PENGARUH HOLDING TIME PADA PROSES QUENCHING TERHADAP KEKERASAAN BAHAN DAN STRUKTUR MIKRO BAJA AISI 1045

(1)

EFFECT OF HOLDING TIME ON AGAINST THE COOLING PROCESS TO KEEP PACE MATERIALS AND MICROSTRUCTURE OF STEEL AISI 1045.

ANTON INDRA WIJAYA

ABSTRACT

On a wordpress page the steel industry is the many materials used namely aisi 1045, steel belonging as with carbon moderate levels. But at usage characteristic properties of the steel itself is not according to the needs desired, to review It need for engineering or change properties and charactertics from the steel itself for the review meet needs desirable, prayers one way is by method of cooling, on where the cooling process is affected posted duration of holding time yang used.

To determine the influce of holding time cooling against on AISI 1045 steel, on research husband then tested against violence and microstructure of the steel, The holding time

variation in use on research and microstructure of the steel. The holding time variation in use on research husband is 5, 10, 15, 30, and 60 minutes In temperatures of 900oC_–1000oC. The assay results show that violence largest materials 62,80 HRC on holding time of 60 minutes, and is owned largest steel posted raw materials amounted to 60,05 HRC. Keywords : test violence, holding time, cooling, was AISI 1045 carbon steel.

(2)

Oleh

ANTON INDRA WIJAYA

ABSTRAK

Pada dunia industri baja merupakan material yang banyak digunakan. Salah satu jenis baja yang banyak digunakan yaitu baja AISI 1045, yang tergolong sebagai baja dengan kadar karbon sedang. Namun pada penggunaanya karakteristik sifat baja itu sendiri tidak sesuai dengan kebutuhan yang diinginkan, Untuk itu perlu adanya rekayasa atau perubahan sifat dan karakteristik dari baja itu sendiri untuk memenuhi kebutuhan yang diinginkan, salah satu caranya adalah dengan metode quenching,dimana pada prosesquenchingdipengaruhi oleh lamanyaholding time yang digunakan.

Untuk mengetahui pengaruh holding time terhadap proses quenching pada baja AISI 1045, maka pada penelitian ini dilakukan uji kekerasaan dan struktur mikro terhadap baja tersebut. Variasi holding time yang digunakan pada penelitian ini adalah 5, 10, 15, 30, dan 60 menit pada temperatur 900 -1000 . Hasil pengujian menunjukan bahwa kekerasaan bahan terbesar 62,80 HRC pada holding time 60 menit, dan baja terbesar dimiliki oleh raw material sebesar 60,05 HRC.

Kata kunci : Uji Kekerasaaan,holding time, quenching,Baja Karbon Sedang AISI 1045

(3)

PENGARUHHOLDING TIMEPADA PROSESQUENCHINGTERHADAP BAHAN KEKERASASAN BAHAN DAN STRUKTUR MIKRO

BAJA AISI 1045

Oleh

ANTON INDRA WIJAYA

Skripsi

Sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar SARJANA TEKNIK

Pada

Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG 2015

(4)

Oleh

ANTON INDRA WIJAYA

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

(5)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Diagram fasa Fe-Fe3C………. 14

Gambar 2. Mekanisme pendinginan pada spesimen yang di-quench……… 17

Gambar 3. Tampilan skematik dari aliran turbulen disekeliling spesimen panas pada prosesquenching………. 17

Gambar 4. Bahan baja AISI 1045……….. 24

Gambar 5. Alat uji kekerasanRockwell………. 25

Gambar 6.Furnace………...…. 25

Gambar 7. Mikroskop……… 26

Gambar 8. Dimensi benda uji kekerasan Rockwel……….... 26

Gambar 9. Diagram alir penelitian ……….………… 29

Gambar 10. Struktur mikro raw material ………... 30

Gambar 11. Strukur mikro untuk prosesquenchingdenganholding time5 menit ……….………... 31

Gambar 12. Strukur mikro untuk prosesquenchingdenganholding time10 menit ……….... 33

Gambar 13. Strukur mikro untuk prosesquenchingdenganholding time15 menit ……….... 34

Gambar 14. Strukur mikro untuk prosesquenchingdenganholding time30 menit ………. 35

Gambar 15. Strukur mikro untuk prosesquenchingdenganholding time60 menit ……….... 36 Gambar 16. Grafik perbandingan kekerasan terhadap lamaholding time…. 37

(6)

HALAMAN JUDUL……….. i

HALAMAN PENGESAHAN ………... ii

SAN WACANA ……… iii

DAFTAR ISI ………. iv

DAFTAR TABEL DAN GAMBAR ………. v

I . PENDAHULUAN………. A. LatarBelakang……… 1

B. Tujuan………. 3

C. Batasan Masalah ……… 3

D. Sistematika Penulisan ……… 3

II . TINJAUAN PUSTAKA……….. A. LogamFerro……….. 5

B. Baja Karbon………... 6

C. PengelompokanJenis Baja Karbon ……….. 7

D. Baja AISI 1045 ………. 8

E. Proses Perlakuan Panas (Heat Treatment) ……… 9

F. Holding time……….. 15

G. Quenching……….. 16

H. Pengujian Logam ………... 19

I. Uji Kekerasan (Hardness Test) ……….. 19

(7)

K. Metode PengujianRockwell……….... 21

III . METODE PENELITIAN………... A. Tempat dan Waktu ……….. 24

B. Alat dan Bahan ……… 24

C. ProsedurPengujian ………... 26

D. Data Hasil yang Hendak Diperoleh dari Pengujian ……….... 28

E. Diagram Alir Penelitian ……….. 29

IV . HASIL DAN PEMBAHASAN………...……… A. Hasil Uji Kekerasan ………. 30

B. Grafik Perbandingan Kekerasan Terhadap LamaHolding Time……. 37

V . KESIMPULAN DAN SARAN………...……….. A. Kesimpulan ………... 39

B. Saran ………. 39

DAFTAR PUSTAKA……...………...

(8)

Tabel 1. Logam Ferro Dan Pemakaiannya………...……… 6

Tabel 2. Sifat-sifat mekanis baja karbon AISI 1045……… 9

Tabel 3. Komposisi kimia AISI 1045…....……….. 9

Tabel 4. Jenis baja dan waktu tahan yang dibutuhkan pada proses perlakuan panas………... 16

Tabel 5. Skala kekerasan metode pengujian Rockwell………...….. 21

Tabel 6. Skala Kekerasan Dan Pemakaiannya………...………….. 22

Tabel 7. Komposisi kimia AISI 1045…....………...……….……….. 24

Tabel 8. Nilai Kekerasan……….……….… 28

Tabel 9. Hasil uji kekerasan tanpa proses pemanasan……….… 30

Tabel 10. Hasil uji kekerasan dengan holding time 5 menit………..……….. 31

Tabel 11. Hasil uji kekerasan dengan holding time 10 menit…….…………. 32

Tabel 12. Hasil uji kekerasan dengan holding time 15 menit………..……… 34

Tabel 13. Hasil uji kekerasan dengan holding time 30 menit…………..…… 35

(9)

(10)

(11)

(12)

























































































Sesungguhnya Allah tidak merobah keadaan sesuatu kaum sehingga mereka merobah

keadaan yang ada pada diri mereka sendiri. (Qs. Ar-

Ra’dayat 11)















































































Karena Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan (5), Sesungguhnya

sesudah kesulitan itu ada kemudahan (6) (Qs. Alamnasyiroh, ayat 5-6)

Allah tidak pernah memberihal yang sia-sia kepada hambanya, sekalipun kamu mengalami kegagalan, itu merupakan sebuah pelajaran agar kamu dapat berhasil di masa yang akan datang. Percayalah Allah akan memberi yang terbaik untuk kita, selagi kita

berusaha dengan yang terbaik yang kitamiliki.

