PENELITIAN TERHADAP BANTALAN POROS KERETA YANG DIKARBURISING DENGAN Penelitian Terhadap Bantalan Poros Kereta Yang Dikarburising Dengan Soda Ash Atau Sodium Carbonat, Arang Kayu Sengon Dan Arang Kayu Jati Menggunakan Pemanasan Konvensional.
PENELITIAN TERHADAP BANTALAN POROS
KERETA YANG DIKARBURISING DENGAN
SODA ASH ATAU SODIUM CARBONAT,
ARANG KAYU SENGON DAN ARANG KAYU
JATI MENGGUNAKAN PEMANASAN
KONVENSIONAL
NASKAH PUBLIKASI
Disusun :
HANIF MIFTAHUL HUDA
NIM : D.200.03.0002
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
September 2013
PENELITIAN TERHADAP BANTALAN POROS KERETA
YANG DIKARBURISING DENGAN SODA ASH ATAU
SODIUM CARBONAT, ARANG KAYU SENGON DAN ARANG
KAYU JATI MENGGUNAKAN PEMANASAN
KONVENSIONAL
Hanif Miftahul Huda, Bibit Sugito, Pramuko Ilmu Purbo
Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan, Kartasura Telp. (0271) 715448
Email : haniff_hans@yahoo.com
ABSTRAKSI
Pengerasan permukaan dibutuhkan untuk bantalan poros yang
mengalami beban kerja berat, karena membutuhkan kekerasan
dipermukaan tetapi didalam (inti) bajanya tetap ulet. Tujuan dari penelitian
ini adalah untuk mengetahui sifat – sifat dari baja setelah mengalami
proses pack karburising dengan bahan Soda Ash atau Sodium Carbonat,
Arang Kayu Sengon dan Arang Kayu Jati.
Pemilihan bahan dilakukan dengan cara menguji baja karbon sedang
sebagai Raw Material atau Baja ST 60 dengan alat Optical Emmision
Spectrometer. Specimen Raw Material atau Baja ST 60 bersama Soda
Ash atau Sodium Carbonat, Arang Kayu Sengon dan Arang Kayu Jati
dimasukkan dalam masing – masing gerabah, kemudian dipanaskan
dalam dapur konvensional pada temperatur + 900°C dan ditahan selama
+ 30 menit. Specimen hasil pack karburising diuji kekerasannya dengan
Metode Micro Brinell menggunakan Alat Micro Hardness Tester sebanyak
3 titik acak. Untuk pengamatan Struktur Mikro digunakan Alat Inverted
Metallurgical Microscope..
Dengan proses karbonisasi, harga kekerasan yang semula 164 HBN
(Raw Material atau Baja ST 60) meningkat menjadi 231 HBN, Soda Ash
atau Sodium Carbonat, Arang Kayu Sengon 249 HBN dan Arang Kayu
Jati 218 HBN. Pemasukan (difusi) atom karbon pada Specimen Raw
Material atau Baja ST 60 yang sudah dikarburising dengan Soda ash atau
Sodium Carbonat yaitu 0,21 µm, Specimen Raw Material atau Baja ST 60
yang sudah dikarburising dengan Arang Kayu Sengon yaitu 0,22 µm dan
Specimen Raw Material atau Baja ST 60 yang sudah dikarburising dengan
Arang Kayu Jati yaitu 0,11 µm. Dari hasil pengamatan tersebut maka
dapat diambil kesimpulan bahwa waktu penahanan pada proses
karbonisasi mempengaruhi kedalaman difusi.
Kata kunci: raw material atau baja ST 60, karburising, soda ash atau
sodium carbonat, arang kayu sengon, arang kayu jati
LEMBAR PENGESAHAN
“PENELITIAN
TERHADAP
BANTALAN POROS KERETA YANG DIKARBURISING
DENGAN SODA ASH ATAU SODIUM CARBONAT, ARANG
KAYU SENGON DAN ARANG KAYU JATI MENGGUNAKAN
PEMANASAN KONVENSIONAL”, telah disetujui oleh pembimbing
Artikel
Naskah
publikasi
berjudul
dan disahkan Ketua Jurusan untuk memenuhi sebagian persyaratan
memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan oleh :
: HANIF MIFTAHUL HUDA
: D.200.03.0002
Nama
NIM
Disetujui pada
Hari
:
Tanggal
:
Pembimbing Utama,
Pembimbing Pendamping,
Ir. Masyrukan, MT
Ir. Bibit Sugito MT
Mengetahui
Ketua Jurusan
Ir. Sartono Putro, M
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perkembangan ilmu teknologi dan industri sekarang semakin pesat,
semakin hari semakin memacu arah pikiran manusia untuk lebih
meningkatkan kemampuan dalam bidang ilmu pengetahuan dan teknologi.
