarenakan suhu heating yang digunakan hanya 500oC berbeda dengan

normalizing yang berada di atasnya dengan suhu 900oC.

Grafik tegangan-regangan menunjukan proses tegangan dan regangan

pada saat pengujian dengan tampaknya titik proporsional, ultimate dan

patah.

4.7.2 Saran

1. Asisten diharapkan lebih bersabar dan lebih memakai hati sesuai

dengan mottonya

2. Untuk laboraturium, alatnya harus memakai yang baru

3. Denda praktikum jangan banyak-banyak

4. Apabila melakukan kegiatan praktikum, praktikan lebih diharapkan

lebih diaktifkan

5. Penggunaan alat-alat lab material, jadi kemaksimalannya harus

ditingkatkan



BAB V

PENGUJIAN JOMINY

5.1 Tujuan

1. Untuk mengetahui distribusi kekerasan pada material

2. Mengetahui penagaruh suhu pemanasan terhadap kemampukerasan bahan

3. Mengatahui cara menentukan kemampukerasan bahan

4. Mengetahui pengaruh kemampukerasan suatu bahan

5. Mengetahui pengaruh waktu penahanan terhadap kemampukerasan bahan


5.2.1 Sifat Kemampukerasan (Hardenability) Baja

Sifat kemampukerasan merupakan sifat dimana untuk menentukan

kedalaman dan distribusi pengerasan pada baja bila dilakukan quenching

pada kondisi austenite.

Bila sebuah benda kerja didinginkan pada suatu media pendingin,

maka yang paling cepat adalah yang paling dekat dengan permukaan,

dengan kata lain laju pendinginan permukaan akan lebih tinggi sehingga

daerah yang dekat dengan pendinginan akan lebih keras dari pada yang jauh

dari pendinginan.

Sifat dari distribusi pengerasan sendiri juga sangat efektif dari pad

menggunakan cara lain, karena dari sisi waktu dan hasilnya lebih ekonomis

dan bagus.

5.2.2 Perubahan Mikrostruktur Pada Pengerasan Baja

Pola yang dijelaskan di atas akan mudah dimengerti apabila dilihat

dari perubahan struktur mikro dan perubahan kadar karbonnya. Dan

demikian ini dibagi menjadi dua yaitu baja hypo-eutectoid dan baja hyper-

eutectoid juga berikut fasanya di bawah ini.



Baja hypo-eutectoid

Struktur dari ferrite, sangat lunak dan ulet, dan perlite, yang

lebih kuat, keras, dan sedikit getas. Pada karbon yang rendah jumlah

ferrite-nya lebih banyak, perlitnya lebih sedikit, tentu kesimpulannya

kekuatan rendah. Dengan naiknya kadar karbon dan jumlah perlit

maka kekerasan akan bertambah. Dan akan mencapai maksimum bila

struktur perlite-nya (0,8C).

Gambar 5.1 Struktur mikro baja dari berbagai kadar karbonnya Sumber: Suherman wahid (141 : 1987)

Baja Hyper-eutectoid

Struktur terdiri dari perlite dan sementite yang berupa network.

Kekerasan sangat tinggi, namun kekuatan agak menurun dibandingkan

baja hypo-eutectoid dan sifatnya sangat getas.

Fasa didalam baja karbon :

a. Ferrite, adalah larutan padat karbon didalam besi α.

Kelaruannya 0,025% pada suhu 7230C, dan hanya 0.008% pada

suhu kamar.

b. Perlite, adalah campuran eutectoid antara sementite dan ferrite.

Mengandung 0,8%C terbentuk 7230C.

c. Austenite, adalah larutan padat karbon besi ϒ. Kekuatan tarik ±

1050 kg/cm2. Ketangguhan tinggi. Biasanya lebih stabil pada

suhu kamar.



d. Sementite, adalah besi karbida Fe3C, merupakan senyawa

interstisial mengandung 6,67% karbon. Sangat keras (±650

BHN), getas dan kekuatan rendah.

Gambar 5.2 Mikrostruktur baja karbon Sumber: Suherman wahid (143 : 1987)

Pada sifatnya yang dipengaruhi kadar karbon, maka orang sering

mengklasifikasikan baja menurut kadar karbonnya, dan masing-masing baja

berbeda kegunaannya.

5.2.3 Macam-Macam Metode Pengujian Kemampukerasan

1. Metode Grossman

Suatu metode untuk mengtahui pengaruh rapid cooling terhadap

sifat mampu keras baja. Pada metode baja yang akan diuji sifat



mampu kerasnya dibagi menjadi beberapa segmen berbentuk batang

silindris dari berbagai diameter dengan panjang masing-masing paling

sedikit 5x diameternya.

Selanjutnya semua spesimen dipanaskan hingga mencapai

temperatur austenite terus di quenching dalam satu media pendingin.

Setelah itu spesimen dipotong melintang dan dilakukan pengamatan

mikrostrukturnya menggunakan mikroskop untuk struktur

pendinginan itu, selain itu juga dilakukan proses kekerasan sepanjang

penampang batang dan dari sisidapat digambarkan penetrasi

kekerasannya.

2. Metode appearance of fracture

Merupakan cara untuk menentukan kemampukerasan suatu

bahan dengan melihat penampilan atau rupa dari patahan. Cara

melihatnya dengan mikroskop dengan melihat patahannya. Jika

patahannya getas maka kemampukerasannya tinggi. Jika patahannya

liat (permukaan berserat)maka kemampukerasannya kecil.

Patahan material bisa dilihat yaitu :

a. Patahan ulet, disebabkan oleh tegangan geser. Ciri-cirinya antara

lain terdapat garis-garis serabut, menyerap cahaya terjadi

deformasi plastis.

b. Patahan getas, disebabkan oleh tegangan normal. Cirinya antara

lain permukaan berbentuk granular, berkilat, memantulkan

cahaya dan tidak didahului deformasi plastis.

3. Jominy test

Merupakan cara yang paling mudah dan sering dipakai

pengujian pada spesimen biasanya dilakukan dengan normalizing

supaya memeperoleh struktur yang homogen. Setelah itu spesimen

didinginkan secara cepat mulai dari ujung spesimen. Dimana daerah



yang dekat dengan pendinginan mempunyai kekerasan yang lebih

tinggi dari daerah yang jauh dari pendinginan.

Gambar 5.3 Jominy test Sumber : Anonymous 37 :2012

Gambar 5.4 Grafik metode Grossman Sumber : Anonymous 38 : 2012



Tabel 5.1 Perbedaan metode Jominy dengan Grossman

Metode Jominy Metode Grossman

Menggunakan satu spesimen yang

dipanaskan

Variasi kekerasan berdasarkan

pada jarak ujung pendinginan

Panjang spesimen 4x diameter

Tanpa pemotongan spesimen

Tanpa menggunakan mikroskop

Menggunakan beberapa spesimen

yang dipanaskan

Variasi kekerasan berdasarkan

diameter spesimen

Panjang minimal spesimen 5x

diameter

Dengan pemotongan spesimen

Menggunakan mikroskop

5.2.4 Faktor-faktor yang mempengaruhi kemampukerasan baja

1. Komposisi baja

Meliputi kandungan karbon dan adanya unsur paduan karbon

(C) dapat digunakan untuk meningkatkan kekerasan dan

kemampukerasan baja. Kemampukerasan dapat ditingkatkan dengan

menambahkan unsur paduan.

2. Ukuran butiran

Baja dengan ukuran butir kecil mempunyai kekerasan yang

lebih tinggi karena ukuran butir yang lebih kecil dalam serbuk yang

lebih tinggi. Karena ukurannya lebih rapat dan rongga antar butiran

lebih kecil sehingga mengurangi terjadinya slip.

3. Homogenitas bahan

Suatu bahan yang memiliki struktur homogen akan memiliki

struktur kekerasa tertinggi dari pada heterogen.

4. Konduktivitas thermal

Konduktifitas thermal yang kecil akan memperhambat laju

pendinginan sehingga hardenability-nya kecil.

5. Laju pendinginan

Semakin besar debit coolen yang digunakan, maka semakin

cepat. Proses pendinginan dan kekerasan akan semakin cepat.



6. Kadar karbon

Makin tinggi kadar karbon, maka semakin tinggi pula kadar

karbon kekerasannya tapi getas, kadar karbon 0,6% - 1% merupakan

kadar karbon yang sangat berpengaruh pada kekerasan baja. Setelah

lebih dari 1% maka kadar karbon tidak berpengaruh pada nilai

kekerasan.

5.3 Pelaksanaan pengujian

5.3.1 Alat dan bahan yang digunakan

Spesimen yang digunakan

1. Kertas gosok

Digunakan untuk menghilangkan kotoran dan terak pada

spesimen uji.

Gambar 5.5 kertas gosok

Sumber : Lab.Pengujian Bahan Teknik Mesin UB

2. Stopwatch

Digunakan untuk mengukur waktu holding setelah uji

pemanasan

Gambar 5.6 stopwacth




3. Spidol

Digunakan untuk menandai spesimen.

Gambar 5.7 spidol Sumber : Anonymous 36 : 2012

4. Dapur listrik

Digunakan untuk memberikan pemanasan pada benda uji.

o Spesifikasi dapur listrik

Merk : OPEN BAU HOFMAN

Buatan : Austria

Type : E/90

Voltage : 220 V

Daya : 3,3 kW

Suhu max : 11000c

Gambar 5.8 dapur listrik Sumber : Lab.Pengujian Bahan Teknik Mesin UB



5. Penjepit

Digunakan untuk membedakan benda uji setelah pemanasan dari

dapur listrik.

Gambar 5.9 Penjepit Spesimen Sumber : Lab.Pengujian Bahan Teknik Mesin UB

6. Bejana pendinginan

Digunakan untuk mendinginkan benda uji dengan

menyemprotkan benda uji dengan menyemprotkan air pada

salah satu ujung benda uji.

Gambar 5.10 bejana jominy Sumber : Lab. Pengujian Bahan Teknik Mesin UB



7. Electrical Brinell Hardnest Test

Digunakan untuk mengukur kekerasan

o Spesifikasi alat

Merk : Hausser Henry S.A

Diameter bola : 1,2 mm

Berat beban : 43,2 kg (100-500 BHN), 12,48 kg (30-120

BHN)

Buatan : Swiss

Gambar 5.11 ElectricalBrinell Hardness Test Sumber : Lab. Pengujian Bahan Tenik Mesin UB

Komposisi Spesimen

Bahan : Baja Assab 760 (AISI 1148)

Termasuk machinery steel dengan komposisi kimia 0,5% C; 0,3% Si;

0,6% Mn; dan 0,04% S. Banyak digunakan dee holder, punch holder,

mur, gear, matras, cam, dan batit. Baja ini banyak digunakan karena

tingkat kekerasannya dan keuletannya yang dihasilkan mencukupi

untuk berbagai macam komponen.