Janganlah kamu menyia-nyiakan waktu, karna waktu yang telah kau sia-siakan tidak akan bias kembali. Gunakanlah waktumu dengan

sebaik-baiknya

Awali setiap kegiatanmu dengan menyebut Namanya, sadarilah dan niatkanlah semua mengharap keridhoanNya, karna hanya pada Nya

(13)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Prabumulih, Sumatera Selatan pada tanggal 27 Januari tahun 1989, sebagai anak ketiga dari Empat bersaudara dari pasangan Mustari dan Masuro.

Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar di SD Negeri 7 Pringsewu, Kab. Pringsewu pada tahun 2002, SLTP di SLTP Negeri 5 Pringsewu pada tahun 2005, SMK ypt 2 pringsewu pada tahun 2008, dan pada tahun 2008 penulis terdaftar sebagai Mahasiswa Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Lampung.

Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif diberbagai organisasi Internal ataupun eksternal kampus. Kemudian pada bidang akademik, penulis melaksanakan Kerja Praktek di PT. KAI Persero Bandar lampung Kab. Bandar Lampung pada tahun 2014. Pada skripsi ini penulis melakukan penelitian pada bidang konsentrasi Material denganjudul “PengaruhHolding TimePada ProsesQuenchingTerhadap Kekerasan Bahan Dan Struktur Mikro Baja Aisi 1045 di bawah bimbingan Bapak Zulhanif, S.T.,M.T. dan Bapak Dr. Moh. Badarudin, S.T.,M.T

(14)

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dalam bidang material terdapat dua cara perlakuan panas untuk meningkatkan nilai kekerasan baja, yaitu perlakuan panas (heat treatment) dan deformasi plastis. Baja karbon yang dipanaskan hingga mencapai suhu austenit kemudian didinginkan secara cepat akan terbentuk struktur martensit yang memiliki kekerasan yang lebih tinggi dari struktur perlit maupun ferit, proses ini dinamakanquenching. Baja spesifikasi AISI 1045 merupakan baja karbon menengah dengan komposisi karbon berkisar 0,43-0,50 %. Baja ini umumnya dipakai sebagai komponen otomotif misalnya untuk komponen roda gigi pada kendaraan bermotor yang pada aplikasinya sering mengalami gesekan dan tekanan maka ketahanan terhadap aus dan kekerasan sangat diperlukan sekali [KS Review, 2004]. Untuk mendapatkan kekerasan dan ketahanan terhadap aus dari bahan tersebut dapat dilakukan melalui perlakuan panas dengan cara proses

quenching, tujuannya untuk mendapatkan struktur martensit yang keras dan memiliki ketahanan aus yang baik. Dari proses quenching tersebut spesimen sering sekali mengalamicracking, distorsi dan ketidakseragaman kekerasan yang diakibatkan oleh tidak seragamnya temperatur larutan pendingin [Totten, 1993].

Pada proses quenching terjadi perpindahan panas dari spesimen baja kelarutan pendingin yang ditandai dengan terjadinya pembentukan gelembung-gelembung udara yang kemudian berlanjut dengan terbentuknya selubung udara pada permukaan spesimen tersebut. Adanya

(15)

selubung udara ini dapat membuat laju pendinginan menjadi lebih kecil dari pada laju pendinginan kritis [Totten, 1993]. Turunnya laju pendinginan ini dapat menyebabkan tidak tercapainya pembentukan fasa martensit. Oleh karena itu, untuk mempersingkat waktu terbentuknya selubung udara atau meningkatkan laju pendinginan, maka diperlukan suatu media air dalam alatquenching.

Sifat mekanis (kekerasan) material baja karbon rendah akibat semakin berkurang sebanding dengan kedalaman dari permukaan. Holding time

semakin besar kekerasanya semakin bertambah untuk titik yang sama. Untuk dianjurkan memakai holding time 3 jam, karena akan dicapai kedalaman penetrasi yang dalam, tetapi tidak tertutup kemungkinan bahwa holding time 3 jam lebih akan didapatkan kedalaman penetrasi yang lebih dalam lagi, hal ini juga tergantung pada kedalaman nilai kekerasan pada permukaan yang dikehendaki. [Darmanto, 2006]

Quenchingpada baja AISI 1045 menghasilkan baja dengan sifat kekerasan tinggi. Sekaligus terakumulasi dengan kekuatan tarik dan kekuatan luluh, melalui transformasi austenit ke martensit. Proses quenching optimal selama proses transformasi, struktur austenit dapat dikonversi secara keseluruhan membentuk struktur martensit. Hal-hal penting untuk menjamin keberhasilan quenching dan menunjang terbentuknya martensit khususnya, adalah : temperatur pengerasan, waktu tahan (holding time), laju pemanasan. [Aditya rahman, 2012]

Holding time sangat berpengaruh pada perubahan sifat mekanik pada perlakuan panas, dikarenakan pada holding time tersebut terjadinya kehomogenan pada suatu material yaitu fasa austenit. Waktu yang diperlukan suatu material untuk menjadi fasa tunggal saat pemanasan pada proses perlakuan panas berbeda-beda tergantung jenis material dan dimensi material. Untuk itulah penulis tertarik masalah holding time pada perlakuan panas yang diharapkan mendapatkan waktu penahanan temperatur yang optimum pada material baja AISI 1045 yang akan diteliti.

(16)

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh

holding timepada proses quenching terhadap : 1. Nilai kekerasan

2. Struktur mikro

C. Batasan Masalah

Adapun batasan masalah dari penelitian ini, yaitu:

1. Metode heat treatment yang digunakan adalah quenching 2. Variasi holding time

3. Pengujian struktur mikro menggunakan mikroskop

D. Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. BAB I. PENDAHULUAN

Bab ini berisi latar belakang permasalahan, tujuan penelitian, batasan masalah dan sistematika penulisan laporan yang digunakan.

2. BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

Memuat tentang landasan teori yang berkenaan dengan batasan masalah yang ditinjau.

3. BAB III. METODOLOGI PENELITIAN

Bab ini menjelaskan mengenai metode yang digunakan dalam pengambilan data pada pelaksanaan penelitian.

