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
Hasil penelitian diperoleh data-data yang berupa angka dalam tabel dan gambar grafik dari hasil pengujian tarik.
4.2.1 Hasil Pengujian Impak a
Dengan menggunakan quenchant Air
Di dalam pengujian impak ini bertujuan untuk mengukur keuletan suatu bahan terhadap beban tiba – tiba dengan cara mengukur perubahan energy potensial sebuah
bandul yang dijatuhkan pada ketinggian tertentu. Perbedaan tinggi ayunan bandul merupakan ukuran energy yang diserap oleh benda uji. Besar energy 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.
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
147 131
60 Liat
2 147
130,5 60
Liat 3
147 132
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
147 110
60 Liat
2 147
112 60
Liat 3
147 111
60 Liat
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 96
60 Liat
2 147
98 60
Liat 3
147 99
60 Liat
Gambar 4.3 patahan specimen baja St37 dengan jenis elektroda RB26 diameter 4,0 mm. 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
Untuk mendapat kecepatan awal bandul sebelum terjadi pemukulan : �� = ��
�. � ℎ1 = ½ �. �1² � 1 = √2. �. ℎ1
Untuk mendapat kecepatan akhir setelah terjadi pemukulan : �� = ��
�. � ℎ2 = ½ �. �2² 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
Dimana : Ep
: Energi potensial E
: Energi yang diserap m
: Massa bandul 25,8 kg g
: Gravitasi 10 ms² h
1
: Ketinggian awal bandul m h
2
: Ketinggian akhir bandul m s
: Jarak lengan pengayun 0,75m
α : Sudut posisi awal pendulum 147º
β : Sudut posisi akhir pendulum
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 penampang spesimen mm
2
Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Data Impak media quenching Air
Spesimen Diameter
Elektroda mm
A mm²
h2 m
v2 ms
E joule
I Jmm²
Ï Jmm²
1 2,6
60 1.2421
4.9841 35.3267
0.5888 0.5820
2 2,6
60 1.2371
4.9740 36.6231
0.6104 3
2,6 60
1.2518 5.0036
32.8112 0.5468
1 3,2
60 1.0065
4.4867 96.1011
1.6017 1.5383
2 3,2
60 1.0309
4.5408 89.7969
1.4966 3
3,2 60
1.0263 4.5306
90.9966 1.5166
1 4,0
60 0.8284
4.0703 142.0613
2.3677 2.2746
2 4,0
60 0.8544
4.1338 135.3468
2.2558 3
4,0 60
0.8673 4.1648
132.0186 2.2003
Keterangan: h
2
= Ketinggian akhir bandul m v
2
= Kecepatan akhir setelah terjadi pemukulan ms Ï
= Nilai ketangguhan Impak rata – rata joulemm
2
. I
= Nilai ketangguhan Impak joulemm
2
. E
= Energi yang diserap Joule A
= Luas penampang spesimen mm
2
Berikut grafik nilai ketangguhan impak dari masing masing spesiment.
Gambar 4.4 Grafik Nilai Hasil Pengujian Impak
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
2.2746 Jmm
2
, dan nilai rata-rata impak terendah terdapat pada specimen Baja St37 RB26 yang menggunakan elektroda berdiameter 2,6 mm yaitu 0.582005 Jmm
2
. Maka dapat disimpulkan bahwa besarnya diameter elektroda yang dipakai saat pengelasan
sangat mempengaruhi terhadap ketangguhan nilai impak suatu spesimen.
b Dengan menggunakan quenchant Oli Mesran SAE40
Berikut hasil pengujian impak pada spesimen baja St37 dengan menggunakan quenchant Oli Mesran SAE40.