Komposisi : C = 0,50%, Mn= 0,50%, Si=0,25%




Unsur paduan Presentase Suhu Eutectoid Kadar Karbon

Mn

Si

0,50 %

0,25 %

7250C

7300C

0,74 % C

0,72 % C

Suhu Eutectoid

Tc = ∑ ( .% )∞

∑ %∞

= ( , ) ( , ), ,

= ,,

= 727,470C

Kadar karbon Eutectoid

%C =∑ ( .% )∞

∑∞

= ( , ) ( , ), ,

= ,

= 0,729 %

Keterangan : Tc = Suhu Eutectoid

%C = Presentase Komposisi Karbon



119.68Ø 25.30


Bentuk dan dimensi spesimen

Skala = 1:2 Satuan = mm

Gambar 5.13 Bentuk dan dimensi spesimen

5.3.2 Prosedur pengujian

1. Permukaan benda uji dibersihkan dari kotoran dan terak dengan kertas

gosok.

2. Spesimen dipanaskan dan diholding dengan suhu dan waktu tertentu.

3. Spesimen dipindahkan dari dapur listrik ke bejana pendinginan untuk

proses pendinginan. Pendinginan dimulai dari ujung salah satu batang.

4. Setelah pendinginan selesai, spesimen dibersihkan dengan kertas

gosok.



5. Spesimen dibagi menjadi 10 bagian dengan jarak 2; 4; 6; 8; 10; 15;

20; 30; 40; 60mm dari ujung yang disemprot.

6. Kekerasan spesimen diukur dengan Electrical Brinell Hardness Tester

pada jarak tersebut.

5.4 Hipotesa

Semakin lama waktu holding akan meningkatkan homogenitas suatu

spesimen, sehingga kemampukerasan semakin tinggi, sedangkan untuk

pemanasan dengan suhu yang semakin tinggi, maka fasa austenite semakin

banyak dan kemampukerasan semakin meningkat.

Pengaruh distribusi pendinginan dari ujung spesimen apabila semakin

merata maka kemampukerasan akan semakin meningkat.

LABORATORIX.'M PENGUJIAN BATIANKEIIIENTERIAFT PENDIDIKAFI DAII KEBUI}AYAAITIF'AKULTAS TEKNIKJURUS$I MESINT]NTYf,,ITSITAS BRAWIJAYA

KELOMPOK : C4


DATA PS,LAKSANAAN TRAKTIKUMPedakuan : 900oC,20 menit

DATA PENGUJIAN KEMAh{PUI(ERASAI$

, 119.68

[7;"u'o1 -f- i-t''*"

: Baja Assab 760 Skala -l:2Satuan = rntrIl

Suhuruangan

Bebanuji:ZTC:43,2k9

Malang 26 Novemkr 2012ASISTEN PEMBtrMBNNG

SulirtvoroNrM.0910623057

No.Jarak dari TitikSemprot (mm)

Kekerasan tanpaPerlakuan (BlSf)

Kekerasan denganPerlakuan @HN)

I ) 241 2482 4 248 2383 6 241 2314 8 239 2305 l0 23s 2486 l5 240 2057 20 240 2208 30 241 2129 40 2M 21010 60 240 2n



5.5 Pengolahan data

5.5.1 Data kelompok

Spesimen tanpa perlakuan

Tabel 5.2 Spesimen tanpa perlakuan

Tanpa Perlakuan

Yi

(BHN)

Xi

(mm) ln Yi Xi2 Xi Ln Yi

241 2 5.484797 4 10.96959

248 4 5.513429 16 22.05371

241 6 5.484797 36 32.90878

239 8 5.476464 64 43.81171

235 10 5.459586 100 54.59586

240 15 5.480639 225 82.20958

240 20 5.480639 400 109.6128

241 30 5.484797 900 164.5439

244 40 5.497168 1600 219.8867

240 60 5.480639 3600 328.8383

o Persamaan :

a. ∑푋푖 ln푌푖 − 푎 ∑푋푖2 - b∑푋푖 = 0

1069,41- 6946(a)-195(b)=0 …(1)

b. ∑푙푛푌푖 − 푎∑푋푖 − 푛푏 = 0

54,84 – 195a – 10b = 0 …(2)

o Eliminasi :

1069,41 - 6946(a) - 195(b)=0

1069,38 – 3802,5(a) – 195(b)=0 _

0,03 – 3142,5(a) = 0

a = 9,55 x 10-7

persamaan (2)

54,84 – 195 (9,55 x 10-7) – 10b = 0

54,84 – 0,0018 – 10b = 0



– 10b = - 54,47

b = 5,4

Dari nilai a dan b yang telah diketahui, dimasukkan ke dalam rumus :

ln Yn = a(Xn)+b

ln Y1 = 9,55 x 10-7 (2) + 5,4

= 5,4000

Y1 = 221,4

ln Y2 = 9,55 x 10-7 (4) + 5,4

= 5,4000382

Y2 = 221,407

ln Y3 = 9,55 x 10-7 (6) + 5,4

= 5,4000573

Y3 = 221,4076

ln Y4 = 9,55 x 10-7 (8) + 5,4

= 5,4000764

Y4 = 221,408

ln Y5 = 9,55 x 10-7 (10) + 5,4

= 5,40000955

Y5 = 221,4085

ln Y6 = 9,55 x 10-7 (15) + 5,4

= 5,400014

Y6 = 221,409

ln Y7 = 9,55 x 10-7 (20) + 5,4

= 5,4000191

Y7 = 221,41

ln Y8 = 9,55 x 10-7 (30) + 5,4

= 5,4000282

Y8 = 221,412

ln Y9 = 9,55 x 10-7 (40) + 5,4

= 5,4000382

Y9 = 221,414



ln Y10 = 9,55 x 10-7 (60) + 5,4

= 5,4000573

Y10 = 221,419

Jumlah kuadrat deviasi

Φ = (ln Y1 – (a(X1)+b))2 + (lnY2 – (a(X2)+b))2 + …. +(ln Y10 –

(a(X10)+b))2

= (5.484797 – 5,4000)2 + (5.513429 – 5,4000382)2 + (5.484797

– 5,400057)2 + (5.476464 – 5,4000764)2 + (5.459586 –

5,40000955)2 + (5.480639 – 5,400014)2 + (5.480639 –

5,4000191)2 + (5.484797 – 5,4000282)2 + (5.497168 –

5,4000382)2 + (5.480639 – 5,4000382)2 = 0,05019

Spesimen dengan perlakuan

Tabel 5.3 spesimen dengan perlakuan

900, 20

Yi

(BHN)

Xi


248 2 5.513429 4 11.02686

238 4 5.472271 16 21.88908

231 6 5.442418 36 32.65451

230 8 5.438079 64 43.50463

248 10 5.513429 100 55.13429

205 15 5.32301 225 79.84515

220 20 5.393628 400 107.8726

212 30 5.356586 900 160.6976

210 40 5.347108 1600 213.8843

210 60 5.347108 3600 320.8265

o Persamaan :

a. ∑푋푖 ln푌푖 − 푎 ∑푋푖2 - b∑푋푖 = 0

1046,48 – 6945(a) – 195(b) = 0 …(1)



b. ∑푙푛푌푖 − 푎∑푋푖 − 푛푏 = 0

54,11 – 195(a) – 10b = 0

o Eliminasi :

10464,8 – 69450(a) – 1950(b) = 0

10551,45 – 38025(a) – 1950(b) = 0 _

-86,65 – 31425(a) = 0

a = -2,76.10-3

Persamaan (2)

54,11 – 195(a) – 10(b) = 0

b = 195 (-2,76.10-3) – 54,11

-10

= 5,464

Dari nilai a dan b yang telah di dapat, dimasukkan ke dalam rumus :

Ln Yn = a(Xn)+ b

Ln Y1 = - 2,76.10-3(2) + 5,464

= 5,4584

Y1 = 234,7403477

Ln Y2 = - 2,76.10-3(4) + 5,464

= 5,4584

Y2 = 234,7403477

Ln Y3 = - 2,76.10-3(6) + 5,464

= 5,4584

Y3 = 234,7403477

Ln Y4 = - 2,76.10-3(8) + 5,464

= 5,4584

Y4 = 234,7403477

Ln Y5 = - 2,76.10-3(10) + 5,464

= 5,4584

Y5 = 234,7403477

Ln Y6 = - 2,76.10-3(15) + 5,464



= 5,4584

Y6 = 234,7403477

Ln Y7 = - 2,76.10-3(20) + 5,464

= 5,4584

Y7 = 234,7403477

Ln Y8 = - 2,76.10-3(30) + 5,464

= 5,4584

Y8 = 234,7403477

Ln Y9 = - 2,76.10-3(40) + 5,464

= 5,4584

Y9 = 234,7403477

Ln Y10 = - 2,76.10-3(60) + 5,464

= 5,4584

Y10 = 234,7403477


(a(X10)+b))2


(a(X10)+b))2

= (5.484797 – 5,4000)2 + (5.513429 – 5,4000382)2 + (5.484797

– 5,400057)2 + (5.476464 – 5,4000764)2 + (5.459586 –

5,40000955)2 + (5.480639 – 5,400014)2 + (5.480639 –

5,4000191)2 + (5.484797 – 5,4000282)2 + (5.497168 –

5,4000382)2 + (5.480639 – 5,4000382)2

= 0.02261

5.5.2 Data antar kelompok

Suhu sama holding beda



Tabel 5.2 Tanpa Perlakuan

Yi

(BHN)

Xi


241 2 5.484797 4 10.96959

248 4 5.513429 16 22.05371

241 6 5.484797 36 32.90878

239 8 5.476464 64 43.81171

235 10 5.459586 100 54.59586

240 15 5.480639 225 82.20958

240 20 5.480639 400 109.6128

241 30 5.484797 900 164.5439

244 40 5.497168 1600 219.8867

240 60 5.480639 3600 328.8383

Tabel 5.4 Spesimen dengan perlakuan 9000C holding 20 menit

Yi

(BHN)