4. BAB IV. ANALISIS DAN PEMBAHASAN

(17)

5. BAB V. SIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisikan tentang simpulan dan saran yang diambil dari pembahasan masalah.

DAFTAR PUSTAKA

Memuat referensi yang digunakan penulis untuk menyelesaikan laporan tugas akhir.

LAMPIRAN

Berisi beberapa lampiran yang diperoleh yang digunakan sebagai penyempurnaan laporan tugas akhir.

(18)

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. LogamFerro

Logam ferro adalah logam besi (Fe). Besi merupakan logam yang penting dalam bidang teknik, tetapi besi murni terlalu lunak dan rapuh sebagai bahan kerja, bahan konstruksi dll. Oleh karena itu besi selalu bercampur dengan unsur lain, terutama zat arang/karbon (C). Sebutan besi dapat berarti :

1. 1.Besi murni dengan simbol kimia Fe yang hanya dapat diperoleh dengan jalan reaksi kimia.

2. 2.Besi teknik adalah yang sudah atau selalu bercampur dengan unsur lain. Besi teknik terbagi atas tiga macam yaitu :

1. 1.Besi mentah atau besi kasar yang kadar karbonnya lebih besar dari 3,7%. 2. 2.Besi tuang yang kadar karbonnya antara 2,3 sampai 3,6 % dan tidak dapat ditempa. Disebut besi tuang kelabu karena karbon tidak bersenyawa secara kimia dengan besi melainkan sebagai karbon yang lepas yang memberikan warna abu-abu kehitaman, dan disebut besi tuang putih karena karbon mampu bersenyawa dengan besi.

3. 3.Baja atau besi tempa yaitu kadar karbonnya kurang dari 1,7 % dan dapat ditempa.

Logam ferro juga disebut besi karbon atau baja karbon. Bahan dasarnya adalah unsur besi (Fe) dan karbon (C) , tetapi sebenarnya juga mengandung unsur lain seperti : silisium, mangan, fosfor, belerang dan sebagainya yang kadarnya relatif rendah. Unsur-unsur dalam campuran itulah yang mempengaruhi sifat- sifat besi atau baja pada umumnya, tetapi unsur zat arang

(19)

(karbon) yang paling besar pengaruhnya terhadap besi atau baja terutama kekerasannya.

Pembuatan besi atau baja dilakukan dengan mengolah bijih besi di dalam dapur tinggi yang akan menghasilkan besi kasar atau besi mentah. Besi kasar belum dapat digunakan sebagai bahan untuk membuat benda jadi maupun setengah jadi, oleh karena itu, besi kasar itu masih harus diolah kembali di dalam dapur-dapur baja. Logam yang dihasilkan oleh dapur baja itulah yang dikatakan sebagai besi atau baja karbon, yaitu bahan untuk membuat benda jadi maupun setengah jadi.

Tabel 1. LogamFerrodan Pemakaiannya

Sumber : (Davis, Troxell, dan Wiskocil, 1955)

B. Baja Karbon

Baja adalah logam paduan, dimana logam besi adalah unsur dasarnya yang diikuti dengan beberapa elemen lainnya termasuk karbon. Kandungan unsur karbon dalam baja berkisar antara 0.2% hingga 2.1% sesuai jenis baja itu sendiri. Karbon, mangan, fosfor, sulfur, silikon, adalah elemen-elemen yang ada pada baja karbon. Selain itu, ada elemen lain yang ditambahkan untuk membedakan karakteristik antara beberapa jenis baja diantaranya: mangan, nikel, krom, molybdenum, boron, titanium, vanadium dan niobium Dengan memvariasikan kandungan karbon dan unsur paduan lainnya kita dapat mendapatkan kualitas baja yang kita inginkan. Fungsi karbon dalam baja

(20)

kristal (crystal lattice) atom besi.

Penambahan kandungan karbon pada baja dapat meningkatkan kekerasan (hardness) dan kekuatan tariknya (tensile strength), namun di sisi lain membuatnya menjadi getas (brittle) serta menurunkan keuletannya (ductility). Sedangkan Mangan dipadukan dalam baja karbon dengan tujuan untuk meningkatkan kekuatan luluh dengan kandungan tidak lebih dari 0,5 % untuk dapat mencegah terjadinya kegetasan pada suhu tinggi (hot shortness) dan untuk mempermudah prosesrollingsaat pembentukan raw material.

Untuk Poshphor (P) dan Sulfur (S) kedua unsur ini sedapat mungkin diminimalisir dalam paduan baja karbon, karena pada dasarnya sulit untuk mendapatkan paduan baja karbon tanpa phosphor dan sulfur. Phosphor

menimbulkan sifat getas dan menurunkan kekuatan baja dalam menahan beban benturan pada suhu rendah. Sedangkan Sulfur menyebabkan baja menjadi getas pada suhu tinggi. Karena hal itu, batas maksimal kandungan keduanya tidak boleh melebihi 0,05 %.

C. Pengelompokkan Jenis Baja Karbon

Baja karbon dikelompokkan menjadi 3 macam, yaitu :

1. Baja karbon rendah dengan kadar karbon kurang dari 0,25 %,

Baja karbon rendah merupakan baja dengan kandungan karbon kurang dari 0,25 %, Baja ini memiliki keuletan yang baik namun tidak memiliki kekerasan baik dan tidak dapat dilakukan perlakuan panas karena jumlah karbonnya yang sedikit yang mengakibatkan tidak terbentuknya proses martensit pada proses perlakuan panas. Baja ini biasanya digunakan untuk bahan manufaktur karena baja karbon rendah memiliki sifat mampu tempa yang baik, mampu mesin tinggi, dan mampu bentuk yang tinggi karena keuletannya.

(21)

2. Baja karbon sedang dengan kadar karbon 0,25–0,6 %

Baja karbon jenis ini mengandung unsur karbon antara 0,25 sampai dengan 0,6 %. Baja ini dapat dinaikkan sifat mekaniknya dengan melalui perlakuan panasaustenitizing,quenching, dantempering, biasanya baja ini banyak dipakai dalam kondisi hasil temperingsehingga struktur mikronya

martensit. Baja ini memiliki kekuatan yang baik serta nilai keuletan maupun kekerasannya juga baik, baja karbon sedang umumnya digunakan sebagai bahan baku alat-alat perkakas, komponen mesin seperti poros putaran tinggi, roda gigi, cranksaft batang penghubung piston, pegas dan lainnya.

3. Baja karbon tinggi mengandung 0,6_–1,4 % karbon.

Baja karbon tinggi adalah baja karbon yang mengandung karbon antara 0,60 sampai dengan 1,4 %. Baja karbon ini mempunyai kekerasan yang tinggi namun keuletannya yang rendah, biasanya digunakan untuk keperluan yang memerlukan ketahanan terhadap defleksi, beban gesek dan temperatur tinggi seperti bearing, mata bor, palu, mata pahat, gergaji, blok silinder, cincin torak dan sebagainya. [Van,2005]

D. Baja AISI 1045

Baja AISI 1045 termasuk dalam baja karbon sedang . Hal ini dapat diketahui dari kandungan unsur karbon yang ditunjukkan pada kode penamaannya berdasarkan AISI yang merupakan badan standarisasi bajaAmerican Iron and Steel Institudedengan kode 1045 dimana angka 10xx menyatakan karbonsteel

dan angka 45 menyatakan kadar karbon dengan persentase 0,45 %.

