lapwal jominy

8/17/2019 lapwal jominy

1/13

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Dalam dunia industri saat ini, sudah banyak pengaplikasian suatu material

dalam berbagai perlakuan. Perlakuan tersebut seperti perlakuan termal, pembebanan,

kimia, dan lain sebagainya. Oleh karena itu, pemilihan material yang sesuai dengan

kondisi pengaplikasian sangat penting untuk menghindari kegagalan material pada

saat pengoperasian. Untuk mendapatkan sifat yang sesuai dengan pengaplikasian,

salah satu caranya dengan melakukan perlakuan panas terhadap benda kerja. Dengan

perlakuan panas dapat merekayasa sifat material tersebut. Salah satu pengaplikasian

adalah bekerja dalam gaya gesek antar material. Bagian permukaan material lah yang

bersentuhan langsung terhadap gaya gesek tersebut. Oleh karena itu, pengerasan

permukaan suatu material perlu dilakukan. Salah satu metodenya adalah metode

jominy. Metode tersebut termasuk ke dalam proses laku panas. pa keguanaan dankeuntungan metode ini! Bagaimana pengaplikasiannya! Semua itu akan dibahas

dalam pengujian kali ini.

I.2. Tujuan Praktikum

". Mengetahui sifat mampu keras dari baja

#. Membandingkan hasil pengujian dengan hasil teoritis.

$. Mengetahui pengaruh unsur terhadap hasil pengujian.

I.3. Rumusan Masala

". Bagaimana sifat mampu keras dari baja!#. Bagaimana hasil pengujian dengan hasil teoritis!

$. Bagaimana pengaruh unsur terhadap hasil pengujian!

I.!. Man"aat

". Mendapatkan pengalaman pada pengujian jominy.

#. Dapat mem%isualisasikan apa yang ada di teori.

$. Dapat menganalisis hasil dari pengujian jominy.


2/13

BAB II

TIN#AUAN PU$TA%A

II.1. Perlakuan Panas & Heat Treatment &

Heat treatment dapat didefinisikan sebagai proses pemanasan dan pendinginan

logam dalam keadaan padat untuk mengubah sifat'sifat fisik dan mekanik logam

tersebut. Sifat'sifat fisik yang dimaksud adalah struktur mikro (konfigurasi distribusi

fasa untuk suatu komposisi tertentu&, dan dalam proses ini tidak terjadi perubahan

pada komposisi bahan. Perubahan sifat fisik tersebut akan mengakibatkan sifat

mekanik bahan juga berubah.

II.2. Har'ena(ilit)

)ardenabiliti adalah sifat suatu baja yang menunjukkan kemampuan baja tsb

untuk dapat dikeraskan dengan membentuk martensit. )ardenabiliti menggambarkanmudah tidaknya suatu baja dikeraskan, tidak mengindikasikan seberapa tinggi

kekerasan yang dicapai setelah pengerasan. *ekerasan tertinggi akan tercapai bila

struktur seluruhnya menjadi martensit. *ekerasan martensit tergantung pada kadar

karbon dalam martensit, dan kadar karbon dalam martensit ini tergantung pada kadar

karbon yang larut dalam austenit. *arbon yang ada dalam baja belum tentu

seluruhnya berpengaruh terhadap kekerasan martensit, karbon yang tetap berupa

senya+akarbida pada saat temperatur austenitisasi tidak akan ikut dalam reaksi

pembentukan martensit, jadi tidak akan menambah kekerasan. )ubungan antara

kekerasan baja (setelah pengerasan& dengan kadar karbon dan jumlah martensit

digambarkan pada -ambar .". *ekerasan yang tercapai setelah pengerasan

hendaknya tidak dibaurkan dengan konsep hardenabiliti (sifat mampu keras&.

Gambar 2.1. Hubungan antara kekerasan, kadar karbon dan jumlah martensit.