Xi


248 2 5.513429 4 11.02686

238 4 5.472271 16 21.88908

231 6 5.442418 36 32.65451

230 8 5.438079 64 43.50463

248 10 5.513429 100 55.13429

205 15 5.32301 225 79.84515

220 20 5.393628 400 107.8726

212 30 5.356586 900 160.6976

210 40 5.347108 1600 213.8843

210 60 5.347108 3600 320.8265




Yi (BHN) Xi(mm) ln Yi Xi2 XilnYi

275 2 5.61677 4 11.2335 243 4 5.49306 16 21.9723 240 6 5.48064 36 32.8838 219 8 5.38907 64 43.1126 219 10 5.38907 100 53.8907 229 15 5.43372 225 81.5058 168 20 5.12396 400 102.479 220 30 5.39363 900 161.809 220 40 5.39363 1600 215.745 189 60 5.24175 3600 314.505


Yi (BHN) Xi(mm) ln Yi Xi2 XilnYi 251 2 5.52545 4 11.0509 266 4 5.5835 16 22.334 245 6 5.50126 36 33.0076 228 8 5.42935 64 43.4348 230 10 5.43808 100 54.3808 219 15 5.38907 225 80.8361 215 20 5.37064 400 107.413 209 30 5.34233 900 160.27 215 40 5.37064 1600 214.826 205 60 5.32301 3600 319.381




Yi (BHN) Xi(mm) ln Yi Xi2 XilnYi 260 2 5.56068 4 11.1214 257 4 5.54908 16 22.1963 256 6 5.54518 36 33.2711 251 8 5.52545 64 44.2036 245 10 5.50126 100 55.0126 261 15 5.56452 225 83.4678 251 20 5.52545 400 110.509 240 30 5.48064 900 164.419 240 40 5.48064 1600 219.226 229 60 5.43372 3600 326.023

Holding sama suhu beda

Tabel 5.2 Spesimen Tanpa Perlakuan

Yi

(BHN)

Xi


241 2 5.484797 4 10.96959

248 4 5.513429 16 22.05371

241 6 5.484797 36 32.90878

239 8 5.476464 64 43.81171

235 10 5.459586 100 54.59586

240 15 5.480639 225 82.20958

240 20 5.480639 400 109.6128

241 30 5.484797 900 164.5439

244 40 5.497168 1600 219.8867

240 60 5.480639 3600 328.8383




Yi

(BHN)

Xi


248 2 5.513429 4 11.02686

238 4 5.472271 16 21.88908

231 6 5.442418 36 32.65451

230 8 5.438079 64 43.50463

248 10 5.513429 100 55.13429

205 15 5.32301 225 79.84515

220 20 5.393628 400 107.8726

212 30 5.356586 900 160.6976

210 40 5.347108 1600 213.8843

210 60 5.347108 3600 320.8265


Yi

(BHN) Xi(mm) ln Yi Xi2 XilnYi

241 2 5.484797 4 10.96959

232 4 5.446737 16 21.78695

230 6 5.438079 36 32.62848

230 8 5.438079 64 43.50463

209 10 5.342334 100 53.42334

206 15 5.327876 225 79.91814

200 20 5.298317 400 105.9663

198 30 5.288267 900 158.648

186 40 5.225747 1600 209.0299

170 60 5.135798 3600 308.1479




Yi


285 2 5.652489 4 11.30498

252 4 5.529429 16 22.11772

220 6 5.393628 36 32.36177

210 8 5.347108 64 42.77686

219 10 5.389072 100 53.89072

225 15 5.4161 225 81.24151

225 20 5.4161 400 108.322

200 30 5.298317 900 158.9495

180 40 5.192957 1600 207.7183

192 60 5.257495 3600 315.4497

Tabel 5.11 spesimen dengan perlakuan 8500C holding 20 menit

Yi


300 2 5.703782 4 11.40756

280 4 5.63479 16 22.53916

278 6 5.627621 36 33.76573

268 8 5.590987 64 44.7279

265 10 5.57973 100 55.7973

255 15 5.541264 225 83.11895

250 20 5.521461 400 110.4292

249 30 5.517453 900 165.5236

240 40 5.480639 1600 219.2256

230 60 5.438079 3600 326.2848



Gam

bar

5.14

G

rafik

hbu

ngan

kek

eras

an d

an ja

rak

peny

empr

otan

dat

a ke

lom

pok

deng

an ta

npa

A

aaaa

aaaa

aaaa

aa k

eker

asan



5.6 Pembahasan

5.6.1 Data Kelompok

Pada jarak penyemprotan yang akan menghasilkan nilai kekerasan

yang berbeda pula. Semakin lama waktu holding akan meningkatkan

homogenitas suatu spesimen sehingga kemampukerasan semakin tinggi.

Dari grafik hubungan kekerasan dan jarak penyemprotan data

kelompok dengan tanpa perlakuan. Dari ujung jarak data kelompok dengan

tanpa perlakuan. Dari ujung jarak data kelompok dengan tanpa perlakuan

9000C, 20 menit memiliki nilai kekerasan tertinggi dibandingkan ujung

yang lain yang terletak jauh dari pendinginan sedangkan baja tanpa

perlakuan memiliki kekerasan yang cenderung tetap.

Antara data baja dengan perlakuan 9000C holding 20 menit dengan

baja tanpa perlakuan terjadi perbedaan. Pada baja dengan perlakuan 9000C,

20 menit memiliki kekerasan 248 BHN dengan jarak 2 mm lebih tinggi dari

baja tanpa perlakuan sehingga dari hasil tersebut bahwa semakin lama

waktu holding semakin meningkat kemampukerasannya dan terbukti pada

hipotesa yang kami utarakan.



Gam

bar

5.15

Gra

fik h

ubun

gan

keke

rasa

n da

n ja

rak

peny

empr

otan

spes

imen

data

kel

ompo

k su

hu

Aaa

aaaa

aaaa

aa

900

o C de

ngan

var

iasi

hol

ding

tim

e




a. Spesimen dengan data suhu sama, holding beda

Pada hipotesa yang kami utarakan sebelumnya bahwa dengan

holding yang lebih lama, maka akan meningkatkan homogenitas,

sehingga meningkatkan kemampukerasan spesimen.

Dari hubungan grafik kekerasan dan jarak penyemprotan data

kelompok dengan data suhu 9000C dengan variasi holding time 10, 15,

20, dan 25 menit pada ujung penyemprotan yangperlahan pada

spesimen memiliki kekerasan yang lebih tinggi dibandingkan yang

jauh dari penyemprotan. Sedangkan spesimen tanpa perlakuan

memilik kekerasan yang cenderung merata dibandingkan spesimen

yang mengalami perlakuan yang memiliki perlakuan kekerasan

cenderung menurun.

Berdasarkan data grafik yang memiliki kekerasan dari paling

tinggi kepaling rendah pada ujung penyemprotan spesimen dengan

quenching :

1. Perlakuan 9000C, 25 menit




Pada saat ini kami, data kami belum terbukti dengan hipotesa

kami, bahwa pada holding time 20 menit tidak mengalami kekerasan

lebih dari holding 15 menit dan 10 menit karena hal itu disebabkan

kemungkinan struktur butirnya belum optimal sehingg lebih rendah

dari yang holding time 10 dan 15 menit.



Gam

bar

5.16

Gra

fik h

bung

an k

eker

asan

dan

jara

k pe

nyem

prot

an s

pesi

men

dat

a ke

lom

pok

A

aaaa

aaaa

aaaa

aaa

hold

ing

20 m

enit

deng

an v

aria

si su

hu



b. Spesimen dengan holding sama, suhu beda

Dari hipotesa kami sebelumnya yang diutarakan bahwa dengan

suhu tinggi akan meningkatkan kekerasan spesimen dan menyebabkan

homgenitas meningkat dan diujung spesimen memiliki kekerasan

yang paling keras.

Pada grafik hubungan antara jarak penyemprotan dengan

kekerasan pada suhu 750oC, 800oC, 850oC, 900oC, holding 20 menit

dapat dilihat bahwa pada ujung spesimen yang mengalami perlakuan

selalu memiliki kekerasan yang lebih tinggi dibandingkan yang jauh

dari penyemprotan. Sedangkan pada spesimen tanpa perlakuan

cenderung merata nilai kekerasannya dibandingkan spesimen yang

mengalami perlakuan panas.

Berdasarkan data grafik untuk spesimen yang memiliki

kekerasan lebih tinggi ke rendah dengan perlakuan quenching pada

ujung spesimen :

1. Perlakuan 850oC, 20 menit




Sehingga pada saat ini hipotesa kami belum terbukti dan

menyimpang. Bahwa ketika data temperatur 850°C dan 750°C

memiliki kekerasan lebih tinggi dari perlakuan dengan suhu 900°C

dikarenakan ukuran butir masih lebih heterogen pada suhu 900oC

sehingga ukuran butir yang lebih kecil yang bisa mengurangi slip

antar butir belum optimal.


5.7.1. Kesimpulan

Pada pengujian dari nilai kekerasan tertinggi antara spesimen

dengan perlakuan 900°C, 20 menit dibandingkan pada spesimen tanpa



perlakuan, Hal ini sesuai dengan hipotesa yaitu spesimen tanpa perlakuan

lebih lunak daripada yang menggunakan perlakuan

Pada pembahasan data dengan variasi holding time dapat disimpulkan

homogenitas butiran sangat berpengaruh sehingga dari holding yang 20

menit memiliki kekerasan lebih rendah dari holding 15 menit dan 10 menit.

Pada pembahasan data dengan variasi dapat disimpukan pengaruh

kecepatan pada debit air sangat mempengaruhi. Pada variasi 900°C

memiliki kemungkinan debit yang sangat kecil disbanding suhu 850°C dan

750°C.

Pada pengujian jominy dapat disimpulkan semakin dekat dengan jarak

penyemprotan maka spesimen makin keras dan apabila distribusi

pendinginan semakin merata maka kemampukerasan akan semakin

meningkat.

5.7.2. Saran

1. Asisten diharapkan lebih bersabar dan lebih memakai hati sesuai

dengan mottonya.

2. Untuk laboraturium, alatnya harus memakai yang baru.

3. Denda praktikum jangan banyak-banyak.

4. Apabila melakukan kegiatan praktikum, praktikan lebih diharapkan

lebih diaktifkan .