Logam sampai saat ini mempunyai peranan sangat penting dalam industri
moderen. Semua industri bisa dikatakan sangat tergantung dari
penggunaan logam sehingga perlu kiranya untuk meningkatkan kualitas
pada sifat logam. Sebagai contoh material adalah logam yang diterapkan
pada bantalan, khususnya pada bantalan poros kereta (Ir. Wahid
Suherman., 1987).
Bantalan (bushing) adalah elemen mesin yang menumpu poros
berbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak - baliknya dapat
berlangsung secara halus, aman dan panjang umur. Bantalan harus
cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya
bekerja dengan baik. Jika bantalan tidak bekerja dengan baik, maka
prestasi seluruh sistem akan menurun atau tak dapat bekerja secara
semestinya.
Jadi
bantalan
dalam
permesinan
dapat
disamakan
peranannya dengan pondasi pada gedung (Ir. Sularso, MSME. Kiyokatsu
Suga., 1997).
Berdasarkan latar belakang diatas maka perlu dilakukan beberapa
pengujian yaitu : Pengujian Komposisi Kimia (Standar ASTM E 415),
Pengujian Struktur Mikro (Standar ASTM E 3) dan Pengujian Kekerasan
Brinell(Standar ASTM E 10-01).
Tujuan Penelitian
Tujuan dari proses pengerasan permukaan dengan metode pack
karburising ini adalah untuk menambah kandungan karbon didalam baja
agar kekerasannya meningkat. :
1. Uji Komposisi Kimia (Standar ASTM E 415) bertujuan untuk
mengetahui unsur – unsur paduan yang terkandung didalam
material.
2. Uji Struktur Mikro (Standar ASTM E 3) bertujuan untuk
mengetahui unsur – unsur paduan, fasa-fasa yang terbentuk
dan struktur mikro dari masing – masing specimen.
3. Uji Kekerasan Brinell (Standar ASTM E 10 - 01) bertujuan untuk
mengetahui harga kekerasan pada specimen.
Landasan Teori
Nugroho, A., (2008), melakukan penelitian Carburizing dengan
arang kayu jati dan arang cangkang kelapa dengan Austempering pada
Mild Steel (baja lunak) produk pengecoran. Pemanasan dalam oven pada
temperatur 925oC dengan waktu tahan 8 jam kemudian dikeluarkan dan
didinginkan di udara dan dipanaskan kembali pada 925 oC dilanjutkan
austempering.
Dari
hasil
pengujian
kekerasan
didapatkan
harga
kekerasan rata-rata untuk specimen raw material (181,4VHN). Specimen
setelah caburizing mengalami kenaikan harga kekerasan rata-rata, pada
spesimen caburizing arang kayu jati (400,72 VHN) dan specimen
caburizing arang tempurung kelapa (352,88 VHN).
Setyono, Yud., (2012), melakukan penelitian sifat fisis dan mekanis
Baja karburising arang kayu sengon dengan menggunakan metode Pack
Karburising dengan variasi waktu tahan: 2 jam dan 4 jam. Dari hasil
pengujian kekerasan didapatkan harga kekerasan yang semula 247, 0
VHN (raw material) meningkat menjadi 250,2 VHN (karbonisasi 2 jam) dan
260,3 VHN (karbonisasi 4 jam), dengan demikian waktu penahanan pada
proses karbonisasi mempengaruhi kekerasan material.
Iskandar, Muh Rudi., (2012), melakukan penelitian sifat fisis dan
mekanis baja karbonisasi arang kayu jati dengan menggunakan
metodePack Karburizing dengan variasi waktu tahan : 2 jam dan 4 jam.
