61
BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
4.1 Pendahuluan
Pada bab ini akan dibahas mengenai hasil dari uji impak, kekerasan hardness, dan uji mikro yang dilakukan pada spesimen jenis baja St37 dengan
variasi diameter elektroda yang dipakai.
4.2 Hasil Pengujian
Berikut adalah hasil dari pengujian yang dilakukan.
4.2.1 Hasil Pengujian Impak
Pada pengujian impak ini bertujuan untuk mengukur keuletan suatu bahan terhadap beban tiba-tiba dengan cara mengukur perubahan energi potensial sebuah
bandul yang dijatuhkan pada ketinggian tertentu. Perbedaan tinggi ayunan bandul merupakan ukuran energi yang diserap oleh benda uji. Besar energi yang diserap
ditentukan oleh keuletan suatu benda uji. Jika nilai impaknya besar maka itu artinya bahan yang digunakan tergolong ulet dan dapat mengalami patah getas.
Hal- hal yang dapat antara lain adanya takikan notch, kecepatan pembebanan yang tinggi yang dapat menyebabkan regangan yang tinggi pula.
Pada pengujian impak ini dilakukan dengan metode Charpy dengan sudut awal pemukulan sebesar 147º. Adapun hasinya dapat dilihat dibawah ini.
62
Tabel 4.1 Hasil pengujian impak pada spesimen baja ST37 dengan jenis elektroda RB26 diameter 2,6 mm
Spesimen Sudut α
Sudut β A mm²
Jenis Patahan 1
147 121,5
60 Liat
2 147
120,5 60
Liat 3
147 123
60 Liat
Gambar 4.1 Patahan spesimen baja ST37 dengan jenis elektroda RB26 diameter 2,6 mm.
Table 4.2 Hasil pengujian impak pada specimen baja ST37 dengan jenis elektroda RB 26 diameter 3,2 mm.
Spesimen Sudut α º
Sudut β º A mm²
Jenis Patahan 1
147 112,5
60 Liat
2 147
105 60
Liat 3
147 108
60 Liat
63
Gambar 4.2 Patahan specimen baja ST37 dengan jenis elektroda RB26 diameter 3,2 mm.
Table 4.3 Hasil pengujian impak pada specimen baja ST37 dengan jenis elektroda RB26 diameter 4,0 mm.
Spesimen Sudut α º
Sudut β º A mm
Jenis Patahan 1
147 91
60 Liat
2 147
91,5 60
Liat 3
147 93.5
60 Liat
Gambar 4.3 patahan specimen baja ST37 dengan jenis elektroda RB26 diameter 4,0 mm.
64
Mencari ketinggian bandul sebelum dan setelah terjadi pemukulan. H
1
= sin α-90.s + s
= {sin 147-90 0,75 m + 0,75 m} = 0,8386 x 0,75 m + 0,75 m
= 1,3790 m Baja ST37 elektroda RB26 diameter 2,6 mm
Spesimen 1 h
2
= sin β-90 .s + s
= {sin 121,5 – 90 0,75m + 0,75 m}
= 0,5224 x 0,75 m + 0,75 m = 1,1418 m
Spesimen 2 h
2
= sin β-90 .s + s
= sin 120,5 – 90 . 0,75 m + 0,75 m
= 0,5075 x 0,75 m + 0,75 m = 1,1306 m
65
Spesimen 3 h
2
= sin β-90 .s + s
= sin 123-90 0,75 m + 0,75 m =0.5446 x 0,75 m + 0,75 m
= 0,4084 m + 0,75 m = 1,1584 m
Baja ST37 elektroda RB26 diameter 3,2 mm. Spesimen 1
h
2
= sin β-90 .s + s
= sin 112,5-90 0,75 m + 0,75 m = 0,2164 x 0,75 m + 0,75 m
= 0,1623 m + 0,75 m = 0,9123 m
Spesimen 2 h
2
= sin β-90 .s + s