Baja AISI 1045 memiliki karakter dengan kemampuan las, mesin, serta menyerap beban impak yang cukup baik. baja AISI 1045 memiliki cakupan aplikasi yang cukup luas diantaranya digunakan sebagai roda gigi, pin ram, batang ulir kemudi, baut pengikat komponen dalam mesin, poros engkol, batang penghubung, bearing, dan lainnya.

(22)

Berikut ini adalah sifat-sifat mekanis dari baja karbon AISI 1045 Tabel 2. Sifat-sifat mekanis baja karbon AISI 1045

Sifat Mekanis Baja Karbon AISI 1045

Berat Spesifik (yield) 7.7-8.03 (x1000kg/m3)

Modulus Elastisitas 190-210 Gpa

Kekuatan Geser 505 Mpa

Kekuatan Tarik 585Mpa

Kekerasan 179.8

Elongation 12%

Sumber : www.ezlok.com (diakses pada 20 mei 2014)

Dan berikut adalah tabel komposisi kimia dari baja AISI 1045 Tabel 3. komposisi kimia AISI 1045

Unsur C Mn P S Fe

% 0.43-0.50 0.6-0.90 0.04 Max 0.050 Max Sisanya

Sumber : www.ezlok.com (diakses pada 20 mei 2014)

E. Proses Perlakuan Panas (Heat Ttreatment)

Perlakuan panas atau heat treatment adalah kombinasi operasi pemanasan pada logam di bawah temperatur lebur logam tersebut dan pendinginan terhadap logam atau paduan dalam keadaan padat dengan waktu tertentu

(23)

[Avner, 1974]. Hal ini dimaksudkan untuk memperoleh sifat yang diinginkan dengan merubah struktur mikronya. Struktur yang terjadi pada akhir suatu proses laku panas, selain ditentukan oleh komposisi kimia dari material dan proses laku panas yang dialami juga ditentukan oleh struktur awal material. Paduan dengan komposisi kimia yang sama, dan mengalami proses laku panas yang sama, mungkin akan menghasilkan struktur mikro dan sifat yang berbeda bila struktur awal materialnya berbeda. Struktur awal ini banyak ditentukan oleh pengerjaan dan laku panas yang dialami sebelumnya. Disamping itu dasar-dasar semua proses laku panas melibatkan transformasi dan dekomposisi austenit. Langkah pertama dalam proses laku panas baja adalah memanaskan material sampai temperatur tertentu atau di atas temperatur daerah kritis untuk membentuk fasa austenit. Kemudian diberi waktu penahanan agar austenit dapat lebih homogen baru setelah itu dilakukan proses pendinginan. Proses pendinginan dilakukan dengan cermat agar benda kerja tidak mengalami cacat retak setelah mangalami proses ini.

Variasi tipe proses perlakuan panas di atas adalah sama karena seluruh proses perlakuan panas hanya melibatkan proses pemanasan yang membedakannya adalah temperatur pemanasan dan laju pendinginannya. Proses pemanasan dan kecepatan laju pendinginan ini sangat mempengaruhi hasil akhir dari proses perlakuan panas. Di dalam proses perlakuan panas ada tiga tahapan yang paling utama di antaranya tahap pemanasan, tahap penahanan, dan tahap pendinginan. [http//:www.uddeholm.com, 2007].

1. Hardening

Hardening adalah perlakuan panas terhadap logam dengan sasaran meningkatkan kekerasan alami logam. Perlakuan panas menuntut pemanasan benda kerja menuju suhu pengerasan, jangka waktu penghentian yang memadai pada suhu pengerasan dan pendinginan (pengejutan) berikutnya secara cepat dengan kecepatan pendinginan kritis. Akibat pengejutan dingin dari daerah suhu pengerasan ini, dicapailah suatu

(24)

karena itu maka proses pengerasan ini disebut pengerasan kejut.

Karena logam menjadi keras melalui peralihan wujud struktur, maka perlakuan panas ini disebut juga pengerasan alih wujud. Kekerasan yang dicapai pada kecepatan pendinginan kritis (martensit) ini diringi kerapuhan yang besar dan tegangan pengejutan, karena itu pada umumnya dilakukan pemanasan kembali menuju suhu tertentu dengan pendinginan lambat. Kekerasan tertinggi (66-68 HRC) yang dapat dicapai dengan pengerasan kejut suatu baja, pertama bergantung pada kandungan zat arang, kedua tebal benda kerja mempunya pengaruh terhadap kekerasan karena dampak kejutan membutuhkan beberapa waktu untuk menembus ke sebelah dalam, dengan demikian maka kekerasan menurun kearah inti.

2. Tempering

Perlakuan untuk menghilangkan tegangan dalam dan menguatkan baja dari kerapuhan disebut dengan memudakan (tempering). Tempering

didefinisikan sebagai proses pemanasan logam setelah dikeraskan pada temperatur tempering (di bawah suhu kritis), yang dilanjutkan dengan proses pendinginan. Baja yang telah dikeraskan bersifat rapuh dan tidak cocok untuk digunakan, melalui proses tempering kekerasan dan kerapuhan dapat diturunkan sampai memenuhi persyaratan penggunaan. Kekerasan turun, kekuatan tarik akan turun pula sedang keuletan dan ketangguhan baja akan meningkat. Meskipun proses ini menghasilkan baja yang lebih lunak, proses ini berbeda dengan proses anil (annealing) karena sifat-sifat fisis dapat dikendalikan dengan cermat. Pada suhu 200°C sampai 300°C laju difusi lambat hanya sebagian kecil. karbon dibebaskan, hasilnya sebagian struktur tetap keras tetapi mulai kehilangan kerapuhannya. Di antara suhu 500°C dan 600°C difusi berlangsung lebih cepat, dan atom karbon yang berdifusi di antara atom besi dapat membentukcementit.

(25)

a. Temperingpada suhu rendah ( 150°–300°C )

Tempering ini hanya untuk mengurangi tegangan-tegangan kerut dan kerapuhan dari baja, biasanya untuk alat-alat potong, mata bor dan sebagainya.

b. Temperingpada suhu menengah ( 300° - 550°C )

Temperingpada suhu sedang bertujuan untuk menambah keuletan dan kekerasannya sedikit berkurang. Proses ini digunakan pada alat-alat kerja yang mengalami beban berat, misalnya palu, pahat, pegas. Suhu yang digunakan dalam penelitian ini adalah 500C pada proses

tempering.

c. Temperingpada suhu tinggi ( 550° - 650°C )

Tempering suhu tinggi bertujuan memberikan daya keuletan yang besar dan sekaligus kekerasannya menjadi agak rendah misalnya pada roda gigi, poros batang pengggerak dan sebagainya.