Dari hasil pengujian kekerasan pada raw material memiliki nilai kekerasan
Vickers, hampir sama dari titik terluar sampai pada titik inti yaitu sebesar
246.0 kg/mm². Pada specimen karburising dengan waktu tahan 2 jam
pada titik kedua mengalami kenaikan 6,504 % dengan nilai 262 kg/mm²
hal ini menandakan nilai kekerasan lebih tinggi dibandingkan dengan
specimen rata-rata raw material. Pada specimen karburising dengan
waktu tahan 4
jam memiliki kekerasan 279,73 kg/mm² pada titik ketiga, hal ini
menunjukkan nilai kekerasan yang lebih tinggi dibandingkan dengan
specimen raw material dan specimen karburising dengan waktu tahan 2
jam 13,711%
Metode Penelitian
Mulai
Studi Pustaka
Pemilihan Bahan (Raw Material atau
Baja ST 60) dan Uji Komposisi Kimia
(Standar ASTM E 415)
Penyiapan Tempat Karburising
(gerabah)
Pembuatan Arang menjadi Bubuk Arang
(Arang Kayu Sengon dan Arang Kayu Jati)
Pembuatan Specimen
Specimen non Karburising
Karburising dengan Soda
Ash atau Sodium Carbonat
Karburising dengan
Arang Kayu Sengon
Specimen Karburising
Karburising dengan
Arang Kayu Jati
Pengujian Kekerasan Brinell
(Standar ASTM E 10-01)
Pengujian Struktur Mikro
(Standar ASTM E 3)
Pengumpulan Data
Analisis Data dan Kesimpulan
Selesai
Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian
Hasil Penelitian
50 µm
Perlit
Ferit
Gambar 4. 1 Struktur Mikro Specimen Raw Material atau Baja ST 60
dengan pembesaran 200x.
50 µm
Perlit
Ferit
Gambar 4. 2 Struktur Mikro Specimen Raw Material atau Baja ST 60 yang
sudah dikarburising denganSoda Ash atau Sodium Carbonat, pembesaran
200x.
50 µm
Perlit
Ferit
Gambar 4. 3 Struktur Mikro Specimen Raw Material atau Baja ST 60 yang
sudah dikarburising dengan Arang Kayu Sengon, pembesaran 200x.
50 µm
Perlit
Ferit
Gambar 4. 4 Struktur Mikro Specimen Raw Material atau Baja ST 60 yang
sudah dikarburising dengan Arang Kayu Jati, pembesaran 200x.
Harga Kekerasan
No
Posisi titik
Harga Kekerasan Brinell
Brinell rata – rata
(HBN)
(HBN)
1
Acak
159. 2
2
Acak
168. 9
3
Acak
164. 0
164
Tabel 4. 1. Hasil Uji Kekerasan Brinell Specimen Raw Material atau Baja
ST 60
Harga Kekerasan Brinell
(HBN)
200
Histogram Hasil Uji Kekerasan Brinell
Specimen Raw Material atau Baja ST 60
168.9
159.2
164
150
Titik Acak 1
100
Titik Acak 2
Titik Acak 3
50
0
Titik Acak 1
Titik Acak 2
Titik Acak 3
Titik Acak Pengujian
Grafik 4.1.Histogram Hasil Uji Kekerasan Brinell Specimen Raw Material
atau Baja ST 60
Specimen Raw Material atau Baja ST 60 yang sudah dikarburising dengan
Soda Ash atau Sodium Carbonat
Harga Kekerasan
No
Posisi titik
Harga Kekerasan Brinell
Brinell rata – rata
(HBN)
(HBN)
1
Acak
241,8
2
Acak
233,4
3
Acak
217,9
231
Tabel 4. 2.Hasil Uji Kekerasan Brinell Specimen Raw Material atau Baja
ST 60 yang sudah dikarburising dengan Soda Ash atau Sodium Carbonat
Histogram Hasil Uji Kekerasan Brinell
Specimen Raw Material atau Baja ST 60 yang
sudah dikarburising dengan Soda Ash atau
Sodium Carbonat
241.8
Harga Kekerasan Brinell (HBN)
250
233.4
217.9
Titik Acak 1
200
Titik Acak 2
Titik Acak 3
150
100
50
0
Titik Acak 1
Titik Acak 2
Titik Acak 3
Titik Acak Pengujian
Grafik 4. 2.Histogram Hasil Uji Kekerasan Brinell Specimen Raw Material
atau Baja ST 60 yang sudah dikarburising dengan Soda Ash atau Sodium
Carbonat
