Parameter Teknik Analisis Data Cara Penafsiran dan Penyimpulan Hasil Penelitian Diagram Alir Penelitian Raw Material

commit to user 16 Gambar 3.9. Alat Uji Keras Vickers Peralatan pendukung pengujian flame hardening : a. Flow meter, untuk mengukur konsumsi gas oksigen dan asetilen. b. Belt, untuk mentransmisi gerak motor listrik untuk memutar power screw. c. Bak , menampung air pendingin sebelum dan sesudah digunakan. d. Gerinda potong, untuk memotong plat baja dan spesimen. e. Pematik api, untuk menyalakan api pada torch pemanas. Gambar 3.10. Alat pendukung pengujian automatic flame hardening

3.4 Parameter

Parameter proses flame surface hardening yang dibuat tetap adalah: a. Tekanan kerja gas oksigen sebesar 5 kgcm 2 b. Tekanan kerja gas asetilen sebesar 2,5 kgcm 2 c. Jarak torch pemanas dengan spesimen sebesar 5 mm d. Jenis nyala api pada torch pemanas adalah karburasi e. Debit air pendingin adalah 1000 ccmenit a b c d e commit to user 17 Sedangkan parameter yang diubah-ubah adalah : a. Kecepatan putar poros. b. Kecepatan gerak torch pemanas. Gambar 3.11. Panjang nyala karburasi

3.5 Pelaksanaan Penelitian

3.5.1 Tahap Persiapan.

1. Pembuatan spesimen dari baja poros dengan dimensi : Ø 3 100 Gambar 3.12. Dimensi Spesimen satuan dalam milimeter. 2. Melakukan proses annealing dengan urutan sebagai berikut : a. Memasukkan spesimen kedalam furnace pemanas. b. Memanaskan spesimen sampai temperatur 850 C. c. Setelah temperatur mencapai 850 C, maka spesimen ditahan selama 30 menit dengan temperatur konstan. d. Setelah 30 menit, mematikan furnace dan menunggumendinginkan spesimen di dalam furnace sampai temperaturnya rendah ± 300 C e. Mengeluarkan spesimen dari dalam tungku. 3. Mengukur specimen dengan alat uji keras vickers. 4. Persiapan dan pemasangan seluruh alat ukur yang digunakan dalam pengujian, seperti: inverter, dan alat pendukung lainnya. 7 mm 50 mm 250 mm commit to user 18 Gambar 13. Laju pendinginan spesimen di dalam furnace

3.5.2 Tahap Pengambilan Data.

Tahap pengujianpengambilan data terdiri dari : 1. Memasang spesimen pada spindel. 2. Membuka katup tabung gas asetilen dengan tekanan kerja 2,5 kgcm 2 . 3. Membuka katup tabung oksigen dengan tekanan kerja sebesar 5 kgcm 2 . 4. Menyalakan torch pemanas dengan nyala api karburasi. 5. Menghidupkan inverter untuk menggerakkan motor, mengatur kecepatan putar poros 0,37rpm dan kecepatan gerak torch 4mmmenit. 6. Frekuensi pada inverter di-nolkan hingga motor listrik berhenti berputar. 7. Torch pemanas dan nozzle pendingin dimatikan kemudian dikembalikan posisinya seperti semula. 8. Mengulangi langkah 1 – 8 dengan variasi sebagai berikut : Tabel 3.1 Parameter yang digunakan No Kecepatan putar poros Kecepatan gerak Torch 1 0,37 rpm 4 mmmenit 2 0,75 rpm 4 mmmenit 3 1,15 rpm 4 mmmenit 4 0,37 rpm 8 mmmenit 5 0,75 rpm 8 mmmenit 6 1,15 rpm 8 mmmenit 9. Melakukan uji keras mikro vickers pada spesimen setelah dilakukan proses flame hardening. 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 waktu h te m pe ra tur commit to user 19

3.6 Teknik Analisis Data

Dari data yang telah diperoleh, selanjutnya dapat dilakukan analisis data yaitu dengan melakukan perhitungan terhadap besarnya kekerasan spesimen dan struktur mikro spesimen setelah mengalami preoses flame hardening.