3. Anealing

Anealingadalah perlakuan panas logam dengan pendinginan yang lambat berfungsi untuk memindahkan tekanan internal atau untuk mengurangi dan menyuling struktur kristal (melibatkan pemanasan di atas temperatur kritis bagian atas). Logam dipanaskan sekitar 25˚C di atas temperatur kritis bagian atas, ditahan dalam beberapa waktu, kemudian didinginkan pelan-pelan di tungku perapian. Proses ini digunakan untuk memindahkan tekanan internal penuh sebagai hasil proses pendinginan. Berikutnya pendinginan logam diatur kembali di dalam sama benar untuk menurunkan energi bentuk wujud, tegangan yang baru dibebaskan dibentuk dan pertumbuhan butir dukung. Tujuannya untuk menghilangkan internal

stress pada logam dan untuk menghaluskan grain (batas butir) dari atom logam, serta mengurangi kekerasan, sehingga menjadi lebih ulet.

(26)

Fase recovery adalah hasil dari pelunakan logam melalui pelepasan cacat kristal (tipe utama dimana cacat linear disebut dislokasi) dan tegangan dalam.

b. Fase rekristalisasi

Fase rekristalisasi adalah fase dimana butir nucleate baru dan tumbuh untuk menggantikan cacat- cacat oleh tegangan dalam

c. Fasegrain growth(tumbuhnya butir)

Fase grain growth (tumbuhnya butir) adalah fase dimana mikro struktur mulai menjadi kasar dan menyebabkan logam tidak terlalu memuaskan untuk proses pemesinan.

4. Normalizing

Normalizing adalah perlakuan panas logam di sekitar 40˚C di atas batas kritis logam, kemudian di tahan pada temperatur tersebut untuk masa waktu yang cukup dan dilanjutkan dengan pendinginan pada udara terbuka. Pada proses pendinginan ini temperatur logam terjaga untuk sementara waktu sekitar 2 menit per mm dari ketebalan-nya hingga temperatur spesimen sama dengan temperatur ruangan, dan struktur yang diperoleh dalam proses ini diantaranya perlit (eutectoid), perlit brown ferrite(hypoeutectoid) atauperlit brown cementite(hypereutectoid).

Normalizing digunakan untuk menyuling struktur butir dan menciptakan suatu austenite yang lebih homogen ketika baja dipanaskan kembali. (www.steelindonesia.com)

(27)

Gambar 1. Diagram fasa Fe-Fe3C (Sumber : www.steelindonesia.com)

Dari gambar diatas dapat diterangkan atau dibaca diantaranya

1. Pada kandungan karbon mencapai 6.67% terbentuk struktur mikro dinamakan Cementit Fe3C (dapat dilihat pada garis vertikal paling kanan). Sifat_–sifat cementitte diantaranya sangat keras dan sangat getas 2. Pada sisi kiri diagram dimana pada kandungan karbon yang sangat

rendah, pada suhu kamar terbentuk struktur mikroferit.

3. Pada baja dengan kadar karbon 0.83%, struktur mikro yang terbentuk adalah Perlit, kondisi suhu dan kadar karbon ini dinamakan titik

Eutectoid.

4. Pada baja dengan kandungan karbon rendah sampai dengan titik

eutectoid, struktur mikro yang terbentuk adalah campuran antara ferit

(28)

struktur mikro yang terbentuk adalah campuran antara perlit dan

cementit.

6. Pada saat pendinginan dari suhu leleh baja dengan kadar karbon rendah, akan terbentuk struktur mikro Ferit Delta lalu menjadi struktur mikro

Austenit.

7. Pada baja dengan kadar karbon yang lebih tinggi, suhu leleh turun dengan naiknya kadar karbon, peralihan bentuk langsung dari leleh menjadiAustenit.

F. Holding Time

Holding time dilakukan untuk mendapatkan kekerasan maksimum dari suatu bahan pada proses hardening dengan menahan pada temperatur pengerasan untuk memperoleh pemanasan yang homogen sehingga struktur austenite-nya homogen atau terjadi kelarutan karbida ke dalam austenite dan difusi karbon dan unsur paduannya. Waktu penahanan sangat berpengaruh pada saat transformasi karena apabila waktu penahanan yang diberikan kurang tepat atau terlalu cepat, maka transformasi yang terjadi tidak sempurna dan tidak homogen selain itu waktu tahan terlalu pendek akan menghasilkan kekerasan yang rendah hal ini dikarenakan tidak cukupnya jumlah karbida yang larut dalam larutan. Sedangkan apabila waktu penahanan yang diberikan terlalu lama, transformasi terjadi namun diikuti dengan pertumbuhan butir yang dapat menurunkan ketangguhan [Thelning, 1984].

Pedoman untuk menentukkan waktu penahanan dari berbagai jenis baja dapat dilihat pada Tabel 4 berikut ini.

(29)

Tabel 4. Jenis baja dan waktu tahan yang dibutuhkan pada proses perlakuanpanas [Prayitno.et.al, 1999].

Ketebalan benda uji sangat mempengaruhi pemberian waktu penahanan pada saat proses austenisasi. Secara matematis pemberian waktu penahanan terhadap ketebalan benda uji dapat ditulis pada persamaan 1 berikut [Krauss, 1986].

T = 1,4 × H……….(1)

dengan: T = waktu penahanan (menit) H = tebal benda kerja (mm)

G. Quenching

Prosesquenchingadalah prosesheat transfer(perpindahan panas) dengan laju yang sangat cepat. Pada perlakuan quenching terjadi percepatan pendinginan dari temperatur akhir perlakuan dan mengalami perubahan dari austenite

menjadi bainite dan martensite untuk menghasilkan kekuatan dan kekerasan yang tinggi. Pengerasan maksimum yang dapat dicapai baja yang di-quench

hampir sepenuhnya ditentukan oleh konsentrasi karbon dan kecepatan pendinginan yang sama atau lebih tinggi dengan kecepatan pendinginan kritis untuk paduan tersebut. Media quenching meliputi: air, air garam, oli, air-polymer, dan beberapa kasus digunakan inert gas. Gambar 2. di bawah memperlihatkan laju pendinginan panas dari logam sebagai fungsi dari temperatur permukaan logam. Awal pencelupan (Tahap A), logam akan diselimuti oleh selubung uap, yang akan pecah saat logam mendingin. Perpindahan panas saat terbentuknya selubung uap ini buruk, dan logam akan mendingin dengan lambat pada tahap ini. Stabilitas dan lamanya proses

(30)

pendinginan tahap ini berkurang dengan peningkatan agitasi [Totten, 1993].

Gambar 2. Mekanisme pendinginan pada spesimen yang di-quench [Totten, 1993].