)ardenabiliti yang menggambarkan mudah tidaknya suatu baja dikeraskan

dapat ditunjukkan dengan/ 0ebalnya bagian yang mengalami pengerasan (depth of

hardening& Ukuran benda yang dapat mengalami pengerasan sampai ke inti Dapat mengalami pengerasan dengan pendinginan yang lambat


3/13

Suatu titik dari suatu benda dikatakan mengalami pengerasan bila pada titik

tsb diperoleh martensit (atau martensit dan bainit& tidak kurang dari jumlah tertentu

(biasanya dipakai 12 3& atau kekerasannya tidak kurang dari angka tertentu

(tergantung komposisi bajanya&. 4adi depth of hardening (tebalnya pengerasan&

dinyatakan dengan jarak suatu titik diba+ah permukaan dimana strukturnya terdiri

dari 12 3 martensit. Suatu baja dikatakan mempunyai hardenabiliti tinggi bila baja

itu memperlihatkan tebal pengerasan (depth of hardening& yang besar atau dapat

mengeras pada seluruh penampang dari suatu benda. 0iga jenis baja (5S5 6", 2"

dan D#& masing'masing dibentuk menjadi sebuah batang berdiameter "22 mm,

setelah dikeraskan (6" didinginkan dengan pendinginan air dan yang lain dengan

minyak& lalu diukur kekerasannya pada penampang melintang, diperoleh distribusi

kekerasan seperti pada -ambar .#.

Gambar 2.2. Distribusi kekerasan batang 100 mm dari beberapa jenis baja.

*etiga baja ini mempunyai kekerasan maksimum (pada permukaan& yang

hampir sama, tetapi baja 5S5 D# memperlihatkan distribusi kekerasan yang merata,

sedang 5S5 6" menjadi keras hanya pada lapisan permukaan saja. Dikatakan baja

5S5 D# mempunyai hardenabiliti yang tertinggi sedang 6" yang terendah

(+alaupun kekerasan maksimumnya sedikit lebih tinggi daripada D#&. 0urunnya

kekerasan pada bagian yang lebih dalam dari suatu benda terjadi karena laju

pendinginan pada bagian yang lebih dalam lebih rendah (lihat -ambar .$&, sehingga

bila laju pendinginan itu lebih rendah daripada 778 maka martensit yang terbentuk

akan kurang dari "22 3 (mungkin juga tidak terbentuk martensit&, dengan demikian

kekerasannyapun akan lebih rendah. Pada baja 5S5 6" kekerasan yang tinggi hanya

sampai pada jarak 9 # mm saja dari permukaan, karena di luar itu laju pendinginan

yang terjadi sudah tidak dapat mencapai 778 sehingga hampir tidak terjadi

martensit, tampak bah+a kekerasannya sangat rendah. Pada baja 5S5 O", dan D#,

kekerasan yang tinggi masih dapat diperoleh pada jarak yang lebih jauh di ba+ah permukaan (untuk baja D# bahkan sampai ke inti&, ini menunjukkan bah+a pada titik


4/13

tsb laju pendinginannya dapat mencapai 778 dari baja ybs, sehingga di titik tsb

terjadi banyak martensit, terjadi kekerasan yang tinggi. 4adi hardenabiliti suatu baja

sebenarnya akan ditentukan oleh 7ritical 7ooling 8ate (778& dari baja ybs,

hardenabiliti makin tinggi bila 778 lebih rendah.

II.3. Pengujian ar'ena(iliti #*min)

Gambar 2.3. Pengujian hardenabiliti Jominy, (A) entuk dan ukuran spesimen ()

entuk alat pengujian Jominy (Jominy Apparatus)

Pengujian ini disebut juga end :uench hardenability test karena pada

pengujian ini digunakan spesimen berbentuk batang silindrik berdiameter "; (#1 mm&

panjang ; ("22 mm& (-ambar .


5/13

-ambar .@.