5. Penggunaan alat-alat lab material, jadi kemaksimalannya harus

ditingkatkan



BAB VI

CASE HARDENING

6.1. Tujuan Pengujian

1. Untuk mengetahui pengaruh perlakuan panas carburizing terhadap sifat

mekanik kekuatan material

2. Untuk mengetahui pengaruh variasi holding time terhadap kedalaman

pergeseran

3. Untuk mengetahui pengaruh variasi temperatur terhadap kedalaman

pergeseran

4. Untuk mengetahui proses pack carburizing

6.2. Teori Dasar Case Hardening

Case Hardening atau pengerasan permukaan adalah salah satu jenis dari

pengerasan pada logam, namun hanya pada permukaan saja yang akan dikeraskan

sedangkan bagian dalam tetap. Untuk pemrosesannya tidak jauh berbeda dengan

heat treatment lainnya, yaitu pemanasan, penahanan, dan pendinginan, tapi masih

ada beberapa metode tidak memakai penahanan.

6.2.1 Macam-macam case hardening

A. Case Hardening dengan menambahkan unsur kimia

1. Carburizing

Carburizing adalah pengerasan permukaan dengan

memanaskan logam di atas suhu kritis (900-950˚C) dalam

lingkungan yang mengandung karbon. Setelah dipanaskan, di

holding dahulu, baru kemudian didinginkan, ketika logam

dipanaskan, karbon mendifusi ke dalam logam membentuk besi

karbida pada permukaan logam. Tebal lapisan ini dipengaruhi

oleh waktu pemanasan serta suhu pemanasan.



2. Carbonitriding

Pengerasan permukaan dimana logam dipanaskan di atas

suhu kritis di dalam lingkungan gas dan terjadi penyerapan

karbon dan nitrogen, bisa dibilang carbonitriding adalah

gabungan antara karburizing dan nitriding. Pada proses ini

logam dipanaskan di atas suhu kritis yaitu 1500˚C. Beberapa

keuntungan dari carbonitriding adalah menghasilkan lapisan

yang tahan aus dan waktu pemrosesan lebih pendek sehingga

dihasilkan butir yang tidak begitu kasar.

3. Boronizing

Pengerasan permukaan dengan pendifusian boron ke

dalam logam. Untuk proses ini biasanya menggunakan suhu

antara 700-1000oC. Difusi boron ke dalam baja membentuk

borida besi FeB dan Fe2B. Ketebalan borida besi bergantung

lamanya waktu dan suhu pemanasan. Melalui pengendalian

parameter proses boronisasi, komposisi serbuk (media padat)

dan waktu pemanasan, maka pembentukan borida bisa didapat.

Karakteristik lapisan borida adalah kekerasan tinggi yang

diharapkan dapat memberikan ketahanan aus tinggi.

4. Sulphating (sulfinasi)

Sulfinasi adalah melakukan nitrasi bersamaan dengan

penambahan sulfur belerang. Untuk prinsipnya sama dengan

nitriding, hanya berbeda pada unsur kimia yang ditambahkan.

Hasil dari sulfinasi ini logam dengan koefisien gesek yang

rendah.

5. Nitriding

Nitriding merupakan proses perlakuan panas pada logam

secara thermochemical dimana atom nitrogen aktif akan



berdifusi ke dalam baja membentuk nitrida. Nitrida yang

terbentuk ini sangat keras dan stabil. Nitrogen aktif ini juga

diperoleh pada gas Amoniak pada suhu 600oC.

Macam-macam proses Nitriding, yaitu :

a. Gas Nitriding

Gas nitriding dilakukan pada temperatur (500-

600oC) dalam dapur pemanasan dengan atmosfer yang

mengandung banyak atom hydrogen, atom tersebut dapat

diperoleh pada gas amoniak (NH3) yang kemudian

berdekomposisi menjadi nitrogen aktif yang kemudian

berdifusi ke benda kerja.

b. Pack nitriding

Pack nitriding atau serbuk (solid) mempunyai

kesamaan pada proses pack carburizing. Pack nitriding

dilakukan menggunakan nitrogen berbentuk solid yang

dioleskan ke dalam spesimen.

c. Plasma Nitriding

Nitrogen ini pada awalnya berbentuk gas yang

dipanaskan melalui dapur listrik dan dialiri tegangan

listrik 600 volt. Sehingga nitrogen mengionisasi dan

melapisi baja dengan bentuk nitrogen aktif. Nitrogen ini

lebih bersih dan sangat sempurna pengerasannya.

6. Cyaniding

Cyaniding merupakan proses laku panas logam yang

menggunakan garam mandi yang berunsurkan karbon dan

nitrogen pada suhu 500-800oC. Reaksi ini sama dengan liquid

carburizing yang menggunakan (NaCN) Natrium Cyanida, yang

berfungsi untuk energizer agen yang aktif. Pada temperatur

600oC garam cyanide akan bereaksi :

2 NaCN + O2 → 2 NaCNO



4 NaCNO → 2 NaCN + Na2CO3 + 2 Nat

2 CO → CO2 + Cat

Dalam reaksi tersebut karbon dan nitrogen ikut dihasilkan

berdifusi ke dalam benda kerja. Banyaknya atom karbon dan

nitrogen yang dihasilkan juga tergantung suhu dan jumlah

garam NaCN, Bertujuan untuk meningkatkan kekerasan,

ketahanan gesek dan kelelahan. Bila proses ini dilakukan di

udara disebut carbonitriding. Macamnya :

1. High temperature liquid cyaniding

2. High temperature gas cyaniding

3. Low temperature liquid cyaniding

4. Low temperature gas cyaniding

5. Low temperature solid cyaniding

B. Case Hardening tanpa penambahan zat kimia

1. Flame Hardening

Pengerasan permukaan menggunakan nyala api dan

langsung didinginkan. Proses ini tidak mengubah komposisi

kimia pada logam. Nyala api diperoleh dari alat pembakar yang

menggunakan gas oxygentylane. Pada umumnya, benda kerja

yang atom dikeraskan diam pada alat pemanas sehingga

biasanya benda kerja dalam posisi diam dan alatnya yang

bergerak, namun ada pula yang alat pembakar dalam posisi diam

dan benda kerja yang digerakkan. Dalam cara ini baja harus

mempunyai kandungan karbon sekitar 0,3-0,6%



Gambar 6.1 Flame hardening


2. Induction Hardening

Perlakuan panas kekerasan ini menggunakan aliran arus

listrik dengan frekuensi tinggi, sebagai sumber energi

pemanasannya, sama halnya dengan flame hardening, setelah

pemanasan langsung didinginkan sehingga permukaan saja yang

dikeraskan. Induksi ini dibantu 5 macam komponen :

a. Solenoid

b. Coil

c. Pie plate coil

d. Single turn coil

e. Pancake coil

Untuk frekuensi yang biasa digunakan antara 10.000-

500.000 jadi faktor utama yang menentukan ketebalan lapisan

yang akan dihasilkan adalah waktu pemanasan dan jumlah

tegangan.



Gambar 6.2 Induction Hardening Sumber: Anonymous 41 : 2012

3. Electrolyte Bath Hardening

Electrolyte bath hardening adalah proses pemanasan yang

dilakukan dalam suatu larutan elektrolit yang biasanya

menggunakan 5-10% sodium karbonat dan menggunakan arus

PC pada tegangan 220 volt. Prosesnya baja dijadikan katoda,

akhirnya katoda memanas dengan suhu tinggi. Logam yang akan

dikeraskan dicelupkan ke dalam larutan elektrolit sedalam

bagian yang dikeraskan.

Gambar 6.3 Electrolyte Bath Hardening Sumber : Anonymous 42 : 2012



6.2.2 Carburizing

Carburizing adalah proses penambahan unsur karbon pada permukaan

baja karbon rendah. Pemanasan carburizing dilaksanaka pada suhu 900OC-

950OC. Unsur karbon dapat diperoleh dari arang kayu, arang tempurung

kelapa atau suatu material yang mengandung unsur karbon. Pengarbonan

bertujuan untuk memberikan kandungan karbon yang lebih banyak pada

bagian permukaan dibandingkan dengan bagian dalam, sehingga kekerasan

pada permukaan akan lebih meningkat.

Carburizing dapat dilakukan dengan empat cara yaitu :

1. Pack carburizing

Proses ini menggunakan zat padat berupa arang dengan ukuran

diameter 3,5-10 mm kokas, Barium Karbonat dan soda abu untuk

arang yang digunakan dari arang batok kelapa. Prosesnya baja

dimasukkan dalam kotak yang berisi 900˚C-950˚C. Waktu total

ditentukan oleh kedalaman pengerasan yang hendak dicapai

2. Paste carburizing

Medium kimia yang digunakan berbentuk pasta. Pasta yang

digunakan adalah campuran dari Al2O3 kadin, water glass, potasium,

chromate, potassium carbonat, dan calaned sodium carbonat.

Prosesnya yaitu bagian yang akan dikeraskan dilapisi pasta dengan

ketebalan 3-4 mm. Kemudian dikubur dan dimasukkan ke dalam

kotak. Proses dilakukan pada 920˚C -930˚C

3. Gas carburizing

Disini logam dipanaskan dalam atmosfer yang mengandung

karbon, yaitu gas alam maupun gas buatan. Contohnya gas-gas yang

berasal dari hidrokarbon contohnya methana CH4 Propana C3H8 dan

butana C4H10. Benda kerja dipanaskan dengan suhu 850˚C-950˚C.

Lapisan yang dapat dihasilkan adalah dengan tebal 1 mm dan

memerlukan waktu sekitar 4 jam.



4. Liquid Carburizing

Karburisasi ini dilakukan dengan rendaman air garam yang

terdiri dari Karbon Natrium (sodium) dan Sianida Natrium dicampur

dengan salah satu bahan klorid natrium atau klorid kalium. Proses ini

menghasilkan lapisan yang tebalnya sekitar 0,3 mm dengan suhu

850˚C-950˚C. Keuntungannya adalah penyerapan yang pesat, merata

ke semua arah dan mendalam tanpa ada bagian yang lunak, serta rata

permukaan tepat rata oleh karena itu hanya dibutuhkan sedikit.

6.2.3 Pack Carburizing

Pada proses ini menggunakan zat padat yang memiliki kandungan

karbon tinggi. Bahan yang biasa digunakan adalah arang kayu, arang batok

kelapa, arang tulang dan arang kulit. Bahan yang diproses dimasukkan ke

dalam kotak baja yang berisi arang, lalu dipanaskan pada suhu 900-950˚C.

Keuntungan dari Park carburizing adalah jangka waktu pemanasan lebih

singkat dan bahan yang digunakan relatif mudah didapat. Sedangkan

kelemahannya adalah tidak memungkinkan untuk benda berukuran besar

dan benda yang bentuknya rumit.