Tabel 4.5 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
147 120,5
60 Liat
2 147
128,5 60
Liat 3
147 124,5
60 Liat
0,5 1
1,5 2
2,5
Spesimen 1
Spesimen 2
Spesimen 3
N il
a i k
e ta
n g
g u
h a
n I
mp a
k
J m
m
2
ST37 RB26, diameter 2,6
ST37 RB26, diameter 3,2
ST37 RB26, diameter 4,0
Gambar 4.5 Patahan spesimen baja St37 dengan jenis elektroda RB26 diameter 2,6 mm. Table 4.6 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
110 60
Liat 2
147 115
60 Liat
3 147
110 60
Liat
Gambar 4.6 Patahan specimen baja St37 dengan jenis elektroda RB26 diameter 3,2 mm. Table 4.7 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
84 60
Liat 2
147 73
60 Liat
3 147
70 60
Liat
Gambar 4.7 patahan specimen baja St37 dengan jenis elektroda RB26 diameter 4,0 mm. 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
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 v
2
= √2.g.h
2
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
Dimana : Ep
: Energi potensial E
: Energi yang diserap m
: massa bandul 25,8 kg
g : gravitasi 10 ms²
h
1
: ketinggian awal bandul m h
2
: ketinggian akhir bandul m s
: jarak lengan pengayun 0,75m α
: sudut posisi awal pendulum 147º β
: sudut posisi akhir pendulum
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 penampang spesimen mm
2
Tabel 4.8 Hasil Perhitungan Data Impak media quenching Oli Mesran SAE40
Spesimen Diameter
Elektroda mm
A mm²
h
2
m v
2
ms E
joule I
Jmm² Ï
Jmm² 1
2,6 60
1,0846 4,6575
64.0872 1.0681
0.8824 2
2,6 60
1,2560 5,0119
41.8476 0.6975
3 2,6
60 1,174
4,8456 52.8900
0.8815 1
3,2 60
1,0065 4,4866
96.1050 1.6018
1.5152 2
3,2 60
1,0669 4,6193
80.5218 1.3420
3 3,2
60 1,0065
4,4866 96.1050
1.6018 1
4,0 60
0,6716 3,6649
182.5092 3.0418
3.4991 2
4,0 60
0,5307 3,2579
218.8614 3.6477
3 4,0
60 0,4935
3,1416 228.4590
3.8077 Keterangan:
h
2
= Ketinggian akhir bandul m v
2
= Kecepatan akhir setelah terjadi pemukulan ms Ï
= Nilai ketangguhan Impak rata – rata joulemm
2
. I
= Nilai ketangguhan Impak joulemm
2
.
E = Energi yang diserap Joule
A = Luas penampang spesimen mm
2
Berikut grafik nilai ketangguhan impak dari masing – masing specimen.
Gambar 4.8 Grafik Nilai Hasil Pengujian Impak
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
3,4991 Jmm
2
, dan nilai rata-rata impak terendah terdapat pada specimen Baja St37 RB26 yang menggunakan elektroda berdiameter 2,6 mm yaitu 0,8824 Jmm
2
. Maka dapat disimpulkan bahwa besarnya diameter elektroda yang dipakai saat
pengelasan sangat mempengaruhi terhadap ketangguhan nilai impak suatu spesimen.
c Dengan menggunakan pendinginan Udara
0,5 1
1,5 2
2,5 3
3,5 4
Spesimen 1 Spesimen 2
Spesimen 3
N il
a i
K e
ta n
g g
u h
a n
I mp
a k
J mm
2
ST37 RB26, Diameter 2,6 mm
ST37 RB26, Diameter 3,2 mm
ST37 RB26, Diameter 4,0 mm
Berikut hasil pengujian impak pada spesimen baja St37 dengan menggunakan pendinginan udara.
Tabel 4.9 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 4.9 Patahan spesimen baja St37 dengan jenis elektroda RB26 diameter 2,6 mm.
Table 4.10 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
Gambar 4.10 Patahan specimen baja St37 dengan jenis elektroda RB26 diameter 3,2 mm.
Table 4.11 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 4.11 Patahan specimen baja St37 dengan jenis elektroda RB26 diameter 4,0 mm. 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
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
Untuk mendapat kecepatan akhir setelah terjadi pemukulan : Ep = Ek
m.g h
2
= ½ m. v
2
² v
2
= √2.g.h
2
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
Dimana : Ep
: Energi potensial E
: Energi yang diserap m
: massa bandul 25,8 kg g
: gravitasi 10 ms² h
1
: ketinggian awal bandul m h
2
: ketinggian akhir bandul m s
: jarak lengan pengayun 0,75m α
: sudut posisi awal pendulum 147º β
: sudut posisi akhir pendulum
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
Tabel 4.12 Hasil Perhitungan Data Impak Media Pendingin Udara 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: h
2
= Ketinggian akhir bandul m v
2
= Kecepatan akhir setelah terjadi pemukulan ms Ï
= Nilai ketangguhan Impak rata – rata joulemm
2
. I
= Nilai ketangguhan Impak joulemm
2
. E
= Energi yang diserap Joule A
= Luas penampang spesimen mm
2
Gambar 4.12 Grafik Nilai Hasil Pengujian Impak 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.
0,5 1
1,5 2
2,5 3
Spesimen 1 Spesimen 2 Spesimen 3
N il
a i
K e
ta n
g g
u h
a n
I mp
a k
J mm
2
ST37 RB26 diameter 2,6 ST37 RB26 diameter 3,2
ST37 RB26 diameter 4,0
4.2.2 Hasil Uji kekerasan Hardness
Kategori