Specimen Raw Material atau Baja ST 60 yang sudah dikarburising dengan
Arang kayu sengon
No
Posisi titik
Harga Kekerasan Brinell
Harga Kekerasan
(HBN)
Brinell rata – rata
(HBN)
1
Acak
280,2
2
Acak
233,4
3
Acak
233,4
249
Tabel 4. 3.Hasil Uji Kekerasan BrinellSpecimen Raw Material atau Baja
ST 60 yang dikarburising dengan Arang Kayu Sengon
Harga Kekerasan Brinell (HBN)
Histogram Hasil Uji Kekerasan Brinell
Specimen Raw Material atau Baja ST 60 yang
sudah dikarburising dengan Arang Kayu
Sengon
280.2
300
233.4
250
233.4
Titik Acak 1
200
Titik Acak 2
150
Titik Acak 3
100
50
0
Titik Acak 1
Titik Acak 2
Titik Acak 3
Titik Acak Pengujian
Grafik 4. 3.Histogram Hasil Uji Kekerasan Brinell Specimen Raw Material
atau Baja ST 60 yang sudah dikarburising dengan Arang Kayu Sengon
Specimen Raw Material atau Baja ST 60 yang sudah dikarburising dengan
Arang Kayu Jati
Harga Kekerasan
No
Posisi titik
Harga Kekerasan Brinell
Brinell rata – rata
(HBN)
(HBN)
1
Acak
225,5
2
Acak
217,9
3
Acak
210,7
218
Tabel 4. 4.Hasil Uji Kekerasan Brinell Specimen Raw Material atau Baja
ST 60 yang dikarburising dengan Arang Kayu Jati
Harga Kekerasan Brinell (HBN)
250
Histogram Hasil Uji Kekerasan Brinell dengan
Specimen Raw Material atau Baja ST 60 yang
sudah dikarburising dengan Arang Kayu Jati
225.5
217.9
210.7
200
Titik Acak 1
Titik Acak 2
Titik Acak 3
150
100
50
0
Titik Acak 1
Titik Acak 2
Titik Acak 3
Titik Acak pengujian
Grafik 4. 4.Histogram Hasil Uji Kekerasan Brinell Specimen Raw Material
atau Baja ST 60 yang sudah dikarburising dengan Arang Kayu Jati
No
Jenis Specimen
Harga Kekerasan
Brinell rata - rata
1
Raw material atau Baja ST 60
164
2
Soda Ash atau Sodium Carbonat
231
3
Arang Kayu Sengon
249
4
Arang Kayu Jati
218
Tabel 4. 5.Perbandingan Hasil Uji Kekerasan Brinell rata-rata Specimen
Raw Material atau Baja ST 60, Specimen Raw Material atau Baja ST 60
yang dikarburising dengan Soda Ash atau Sodium Carbonat, Specimen
Raw Material atau Baja ST 60 yang dikarburising denganArang Kayu
Sengon dan Specimen Raw Material atau Baja ST 60 yang sudah
dikarburising dengan Arang Kayu Jati.
Histogram perbandingan Hasil Uji Kekerasan
Brinell rata – rata Specimen Raw Material atau
Baja ST 60, Specimen Raw Material atau Baja
ST 60 yang sudah dikarburising dengan Soda
Ash atau Sodium Carbonat, Arang Kayu
Sengon dan249Arang Kayu Jati
Harga Kekerasan Brinell rata-rata (HBN)
250
231
218
200
Raw Material
atau Baja ST 60
164
150
Soda Ash atau
Sodium
Carbonat
100
Arang Kayu
Sengon
50
Arang Kayu Jati
0
Raw
Material
atau Baja
ST 60
Soda Ash Arang Kayu Arang Kayu
atau
Sengon
Jati
Sodium
Carbonat
Pelakuan Panas
Grafik 4. 5.Histogram perbandingan Hasil Uji Kekerasan Brinell rata – rata
Specimen Raw Material atau Baja ST 60, Specimen Raw Material atau
Baja ST 60 yang sudah dikarburising denganSoda Ash atau Sodium
Carbonat, Specimen Raw Material atau Baja ST 60 yang sudah
dikarburising dengan Arang Kayu Sengon dan Specimen Raw Material
atau Baja ST 60 yang sudah dikarburising denganArang Kayu Jati
Kesimpulan
Setelah melakukan analisis data hasil pengamatan Struktur Mikro
dengan Alat Interved Metallurgical Microscope dan Uji Kekerasan dengan
Metode Mikro Brinell dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Jumlah unsur mangan (Mn) sebagai paduan khusus pada
material tersebut
KERETA YANG DIKARBURISING DENGAN