Mekanisme karbonisasi dengan difusi intertisi dimana atom karbon

menempati ruang antara atom-atom Fe. Dengan menaikkan temperatur,

maka memungkinkan berpindahnya atom karbon ke posisi intertisi

berikutnya. Tempat yang ditinggalkan tersebut diisi oleh atom karbon yang

lain. Difusi intertisi terjadi apabila ukuran atom yang berpindah (atom

karbon) memiliki ukuran yang lebih kecil dari atom induknya (atom besi)



Gambar 6.4 Pack Carburizing Sumber : Anonymous 43 : 2012

Gambar 6.5 Difusi Karbon secara Intertisi Sumber : Anonymous 10 : 2012

Ada 3 macam mekanisme difusi atom ke dalam kisi-kisi kristal yaitu :

1. Difusi Interstitial

Difusi Interstitial adalah mekanisme perpindahan atom karena

gerakan atom yang terjadi didalam rongga atom. Sebuah atom

bergerak secara difusi interstitial dengan cara meloncat dari satu

lokasi interstitial ke lokasi interstitial tetangga.



Gambar 6.6 Difusi Interstitial Sumber : Anonymous 44 : 2012

2. Difusi Vacancy

Adalah mekanisme perpindahan atom karena ada kekosongan

tempat. Kekosongan ini akan diisi oleh atom yang lain.

Gambar 6.7 Difusi Vacancy Sumber : Anonymous 45 : 2012

3. Difusi Substitusi

Adalah berpindahnya atom pada kisi Kristal dari posisi atom

yang satu ke posisi atom yang lainnya dan kondisi tersebut

dipengaruhi oleh peluang kosongnya kedudukan tersebut.



Gambar 6.8 Difusi Substitusi Sumber : Anonymous 46 : 2012

Material yang ingin diproses pack carburizing dimasukkan ke

dalam kotak tertutup, kemudian ditaburi dengan media karbon seperti

bricket batu bara atau arang yang terlebih dahulu telah dicampur

dengan barium karbonat (BaCO3) sebagai katalisator yang berfungsi

sebagai pengubah bentuk karbon menjadi gas CO2 secara keseluruhan.

Gas ini bereaksi dengan karbon yang ada sehingga menghasilkan

karbon monoksida (CO) yang bereaksi dengan permukaan baja dan

membentuk atom karbon didalam baja dengan reaksi sebagai berikut :

CO2(g) + C(s) → 2 CO(g)

Bila temperatur meningkat, reaksi keseimbangan ke arah kanan

dan akan menghasilkan karbon monoksida (CO). Karbon monoksida

berubah pada permukaan baja untuk menghasilkan karbon dioksida

dan atom karbon, hal ini di tunjukkan dengan reaksi sebagai berikut :

2 CO(g) → CO2(g) + C(s)

Atom karbon yang dihasilkin reaksi di atas kemudian larut

dengan mudah ke fase austenite pada baja dan berdifusi. Sedangkan

karbon dioksida yang dihasilkan dari reaksi di atas akan bereaksi

kembali dengan penguraian CO pada permukaan logam. Siklus ini

terjadi berulang-ulang selama proses karburasi berlangsung.

Pada proses pembentukan gas CO2 dan CO seperti yang

diuraikan di atas berlangsung dalam waktu yang sangat lambat, maka



didalam media ditambahkan katalisator. Dalam hal ini katalisator yang

digunakan yaitu Barium Karbonat (BaCO3). Pada temperatur yang

tinggi penambahan BaCO3 pada proses karburasi berfungsi untuk

mempercepat pembentukan gas CO seperti yang ditunjukkan oleh

reaksi berikut:

BaCO3(s) + C(s) → BaO(g) + 2 CO(g)

Setelah temperatur karburasi dicapai dengan waktu yang

singkat, kondisi perubahan keseimbangan terjadi secara serentak dan

terus menerus. Kerja katalis sebenarnya adalah untuk memisahkan

oksida logam dengan karbon dioksida dengan reaksinya :

BaCO3(s) → BaO(g) + CO2(g)

Karbon dioksida yang terbebas selama karburasi dikeluarkan

lebih cepat daripada kecepatan pembentukan. Hal ini disebabkan

tekanan pengurainnya lebih rendah dari BaCO3 ketika bereaksi dengan

karbon monoksida yang terbebas akan bereaksi dengan karbon yang

timbul sehingga membentuk karbon monoksida. Reaksinya adalah :

CO2(g) + C(s) → 2 CO(g)

Karbon monoksida yang terbentuk kemudian akan larut dalam

fase austenite dan akan bereaksi dengan besi (Fe) reaksinya :

3 Fe(s) + 2 CO(g) → Fe3(s) + CO2(g)

Kemudian CO2 bereaksi kembali dengan BaO yang akan

membentuk BaCO3 sampai menghasilkan Fe3 dan CO, kembali siklus

ini berlangsung secara terus menerus sehingga katalis tidak akan

pernah habis.

Proses Pack Carburizing ada 3 tahapan yaitu :

1. Heating

Pada tahap ini, terjadi pada fase austenite karena fase austenite

adalah fase yang stabil. Material yang akan di carburizing

ditempatkan ke dalam kotak baja yang berisi arang aktif dan katalis

(BaCO3)



2. Holding

Tahapan ini terjadi agar panas pada material merata sehingga

butitran menjadi homogen, memperbaiki sifat mekanik sehingga kadar

karbon yang berdifusi semakin banyak dan dapat menambah

kekerasan material.

3. Cooling

Pada tahap ini material didinginkan dengan cara quenching.

Tujuannya agar memperoleh kekerasan pada permukaan material

6.2.4 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Pack Carburizing

1. Holding Time

Semakin lama waktu penahanannya maka proses difusi akan

semakin dalam sehingga akan membuat kekerasan semakin

meningkat. Total kedalaman yang dicapai pada temperatur tertentu

digunakan sebagai fungsi waktu sebagai berikut:

푦 = 푘√푡

Dimana, y = total kedalaman difusi

t = waktu penahanan

k = konstanta yang tergantung material

2. Temperatur

Temperatur yang tinggi akan menyebabkan arang akan lebih

mudah berdifusi masuk mengisi celah-celah kosong diantara butiran

3. Kadar Karbon

Kadar karbon salah satu hal yang juga mempengaruhi pack

carburizing, semakin tinggi kadar karbon pada spesimen maka

prosentase terjadinya carburizing akan semakin kecil. Ini terjadi

karena ketika spesimen mengandung banyak karbon maka karbon



yang akan dimasukkan ke dalam spesimen melalui pack carburizing

akan semakin sulit masuk secara difusi intertisi

4. Katalis

Pembentukan karbon monoksida ditingkatkan oleh katalis,

seperti Barium Karbonat (BaCO3), Kalsium Karbonat (CaCO3),

Kalium Karbonat (KCO3) dan Sodium Karbonat (Na2CO3) yang

terdapat pada kotak carburizing. Katalis ini memfasilitasi

pembentukan karbon monoksida (CO) dan akan mengikat CO3 hasil

reaksi. Selain itu katalis juga mempengaruhi laju reaksi.

5. Media Pendingin

Media quenching berpengaruh terhadap proses pendinginan

(cooling). Media quenching diantaranya sebagai berikut.

a. Air

Murah, serta sistemnya sederhana. Kekurangan air, mudah

membentuk selimut uap yang menutupi permukaan material,

sehingga menghasilkan pendinginan tidak seragam di

penampang permukaan luas. Eleminasinya ditambahkan Na/Ca

Chloride, membutuhkan closed system.

b. Oli

Kemampuan pendinginan tidak sebaik air karena pengaruh

viskositasnya.

c. Larutan Polimer

Kemampuan pendinginan lebih baik diantara oli dan air,

memerlukan close control karena konsentrasinya mudah

berkurang.

d. Larutan Garam

Dapat bekerja pada rentangan temperatur yang besar

(150oC – 595oC) karena karakter tersebut, lelehan garam banyak

digunakan untuk delayed quenching.



Tabel 6.1 Tabel Pengaruh Media Pendingin terhadap Pack

Carburizing

Sumber : Avner, Sydney (1974 : 109)

Gambar 6.9 Grafik Media Pendingin terhadap Pack Carburizing Sumber : Avner, Sydney (1974 : 109)

6.3. Pelaksanaan Pengujian

6.3.1 Alat Yang Digunakan Dalam Pengujian

Spesifikasi alat dan bahan yang digunakan



1. Kotak baja

Gambar 6.10 Kotak Baja Sumber : Lab. Pengujian Bahan Teknik Mesin UB

2. Dapur listrik

Gambar 6.11 Dapur listrik Sumber : Lab. Pengujian Bahan Teknik Mesin UB

3. Microhardness Vickers Tester

Gambar 6.12 Microhardness Vickers Tester




4. Alat Penimbang

Gambar 6.13 Alat Penimbang Sumber : Lab. Pengujian Bahan Teknik Mesin UB

5. Kertas Gosok

Gambar 6.14 Kertas Gosok Sumber : Lab. Pengujian Bahan Teknik Mesin UB

Komposisi kimia spesimen

Bahan : Baja Assab 760

Komposisi penyusun : C = 0,50 %

Mn = 0,50 %

Si = 0,25%



Pergeseran titik Eutektoid

Unsur

Paduan Presentase

Suhu

Eutectoid (oC)

Presentase

Eutectoid(%)

Mangan (Mn) 0,5 % 725oC 0,74 %

Silikon (Si) 0,25 % 730oC 0,72 %

푇퐶 =(725. 0,74) + (730.0,72)

0,74 + 0,72 = 731,56℃

%퐶 =(725. 0,74) + (730.0,72)

725 + 730 = 0,72




12.5

32.5 Ø 12.5

Bentuk Dimensi Spesimen

Gambar 6.16 Bentuk dan Dimensi Spesimen


1. Siapkan kotak baja dan bersihkan dari terak-terak yang masih

menempel.

2. Siapkan arang, Barium Karbonat, serta alat penimbang.

3. Bersihkan benda uji dan terak/kotoran yang masih menempel.

4. Timbang arang, Ba2CO3 sesuai dengan komposisi yang ditentukan.

5. Campurkan arang, Ba2CO3 yang telah ditimbang dan masukkan ke

dalam kotak baja.

6. Masukkan benda uji ke dalam kotak baja.

7. Setelah semua bahan dimasukkan ke dalam kotak baja, masukkan

kotak baja ke dalam dapur furnace dan dilakukan pemanasan serta

holding.

8. Setelah pemanasan selesai, dilakukan pendinginan pada media

pendingin.

9. Dilakukan pengujian kekerasan pada permukaan benda uji yang telah

dihaluskan sebelumnya menggunakan amplas.