= sin 105 -90 . 0,75 m + 0,75 = 0,2588 x 0,75 m + 0,75 m = 0,1941 m + 0,75 m
= 0,9441 m
66
Spesimen 3 h
2
= sin β-90 .s + s
= sin 108-90 . 0,75 m +0,75 m = 0,3090 x 0,75 m + 0,75 m
= 0,2317 + 0,75 m = 0,9817 m
Baja ST37 elektroda RB26 diameter 4,0 mm. Spesimen 1
h
2
= sin β-90 .s + s
= sin 91-90 . 0,75 m + 0,75 m = 0.0174 x 0,75 m + 0,75 m
= 0.0130 m + 0,75 m = 0,7630 m
Spesimen 2 h
2
= sin β-90 .s + s
= sin 91.5-90 . 0,75 + 0,75 m = 0.0261 x 0,75 + 0,75 m = 0.0195 + 0,75 m
= 0,7695 m
67
Spesimen 3 h
2
= sin β-90 .s + s
= sin 93,5-90 . 0,75 m + 0,75 m = 0.0610 x 0,75 m + 0,75 m
= 0,7957 m Untuk mendapat kecepatan awal bandul sebelum terjadi pemukulan :
Ep = Ek m.g h
1
= ½ m. v
1
² v
1
= √2.g.h
1
= √2 x 9,81 ms2 x 1,3790 m
= 5,2014 ms
Untuk mendapat kecepatan akhir setelah terjadi pemukulan : Ep = Ek
m.g h
2
= ½ m. v
2
²
maka didapat kecepatan akhir untuk tiap-tiap spesimen sebagai berikut : Baja ST37 elektroda RB26 diameter 2,6 mm.
spesimen 1 ; v
2
= 4,7330 ms
68
spesimen 2 ; v
2
= 4,7098 ms spesimen 3 ; v2 = 4,7673 ms
Baja ST37 elektroda RB26 diameter 3,2 mm, spesimen 1 ; v
2
= 4,2307 ms spesimen 2 ; v
2
= 4,3038 ms spesimen 3 ; v
2
= 4,3887 ms Baja ST37 elektroda RB26 diameter 4,0 mm,
spesimen 1 ; v
2
= 3,8691 ms spesimen 2 ; v
2
= 3,8855 ms spesimen 2 ; v
2
= 3,9511 ms
Energi yang diserap spesimen baja ST37saat terjadi pemukulan terhadap benda uji dapat dihitung dengan rumus berikut :
E = Ep
1
– Ep
2
= m.g.h
1
– m.g.h
2
= m.g h
1
- h
2
maka didapat energi yang diserap oleh tiap-tiap spesimen :
69
Baja ST37 elektroda RB26 diameter 2,6 mm; spesimen 1 ; E = 60,0348 J
spesimen 2 ; E = 62,8695 J spesimen 3 ; E = 55,8334 J
Baja ST37 elektroda RB26 diameter 3,2 mm : Spesimen 1 ; E = 118,1208 J
Spesimen 2 ; E = 110,0723 J Spesimen 3 ; E = 100,5558 J
Baja ST37 elektroda RB26 diameter 4,0 mm : Spesimen 1 ; E = 155,9083 J
Spesimen 2 ; E = 154,2632 J Spesimen 3 ; E = 147,6320 J
Dari persamaan rumus di atas, dapat dicari nilai impak tiap spesimen dengan menggunakan rumus
I = E A
Dimana : I = Nilai ketangguhan Impak joulemm
2
. E = Energi yang diserap Joule
A = Luas penampak spesimen mm
2
70
Maka untuk itu didapat nilai impak pada masing-masing spesimen yaitu, 1. Baja ST37 RB26 diameter 2,6 mm :
-spesimen 1, I = 1,0005 -spesimen 2, I = 1,0478
-spesimen 3, I = 0.9305
2. Baja ST37 RB26 diameter 3,2 mm :
-spesimen 1, I = 1,9686 -spesimen 2, I = 1,8345
-spesimen 3, I = 1.6759
3. Baja ST37 RB26 diameter 4,0 mm :
-spesimen 1, I = 2,5984 -spesimen 2, I = 2,5710
-spesimen 3, I = 2,4605
71
Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Data Impak Spesimen Diameter
Elektroda mm
A mm²
h2 m
v2 ms
E joule
I Jmm²
Ī
Jmm
2
1 2,6
60 1,1418 4,7330 60,0348 1,0005
2 2,6
60 1,1306 4,7098 62,8695 1,0478