Tahap B dari kurva pendinginan dinamakan tahap didih nukleat dan pada tahap ini terjadi perpindahan panas yang cepat karena logam langsung bersentuhan dengan air. Pada tahap ini, logam masih sangat panas dan air akan mendidih dengan hebatnya. Kecepatan pembentukan uap air menunjukkan sangat tingginya laju perpindahan panas. Selanjutnya perpindahan panas pada pendinginan tahap ini dapat ditingkatkan dengan peningkatan agitasi [Totten, 1993]. Pada tahap C, merupakan tahap pendinginan konveksi dan konduksi, dimana permukaan logam telah bertemperatur dibawah titik didih air. Tahap ini hanya mengalami perpindahan panas melalui konveksi dan konduksi [Totten, 1993]. Perpindahan panas konveksi terdiri dari konveksi alamiah dan konveksi paksa. Konveksi paksa yang terjadi karena gaya luar seperti agitasi secara umum perpindahan panasnya lebih cepat dari pada konveksi alamiah, laju pendinginan meningkat dengan peningkatan agitasi [Totten, 1993].

Gambar 3. Tampilan skematik dari aliran turbulen disekeliling spesimen panas pada prosesquenching[Totten, 1993].

(31)

Keseragaman kondisi quenchant penting untuk meminimalisir adanya

cracking, distorsi, dan ketidakseragaman kekerasan, hal ini berarti bahwa selama prosesquenching sebisa mungkin perpindahan panasnya seragam atau dengan kata lain temperatur larutan pendingin pada bak harus tetap dijaga seragam, sehingga setiap bagian dari spesimen yang di-quench tetap didinginkan pada temperatur yang sama. Akibat adanya perpindahan panas dari spesimen baja kelarutan pendingin maka terjadi pembentukan gelembung-gelembung udara yang kemudian berlanjut dengan terbentuknya selubung udara pada permukaan spesimen tersebut, selubung udara tersebut perlu segera disingkirkan agar perpindahan panasnya tetap baik. Permasalahan selubung udara diatas dapat diatasi dengan dua cara, pertama adalah dengan membuat larutan pada bak pendingin teragitasi, atau dengan cara membuat spesimen bergerak berputar-putar di dalam bak larutan pendingin. Membuat spesimen bergerak dalam larutan pendingin cukup sulit apalagi jika spesimennya besar dan tidak beraturan, sehingga membuat larutan pada bak quench tersirkulasi merupakan cara yang paling baik. Pengaruh agitasi pada hasil quench dengan memvariasikan kecepatan aliran menunjukkan adanya peningkatan kekerasan dengan meningkatnya kecepatan aliran. Agitasi, atau sirkulasi paksa pada medium quenching, dibutuhkan untuk mempersingkat waktu pendinginan. Tanpa agitasi, konveksi alamiah dari quenchant dan penguapan quenchant akan menghambat perpindahan panas terhadap lapisan batas fluida pada permukaan. Membuat konveksi paksa pada fluida akan mengurangi hambatan aliran panas pada lapisan batas fluida. Efek dari agitasi pada mekanisme pendinginan dari sebuah perak yang di-quench dengan medium quench air bertemperatur 60˚C ditunjukkan pada aliran air dengan kecepatan vi diinjeksikan dari bagian bawah bak mediumquenchdan diarahkan ke logam. Semakin besar laju aliran (agitasi), semakin besar temperatur yang dapat dilepas dengan mengurangi kemungkinan terjadinya pembentukan selubung uap namun langsung terjadi didih nukleat karena efektifitas perpindahan panasnya paling baik. Agitasi yang besar juga akan mempercepat pendinginan pada tahap didih nukleat dan pendinginan konveksi dan konduksi [Totten, 1993].

(32)

Proses pengujian logam adalah proses pemeriksaan bahan-bahan untuk diketahui sifat dan karakteristiknya yang meliputi sifat mekanik, sifat fisik, bentuk struktur, dan komposisi unsur-unsur yang terdapat di dalamnya. Adapun proses pengujiannya dikelompokkan ke dalam tiga kelompok metode pengujian, yaitu :

1. Destructive Test (DT), yaitu proses pengujian logam yang dapat menimbulkan kerusakan logam yang diuji.

2. Non Destructive Test (NDT), yaitu proses pengujian logam yang tidak dapat menimbulkan kerusakan logam atau benda yang diuji.

3. Metallography, yaitu proses pemeriksaan logam tentang komposisi kimianya, unsur-unsur yang terdapat di dalamnya, dan bentuk strukturnya.

I. Uji Kekerasan (Hardness Test)

Proses pengujian kekerasan dapat diartikan sebagai kemampuan suatu bahan terhadap pembebanan dalam perubahan yang tetap. Dengan kata lain, ketika gaya tertentu diberikan pada suatu benda uji yang mendapat pengaruh pembebanan, benda uji akan mengalami deformasi. Kita dapat menganalisis seberapa besar tingkat kekerasan dari bahan tersebut melalui besarnya beban yang diberikan terhadap luas bidang yang menerima pembebanan tersebut. Kita harus mempertimbangkan kekuatan dari benda kerja ketika memilih bahan benda tersebut. Dengan pertimbangan itu, kita cenderung memilih bahan benda kerja yang memiliki tingkat kekerasan yang lebih tinggi. Alasannya, logam keras dianggap lebih kuat apabila dibandingkan dengan logam lunak. Meskipun demikian, logam yang keras biasanya cenderung lebih rapuh dan sebaliknya, logam lunak cenderung lebih ulet dan elastis.

(33)

J. Dasar-Dasar Pengujian Kekerasan

Pengujian kekerasan bahan logam bertujuan mengetahui angka kekerasan logam tersebut. Dengan kata lain, pengujian kekerasan ini bukan untuk melihat apakah bahan itu keras atau tidak, melainkan untuk mengetahui seberapa besar tingkat kekerasan logam tersebut. tingkat kekerasan logam berdasarkan pada standar satuan yang baku. Karena itu, prosedur pengujian kekerasan pun diatur dan diakui oleh standar industri di dunia sebagai satuan yang baku. Satuan yang baku itu disepakati melalui tiga metode pengujian kekerasan, yaitu penekanan, goresan, dan dinamik .

Pengujian kekerasan dengan cara penekanan banyak digunakan oleh industri permesinan. Hal ini dikarenakan prosesnya sangat mudah dan cepat dalam memperoleh angka kekerasan logam tersebut apabila dibandingkan dengan metode pengujian lainnya. Pengujian kekerasan yang menggunakan cara ini terdiri dari tiga jenis, yaitu pengujian kekerasan dengan metode Rockwell,

Brinell, dan Vickers. Ketiga metode pengujian tersebut memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing, serta perbedaan dalam menentukan angka kekerasannya. Metode Brinell dan Vickers misalnya, memiliki prinsip dasar yang sama dalam menentukan angka kekerasannya, yaitu menitik beratkan pada perhitungan kekuatan bahan terhadap setiap daya luas penampang bidang yang menerima pembebanan tersebut. Sedangkan metode Rockwell menitik beratkan pada pengukuran kedalaman hasil penekanan atau penekan (indentor) yang membentuk berkasnya (indentasi) pada benda uji. Perbedaan cara pengujian ini menghasilkan nilai satuannya juga berbeda. Karena itu, tiap-tiap pengujian memiliki satuannya masing-masing sesuai dengan proses penekannya, yang mendapat pengakuan standar internasional. Perbedaan satuan itu ditunjukkan dalam bentuk tulisan angka hasil pengujiannya. Berikut ini merupakan uraian terperinci mengenai masing-masing metode pengujian.