SODA ASH ATAU SODIUM CARBONAT,
ARANG KAYU SENGON DAN ARANG KAYU
JATI MENGGUNAKAN PEMANASAN
KONVENSIONAL
NASKAH PUBLIKASI
Disusun :
HANIF MIFTAHUL HUDA
NIM : D.200.03.0002
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
September 2013
PENELITIAN TERHADAP BANTALAN POROS KERETA
YANG DIKARBURISING DENGAN SODA ASH ATAU
SODIUM CARBONAT, ARANG KAYU SENGON DAN ARANG
KAYU JATI MENGGUNAKAN PEMANASAN
KONVENSIONAL
Hanif Miftahul Huda, Bibit Sugito, Pramuko Ilmu Purbo
Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan, Kartasura Telp. (0271) 715448
Email : haniff_hans@yahoo.com
ABSTRAKSI
Pengerasan permukaan dibutuhkan untuk bantalan poros yang
mengalami beban kerja berat, karena membutuhkan kekerasan
dipermukaan tetapi didalam (inti) bajanya tetap ulet. Tujuan dari penelitian
ini adalah untuk mengetahui sifat – sifat dari baja setelah mengalami
proses pack karburising dengan bahan Soda Ash atau Sodium Carbonat,
Arang Kayu Sengon dan Arang Kayu Jati.
Pemilihan bahan dilakukan dengan cara menguji baja karbon sedang
sebagai Raw Material atau Baja ST 60 dengan alat Optical Emmision
Spectrometer. Specimen Raw Material atau Baja ST 60 bersama Soda
Ash atau Sodium Carbonat, Arang Kayu Sengon dan Arang Kayu Jati
dimasukkan dalam masing – masing gerabah, kemudian dipanaskan
dalam dapur konvensional pada temperatur + 900°C dan ditahan selama
+ 30 menit. Specimen hasil pack karburising diuji kekerasannya dengan
Metode Micro Brinell menggunakan Alat Micro Hardness Tester sebanyak
3 titik acak. Untuk pengamatan Struktur Mikro digunakan Alat Inverted
Metallurgical Microscope..
Dengan proses karbonisasi, harga kekerasan yang semula 164 HBN
(Raw Material atau Baja ST 60) meningkat menjadi 231 HBN, Soda Ash
atau Sodium Carbonat, Arang Kayu Sengon 249 HBN dan Arang Kayu
Jati 218 HBN. Pemasukan (difusi) atom karbon pada Specimen Raw
Material atau Baja ST 60 yang sudah dikarburising dengan Soda ash atau
Sodium Carbonat yaitu 0,21 µm, Specimen Raw Material atau Baja ST 60
yang sudah dikarburising dengan Arang Kayu Sengon yaitu 0,22 µm dan
Specimen Raw Material atau Baja ST 60 yang sudah dikarburising dengan
Arang Kayu Jati yaitu 0,11 µm. Dari hasil pengamatan tersebut maka
dapat diambil kesimpulan bahwa waktu penahanan pada proses
karbonisasi mempengaruhi kedalaman difusi.
Kata kunci: raw material atau baja ST 60, karburising, soda ash atau
sodium carbonat, arang kayu sengon, arang kayu jati
LEMBAR PENGESAHAN
“PENELITIAN
TERHADAP
BANTALAN POROS KERETA YANG DIKARBURISING
DENGAN SODA ASH ATAU SODIUM CARBONAT, ARANG
KAYU SENGON DAN ARANG KAYU JATI MENGGUNAKAN
PEMANASAN KONVENSIONAL”, telah disetujui oleh pembimbing
Artikel
Naskah
publikasi
berjudul
dan disahkan Ketua Jurusan untuk memenuhi sebagian persyaratan
memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan oleh :
: HANIF MIFTAHUL HUDA
: D.200.03.0002
Nama
NIM
Disetujui pada
Hari
:
Tanggal
:
Pembimbing Utama,
Pembimbing Pendamping,
Ir. Masyrukan, MT
Ir. Bibit Sugito MT
Mengetahui
Ketua Jurusan
Ir. Sartono Putro, M
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perkembangan ilmu teknologi dan industri sekarang semakin pesat,
semakin hari semakin memacu arah pikiran manusia untuk lebih
meningkatkan kemampuan dalam bidang ilmu pengetahuan dan teknologi.