10. Lakukan pengujian kekerasan pada permukaan benda uji yang telah

dipotong, ambil 5 titik percobaan.

6.4 Hipotesa

Semakin tinggi temperatur dan waktu holding dan waktu holding maka

energi aktifasi karbon semakin besar. Hal ini mengakibatkan difusi karbon



semakin mendesak ke dalam sehingga menambah kedalaman pengerasan

permukaan suatu material.

Dari empat media pendingin, kita ketahui media pendingin yang paling

cepat meningkatkan kekerasan mulai dari yang terkecil sampai yang terbesar yaitu

udara, oli, larutan garam dan air.

LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANKEMENTRIAN PEI\IDIDIKAN DAN KEBUDAYAAI\IFAKI]LTAS TEKI\ilKJURUSAN MESINT]NTYERSITAS BRAWIJAYA

DATA PENGUJIAN IMKERASAN MIKRO YICKERS

KELOMPOK :C4

SPESIMENBahan : Baja Assab 760

Dimensi :

DATA PELAKSANAAN PRAKTIKUMPerlakuan : CarburizingS00oc, 30 menit

Skala:1:1Safuan : mm

.Suhu ruangan :27o C

Malang, 26 November 2012ASISTEN PEMBIMBING

Mohamad ZqnuarsahNIn/t 0910620078

Titik Jarak dari TepiSpesinpn (pm)

KekerasanVHN

(Kef/mm2)

Kekerasan Rata-RatavHN (Kggrnml

I 500

986,1

980,8990,3

966

2 1000

949,5

932929,4

919,1

J 1500

816,3

810,6804,9

810,6

4 2000

786,3

778,1769,8

778,2

5 2504683,7

655,9643,8

674,2



6.5 Pengolahan Data

6.5.1 Data Kelompok

Tabel 6.2. Data Pack Carburizing Tanpa Perlakuan

Titik Jarak Dari Tepi (μm)

Kekerasan VHN

(Kgf/mm2)

Kekerasan VHN Rata-Rata (Kgf/mm2)

1 500 240.4

240.4 240.4 240.4

2 1000 240.4

240.4 240.4 240.4

3 1500 240.4

240.4 240.4 240.4

4 2000 240.4

240.4 240.4 240.4

5 2500 240.4

240.4 240.4 240.4

Tabel 6.3. Data Kelompok C4 800˚C 30 menit (air garam)


Kekerasan VHN

(Kgf/mm2)


1 500 986,1

980,8 990,3 996

2 1000 948,5

932 929,4 918,1

3 1500 816,3

810,6 804,9 810,6

4 2000 786,3

778,1 769,8 778,2

5 2500 683,7

665,9 643,8 670,2




a. Suhu Sama Media Pendingin Beda

Tabel 6.4 Data Kelompok A1 800˚C 30 menit (Oli)


Kekerasan VHN

(Kgf/mm2)


1 500 356,2

368,4 388,6 360,4

2 1000 348,8

364,3 359,2 384,9

3 1500 356,7

348,7 351,6 337,8

4 2000 340,2

328,8 319,7 326,5

5 2500 302,6

305,8 309,6 305,2

Tabel 6.5 Data Kelompok D1 800˚C 30 menit (Air)


Kekerasan VHN

(Kgf/mm2)


1 500 1119,8

1107,9 1102,1 1101,8

2 1000 896,4

882 889,6 860

3 1500 863,9

852,4 836,5 856,8

4 2000 812,6

795 802,5 769,9

5 2500 751,4

741,7 742,6 731,1



Tabel 6.6 Data Kelompok B3 800˚C 30 menit (Udara)


Kekerasan VHN

(Kgf/mm2)


1 500 364,2

328,8 339,4 282,8

2 1000 334,2

315,4 306,4 305,6

3 1500 318,2

305,7 302,7 296,2

4 2000 296,1

283,8 269,8 285,5

5 2500 256,7

230,4 209,8 224,7

b. Suhu Beda Media Pendingin Sama

Tabel 6.7 Data Kelompok A2 850˚C 30 menit (air garam)


Kekerasan VHN

(Kgf/mm2)


1 500 1093,6

1129,9 1136,8 1159,3

2 1000 1109,3

1097,2 1053,4 1128,9

3 1500 1104,4

1087,8 1088,2 1070,8

4 2000 1098,7

1076,5 1077,4 1053,4

5 2500 1013,4

1027,03 1057,1 1010,4



Tabel 6.8 Data Kelompok C1 900˚C 30 menit (Air garam)


Kekerasan VHN

(Kgf/mm2)


1 500 1281,4

1235,7 1214,7 1211

2 1000 1203,1

1198,7 1176,2 1216,8

3 1500 1162,9

1152 1149,6 1143,5

4 2000 1131,5

1140,7 1156,3 1134,3

5 2500 1035,8

1046,4 1049,6 1053,8

Tabel 6.9 Data Kelompok B4 950˚C 30 menit (Air garam)


Kekerasan VHN

(Kgf/mm2)


1 500 1308,7

1291,3 1334,3 1230,9

2 1000 1274,2

1284,4 1194,8 1276,2

3 1500 1164,3

1152 1106,6 1185,1

4 2000 1084,5

1064,4 1065,2 1043,5

5 2500 1102,5

996,6 980,4 1006,9



Gam

bar

6.17

Gra

fik H

ubun

gan

Kek

eras

an d

enga

n C

arbu

rizin

g 80

0o C 3

0 m

enit,

dan

Tan

pa

1111

1111

1111

11 P

erla

kuan



6.6 Pembahasan Data Kelompok

Dari grafik perbandingan kekerasan dengan jarak dan tepi antara

Carburizing 800˚C, holding 30 menit dengan 30 menit dengan media

pendingin larutan garam dengan tanpa perlakuan. Dapat diketahui bahwa

grafik tanpa perlakuan memiliki nilai kekerasan yang sama (konstan). Hal

ini disebabkan karena spesimen tanpa perlakuan memiliki homogenitas

yang tinggi daripada proses carburizing, sedangkan grafik dengan perlakuan

Carburizing 800˚C holding 30 menit dengan media pendingin air garam,

terlihat bahwa terjadi perbedaan kekerasan dari tepi ke tengah spesimen. Hal

ini terjadi karena proses carburizing adalah proses dimana permukaan

material dikeraskan dengan penambahan karbon.

Dari grafik perbandingan kekerasan terlihat bahwa spesimen dengan

perlakuan panas carburizing 800˚C holding 30 menit nilai kekerasannya

lebih besar daripada tanpa perlakuan. Ini menunjukkan bahwa bagian yang

paling atas, paling dekat dengan tepi adalah bagian yang paling keras,

dimana bagian tersebut adalah titik awal masuknya karbon (difusi) ke dalam

spesimen. Sedangkan energi aktivasi dan perbedaan konsentrasi yang masuk

ke dalam spesimen saat karbon berdifusi pada permukaan semakin besar

daripada di dalam spesimen. Karena itu grafik menunjukkan penurunan.



Gam

bar 6

.18

G

rafik

Hub

unga

n K

eker

asan

den

gan

Carb

urizi

ng 8

00˚C

30

men

it da

n V

aria

si

Aaa

aaaa

aaaa

aaaa

Med

ia P

endi

ngin



Data Antar Kelompok

Grafik Hubungan Kekerasan dengan Carburizing 800˚C, 30 menit dan

Variasi Media Pendingin

Dari grafik perbandingan kekerasan dengan carburizing terlihat

bahwa pada setiap media pendingin yang diberikan pada suatu material

tersebut berbeda-beda maka akan diperoleh kekerasan yang berbeda pula.

Pada data tersebut terlihat bahwa media pendingin air memiliki kekerasan

tertinggi dari media pendingin lainnya. Namun pada media pendingin air

garam, pada titik 2 jarak 1000 µm, lebih tinggi dari media pendingin air,

dengan nilai kekerasan air garam 932 VHN sedangkan air kekerasannya 882

VHN. Hal ini dikarenakan larutan garam mengandung Na/Ca. Di dalam

Na/Ca terdapat katalis yang fungsinya mempercepat laju reaksi, sehingga

kekerasan media pendingin air pada titik 2 lebih keras daripada air.

Pada grafik media pendingin udara di titik 5 jarak 2500 µm,

kekerasannya lebih rendah dari tanpa perlakuan, dengan nilai kekerasan

media pendingin udara 230,4 VHN sedangkan nilai kekerasan tanpa

perlakuan 665,9 VHN. Itu dikarenakan ketika dipanaskan atom karbon akan

berdifusi pada material ketika spesimen didinginkan dengan udara yang

memiliki kecepatan pendinginan yang lambat, atom karbon yang telah ada

di dalam material memiliki kesempatan untuk berdifusi keluar. Oleh karena

itu tingkat kekerasan media pendingin udara pada titik 5 jarak 2500 µm

mengalami penurunan, sehingga lebih rendah dari tanpa perlakuan.

Sesuai dengan hipotesa awal yang menyatakan media pendingin yang

paling cepat meningkatkan kekerasan mulai dari yang terbesar sampai yang

terkecil yaitu air, air garam, oli, udara, dan tanpa perlakuan. Hanya beberapa

faktor mempengaruhi nilai kekerasan pada titik tertentu.



Gam

bar 6

.19

Gra

fik H

ubun

gan

Kek

eras

an d

enga

n Ca

rbur

izing

800

˚C 3

0 m

enit,

Med

ia P

endi

ngin

aa

aaaa

aaaa

aaaa

Air

gara

m d

an v

aria

si te

mpe

ratu

r



Grafik Hubungan Kekerasan dengan Carburizing 800˚C, 30 menit dan

Variasi Media Pendingin

Dari grafik perbandingan kekerasan dengan carburizing 800˚C 30

menit air garam dan variasi temperatur terlihat bahwa pada setiap

temperatur yang diberikan pada suatu material tersebut berbeda-beda maka

akan diperoleh tingkat kekerasan yang berbeda pula. Pada data tersebut

terlihat kekerasan yang paling tinggi adalah pada suhu 950˚C dengan

kekerasan yang paling tinggi adalah pada suhu 950˚C dengan kekerasan

rata-ratanya yaitu 1291,3 VHN; 1248,4 VHN; 1152 VHN; 1064,4 VHN;

996,6 VHN. Dari grafik tersebut didapat urutan kekerasan dari yang paling

tinggi ke rendah :

1. 950˚C 30’ air garam




5. Tanpa perlakuan

Pada suhu 950˚C kekerasannya paling tinggi dibanding dengan suhu

yang lainnya, karena suhu pemanasan yang lebih tinggi akan menyebabkan

jarak antar molekul semakin besar sehingga karbon lebih mudah berdifusi

yang dapat mempengaruhi tingkat kekerasan suatu material. Hanya pada

suhu 950˚C pada pada titik 3 kekerasan 1152 VHN jarak 1500 µm tingkat

kekerasannya sama dengan suhu 900˚C dengan kekerasan 1152 VHN. Itu

dikarenakan pada titik 3 jarak 1500 µm banyaknya karbon yang berdifusi

sama sehingga diperoleh kekerasan pada suhu 950˚C dan 900˚C dengan

jarak 1500 µm.