3.7 Cara Penafsiran dan Penyimpulan Hasil Penelitian

Dari data-data yang diperoleh, selanjutnya dapat dilakukan analisis terhadap nilai kekerasan yang dihasilkan sebelum dan sesudah peroses berlangsung. Nilai kekerasan dan struktur mikro material hasil pengujian ini diambil yang terbaik, sehingga akan didapatkan variasi percobaan flame hardening yang menghasilkan nilai kekerasan optimal untuk spesimen.

3.8 Diagram Alir Penelitian

Mulai Pengadaan bahan baja poros AISI 4140 Pemotongan spesimen dengan dimensi : P =100 mm D = 30 mm Pengujian komposisi kimia A commit to user 20 Gambar 3.14. Diagram alir penelitian A Proses Annealing Pengujian kekerasan vikers dan pengujian struktur mikro Proses flame hardening Variasi kecepatan putar poros:0,37 rpm, 0,75 rpm, 1,15 rpm. Variasi kecepatan torch:4 mmmenit, 8 mm menit. Pengujian kekerasan vikers dan pengujian struktur mikro Hasil dan Pembahasan Kesimpulan dan Saran Selesai commit to user 21 BAB IV DATA DAN ANALISA

4.1 Raw Material

Komposisi raw material dari hasil pengujian komposisi kimia ditunjukkan pada Tabel 4.1. Berdasarkan dari hasil uji komposisi yang telah dilakukan, spesimen uji termasuk jenis baja karbon medium dengan kandungan karbon 0,401 . Jenis baja karbon ini dapat dikeraskan secara langsung sehingga proses perlakuan flame hardening dapat diaplikasikan pada bahan ini. Tabel 4.1 Komposisi Unsur Spesimen Unsur Kandungan Unsur Kandungan Fe 97.0 Co 0.0111 C 0.401 Cu 0.179 Si 0.259 Nb 0.0111 Mn 0.664 Ti 0.0065 P 0.005 V 0.0194 S 0.0169 W 0.0732 Cr 0.885 Pb 0.010 Mo 0.174 Ca 0.0015 Ni 0.213 Zr 0.0042 Al 0.0304 - - Dari uji keras mikro vickers, nilai kekerasan raw material sebelum dan sesudah anil ditunjukkan dengan Gambar 4.1. Dari Gambar 4.1 dapat dilihat bahwa nilai kekerasan rata-rata dari raw material adalah 308 HV setelah dilakukan proses anil turun menjadi 191 HV. Penurunan kekerasan ini disebabkan commit to user 22 karena proses full anneal. Proses full anneal adalah suatu proses yang bertujuan untuk mengembalikan sifat material seperti semula, sehingga pengaruh deformasi plastis menjadi hilang dan kekerasan material menjadi turun. Gambar 4.1. Grafik hubungan kekerasan terhadap posisi pengujian pada raw material Struktur mikro raw material sebelum dan sesudah anil dapat ditunjukkan pada gambar 4.2. Raw material mempunyai fasa perlit yang halus yang ditunjukkan Gambar 4.2. Setelah mengalami proses full anneal struktur mikronya berubah menjadi perlit. Struktur perlit yang terbentuk berukuran lebih besar atau biasa disebut perlit kasar coarse perlite, hal ini terjadi karena full anneal proses pendinginannya sangat lambat. a Raw material b setelah anil Gambar 4.2. Struktur mikro raw material sebelum dan sesudah anil 200 µm 200 µm Perlit halus perlit ferrit 50 100 150 200 250 300 350 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 jarak pengujian mm k e k e ra s a n HV raw anil commit to user 23 Besar butir austenit akan menentukan besar butir setelah pendinginan. Proses pendinginan yang sangat lambat akan menyebabkan terjadinya transformasi fasa austenit menjadi fasa perlit. Kondisi tersebut menyebabkan terbentuknya besar butir yang kasar. Perlit dapat ditunjukkan berupa bagian yang gelap, sedangkan bagian yang terang adalah ferrit.

4.2 Pengaruh kecepatan putar poros terhadap kekerasan permukaan.