Gambar 2.4. "ontoh #ara memperoleh kur!a Jominy dari plotting hasil pengukuran

kekerasan spesimen Jominy.

Ta(el !.2. Aaju pendinginan pada titik'titik 4ominy

D5S0B7C 8OM 7OOA5B- 80C, D5S0B7C 8OM 7OOA5B- 80C,

EUC7)CD CD,

5 os, at "$22 o

EUCB7)CD CBD,

5B os, at "$22 o""? F2 """? "F.1

"@ $21 $ "?.$$"? "F1 "$"? ".2

" "#1


6/13

Bilamana untuk mendapatkan sesuatu dengan kualitas tertentu sesuai dengan yang

diinginkan, biasanya dilakukan pengurangan atau penambahan unsur'unsur paduan

baja sampai kadar yang diinginkan

Berikut ini adalah unsur 'unsur paduan yang biasanya terdapat pada baja

beserta pengaruhnya pada baja, yaitu /

1. $ilisium &$i+

0erkandung pada jumlah kecil dalam suatu besi dan dibutuhkan dalam jumlah

besar pada jenis'jenis istime+a yang dapat menaikkan kekuatan, kekerasan,

kemampuan diperkeras secara keseluruhan, ketahanan aus, tahan terhadap panas dan

karat, tahan terhadap korosi. 0etapi dapat menurunkan keliatan serta kemampuan

tempa dan las.

2. Mangan &Mn+

0erkandung dalam dalam semua bahan besi bersama unsur silisium. Unsur ini

dapat menaikkan kekuatan, kekerasan dan ketahanan aus. 0ahan terhadap korosi dan

mengalami penguatan pada pembentukan dingin.3. %r*m &,r+

Merupakan unsur terpenting pada baja konstruksi dan baja perkakas yang dapat

meningkatkan kekerasan, kekuatan, batas rentang, membuat baja tahan karat dan

panas serta mempermudah pemolesan dan ketahanan terhadap korosi.

!. Nikel &Ni+

Penambahan unsur nikel pada baja akan memudahkan dilas, disolder dan

diberi perlakuan pengelupas serpih dengan baik serta dapat dibentuk dalam keadaan

dingin atau panas, dapat dipoles.

Dapat meningkatkan ketangguhan, kekuatan, pengerasan, tahan karat dan

tahan terhadap listrik. Di sisi lain dapat menurunkan sifat baja terhadap kecepatan

pendinginan.

-. M*li('enum &M*+

Unsur ini kebanyakan dipadu dalam ikatan khrom (7r&, nikel (i& dan

%anadium (I& yang menurunkan kekuatan tarik, batas rentang dan penempaan temper

secara menyeluruh tapi dengan kerugian dapat menurunkan keliatan.

. /ana'ium &/+

Unsur ini dapat meningkatkan kualitas seperti sifat unsur molibdenum (Mo&

dengan dampak lain dapat menurunkan kepekaan terhadap sengatan panas yang

mele+ati batas perlakuan panas.

0. *l"ram &+

Sebagai bubuhan baja yang mempunyai titik lebur tinggi. Biasanya produk

dihasilkan berupa ka+at pijar dan logam keras. Meningkatkan kekerasan, batas

rentang, ketahanan panas, ketahanan normalisasi dan daya serat, serta dapat

menurunkan keliatan pada baja dalam skala kecil.

. Aluminum &Al+

Mempunyai pengaruh yang hampir sama dengan unsur silisium, yaitu

menambah ketangguhan dan kemampuan diperkeras secara menyeluruh dan

meningkatkan ketahanan karat.

II.! A$TM A2--Pengujian ini menggunakan standar S0M #11.


7/13

Gambar 2.5 %tandar Pengujian A%&' A


8/13

SELESAI

MULAI

BAB III

METDE PER,BAAN

III.1 Diagram Alir

4am(ar 3.1 Diagram alir

III.2 Material

• Baja 5S5 "2$2

• Baja 5S5 "2

III.3 Alat

• lat Jominy &est

• lat las

• lat uji hardness

III.! Pr*se'ur Per5*(aan". Membuat spesimen dengan ukuran pada gambar $."

