Hasil uji kekasaran permukaan

Gambar 4.4 Grafik nilai rata-rata kekasaran permukaan sebelum dan sesudah perlakuan shot peening dengan varisasi jarak Pada Gambar 4.4 terlihat bahwa perlakuan shot peening meningkatkan kekasaran permukaan plat sampel SS 304. Nilai kekasaran permukaan meningkat drastis dari kekasaran sebelum perlakuan shot peening Raw material, yaitu 0,1060 µm dan sesudah perlakuan shot peening menjadi 0,9545 µm pada jarak 80 mm. Pada jarak 90 mm peningkatan nilai kekasaran tidak terlalu signifikan yaitu, 1,094 µm, begitu pula pada jarak 100 mm, yaitu 1,34475 µm. Selanjutnya pada jarak 110 mm dan 120 mm terjadi penurunan nilai kekasaran permukaan yaitu 1,19225µm dan 1,0735µm. Fenomena yang terjadi pada permukaan ini terbagi menjadi 2 tahap. Tahap I terjadi peningkatan nilai kekasaran yang sangat signifikan, yaitu akibat terbentuknya cekungan kawah baru dan tumpukan material pada bagian bibir kawah seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.3. Timbulnya cekungan kawah baru meningkatkan ketinggian puncak sehingga menyebabkan kekasaran permukaan meningkat. Fenomena ini seperti terjadi pada jarak shot peening 80 mm, 90 mm dan 100 mm. 0,1065 0,9545 1,094 1,34475 1,19225 1,0735 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 Rm 80 90 100 110 120 K e ka sa ra n , R a µ m Jarak shot peening mm Gambar 4.5 Pengaruh penumbukan bola baja Arifvianto,2011 Tahap II terjadi ketika seluruh permukaan sudah ditutupi oleh cekungan dan permukaan puncak tersebut tertumbuk kembali oleh bola-bola baja. Fenomena ini terjadi pada jarak shot peening 110 mm dan 120 mm, dimana nilai kekasaran mengalami penurunan bila dibandingkan dengan nilai kekasaran pada jarak sebelumnya. Penurunan ini diakibatkan oleh penumbukan bola-bola baja yang lebih kuat pada permukaan yang sama sehingga terjadi penumbukan berulang dan pemadatan butiran pada permukaan. Selain itu, tumbukan pada jarak yang lebih jauh mampu meratakan kembali bukit-bukit permukaan sampel yang terbentuk karena daya hancurnya yang tinggi. Setelah daya tahan material tersebut mencapai titik fatiknya, maka struktur puncak dan lembah terus tertumbuk. Akibatnya perbedaan lembah dan puncaknya semakin menipis dan ini menyebabkan terjadinya pengecilan dan penghalusan butiran di sekitar permukaan akibat perlakuan shot peening. Penghancuran bukit dan pemadatan terlihat jelas pada grafik kekasaran permukaan yang mengalami penurunan. Fenomena yang hampir sama juga terjadi pada peneliti Arifvianto 2011, dimana nilai kekasaran meningkat sangat signifikan pada awal penembakan karena belum meratanya penumbukaan pada permukaan material. Tetapi seiring lamanya waktu perlakuan shot peening akan terlihat kondisi yang cukup stabil pada nilai kekasaran permukaan. Kemudian terjadi penurunan kekasaran setelah mengalami nilai puncak kekasaran.

4.5. Hasil Pengukuran Ketebalan Plat Sampel

Pengukuran ketebalan plat sampel dilakukan menggunakan alat mikrometer skrup yang bertujuan untuk menunjukkan deformasi plastis yang dihasilkan setelah di shot peening. Hasil pengukuran tersebut menunjukkan bahwa sampel setelah di shot peening selama 10 menit dengan variasi jarak nilai ketebalannya semakin menurun. Gambar 4.6 Grafik nilai rata-rata hasil pengukuran ketebalan plat sebelum dan sesudah perlakuan shot peening Pada Gambar 4.6 merupakan grafik hasil pengukuran ketebalan rata-rata setiap sampel terhadap variasi jarak penyemprotan shot peening. Adapun hasil pengukuran tersebut menunjukkan plat sampel setelah di shot peening selama 10 menit dengan variasi jarak mengalami penurunan ketebalan. Sampel sebelum di shot peening raw material memiliki nilai ketebalan sekitar 3,96 mm. Kemudian sampel sesudah di shot peening dengan jarak 80 mm nilai ketebalannya menurun sebesar 3,90 mm begitu pula pada jarak 90 mm nilai ketebalan sampel mengalami pengurangan mencapai 3,85 mm. Selanjutnya pada jarak 100 mm nilai ketebalan plat berkurang mencapai 3,81 mm dan pada jarak 110 mm nilai ketebalan plat berkurang mencapai 3,73 mm. Pada jarak 120 mm terjadi penurunan terbesar nilai ketebalan plat mencapai 3,70 mm. Mungkin dengan jarak penyemprotan yang semakin jauh dapat menyebabkan deformasi permukaan material yang lebih dalam lagi. Pada bagian permukaan sampel terjadi pemadatan dan pemipihan Rm 80 90 100 110 120 3,96 3,93 3,905 3,885 3,843 3,83 3,55 3,6 3,65 3,7 3,75 3,8 3,85 3,9 3,95 4 K e te b a la n m m Jarak Shot Peening mm ukuran butir permukaan. Efek deformasi ini disebabkan oleh tumbukan bola-bola baja pada permukaan plat. Terjadinya perubahan pada bagian permukaan sampel akibat perlakuan shot peening dengan steel ball telah ditunjukkan pada pembahasan struktur mikro permukaan plat Gambar 4.2, dimana bagian permukaan plat sampel mengalami deformasi plastis akibat tumbukan bola-bola baja pada saat proses perlakuan shot peening. Pengurangan ukuran ketebalan plat sampel telah diteliti oleh penelitian sebelumnya seperti Iqbal 2012, dimana terjadi pengurangan ukuran ketebalan sampel sesudah proses sandblasting. Fenomena deformasi permukaan ini juga telah diteliti oleh Arifvianto 2012. Tetapi pada penelitian tersebut meneliti tentang hilangnya massa dari material. hilangnya masa akibat deformasi permukaan ini diukur untuk menunjukkan removal material dari permukaan sampel akibat bola baja dari perlakuan grid blasting. Adapun hasil penelitian lain yang menunjukkan hasil yang sama, seperti pada penelitian tentang dampak partikel tunggal oleh Multigner dkk, 2012 dan Fang dkk 1999, kemudian penelitian mengenai sandblasting oleh Rodrigues dkk 2009, Winter dkk 1974, dan Hutching dkk 1974. Pada prinsipnya, hilangnya massa tersebut akibat adanya penumbukan material abrasif pada permukaan.

4.6. Hasil uji kekerasan

Hasil pengujian kekerasan dengan metode mikro vickers pada bagian permukaan sampel menggunakan beban 200 gf dengan waktu 5 detik ditunjukkan pada Gambar 4.7 dimana nilai kekerasan permukaan sampel sebelum perlakuan shot peening raw material SS 304 adalah 222,5 kgmm². Kemudian setelah perlakuan shot peening menggunakan variasi jarak 80, 90, 100, 110, dan 120 mm terjadi peningkatan maksimum pada jarak 120 mm sebesar 596,9 kgmm².