TUGAS AKHIR STUDI SIFAT FISIS DAN MEKANIS PADA SOLIDIFIKASI BESI COR KELABU DALAM CETAKAN PERMANEN UNTUK TAPPING AKHIR.

TUGAS AKHIR

STUDI SIFAT FISIS DAN MEKANIS
PADA SOLIDIFIKASI BESI COR KELABU DALAM
CETAKAN PERMANEN UNTUK TAPPING AKHIR

Diajukan untuk memenuhi Tugas dan Syarat-syarat Guna Memperoleh
Gelar Sarjana S1 Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun Oleh:
HERI SUPRIYANTO
NIM : D200040055

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016
i

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

Motto :
1. Ridho Allah SWT beserta dengan ridho orang tua, dan murka Allah SWT
beserta murka orang tua
2. Allah selalu beserta dengan orang-orang yang sabar
3. Semua hal yang saya lakukan didunia ini, tidak lain atas dasar mencari ridho
Allah SWT semata.
Persembahan

:

Tugas akhir ini dengan bangga dan penuh rasa hormat penulis persembahkan
kepada :
1. Bapak dan Ibu dari penulis, tidak ada kata yang cukup untuk menggambarkan
ketulusan kasih sayang, cinta, dan doa yang telah diberikan. Terima kasih
untuk segala pengorbanan dalam merawat kami yang tak henti-hentinya
selalu merepotkan kalian. Terima kasih.
2. Ketiga kakak penulis,yang selalu membantu disaat penulis dalam kesulitan.
3. MALIMPA UMS, terimakasih karna sudah begitu banyak pelajaran dan
pengalaman yangpenulis dapatkan selain di bangku perkuliahan, hingga
penusis dapat menjadi seperti sekarang ini.

v

ABSTRAKSI

Penelitian ini mengambil salah satu bagian dari pengecoran logam yaitu
masalah peleburan yang bertujuan untukmengetahui pengaruh dari peleburan besi
cor kelabu pada tapping akhir dengan tanur induksi frekuensi tinggi terhadap nilai
kekerasan, struktur mikro dan komposisi kimianya.
Penelitian ini dilakukan terhadap spesimen uji besi cor kelabu dari
cetakan permanen. Pengujian yang dilakukan adalah uji komposisi kimia dengan
spektrometer, uji kekerasan dengan metode rockwell menggunakan hardness tester
yang dikonversi ke metode hardness brinell, dan pengujian struktur mikro dengan
menggunakan mikroskop metalografi.
Dari hasil pengujian terhadap spesimen didapatkan bahwa spesimen besi
cor kelabu memiliki beberapa komposisi kimia yaitu: karbon (C):3,52%, silikon
(Si):1,95%, mangan (Mn):0,470%, dan banyak lagi lainya yang terkandung dalam
spesimen uji. Pada uji kekerasan dilakukan pada 2 sisi, yaitu sisi bagian atas dan
samping, masing-masing terdapat 5 titik pengujian. Disisi samping didapat harga
kekerasan (223,79; 226,97; 224,12; 232,44; 227,03). Didapat harga kekerasan rata-rata

yaitu 226,02. Pada sisi atas didapat harga kekerasan (441,14; 432,50; 430,32; 439,58;
425,86)

dan didapat nilai rata-rata 433,12.

vi

ABSTRACT

This research took a part of metal casting, that was a matter of melting which
aimed at knowing the influene of the melting of grey cast iron in the final tapping with
a high frequency induction on the values of hardness, micro structure and chemical
composition.
This research was conducted on the specimen of greay cast iron testing from
a permantent mold. The testings conducted were a testing of chemical composition
using spectrometer, a testing of hardness through the rockwell method using a
hardness testinger converted into the hardness brinell method, and the testing of
micro structure using a metalography microscope.
From the results of the testing of specimen, it was obtained that the bahwa specimen
of grey cast iron has several chemical composition, they were: carbon (C): 3.52%,

silicon (Si): 1.95%, manganese (Mn): 0.,470%, etc. The hardness testing was
conducted on two sides: the upper-part testing and the side part testing, each had 5
testing points. In the side part, it was obtained the hardness values (223,79; 226,97;
224,12; 232,44; 227,03).

it was obtained the average hardness value as much as 226,02.

