- High alloy chrome steel, membutuhkan holding time yang paling panjang
di antara semua baja perkakas, juga tergantung pada temperatur pemanasannya.
- Hot work tool steel, mengandung karbida yang sulit larut, baru akan larut
pada 1000 C. Pada temperatur ini kemungkinan terjadinya pertumbuhan
butir sangat besar, karena itu holding time harus dibatasi, 15 – 30 menit.
- High speed steel, memerlukan temperatur pemanasan yang sangat tinggi,
1200 – 1300 C. Untuk mencegah terjadinya pertumbuhan butir holding
time diambil hanya beberapa menit saja.Yudiono H., 2006
2.6 Pengujian bahan logam
Pengujian bahan logam dapat dilakukan dengan menggunakan empat metode antara lain :
1. Pengujian metalografis Pengujian ini menghasilkan gambaran tentang struktur mikro yang telah
menerima berbagai perlakuan panas. 2. Pengujian destruktif
Pengujian destruktif menghasilkan kerusakan terhadap bahan yang diuji, sehingga pengujian ini mempunyai arti bila dilakukan perbandingan tetapi
tidak berlaku untuk memperlakukan mutunya. 3. Pengujian non destruktif
Pengujian ini menghasilkan data – data dalam proses pencapaian tidak akan menimbulkan kerusakan pada bahan yang akan diuji.
4. Pengujian kimiawi Pengujian ini menghasilkan data – data tentang berbagai pengaruh
terhadap sifat – sifat bahan bila mengalami perubahan komposisi kimia atau pengaruh yang ditimbulkan terhadap proses kimia.Djaprie Sriatie,
1992
2.6.1 Pengujian kekerasan
Kekerasan Vickers dapat diperoleh dengan membagi gaya F dengan luas penampang yang merupakan bekas dari tekanan mesin Vickers yang berbentuk
piramida, yang terbuat dari penekan intan dengan alas bujur sangkar dengan sudut puncak 136
. Kekerasan Vickers = 1,8544
Hv = 1,8544 ..........................................................2.1
dengan : F = gaya beban N
d = luas penampang indentasi penekanan m
2
Pengujian kekerasan dilakukan dengan alat Vickers Hardness Tester. Pengujian dilakukan secara merata pada penampang permukaan dari specimen
percobaan seperti pada gambar 2.2 dibawah ini :
Gambar 2.2. Indentasi dari penetrator Keterangan : a = Diagonal Horizontal
b = Diagonal Vertikal Djaprie Sriatie, 1996
2.6.2 Pengujian kekuatan Tarik
Selain pengujian kekerasan, juga terdapat pengujian kekuatan tarik yang dapat dilakukan pada bahan yang telah melalui proses heat treatment. Uji tarik rekayasa
sering digunakan untuk melengkapi informasi rancangan dasar kekuatan suatu bahan dan sebagai data pendukung bagi spesifikasi bahan. Pada uji tarik, benda uji tarik
diberi beban gaya tarik sesumbu yang bertambah besar secara kontinyu. Diagram yang
diperoleh dari uji tarik pada umumnya digambarkan sebagai diagram tegangan – regangan.
Kurva tegangan – regangan memiliki dua macam kurva yaitu kurva tegangan – regangan rekayasa tegangan teknik atau nominal dan kurva tegangan – regangan
sejati. Kurva tegangan – regangan rekayasa berdasarkan pada dimensi benda uji semula, sedangkan kurva tegangan – regangan sejati berdasarkan pada luas
penampang benda uji yang sebenarnya, maka akan diperoleh kurva tegangan – regangan yang naik terus sampai patah.Diester, George E., 1987
Gambar 2.3. Perbandingan kurva tegangan – regangan rekayasa dengan kurva tegangan – regangan sejati
Kurva tegangan – regangan rekayasa diperoleh dari hasil pengukuran benda uji tarik. Tegangan yang diperlukan pada kurva diperoleh dengan cara membagi beban
dengan luas awal penampang benda uji, persamaannya yaitu :
σ =
………………………………………………………2.2 dengan
: σ = Tegangan Nm
2
F = Beban N A
= Luas penampang awal m
2
Regangan yang diperlukan pada kurva diperoleh dengan cara membagi perpanjangan ukur benda uji dengan panjang awal, persamaannya yaitu :
ε =
x 100 …….............................................................2.3 dengan
: ε = Regangan, perpanjangan L
1
= Panjang benda uji setelah patah m
L
Gambar 2.4. Kurva tegangan – regangan rekayasa Bentuk dan besaran pada kurva tegangan – regangan suatu logam tergantung
pada komposisi, perlakuan panas, deformasi plastis yang pernah dialami, laju regangan, suhu dan keadaan tegangan yang menentukan selama pengujian.