Pada suhu 950˚C titik 4 dan 5 dengan jarak 2000 dan 2500 µm terjadi

penyimpangan, dimana ada kekerasan pada suhu 950˚C titik 4 dan 5 lebih

rendah daripada suhu 900˚C dan 850˚C, dengan nilai kekerasan pada suhu

950˚C pada titik 4 dan 5 adalah 1064,4 VHN dan 996,6 VHN sedangkan

pada suhu 900˚C pada titik 4 dan 5 adalah 1064,4 VHN dan 1140,2 VHN,

pada suhu 850˚C titik 4 dan 5 nilainya 1076,5 VHN dan 1027,03 VHN. Dari



data tersebut menunjukkan kekerasan pada suhu 950˚C pada titik 4 dan 5

lebih rendah dari suhu 900˚C dan 850˚C, hal itu dikarenakan mekanisme

difusi perpindahan karbon yang terjadi dalam rongga atom tidak merata

pada suhu 950˚C titik 4 dan 5 terpusat dipermukaan saja sehingga karbon

yang mengisi suhu 950˚C pada titik 4 dan 5 lebih rendah daripada suhu

900˚C dan 850˚C. Hal ini menunjukkan bahwa semakin ke dalam proses

difusi karbon akan semakin sulit.


6.7.1 Kesimpulan

1. Semakin dekat jarak dengan tepi spesimen maka semakin keras bagian

tersebut, bagian yang paling atas paling dekat dengan tepi adalah yang

paling keras.

2. Semakin tinggi suhu pemanasan maka kekerasan yang dihasilkan

semakin tinggi. Hanya beberapa faktor juga menentukan tingkat

kekerasan pada titik tertentu.

3. Semakin tinggi massa jenis media pendingin maka semakin cepat

kecepatan pendinginannya. Beberapa faktor juga mempengaruhi nilai

kekerasan pada titik tertentu. Semakin jauh jarak dari tepi spesimen

nilai kekerasan juga turun, menunjukkan bahwa semakin ke dalam

proses difusi akan semakin sulit.

6.7.2 Saran

1. Sebaiknya laboraturium memperbarui kursi yang ada pada lab,

dikarenakan banyak kondisi kursi yang hampir patah.

2. Sebaiknya pada saat praktikum, praktikum mengikuti prosedur

pengujian dengan urutan yang benar agar tidak terjadi hal-hal yang

diinginkan.

3. Sebaiknya asisten lebih sabar menghadapi praktikan

4. Sebaiknya praktikan tidak terlambat saat introduction maupun pada

saat praktikum agar tidak dikenai sanksi yang berat.

xv

DAFTAR PUSTAKA

Avner, Sydney H. 1974. Introduction to Physicall Metalurgy. New York: Mc Grawhill

BJM, Beumer. 1985. Ilmu Bahan dan Logam Jilid I. Jakarta: Bharata Karya

Aksara

Davis, H. 1982. The Testing of Engineer Material. New York: McGraw Hill

Hanson, A. 1965. Engineer’s Guide to Steel. Boston: Addison Wesley

Komenicnny. 1962. Heat Treatment A Handbook. Moscow: Moscow Publisher

Laboratorium Pengujian Bahan, Jurusan Mesin, Fakultas Teknik, Universitas

Brawijaya, Malang

Lakhtin, Y. 1992. Engineering Physical Metallurgy. MIR Publisher: Moscow

Panduan Praktikum Uji Material Semester Ganjil Tahun Akademik 2012 / 2013

Smith, WF. 1982. Principles of Haksikel and Engineering. Singapore: McGraw

Hill

Winarno. Ilmu dan Teknik Material. Jurusan Mesin UB

Yuwono, Akhmad Herman. 2007. Buku Panduan Praktikum Karakterisasi 1

Pengujian Merusak. Departemen Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia.

Anonymous 1. 2009. Magnetisasi. http://bimword.files.wordpress.com/2009/10/ndt-71.gif?w=455 (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 2. 2012. Pengujian tidak merusak. http://ftkceria.wordpress.com/2012/04/21/pengujian-tidak-merusaknon-destructive-testing-ndt/ (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 3. 2012. X-Ray. http://www.xradia.com/technology/basic-technology/sources.php (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 4. 2009. Non destructive test. http://bimword.files.wordpress.com/2009/10/ndt-5.gif?w=455 (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 5. 2012. Pengujian tidak merusak.

http://ftkceria.wordpress.com/2012/04/21/pengujian-tidak-merusaknon-destrtructive-testing-ndt/ (Diakses tanggal 21 November 2012)

xvi

Anonymous 6. 2012. Macam-macam tempering. http://htmlimg3.scribdassets.com/3b655x7og01j1prq/images/1-e8307e3676.png (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 7. 2011. Diagram fase. http://www.teknikmesinunsyiah2010.blogspot.com/2011/04/diagram-fase.html (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 8. 2012. Transformasi paduan besi karbon. http://htmlimg2.scribdassets.com/3dvuhwkqyo1j1nqp/images/3-a2a555775f.jpg (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 9. 2012. Transformasi pada baja Hypereutectoid. http://htmlimg2.scribdassets.com/3dvuhwkqyo1j1nqp/images/4-953222870a.jpg (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 10. 2012. Solid Solutions. http://www.substech.com/dokuwiki/doku.php?id=solid_solutions (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 11. 2012. Diagram Fase Fe-C.

http://www.scribd.com/doc/85335615/Diagram-Fase-Fe-C (Diakses

tanggal 21 November 2012)

Anonymous 12. 2006. Diagram TTT. http://dc318.4shared.com/doc/E6mvAwXD/preview.html (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 13. 2012. Diagram TTT.

http://www.blog.ub.ac.id/andhikawijayanto/2012/03/14/Diagram-TTT/

(Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 14. 2012. Heat Treatment Principles and Techniques. http://books.google.co.id/books?id=t8GKMz6LDTQC&printsec=frontcover&hl=id#v=onepage&q&f=false (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 15. 2012. Diagram CCT. http://htmlimg4.scribdassets.com/3b655x7og01j1prq/images/2-45aa148a8a.jpg (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 16. 2012. Komposisi eutectoid

http://dc145.4shared.com/img/27YptiGx/s7/0.6508262000325286/kompos

isi_eutectoid.JPG (Diakses tanggal 21 November 2012)

xvii

Anonymous 17. 2012. Pergeseran titik akibat paduan http://dc613.4shared.com/img/Pj7cgBZ/s7/0.81455770539102/pergeseran_titik_akibat_paduan.JPG (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 18. 2012. Skala Kekerasan Moh’s http://academic.brooklyn.cuny.edu/geology/leveson/core/linksa/hardex_2a.html (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 19. 2012. Brinell Test. http://www.twi.co.uk/technical-knowledge/job-knowledge/job-knowledge-74-hardness-testing-part-1/ (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 20. 2012. Knoop Hardness Metode. http://www.struers.com/default.asp?top_id=0&main_id=0&sub_id=0&doc_id=470&admin_language=10 (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 21. 2012. Pembentukan Butir. http://xover2.jkt.3d.x.indowebster.com/download/19/7wc8smssxfupvru3v86q7t2qoij0bp0w.jpg (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 22. 2012. Struktur Kristal Logam. http://ecee.colorado.edu/~bart/book/bravais.htm (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 23. 2012. Solid State Physics. http://www.lcst-cn.org/Solid%20State%20Physics/Ch18.html (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 24. 2012. Lattice and Crystal. http://www.tf.uni-kiel.de/matwis/amat/def_en/kap_1/basics/b1_3_1.html (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 25. 2012. Centered Tetragonal Bravais Lattice. http://lamp.tu-graz.ac.at/~hadley/ss1/problems/tetragonal/Q.php (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 26. 2012. Bravais Lattice. http://dc607.4shared.com/img/09JiAI56/s7/0.5010124766505912/Bravais_Lattice.jpg (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 27. 2012. Twinning. http://dc613.4shared.com/img/6E8uBKmB/s7/0.07475946594485361/Twinning.jpg (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 28. 2010. DT!! Part 3 Izod. http://faraland.wordpress.com/2010/11/ (Diakses tanggal 21 November 2012)

xviii

Anonymous 29. 2012. Machine Control. http://203.21.74.24/pdimage/22/461622_machinecontrol.jpg (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 30. 2012. Uji Puntir. http://203.21.74.24/pdimage/64/438264_ujipuntir.gif (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 31. 2012.b Impact Test (uji pukulan takik). http://materi-kuliah.googlecode.com/files/Ilmu%20Bahan%20-%20Impact%20Test.pptx (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 32. 2011. Tegangan yield. http://blog.ub.ac.id/amin/2011/12/01/tegangan-yield/ (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 33. 2012. Diagram Tegangan-regangan. iwansugiyarto.blogspot.com (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 34. 2011. Tegangan (yield). http://blog.ub.ac.id/andi/ (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 35. 2012. Garis Modulus. http://argayoga.blogspot.com/2012/05/rangkuman-materi-fisika-kelas-11.html (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 36. 2012. Spidol. http://img8.tokobagus.biz/11/56/11032568_2371880_50232e312c3f1.jpg (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 37. 2012. Hardenability. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/17/Hardenability.jpg/220px-Hardenability.jpg (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 38. 2012. Grossman_Methods. http://dc146.4shared.com/img/7_Sx1Rbq/s7/0.15081916095796444/grossman_Methods.jpg (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 39. 2012. Stopwatch. http://agvnk.blogspot.com/2012/02/ukur-kecepatan-blog-anda.html (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 40. 2012. Flame Hardening. http://www.thermobondflame.com/Services.page?i=3 (Diakses tanggal 21 November 2012)

xix

Anonymous 41. 2012. Induction Hardening. http://prestigethermal.com/?page_id=33 (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 42. 2012. Electrolite Bath Hardening.

http://www.pfonline.com/products/mefiag-precipitators-separate-waste-

products-from-electrolytes-liquors (Diakses tanggal 21 November 2012)

