dari dalam cetakan, kaviti cetakan dibuat tirus dua derajat sehingga diameter coran yang dihasilkan lebih besar pada bagian depan yaitu pada bagian saluran masuk. Data
ukuran sampel ditunjukkan pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2 Ukuran Sampel Uji
Diameter Luar mm
Tebal mm Sampel
Uji Depan
Belakang Diameter
Dalam mm Panjang
mm Depan
Belakang Berat
kg
1 110
100 64
165 23
18 6.2
2 110
100 63
165 23.5
18.5 6.3
3 110
100 60
165 25
20 6.6
4 110
100 61
165 24.5
19.5 6.5
5 110
100 60
165 25
20 6.6
6 110
100 62
165 24
19 6.4
4.1 Analisa Fluidity
Analisa fluidity ini dilakukan untuk melihat kemampuan logam cair mengalir mengisi cetakan secara teoritis. Fluidity ini sangat tergantung pada komposisi dan
temperatur logam cair ketika dilakukan penuangan. Dari hasil pengujian spectrometer diketahui komposisi logam cair adalah C = 3,03 , Si = 1,77 , Mn = 0,77 , S
= 0,01 dan P = 0,01 . Dengan mensubtitusikan persentase unsur ke dalam rumus 2.1, diperoleh faktor komposisi CF adalah:
CF = C + ¼ x Si + ½ x P = 3.03 + ¼ x 1.77 + ½ x 0.01
= 3,48
Universitas Sumatera Utara
Setelah CF diketahui maka fluidity dihitung dengan menggunakan rumus 2.2, dari data penelitian diperoleh panjang cetakan L = 165 mm, dan temperatur penuangan T
= 1400 C 2552
F, maka diperoleh fluidity sebesar:
Fluidity = 14,9 x CF + 0,05T - 155 = 14,9 x 3,48 + 0,05 x 2552 - 155
= 24,41 inci = 620 mm
Karena fluidity lebih besar dari panjang cetakan maka logam cair dapat dengan mudah mengalir ke dalam cetakan.
4.2 Pengujian Tarik
Spesimen uji tarik dibuat dari sampel bahan silinder liner yang dihasilkan dari setiap variasi putaran cetakan. Spesimen uji tarik diperoleh dengan cara memotong
sampel uji sejajar pada arah logitudinal dan dibentuk sesuai dengan satandar DIN 50 109. Bentuk spesimen uji ditunjukkan pada Gambar 4.2.
Gambar 4.2 Spesimen Uji Tarik
Universitas Sumatera Utara
Pengujian tarik dilakukan di Politeknik Negeri Medan dengan memakai mesin uji tarik digital merek Tarno Grocky, kapasitas 100.000 kN. Data hasil pengujian
tarik ditunjukkan pada Tabel 4.3. Pada pembentukan spesimen uji tarik, diameter uji berada pada bagian diameter tengah dari bahan silinder liner, sehingga hasil uji kuat
tarik dari setiap spesimen uji adalah kekuatan tarik dari bahan silinder liner pada bahagian diameter tengah.
Tabel 4.3 Data Hasil Uji Tarik
φ
A F mak
Kuat Tarik No
Putaran Cetakan rpm
mm mm
2
N Nmm
2
1 900
9.9 76,94
23481,80 305.20
2 1100
10,0 78,50
24316,90 309.77
3 1300
10,0 78,50
25202,50 321.05
4 1450
10,0 78,50
26037,50 331.69
5 1600
10,0 78,50
27657,00 352.32
6 1700
10,0 78,50
28365,50 361.34
Dari data hasil uji tarik dibuat grafik yang menggambarkan hubungan antara kuat tarik dengan putaran cetakan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.3.
305 310
321 332
352 361
250 270
290 310
330 350
370
900 1000
1100 1200
1300 1400
1500 1600
1700 Putaran cetakan rpm
K u
at t
ar ik
N m
m 2
Gambar 4.3 Grafik Kuat Tarik Vs Putaran Cetakan
Universitas Sumatera Utara
Dari gafik hubungan antara kuat tarik dan putaran cetakan Gambar 4.3 dapat dilihat bahwa semakin besar putaran cetakan yang diberikan pada pembuatan silinder
liner, kuat tarik yang dihasilkan juga semakin besar. Meningkatnya kekuatan tarik ini sangat erat hubungannya dengan struktur
yang terjadi pada bahan silinder liner. Putaran cetakan yang lebih tinggi akan memberikan tekanan yang lebih besar pada coran ketika coran tersebut membeku,
sehingga kerapatan butir menjadi semakin kecil, kerapatan butir yang kecil akan memberikan kekuatan tarik yang lebih besar.