Logam sampai saat ini mempunyai peranan sangat penting dalam industri
moderen. Semua industri bisa dikatakan sangat tergantung dari
penggunaan logam sehingga perlu kiranya untuk meningkatkan kualitas
pada sifat logam. Sebagai contoh material adalah logam yang diterapkan
pada bantalan, khususnya pada bantalan poros kereta (Ir. Wahid
Suherman., 1987).
Bantalan (bushing) adalah elemen mesin yang menumpu poros
berbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak - baliknya dapat
berlangsung secara halus, aman dan panjang umur. Bantalan harus
cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya
bekerja dengan baik. Jika bantalan tidak bekerja dengan baik, maka
prestasi seluruh sistem akan menurun atau tak dapat bekerja secara
semestinya.
Jadi
bantalan
dalam
permesinan
dapat
disamakan
peranannya dengan pondasi pada gedung (Ir. Sularso, MSME. Kiyokatsu
Suga., 1997).
Berdasarkan latar belakang diatas maka perlu dilakukan beberapa
pengujian yaitu : Pengujian Komposisi Kimia (Standar ASTM E 415),
Pengujian Struktur Mikro (Standar ASTM E 3) dan Pengujian Kekerasan
Brinell(Standar ASTM E 10-01).
Tujuan Penelitian
Tujuan dari proses pengerasan permukaan dengan metode pack
karburising ini adalah untuk menambah kandungan karbon didalam baja
agar kekerasannya meningkat. :
1. Uji Komposisi Kimia (Standar ASTM E 415) bertujuan untuk
mengetahui unsur – unsur paduan yang terkandung didalam
material.
2. Uji Struktur Mikro (Standar ASTM E 3) bertujuan untuk
mengetahui unsur – unsur paduan, fasa-fasa yang terbentuk
dan struktur mikro dari masing – masing specimen.
3. Uji Kekerasan Brinell (Standar ASTM E 10 - 01) bertujuan untuk
mengetahui harga kekerasan pada specimen.
Landasan Teori
Nugroho, A., (2008), melakukan penelitian Carburizing dengan
arang kayu jati dan arang cangkang kelapa dengan Austempering pada
Mild Steel (baja lunak) produk pengecoran. Pemanasan dalam oven pada
temperatur 925oC dengan waktu tahan 8 jam kemudian dikeluarkan dan
didinginkan di udara dan dipanaskan kembali pada 925 oC dilanjutkan
austempering.
Dari
hasil
pengujian
kekerasan
didapatkan
harga
kekerasan rata-rata untuk specimen raw material (181,4VHN). Specimen
setelah caburizing mengalami kenaikan harga kekerasan rata-rata, pada
spesimen caburizing arang kayu jati (400,72 VHN) dan specimen
caburizing arang tempurung kelapa (352,88 VHN).
Setyono, Yud., (2012), melakukan penelitian sifat fisis dan mekanis
Baja karburising arang kayu sengon dengan menggunakan metode Pack
Karburising dengan variasi waktu tahan: 2 jam dan 4 jam. Dari hasil
pengujian kekerasan didapatkan harga kekerasan yang semula 247, 0
VHN (raw material) meningkat menjadi 250,2 VHN (karbonisasi 2 jam) dan
260,3 VHN (karbonisasi 4 jam), dengan demikian waktu penahanan pada
proses karbonisasi mempengaruhi kekerasan material.
Iskandar, Muh Rudi., (2012), melakukan penelitian sifat fisis dan
mekanis baja karbonisasi arang kayu jati dengan menggunakan
metodePack Karburizing dengan variasi waktu tahan : 2 jam dan 4 jam.