Anonymous 43. 2012. Pack Carburizing. http://www.ustudy.in/node/7717


Anonymous 44. 2012. Diffusion Interstitial. http://www.ecr6.ohio-

state.edu/mse/mse205/lectures/chapter5/index_chap5.htm (Diakses tanggal

21 November 2012)

Anonymous 45. 2012. Diffusion.

http://www.southampton.ac.uk/~engmats/xtal/diffusion/diffusion.htm


Anonymous 46. 2012. Solid dification.

http://www.spaceflight.esa.int/impress/text/education/Solidification/Phase

_ Diagrams.html (Diakses tanggal 21 November 2012)

--"--t.i

KEMENTERLTN PENDIDIIiAN DAN KEBUDAYAANFAKULTAS TEKNIK JURUSAN MESIN UNTVERSITAS BRAWIJAYA

LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANJl. Mayjen Haryono 167 Telp. 553286 Pes. 214 Malang 65145

KARTU ASTSTENSI

NamaNIMKelompok :

ASISTENSI

, Ah,w,.t 9l111-lffan9': uta6zo tt8

ASISTBN

PENGUJIAI\

PENGUJIAN KEKERASAN

PENG UJIAN I\{IKROSTRU KTU R

PENGUJIAN IIVIPACT

KETERANCAN

Ka. Lab. Pengujian Bahan

Putu Hadi Sefvarini. ST. MT.F{rP. 19770806 200312 2 001

NO. TOPIK ASTSTENSI ASISTEN

IBAB I

PENDAHULUANTfi'tiI\%1 'z,'\tr ft, \uli^o7'

'lBAB II

PENGUJIAN KEKERASAN &MIKROSTRUKTUR

T*i{,frWru x66?,4448[i)4\frT CI

3.BAB III

PENGUJIAN IMPACT wiy'wwtr)-PIY,,,!;:

o!?'4-

BAB tVPENGTI.IIAN TARIK

rdw6,wff7,n\; r,fftwwn",x,,

5.BAB V

PENGU.IIAN JOMINY f,#'f?f'ffiffi, h,hfnW,@6. EAB VI

CASE HARDENING %w't'''fr'',,wfr "l:N %5u '1" a v,Tr rlv vY | /\

ASISTENSI DOSEN

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN II{ESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA

LABORATORIUM PENGUJIAN BAHAN

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN 7TIIAS TEKNIK JURUSAN MESN UNIVERSITAS BRAWIJAYA I ,/>Ionaionrr.'I rIXu,TlN n.rya{ V)Jl. Mayjen Haryono 167 Telp. 553286 Pes.2l4 Malang 65145

NamaNIMKelompok :

ASISTENSI

ASISTENSI DOSENKETERANGAN

KAP"TU ASISTENSI

: SALSA8IILA VEL\NA A

I t\\oot@ bb

ASISTEN


Putu Hadi Setvarini. ST. I\IT.NrP. 19770806 200312 2 001

NO. TOPIK ASTSTENSI ASISTEN\

IBAB I

PENDAHULUANI u l'-' Tt\ ltu N('{F;' \7+'{v* {z "\'tt q,,*

1

BAB IIPENGUJIAN KEKERASAN &

MIKROSTRUKTURryff'v[,Y*a{\wEry,tlf "l,,qY ff ZC

3.BAB III

PENGUJIAN IMPACT WW,YW:, W#t:', 7UKL

4-BAB IV

PENGU.IIAN TARIKUfNW;v#Ht' TWW>Y^^,,\cs

5.BAB V

PENGU.'IAN JOMINY,fu-trWffi &trks @ @

6. BAB VICASE }IARDENINC wuw"#yK'/M &," {&\ k-*V9

NO. PENGUJIAN TANGGAL PRAKTIKTJM

I PENGUJIAN KEKERASAN rt 7

2- PENGUJIAN TVIIKROSTRUKTUR i ,,.

[],

3. PENGUJIAN I}VIPACT i fr rJtT ?rr', ' i':; ,;l:ii'r

4. PENGUJIAN TARIKtr.. .t

'},,1iif,fu+

PENGUJIAN JOMINY

6. CASE HARDENINC

FAI(U LTAS TE KNIK JURU SAN IVIE SIN UNIVERSITAS BRAW IJAYA

LABORATORIUM PENGUJIAN BAHAN

NamaNIMKelompok :

ASISTENSI

ASISTENSI DOSEN

KARTU ASISTENSI

, 0rnlon,l A\vrn d.o P

191pt/eorr

ASISTENNO. TOPIK ASISTENST ASISTEN

t.BAB I

PENDAHULUAN t'z:'fl,'{ro' \rr \:l|, \,tr \'1,,o#2-


MIKROSTRUKTUR

'{tr Y, lff *'/','t i'"'17,,{V

7r KCff\4',/,[ ff2b

3.BAB III

PENCUJIAN IMPAC'T,ru ?,0,r,,,, 'Vn\.;, /,r, .(V7)'Z..li" ,,,.-n" --

// 22.. t--." /)((

4.BAB IV

PENGU.IIAN TARIKWyWl;WyM+tt

eA\Aesqc

ls.BAB V

PENGU.IIAN .IOMINY w4+#*w*e xe@6. BA.B VI

CASE I{ARDENING,,q?'w*'i$"!# \ ffi*-O

NO. PENGUJIAII TANGGAL PRAKTIKUM

I PEI{GUJIAN K^EKERASAN?

I PENGUJIAN M IKROS'IRUKTUR ii; t':',,r&3. PENGUJIAN IMPACT

4. PENGUJIAI.i TARIK

5. PENGUJIAN JOMINY,ir;.

.,1,i;r.rrt i"1 ti t :)"7 2fi,1,! '

!i. ll;tit.,

6. CASE HART}ENTNG

KETERANCAN


Putu Hadi Sefyarini. ST. MT.lrtP. 19770806 200312 2 001

KE MENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANFAKULTAS TBKNTK JT]RUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA

LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANJl. Mayjen Haryono 167 Tetp. 553286 Pes. 214 Malang 65145

mKARTU ASISTENSI

Nama : D\0i FIRrn,\Nl!Uht\NIM : IO IO b L, C,O.L+

Kelompok :

ASISTENSI ASISTEN

BAB IIIPENCUJTAN IMPACT

BAB IVPENGUJIAN TARIK

PENGUJIAN JOMINY

BAB VICASE HARDENING

ASISTENSI DOSEN

ASISTENSI ASISTEN

e@@

Putu Hadi Setvarini. ST. MT.NrP. 19770806 200312 2 001

TOPIK

BAB IPENDAHULUAN \vr Pt,l'

,4tit1 'lr'\'i,tr

BAB TI

PENGUJIAN KEKERASAN &MIKROSTRUKTUR

NO. PENGUJTAN TANGGAL,:,P.RAKTIKUM

l. PENGUJIAN KEKERASAN

2- PENGUJIAN IVTIKROS'TRUKTUR

3. PENGUJIAN IMPACT ? n ofr ?nrc i' . +;r:rlili:

4. PENGUJIAN TARIK' " Dv '( i,'.fiflii;$.f' ",*:;X,f

i. + :i! :j,

5. PENGUJIAN JOMINY

6. CASE HARDENINC

KETERANGAN


KEMEN'TERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANFAKULTAS TEKNIK JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA

LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANJl. Mayjen Haryono 167 Telp. 553286 Pes. 214 Malang 65145

KARTU ASISTENSI

NamaNIMKelompok :

ASISTENST ASISTEN

ASISTENSI DOSEN

Putu Hadi Setvarini. ST. MT.NrP. 19770806 200312 2 001

l.{,,

NO. TOPIK ASISTENSI ASISTEN

IBAB I

PENDAHULUAN t'6'+€t \'t t Vtr \' r,* { ir *x;;ry)


MIKROSTRUKTURrrff ",rT 'hrli,"/fl

{-r"^,r," /fr ,ffza

3.BAB III

PENCUJIAN INIPACT,W |* ,. 'i. . tv b/,, ', .r-,:

'*/ ir2L )/;-, ,.'2

4.BAB IV

PENGUJIAN TARIK "{'i'Wfk'/ffi'WoWo'&"' " NC\Z

5.BAB V

PENGU.IIAN JOIVIINY WE*#*W @@6. BAB VI

CASE HARDENING ^ffiT;'M*W#7; D4'SS\fiV.NO" PENGUJIAN TANGGALPRAKTIKUM

l. PENGUJIAN KEKERASAN'1 ? fii,nl T.rT ti "'

.'i ' i' '^'.'

2- PENGUJIAN M IKROSTRUKTUR

3. PENGUJIAN IIV1PACT

4. PENGUJIAN TARTK":+aLJ ytr

,.:g!*,'

i i J,,:r ;" .,

5. PENGfTJIAN JOMINY i/ i'1,'' i' ?rt rr6. CASE HARDENING l,t l l'',t_

i; "i

KETERANGAN rdtury NILAI

.rV


KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANFAKULTAS Tf,KNIK JURUSAN MESIN T]NIVERSITAS BRAWIJAYA

LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANJl. Mayjen Haryono 167 Telp. 553286 Pes.214 Malang 65145

KARTU ASISTENSI

Nama :

NIM :

Kelompok :

ASISTENSI

I?ELA Atr{3AP\t\t06 Laote

ASISTENNO. TOPIK ASISTENSI ASISTEN

IBAB I

PENDAHULUAN 4v4 {zt' \.a',,r;,

\'l,P lrrr kul,!;lt)


MIKROSTRUKTUR

q#^A'h^*^iilffi" ,,ff't'4" rt[: afit,

3.BAB III

PEI\CUJIAN IMPACT ww%W-p4.

BAB Iv /PENGUJIAN TARIK

,{ry,WfWL,Woff 'fuwqo

5-BAB V

PENGUJIAN JOMINY ry&tkw,w * keffi,6. BAB VI

CASE HARDENING?,ffi^d.wp, $'D fr - fi,P

NO. PENGUJIAN TANG6S,L PRAKTIKUM

l. PENGUJIAN KEKERASANEitl

i8I

E

rl-":r Il l 1.1.rii #iffiii') PENGUJIAN MIKROSTRUKTUR

l(r )

3. PENGUJIAN ITVIPACT t $ O[tr itilr

4. PENGUJIAN TARIK

PENGUJIAN JOMINY I {'} '. or 'it:I lt it t l

6. CASE HARDENING ++,+1.sf"i.l

ASISTENSI DOSEN


Putu Hadi Setvarini. ST.l\{T.NrP. 19770806 200312 2 001

laporan metfis

Documents