Metoda penelitian Aktivitas selulolitik

Seminar Nasional Hasil-hasil Penelitian Teknologi, MIPA dan Pendidikan Vokasi 36 Gambar 2. Siklus pemanasan proses difuisi karburising padat. Dua metode pengerasan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Metode Pengerasan Pertama Proses karburising dilakukan secara bersamaan terhadap dua seri kotak karburising. Setelah siklus pemanasan selesai, kotak-kotak ditarik secara bergiliran masuk ke dalam cooling chamber yang dilengkapi: 1 sistem penyemprot air melalui dua buah pompa air dan 2 sistem penyembur serta penghisap udara melalui dua buah kipas, kemudian kotak-kotak berikut isinya langsung didinginkan. Satu seri kotak disemprot dengan air bertekanan dan seri yang lain di hembus dengan udara bertekanan yang mengalir. Gambar 3. a Susunan benda uji dalam kotak karburising; b Satu seri kotak karburising dengan variasi tebal selimut arang Tebal arang tutup Arang bakau Benda Uji Kotak 10 mm 10 mm 10 mm 15 mm 12 mm 12 mm 12 mm a t menit 45 T C 850 C 120 Didinginkan cepat b Seminar Nasional Hasil-hasil Penelitian Teknologi, MIPA dan Pendidikan Vokasi 37 Tahap 1 Benda uji dalam kotak-kotak di- karburising pada suhu 850 C selama 2 jam Tahap 2 Kotak-ko- tak ditarik keluar dari dapur pemanas Tahap 3 Segera setelah ditarik keluar, kotak dengan benda uji di dalamnya yang kondisinya masih panas, didinginkan cepat Disemprot air atau udara Proses Karburising Padat dan Metode Pengerasan Pertama Proses Karburising Padat dan Metode Pengerasan Kedua Benda uji dikarburising pada suhu 850 C selama 2 jam dalam kotak- kotak dari pipa dengan posisi kotak menghadap ke bawah. Tutup kotak di ikat dengan kawat Diambil dari dapur Tutup dibuka komponen dan media masuk bak air Gambar 4. Cooling chamber. 2. Metode Pengerasan Kedua Pada metode pengerasan kedua, benda uji dimasukkan ke dalam kotak dengan susunan seperti gambar 3a. Pada metode ini penutup kotak dari plat baja hanya diikat dengan kawat dan dimasukkan ke dalam dapur pemanas dengan posisi tutup berada di bawah. Setelah siklus pemanasan seperti pada gambar 2 selesai, kotak diambil dari dalam dapur pemanas, kawat pengikat penutup kotak di potong di atas bak berisi air, sehingga seluruh isi kotak media padat dan benda-benda uji akan langsung jatuh ke dalam air. Gambar 5. Skema metode pengerasan Seminar Nasional Hasil-hasil Penelitian Teknologi, MIPA dan Pendidikan Vokasi 38 Pengujian kekerasan permukaan dan case depth menggunakan alat uji kekerasan mikro vickers Shimadzu HMV-2 dengan beban 1 kg, sedang perubahan struktur mikro di permukaan benda uji diamati memakai mikroskop optik olympus.

C. HASIL DAN PEMBAHASAN 1. Proses Pengerasan

Pada metode pengerasan pertama, setelah proses difusi kotak karburising berikut isisya langsung didinginkan dengan media air dan udara menggunakan cooling chamber. Media pendingin air menyebabkan bagian luar kotak karburising yang berwarna merah membara berubah menjadi hitam hanya dalam waktu sekitar 3 detik. Namun penyemprotan media air tetap dilakukan sampai 1,5 menit untuk memastikan benda uji di dalam kotak juga telah turun suhunya. Ketika penyemprotan di hentikan, kotak karburising masih terasa hangat ketika dipegang dengan tangan telanjang. Media pendingin udara di ruang pendinginan dihembuskan melalui dua buah kipas, yaitu sebuah kipas hisap udara dari luar dan sebuah kipas pembuang udara panas dari dalam ruang pendingin. Media udara yang bergerak ini membuat kotak karburising yang berwarna merah berubah menjadi hitam seluruhnya dalam waktu sekitar 2 menit. Udara tetap dialirkan selama kurang lebih 6 menit. Ketika aliran udara dihentikan, kotak karburising masih cukup panas untuk dipegang dengan tangan telanjang. Gambar 6. Cooling chamber di depan dapur pemanas. Seminar Nasional Hasil-hasil Penelitian Teknologi, MIPA dan Pendidikan Vokasi 39 Gambar 7. Pendinginan dengan: a media udara; b media air Ketika dikeluarkan dari dalam kotak, benda uji tidak mengalami oksidasi akibat bersentuhan dengan udara luar baik untuk media pendingin air maupun udara. Hal ini merupakan salah satu keuntungan dari proses pendinginan yang dilakukan langsung sesaat setelah proses difusi. Namun karrena laju pendinginan yang cukup lama lebih dari dua detik dapat dipastikan permukaan benda uji tidak mengalami peningkatan kekerasan permukaan seperti yang diharapkan dan struktur martensit tidak terbentuk pada permukaan benda uji. Metode pengerasan kedua memberikan laju pendinginan yang lebih cepat, karena benda uji bersentuhan langsung dengan media pendingin. Metode ini ternyata juga tidak menyebabkan oksidasi pada permukaan benda uji karena kontak antar benda uji dengan udara luar sangat singkat sekali dan benda uji langsung turun drastis suhunya sehingga oksidasi akibat suhu tinggi tidak terjadi.

2. Struktur Mikro

Pengamatan stuktur mikro pada hasil proses pengerasan metode pertama menunjukkan bahwa struktur martensit tidak muncul, tapi hanya muncul strukur ferit dan perlit, baik untuk media pendingin air maupun udara Gambar 8. Hal ini karena laju pendinginan yang lambat, sehingga kurva laju pendinginan memotong kurva transformasi pada diagram transformasi suhu-waktu seperti tampak pada gambar 9. Pengerasan dengan media air memberikan struktur yang lebih halus. Hal ini dikarenakan laju pendinginan dengan media air lebih cepat.