Dari hasil pengujian kekerasan pada raw material memiliki nilai kekerasan
Vickers, hampir sama dari titik terluar sampai pada titik inti yaitu sebesar
246.0 kg/mm². Pada specimen karburising dengan waktu tahan 2 jam
pada titik kedua mengalami kenaikan 6,504 % dengan nilai 262 kg/mm²
hal ini menandakan nilai kekerasan lebih tinggi dibandingkan dengan
specimen rata-rata raw material. Pada specimen karburising dengan
waktu tahan 4
jam memiliki kekerasan 279,73 kg/mm² pada titik ketiga, hal ini
menunjukkan nilai kekerasan yang lebih tinggi dibandingkan dengan
specimen raw material dan specimen karburising dengan waktu tahan 2
jam 13,711%
Metode Penelitian
Mulai
Studi Pustaka
Pemilihan Bahan (Raw Material atau
Baja ST 60) dan Uji Komposisi Kimia
(Standar ASTM E 415)
Penyiapan Tempat Karburising
(gerabah)
Pembuatan Arang menjadi Bubuk Arang
(Arang Kayu Sengon dan Arang Kayu Jati)
Pembuatan Specimen
Specimen non Karburising
Karburising dengan Soda
Ash atau Sodium Carbonat
Karburising dengan
Arang Kayu Sengon
Specimen Karburising
Karburising dengan
Arang Kayu Jati
Pengujian Kekerasan Brinell
(Standar ASTM E 10-01)
Pengujian Struktur Mikro
(Standar ASTM E 3)
Pengumpulan Data
Analisis Data dan Kesimpulan
Selesai
Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian
Hasil Penelitian
50 µm
Perlit
Ferit
Gambar 4. 1 Struktur Mikro Specimen Raw Material atau Baja ST 60
dengan pembesaran 200x.
50 µm
Perlit
Ferit
Gambar 4. 2 Struktur Mikro Specimen Raw Material atau Baja ST 60 yang
sudah dikarburising denganSoda Ash atau Sodium Carbonat, pembesaran
200x.
50 µm
Perlit
Ferit
Gambar 4. 3 Struktur Mikro Specimen Raw Material atau Baja ST 60 yang
sudah dikarburising dengan Arang Kayu Sengon, pembesaran 200x.
50 µm
Perlit
Ferit
Gambar 4. 4 Struktur Mikro Specimen Raw Material atau Baja ST 60 yang
sudah dikarburising dengan Arang Kayu Jati, pembesaran 200x.
Harga Kekerasan
No
Posisi titik
Harga Kekerasan Brinell
Brinell rata – rata
(HBN)
(HBN)
1
Acak
159. 2
2
Acak
168. 9
3
Acak
164. 0
164
Tabel 4. 1. Hasil Uji Kekerasan Brinell Specimen Raw Material atau Baja
ST 60
Harga Kekerasan Brinell
(HBN)
200
Histogram Hasil Uji Kekerasan Brinell
Specimen Raw Material atau Baja ST 60
168.9
159.2
164
150
Titik Acak 1
100
Titik Acak 2
Titik Acak 3
50
0
Titik Acak 1
Titik Acak 2
Titik Acak 3
Titik Acak Pengujian
Grafik 4.1.Histogram Hasil Uji Kekerasan Brinell Specimen Raw Material
atau Baja ST 60
Specimen Raw Material atau Baja ST 60 yang sudah dikarburising dengan
Soda Ash atau Sodium Carbonat
Harga Kekerasan
No
Posisi titik
Harga Kekerasan Brinell
Brinell rata – rata
(HBN)
(HBN)
1
Acak
241,8
2
Acak
233,4
3
Acak
217,9
231
Tabel 4. 2.Hasil Uji Kekerasan Brinell Specimen Raw Material atau Baja
ST 60 yang sudah dikarburising dengan Soda Ash atau Sodium Carbonat
Histogram Hasil Uji Kekerasan Brinell
Specimen Raw Material atau Baja ST 60 yang
sudah dikarburising dengan Soda Ash atau
Sodium Carbonat
241.8
Harga Kekerasan Brinell (HBN)
250
233.4
217.9
Titik Acak 1
200
Titik Acak 2
Titik Acak 3
150
100
50
0
Titik Acak 1
Titik Acak 2
Titik Acak 3
Titik Acak Pengujian
Grafik 4. 2.Histogram Hasil Uji Kekerasan Brinell Specimen Raw Material
atau Baja ST 60 yang sudah dikarburising dengan Soda Ash atau Sodium
Carbonat