0.9929 3
2,6 60
1,1584 4,7673 55,8334 0,9305 4
3,2 60
0,9123 4,2307 118,1208 1,9686 5
3,2 60
0,9441 4,3038 110,0723 1,8345 1.8263
6 3,2
60 0,9817 4,3887 100,5558 1,6759
7 4,0
60 0,7630 3,8691 155,9083 2,5984
8 4,0
60 0,7695 3,8855 154,2632 2,5710
2.5433 9
4,0 60
0,7957 3,9511 147,6320 2,4605
Keterangan :
Ī : Nilai Impak rata-rata
Dari data diatas dapat dilihat bahwa nilai rata-rata impak tertinggi terdapat pada spesimen Baja ST37 RB26 yang menggunakan elektroda berdiameter 4,0
mm yaitu sebesar 2,5433 Jmm
2
, dan nilai rata-rata impak terendah terdapat pada specimen Baja ST37 RB26 yang menggunakan elektroda berdiameter 2,6 mm
yaitu 0.9929 Jmm
2
. Maka dapat disimpulkan bahwa besarnya diameter elektroda yang dipakai
saat pengelasan sangat mempengaruhi terhadap ketangguhan nilai impak suatu spesimen.
72
Gambar 4.4 Grafik Nilai Hasil Pengujian Impak Dari grafik di atas dapat kita lihat bahwa nilai impak tertinggi terdapat pada
spesimen St37 dengan pengelasan menggunakan diameter elektroda sebesar 4,0 mm yaitu sebesar 2,5989 Jmm
2
, dan nilai impak terendah terdapat pada spesimen St37 dengan pengelasan menggunakan elektroda berdiameter 2,6 mm yaitu
sebesar 0,9305 Jmm
2
. Nilai impak tertinggi rata-rata didapat pada spesimen St37 dengan
pengelasan menggunakan elektroda berdiameter 4,0 mm. Hal ini dapat disebabkan karena penggunaan elektroda berdiameter yang tergolong tinggi. Maka dengan
pemakaian elektroda tersebut memungkinkan meminimalisir terjadinya porositas dan terperangkapnya udara di dalam rongga-rongga kosong pada daging lasan.
Kejadian ini dapat mempengaruhi kekuatan impaknya. Untuk nilai impak terendah terdapat pada spesimen St37 dengan pengelasan
menggunakan elektroda berdiameter 2,6 mm. elektroda berdiameter 2,6 mm tergolong rendah. Hal ini dapat mengurangi kekuatan impaknya. Sehingga
0.5 1
1.5 2
2.5 3
Spesimen 1 Spesimen 2
Spesimen 3
N il
ai Ket
an g
g u
h an
Im p
ak J
m m
2
ST37 RB26 diameter 2,6 ST37 RB26 diameter 3,2
ST37 RB26 diameter 4,0
73
memungkinnya terjadinya porositas yang banyak. Hal ini juga dapat disebabkan dengan adanya butir-butir lasan yang tidak merata, dan juga adanya udara yang
terjebak di dalam rongga-rongga daging lasan. Untuk spesimen St37 dengan pengelasan menggunakan elektroda
berdiameter 3,2 mm, hasil rata-ratanya yaitu sebesar 1,8263 Jmm
2
. Untuk nilai impaknya juga tergantung besarnya diameter elektroda yang dipakai.
Dari grafik di atas maka dapat disimpulkan bahwa penggunaan elektroda yang berdiamaeter berbeda sangat berpengaruh terhadap nilai impaknya. Dan
pada penelitian ini dapat diketahui dengan menggunakan elektroda berdiameter yang besar maka hasil impaknya akan semakin kuattinggi.
4.2.2 Hasil Uji kekerasan Hardness
Kategori