In the upper-part, it was obtained the hardness value (441,14; 432,50; 430,32; 439,58;
425,86)

and the average value 433,12

vii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .....................................................................................

i

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ........................................................

ii

HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................

iii

HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................

iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN .................................................................

v

ABSTRAKSI ...............................................................................................

vi

KATA PENGANTAR ..................................................................................

viii

DAFTAR ISI ................................................................................................

ix

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................

xi

DAFTAR TABEL ........................................................................................

xii

DAFTAR GRAFIK ......................................................................................

xiii

BAB I PENDAHULUAN
1.1

Latar Belakang .....................................................................

1

1.2

Tujuan Penelitian .................................................................

1

1.3

Manfaat Penelitian ...............................................................

2

1.4

Rumusan Masalah ...............................................................

2

1.5

Batasan Permasalahan .......................................................

2

1.6

Metode Penelitian ................................................................

2

1.7

Sistematika Pembuatan Laporan ........................................

3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASANTEORI
2.1

Tinjauan Pustaka .................................................................

5

2.2

Landasan Teori ...................................................................

6

2.2.1 Pengertian dan Jenis Besi Cor .................................

6

2.2.2 Solidifikasi Besi Cor Kelabu .....................................

7

2.3

Pengertian Struktur Mikro ...................................................

7

2.4

Perbedaan Antara Struktur Ktristal BBC dan FFC ..............

11

2.5

Komposisi Kimia ..................................................................

12

2.6

Kekerasan ..........................................................................

12

BABIII METODOLOGI PENELITIAN
3.1

Diagram Alir Proses Penelitian ...........................................

14

3.2

Penyiapan Alat dan Bahan ..................................................

15

ix

3.3

Peleburan ...........................................................................

16

3.4

Proses Penuangan .............................................................

18

3.5

Pengerjaan Akhir Cor .........................................................

19

3.6

Penyiapan Bahan ...............................................................

20

3.7

Pembuatan Benda Uji .........................................................

20

3.8

Pengujian Komposisi Kimia ................................................

21

3.9

Pengamatan Struktur Mikro ................................................

21

3.10 Pengujian Kekerasan ...........................................................

22

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1

Hasil Pengujian Kekerasan dan Struktur Mikro Cetakan FCD

26

4.2

Hasil Pengujian CE meter ....................................................

27

4.3

Hasil Pengujian Komposisi Kimia ........................................

28

4.4

Hasil Pengamatan Kekerasan .............................................

29

4.5

HasilPengujian Struktur Mikro .............................................

30

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1

Kesimpulan ..........................................................................

31

5.2

Saran ...................................................................................

31

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1

Diagram alir Fe-Fe2C ..................................................

8

Gambar 3.1

Diagram alir penelitian ................................................

14

Gambar 3.2

Geram bekas bubut ....................................................

15

Gambar 3.3

Bubuk karbon ..............................................................

15

Gambar 3.4

Cetakan permanen FCD .............................................

16

Gambar 3.5

Ladel penuang ............................................................

16

Gambar 3.6

Dapur induksi ..............................................................

17

Gambar 3.7

Prinsip kerja dapur Induksi .........................................

18

Gambar 3.8

Alat uji komposisi kimia ...............................................

21

Gambar 3.9

Alat uji struktur mikro ...................................................

22

Gambar 3.10

Rockwell Hardness Tester ..........................................

23

Gambar 4.1

Foto mikro cetakan FCD .............................................

26

Gambar 4.2

Struktur mikro sisi atas ...............................................

30

Gambar 4.3

Struktur mikro sisi samping .........................................

30

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1

Skala kekerasan Rockwell .....................................................

24

Tabel 3.2.

konversi HRC menjadi HB .....................................................

25

Tabel 3.3.

konversi HRB menjadi HB .....................................................

25

Tabel 4.1

Hasil pengujian kekerasan cetakan .......................................

26

Tabel 4.2

Data pengujian komposisi kimia ............................................

28

Tabel 4.3

Hasil pengujian kekerasan spesimen ....................................

29

Tabel 3.3.

Hasil konversi rockwell ke brinell ............................................

29

xii

DAFTAR GRAFIK

Grafik 4.1

Hasil pengujian CE Meter .....................................................

27

Grafik 4.2

Perbandingan nilai kekerasan sisi atas dan sisi samping ....

29

xiii