Ketika cetakan berputar maka logam cair juga akan ikut berputar di dalam cetakan sampai pembekuan terjadi. Berputarnya logam cair di dalam cetakan maka
gaya sentrifugal juga akan bekerja pada setiap partikek-partikel logam cair tersebut. Partikel yang memiliki densiti yang lebih besar akan bergerak menuju diameter luar
dan partikel yang densitinya lebih kecil akan terdesak ke arah diameter dalam dari coran. Ketika bahan baku dilebur, dapat bercampur dengan bahan pengotor misalnya
seperti terak dan gas yang terserap masuk ke dalam logam cair, unsur-unsur ini memiliki densiti yang lebih kecil dari densiti logam. Ketika logam cair berputar di
dalam cetakan, unsur pengotor ini akan terdesak keluar pada bagian diameter luar coran, sehingga logam cairan menjadi lebih bersih dan ketika terjadi pembekuan
diperoleh coran yang bebas dari unsur pengotor sehingga kuat tarik dari coran ini meningkat.
Kuat tarik dari spesimen uji yang paling kecil diperoleh dari putaran cetakan yang paling rendah dan kuat tarik spesimen yang paling besar diperoleh dari putaran
Universitas Sumatera Utara
cetakan yang paling tinggi. Pada putaran cetakan 900 rpm, kuat tarik spesimen adalah 305 Nmm
2
dan pada putaran cetakan 1700 rpm, kuat tarik spesimen adalah 361 Nmm
2
. Jika dibanding dengan kuat tarik material FC 300, kuat tarik minimum adalah
300 Nmm
2
JIS G 5501, maka seluruh bahan silinder liner yang dihasilkan pada setiap variasi putaran cetakan pada penelitian ini telah memenuhi persyaratan
minimum untuk material FC 300. Untuk material FC 350, kuat tarik minimum adalah 350 Nmm
2
, sedangkan pada penelitian ini kuat tarik bahan silinder liner pada putaran cetakan 1600 rpm
adalah 352 Nmm
2
, maka silinder liner yang dihasilkan pada putaran 1600 rpm sudah masuk kategori FC 350. Oleh karena itu, jika dibandingkan dengan persyaratan kuat
tarik minimum untuk FC 300, maka pembuatan bahan silinder liner dengan pengecoran sentrifugal mendatar pada penelitian ini dapat dipilih putaran cetakan
antara 900 rpm sampai dengan 1450 rpm.
Universitas Sumatera Utara
0.00 50.00
100.00 150.00
200.00 250.00
300.00 350.00
400.00
0. 000
0. 005
0. 010
0. 015
0. 020
0. 025
0. 030
0. 035
0. 040
0. 045
0. 050
STRAIN STR
E SS
N m
m
2
900 rpm 1100 rpm
1300 rpm 1450 rpm
1600 rpm 1700 rpm
Gambar 4.4 Grafik Tegangan Vs Regangan
Gambar 4.4 menggambarkan hubungan antara tegangan dengan regangan dari bahan silinder liner yang dihasilkan pada putaran cetakan 900, 1100, 1300, 1450, 1600, dan
1700 rpm Karakteristik umum dari material yang mengalami beban tarik dapat diklasifikasikan bersifat liat ataupun getas tergantung pada kemampuan material
tersebut dapat atau tidak mengalami deformasi plastis. Material yang getas akan patah pada batas elastis. Pada Gambar 4.4 dapat dilihat bahwa material sebelum patah
sedikit mengalami deformasi plastik, oleh karenanya material ini termasuk material yang getas. Untuk keamanan pemakaian material, timbulnya tegangan harus berada
pada batas yang aman yaitu pada tegangan kerja di bawah tegangan yang mengakibatkan material patah. Pada pemakaian statis, perhitungan tegangan kerja
Universitas Sumatera Utara
untuk material yang getas didasarkan pada tegangan maksimum ultimate strenght dan untuk material yang liat didasarkan pada tegangan luluh yield strength.
4.3 Pengujian Kekerasan