(34)

Pengujian kekerasan dengan metode Rockwell ini diatur berdasarkan standar DIN 50103. Adapun standar kekerasan metode pengujian Rockwell

ditunjukkan pada tabel sebagai berikut :

Tabel 5. Skala Kekerasan Metode PengujianRockwell

Sumber: (Davis, Troxell, dan Wiskocil, 1955)

Tingkatan skala kekerasan menurut metode Rockwell dapat dikelompokkan menurut jenis indentor yang digunakan pada masing-masing skala. Dalam metodeRockwellini terdapat dua macam indentor yang ukurannya bervariasi, yaitu :

1. Kerucut intan dengan besar sudut 120º dan disebut sebagaiRockwell Cone. 2. Bola baja dengan berbagai ukuran dan disebut sebagaiRockwell Ball. Untuk cara pemakaian skala ini, kita terlebih dahulu menentukan dan memilih ketentuan angka kekerasan maksimum yang boleh digunakan oleh skala tertentu. Jika pada skala tertentu tidak tercapai angka kekerasan yang akuran, maka kita dapat menentukan skala lain yang dapat menunjukkan angka

(35)

kekerasan yang jelas. Berdasarkan rumus tertentu, skala ini memiliki standar atau acuan, dimana acuan dalam menentukan dan memilih skala kekerasan dapat diketahui melalui tabel sebagai berikut :

Pembebanan dalam proses pengujian kekerasan metode Rockwell diberikan dalam dua tahap. Tahap pertama disebut beban minor dan tahap kedua (beban utama) disebut beban mayor. Beban minor besarnya maksimal 10 kg sedangkan beban mayor bergantung pada skala kekerasan yang digunakan. Berikut ini merupakan cara pengujian dan penggunaan dengan menggunakan metode pengujianRockwell, yaitu :

Tabel 6. Skala Kekerasan Dan Pemakaiannya

Sumber: (Davis, Troxell, dan Wiskocil, 1955) 1. Cara pengujian kekerasanRockwell

Cara Rockwell ini berdasarkan pada penekanan sebuah indentor dengan suatu gaya tekan tertentu ke permukaan yang rata dan bersih dari suatu logam yang diuji kekerasannya. Setelah gaya tekan dikembalikan ke gaya minor, maka yang akan dijadikan dasar perhitungan untuk nilai kekerasan

Rockwell bukanlah hasil pengukuran diameter atau diagonal bekas lekukan, tetapi justru dalamnya bekas lekukan yang terjadi itu. Inilah perbedaan metode Rockwell dibandingkan dengan metode pengujian

(36)

jenis, yaitu HRA, HRB, dan HRC. HR itu sendiri merupakan suatu singkatan kekerasan Rockwell atau Rockwell Hardness Number dan kadang-kadang disingkat dengan huruf R saja .

2. Cara penggunaan mesin uji kekerasanRockwell

Sebelum pengujian dimulai, penguji harus memasang indentor terlebih dahulu sesuai dengan jenis pengujian yang diperlukan, yaitu indentor bola baja atau kerucut intan. Setelah indentor terpasang, penguji meletakkan specimenyang akan diuji kekerasannya di tempat yang tersedia dan menyetel beban yang akan digunakan untuk proses penekanan. Untuk mengetahui nilai kekerasannya, penguji dapat melihat pada jarum yang terpasang pada alat ukur berupa dial indicator pointer.

Kesalahan pada pengujianRockwelldapat disebabkan oleh beberapa faktor antara lain :

a. Benda uji. b. Operator.

c. Mesin ujiRockwell.

Kelebihan dari pengujian logam dengan metodeRockwell, yaitu : a. Dapat digunakan untuk bahan yang sangat keras.

b. Dapat dipakai untuk batu gerinda sampai plastik. c. Cocok untuk semua material yang keras dan lunak.

Kekurangan dari pengujian logam dengan metodeRockwell, yaitu : a. Tingkat ketelitian rendah.

b. Tidak stabil apabila terkena goncangan. c. Penekanan bebannya tidak praktis.

(37)

III. METODOLOGI PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Terpadu Jurusan Teknik Mesin Universitas Lampung. Sedangkan estimasi waktu penelitian dikisarkan dilaksanakan pada rentang waktu pada Januari 2015 sampai Februari 2015

B. Alat dan Bahan

Peralatan dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini : 1. Baja AISI 1045

Gambar 4. Bahan baja AISI 1045

Tabel 7. komposisi kimia AISI 1045

Unsur C Mn P S Fe

(38)

Untuk mendapatkan data pengujian kekerasaan yang di pengaruhi variasi penahanan suhu (holding time) pada proses heat treatmenmaka dilakukan pengujian kekerasaan menggunakan alat uji kekerasaan seperti pada Gambar.5 dibawah ini.

Gambar.5 Alat uji kekerasanRockwell 3. Furnace

Untuk mendapatkan data hasil pengujian dipengaruhi variasi penahanan suhu (holding time) pada prosesheat treatmen maka digunakan alat pada Gambar 6. Seperti di bawah ini.

(39)

4. Mikroskop

Untuk mendapatkan data hasil pengujian struktur mikro maka dilakukan pengujian struktur mikro menggunakan alat Gambar 7. Seperti di bawah ini.

Gambar 7. Mikroskop

C. Prosedur Pengujian 1. Persiapan spesimen

Memotong spesimen sesuai spesifikasi

Gambar 8. Dimensi benda uji kekerasanRockwell

2. Pengujian kekerasan

a. Siapkan permukaan benda kerja: 20

(40)

amplas kasar, sehingga kedua bidang permukaan tersebut sejajar. 2) Haluskan permukaan benda kerja menggunakan amplas.

b. Siapkan perangkat uji kekerasanRockwell B padaUniversal Hardness Tester:

1) Memasang bandul beban 100 kg (981 N).

2) Memasang indentor bola baja berdiameter 1/16 inchi. 3) Memasang benda kerja pada landasan

4) Handel diatur pada posisi ke atas.

c. Sentuhkan benda kerja pada indentor dengan memutar piringan searah jarum jam sampai jarum besar pada skala berputar 2 ½ kali sehingga jarum besar menunjuk angka nol dan jarum kecil menunjuk pada angka 3. Jika terasa berat, jangan dipaksakan tetapi harus diputar balik dan diulangi.

d. Lepaskan handel ke depan secara perlahan-lahan. Jangan menekan handel ke bawah, tetapi biarkanlah handel bergerak sendiri turun ke bawah. Jarum besar pada skala akan bergerak seiring dengan turunnya handel ke bawah. Tunggu hingga jarum besar pada skala berhenti dengan sendirinya.

e. Tunggu selama 30 detik dari saat berhentinya jarum, kemudian gerakkan handel ke atas secara perlahan-lahan sampai maksimal. Dengan naiknya handel, jarum ikut berputar searah putaran jarum jam sampai akhirnya berhenti.