PREPARASI ALAT DAN BAHAN

Normalizing ( 925oC, 6

Normalizing ( 925oC, $

P!n%inginan S&!'im!n

P!ng)ian Har%n!''

PREPARASI ALAT DAN BAHAN

S!l!'ai


9/13

4am(ar 3.1 $6esimen #*min)

#. Melakukan normali*ing spesimen sesuai standar S0M #11 (F#1 7

?2 min&.$. Memanaskan spesimen sesuai standar S0M #11 (F#1 7 $2 min&.

. Melakukan pendinginan spesimen 4ominy pada alat uji jominy.

4am(ar 3.2 Alat Uji j*min)

1. Melakukan uji )ardness pada jarak ""?JJ hingga "2"?JJ dengan

8ock+ell.


10/13

LAMPIRAN

0U-S SCBCAUM P805*UM

". pa yang dimaksud dengan Diameter kritis, Diameter *ritis 5deal dan

5nitial )ardnes! 4elaskanK

• Diameter kritis (Do& adalah besarnya diameter dimana suatu batang

silindrik yang di :uench pada media pendingin tertentu pada

pusatnya mengandung 123 martensit.

• Diameter kritis ideal (Di& adalah besarnya diameter suatu batang

silindrik yang bila didinginkan dengan laju pendinginan tak

terhingga akan menghasilkan tepat 12 3 martensit pada intinya.

• 5nitial hardness adalah kekerasan pada ujung batang jominy

dimana kekerasan tersebut hanya tergantug pada kadar carbon.

#. Suatu Baja mengandung 2.3 7 Diameter *ritisnya ?JJ untuk pemanasandengan grain si=e S0M no < di :uenching minyak agitasi sedang ()L2.&

Berapa diameter kritis idealnya! Berapa kekersan pada jarak jomini ""?,

1"?, "1"?, "F"? !

Diketahui /

37 L 2.

Do L ? in

S0M no <

) L 2.


11/13

Ditanyakan / Di dan kekersan pada jarak jomini ""?, 1"?, "1"?, "F"? !

Penyelesaian /

• Berdasarkan gambar .1 buku diktat perlakuan panas, dapat

diperoleh nilai Di dengan )L2. adalah sebesar < in

• Di L < in

• 5) L 1? )8c

• Di%iding factor

#arak

j*min)

&n71+

8akt*r

6em(agiHR5

# " 1?

$ " 1?

" 1?1 " 1?

? " 1?

< " 1?

@ " 1?

F " 1?

"2 " 1?

"# " 1?

" ",2" 11,?

"? ",2$ 1,$?F"@ ",2 1$,@?

#2 ",21 1$,$$$

# ",2@ 1",@1#

#@ ","$ F,11@

$# ","1 @,?F?


12/13

Kurva jominy

ilai kekerasan pada/

""? L 1? )8c

1"?L 1? )8c

"1"? L 1,F# )8c

"F"? L 1$,1F )8c

$. Suatu Baja mengandung 2.3 7 SiL 2.$3 MnL 2.@3 7rL"3 MoL2.#13

Diameter *ritisnya !untuk pemanasan dengan grain si=e S0M no <

Berapa diameter kritis idealnya! Berapa kekersan pada jarak jomini 1, "2,"1 mm dari ujung !

Penyelesaian /

Di L 2,#"@ in

aktor pengali

SiL 2.$3 MnL 2.@3 7rL"3 Mo MoL2.#13

",#" $,??< $,"? ",


13/13

? " 1?

< ",2" 11,11

@ ",2 1$,@?"1

F ",2? 1#,@$2"F"2 ",2F 1",$

lapwal jominy

Documents