Specimen Raw Material atau Baja ST 60 yang sudah dikarburising dengan
Arang kayu sengon
No
Posisi titik
Harga Kekerasan Brinell
Harga Kekerasan
(HBN)
Brinell rata – rata
(HBN)
1
Acak
280,2
2
Acak
233,4
3
Acak
233,4
249
Tabel 4. 3.Hasil Uji Kekerasan BrinellSpecimen Raw Material atau Baja
ST 60 yang dikarburising dengan Arang Kayu Sengon
Harga Kekerasan Brinell (HBN)
Histogram Hasil Uji Kekerasan Brinell
Specimen Raw Material atau Baja ST 60 yang
sudah dikarburising dengan Arang Kayu
Sengon
280.2
300
233.4
250
233.4
Titik Acak 1
200
Titik Acak 2
150
Titik Acak 3
100
50
0
Titik Acak 1
Titik Acak 2
Titik Acak 3
Titik Acak Pengujian
Grafik 4. 3.Histogram Hasil Uji Kekerasan Brinell Specimen Raw Material
atau Baja ST 60 yang sudah dikarburising dengan Arang Kayu Sengon
Specimen Raw Material atau Baja ST 60 yang sudah dikarburising dengan
Arang Kayu Jati
Harga Kekerasan
No
Posisi titik
Harga Kekerasan Brinell
Brinell rata – rata
(HBN)
(HBN)
1
Acak
225,5
2
Acak
217,9
3
Acak
210,7
218
Tabel 4. 4.Hasil Uji Kekerasan Brinell Specimen Raw Material atau Baja
ST 60 yang dikarburising dengan Arang Kayu Jati
Harga Kekerasan Brinell (HBN)
250
Histogram Hasil Uji Kekerasan Brinell dengan
Specimen Raw Material atau Baja ST 60 yang
sudah dikarburising dengan Arang Kayu Jati
225.5
217.9
210.7
200
Titik Acak 1
Titik Acak 2
Titik Acak 3
150
100
50
0
Titik Acak 1
Titik Acak 2
Titik Acak 3
Titik Acak pengujian
Grafik 4. 4.Histogram Hasil Uji Kekerasan Brinell Specimen Raw Material
atau Baja ST 60 yang sudah dikarburising dengan Arang Kayu Jati
No
Jenis Specimen
Harga Kekerasan
Brinell rata - rata
1
Raw material atau Baja ST 60
164
2
Soda Ash atau Sodium Carbonat
231
3
Arang Kayu Sengon
249
4
Arang Kayu Jati
218
Tabel 4. 5.Perbandingan Hasil Uji Kekerasan Brinell rata-rata Specimen
Raw Material atau Baja ST 60, Specimen Raw Material atau Baja ST 60
yang dikarburising dengan Soda Ash atau Sodium Carbonat, Specimen
Raw Material atau Baja ST 60 yang dikarburising denganArang Kayu
Sengon dan Specimen Raw Material atau Baja ST 60 yang sudah
dikarburising dengan Arang Kayu Jati.
Histogram perbandingan Hasil Uji Kekerasan
Brinell rata – rata Specimen Raw Material atau
Baja ST 60, Specimen Raw Material atau Baja
ST 60 yang sudah dikarburising dengan Soda
Ash atau Sodium Carbonat, Arang Kayu
Sengon dan249Arang Kayu Jati
Harga Kekerasan Brinell rata-rata (HBN)
250
231
218
200
Raw Material
atau Baja ST 60
164
150
Soda Ash atau
Sodium
Carbonat
100
Arang Kayu
Sengon
50
Arang Kayu Jati
0
Raw
Material
atau Baja
ST 60
Soda Ash Arang Kayu Arang Kayu
atau
Sengon
Jati
Sodium
Carbonat
Pelakuan Panas
Grafik 4. 5.Histogram perbandingan Hasil Uji Kekerasan Brinell rata – rata
Specimen Raw Material atau Baja ST 60, Specimen Raw Material atau
Baja ST 60 yang sudah dikarburising denganSoda Ash atau Sodium
Carbonat, Specimen Raw Material atau Baja ST 60 yang sudah
dikarburising dengan Arang Kayu Sengon dan Specimen Raw Material
atau Baja ST 60 yang sudah dikarburising denganArang Kayu Jati
Kesimpulan
Setelah melakukan analisis data hasil pengamatan Struktur Mikro
dengan Alat Interved Metallurgical Microscope dan Uji Kekerasan dengan
Metode Mikro Brinell dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Jumlah unsur mangan (Mn) sebagai paduan khusus pada
material tersebut