(41)

f. Baca harga kekerasan HRB pada saat jarum telah berhenti. Bacalah pada skala B yang berwarna merah.

3. Pengujian struktur mikro

Pada tahapan ini dilakukan Pengujian struktur mikro yang terjadi terhadap pengaruh holding time pada proses quenching yaitu struktur mikro yang terbentuk, dilakukan menggunakan alat ukur mikroskop guna memperoleh struktur mikro yang lebih akurat. Pada tiap-tiap Pengujian struktur mikro dilakukan pengukuran sebanyak 1 kali guna memperoleh hasil pengukuran yang lebih akurat dan meminimalisir error.

Adapun langkah-langkah Pengujian struktur mikro adalah sebagai berikut : a. Kalibrasi mikroskop.

b. Pengujian struktur mikro pada spesimen tiap-tiap variasi holding time.

D. Data Hasil Yang Hendak Diperoleh Dari Pengujian Tabel 8. Nilai Kekerasan

pesimen Holding Time

Nilai KekerasanRockwell(HRC) tiap titik

1 2 3 4 5

1 5 menit

2 15 menit

3 1 jam

4 3 jam

(42)

Gambar 9. Diagram alir penelitian Mulai

Pengumpulan data dan melakukan persiapan serta pembentukan spesimen uji

Melakukan proses quenching pada seluruh spesimen

Melakukan uji struktur mikro menggunakan mikroskop

Analisis Hasil

Kesimpulan

Selesai

Melakukan uji kekerasan permukaan pada seluruh

(43)

✁

V. SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan

Berdasarkan pada pembahasan yang telah diuraikan pada bab IV dan mengacu pada metode penelitian, maka dapat ditarik beberapa simpulan dan saran sebagai berikut :

1. Terjadi peningkatan kekerasan yang signifikan pada baja AISI 1045 setelah dilakukan pelakuan panas dengan metode quenching.

2. Nilai kekerasan terendah terjadi pada metode quenching dengan holding time 60 menit yaitu 288,2 HRC terjadi peningkatan 10% dan tertinggi pada metode quenching dengan holding time 10 menit yaitu 291,73 HRC terjadi peningkatan 11%.

3. Semakin lama dilakukan holding time tmenyebabkan semakin menurunnya tingkat kekerasan pada baja AISI 1045.

B. Saran

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, untuk mendapatkan hasil yang optimal maka disarankan untuk :

1. Perlu memperhatikan variabel-variabel holding time yang lebih dekat untuk mendapatkan nilai hasil kekerasan yang lebih spesifik.

(44)

(45)

DAFTAR PUSTAKA

Collins,J.A., 1993, Failure of Material in Mechanical Design, Analysis Predection and Prevention, John Willey & Son, Inc US. New York. United States of America.

Dieter, George E., 1992, Metalurgi Mekanik, Jilid 1, edisi ketiga, alih bahasa oleh Sriati Djaprie, Erlangga, Jakarta.

Vlack, Van. 1992. Ilmu dan Teknologi Bahan, alih bahasa oleh Sriati Djaprie, Erlangga, Jakarta,

Avner, S.H. 1964. Introduction to Physical Metallurgy, Mc. Graw-Hill, New York.

Diharjo, K, dan Triyono, T. 2003. Buku Pegangan Kuliah Material Teknik. Universitas Sebelas Maret: Surakarta.

http//:www.ezlok.com

(1)

1) Ratakan kedua permukaan benda kerja menggunakan kikir dan amplas kasar, sehingga kedua bidang permukaan tersebut sejajar. 2) Haluskan permukaan benda kerja menggunakan amplas.

b. Siapkan perangkat uji kekerasanRockwell B padaUniversal Hardness Tester:

1) Memasang bandul beban 100 kg (981 N).

2) Memasang indentor bola baja berdiameter 1/16 inchi. 3) Memasang benda kerja pada landasan

4) Handel diatur pada posisi ke atas.

(2)

f. Baca harga kekerasan HRB pada saat jarum telah berhenti. Bacalah pada skala B yang berwarna merah.

3. Pengujian struktur mikro

Adapun langkah-langkah Pengujian struktur mikro adalah sebagai berikut : a. Kalibrasi mikroskop.

b. Pengujian struktur mikro pada spesimen tiap-tiap variasi holding time.

D. Data Hasil Yang Hendak Diperoleh Dari Pengujian Tabel 8. Nilai Kekerasan

pesimen Holding

Time

Nilai KekerasanRockwell(HRC) tiap titik

1 2 3 4 5

1 5 menit

2 15 menit

3 1 jam

4 3 jam

(3)

E. Diagram Alir Penelitian

Gambar 9. Diagram alir penelitian Mulai

Pengumpulan data dan melakukan persiapan serta pembentukan spesimen uji

Melakukan proses quenching pada seluruh spesimen

Melakukan uji struktur mikro menggunakan mikroskop

Analisis Hasil

Kesimpulan

Selesai

Melakukan uji kekerasan permukaan pada seluruh

(4)

✁

V. SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan

Berdasarkan pada pembahasan yang telah diuraikan pada bab IV dan mengacu pada metode penelitian, maka dapat ditarik beberapa simpulan dan saran sebagai berikut :

1. Terjadi peningkatan kekerasan yang signifikan pada baja AISI 1045 setelah dilakukan pelakuan panas dengan metode quenching.

3. Semakin lama dilakukan holding time tmenyebabkan semakin menurunnya tingkat kekerasan pada baja AISI 1045.

B. Saran

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, untuk mendapatkan hasil yang optimal maka disarankan untuk :

1. Perlu memperhatikan variabel-variabel holding time yang lebih dekat untuk mendapatkan nilai hasil kekerasan yang lebih spesifik.

(5)

✂ ✄

2. Dilakukan pengujian struktur mikro yang lebih teliti untuk melihat perubahan struktur mikro yang terjadi.

(6)

DAFTAR PUSTAKA

Collins,J.A., 1993, Failure of Material in Mechanical Design, Analysis Predection and Prevention, John Willey & Son, Inc US. New York. United States of America.

Dieter, George E., 1992, Metalurgi Mekanik, Jilid 1, edisi ketiga, alih bahasa oleh Sriati Djaprie, Erlangga, Jakarta.

Vlack, Van. 1992. Ilmu dan Teknologi Bahan, alih bahasa oleh Sriati Djaprie, Erlangga, Jakarta,

Avner, S.H. 1964. Introduction to Physical Metallurgy, Mc. Graw-Hill, New York.

Diharjo, K, dan Triyono, T. 2003. Buku Pegangan Kuliah Material Teknik. Universitas Sebelas Maret: Surakarta.

http//:www.ezlok.com