Parameter – parameter yang digunakan untuk menggambarkan kurva tegangan – regangan logam adalah sebagai berikut :
= Panjang awal benda uji m
1. Kekuatan tarik Tensile strength
Kekuatan tarik maksimum Ultimate tensile strength adalah beban maksimum dibagi luas penampang awal benda uji, persamaannya adalah :
σ
maks
=
…………………………………………………..2.4 dengan
: σ
maks
= Tegangan maksimum Nm
2
F
maks
= Beban maksimum N A
= Luas Penampang awal m
2
2. Kekuatan luluh Yield strength
Kekuatan luluh adalah tegangan yang dibutuhkan untuk menghasilkan sejumlah kecil deformasi plastis yang ditetapkan. Untuk titik yang tidak jelas kekuatan
luluh sering disebut sebagai kekuatan luluh offset atau tegangan uji, yang ditentukan oleh tegangan yang berkaitan dengan perpotongan antara kurva tegangan – regangan
dengan garis yang sejajar dengan elastis offset kurva oleh regangan tertentu. Besarnya
kekuatan luluh offset biasanya ditentukan sebagai regangan 0,2 atau 0,1 persen. Persamaannya adalah :
σ
S
=
..................................................................2.5 dengan
: σ
S
= Tegangan luluh, Nm
2
F
S
= Beban pada titik luluh yield point N ` A
= Luas Penampang awal m
2
3. Perpanjangan elongation
Perpanjangan adalah regangan teknik pada saat patah. Persamaannya adalah :
ε =
x 100 ………………………………………..2.6 d
engan : ε = Regangan pada saat patah L
1
= Panjang ukur benda uji setelah patah m L
4. Pengurangan luas penampang kontraksi
= Panjang ukur benda uji awal m
Pengurangan luas penampang adalah besarnya penyusutan penampang benda uji pada patahan. Persamaannya adalah :
δ =
x 100 ………………………………………2.7 dengan
: δ = Besarnya penyusutan penampang A
1
= Luas benda uji setelah patah m
2
A = Luas Penampang awal m
2
5. Kekuatan Patah Fracture Strength
Kekuatan patah adalah besarnya beban yang dapat menyebabkan bahan uji menjadi patah. Persamaannya adalah :
σ
f
=
……………………………………………………..2.8 dengan : F
f
= Beban pada saat benda patah N σ
f
= Tegangan patah Nm
2
A = Luas Penampang awal m
2
Pendidikan Teknologi Kimia Industri, 2010
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Peralatan dan Bahan - Bahan
3.1.1 Peralatan 1. Furnace
Berfungsi untuk memanaskan bahan yang akan diuji, panas yang dihasilkan oleh furnace ini berasal dari energi listrik yang dirubah menjadi energy panas,
dan alat ini dilengkapi dengan berbagai alat control yang berfungsi untuk mengontrol proses perlakuan panas yang sedang terjadi dalam dapur.
2. Tensile Tester Type MR – 20 – CT no. 6592 Berfungsi untuk menguji kekuatan tarik bahan.
3. Vickers Hardness Tester merk Matsuzawa seiki no. 7104 Berfungsi untuk menguji kekerasan bahan.
4. Jangka sorong Berfungsi untuk mengukur diameter dan panjang bahan sebelum dan sesudah
dilakukan pengujian. 5. Gunting penjepit
Berfungsi untuk meletakkan bahan dan mengangkat bahan pada saat panas pada furnace.
6. Sarung tangan Berfungsi melindungi tangan dari panas selama percobaan.
3.1.2 Bahan-Bahan
1. Baja karbon yang digunakan dalam percobaan ini adalah Baja karbon menengah yang mengandung kadar karbon antara 0,3 - 0,6 karbon. Untuk pengujian
kekuatan tarik, ukuran dan bentuk bahan yang digunakan adalah seperti gambar berikut :
