TUGAS AKHIR Penelitian Terhadap Bantalan Poros Kereta yang Dikarburising dengan Arang Kayu Mahoni, Arang Tempurung Kelapa dan Arang Sekam Padi Menggunakan Pemanasan Konvensional.
TUGAS AKHIR
PENELITIAN TERHADAP BANTALAN POROS
KERETA YANG DIKARBURISING DENGAN ARANG
KAYU MAHONI, ARANG TEMPURUNG KELAPA
DAN ARANG SEKAM PADI MENGGUNAKAN
PEMANASAN KONVENSIONAL
Diajukan untuk Memenuhi Tugas dan Syarat-Syarat Guna Memperoleh
Gelaer Sarjana Teknik Jurusan Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun :
YOGI KUNCORO
NIM : D.200.03.0028
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
September 2013
i
ii
iii
iv
v
MOTTO
Jangan pernah melunak pada kehidupan ini karena kehidupan ini
akan keras kepada anda, mengeraslah pada kehidupan ini maka
kehidupan ini akan melunak kepada anda
( Andri Wongso)
“Kegagalan adalah peluang untuk memulai lebih pintar”
(Henry Ford)
“Kesempatan akan didapat oleh setiap orang, tetapi tidak sekalipun
mereka menggunakanya”
(Lee Kong Chian)
“Lebih baik mencoba tantangan, mencari kemenangan besar
walaupun dihantui kegagalan, dari pada duduk bengong seperti
orang tidak bersemangat yang tidak gembira dan menderita karena
hidup dalam dunia yang tidak mengenal menang atau kalah”
(Theodore Roosevelt)
Kamu Pasti Bisa Jika Kamu Berfikir Kamu Bisa
(Penulis)
vi
PENELITIAN TERHADAP BANTALAN POROS KERETA YANG
DIKARBURISING DENGAN ARANG KAYU MAHONI, ARANG
TEMPURUNG KELAPA DAN ARANG SEKAM PADI MENGGUNAKAN
PEMANASAN KONVENSIONAL
Yogi Kuncoro, Bibit Sugito, Pramuko Ilmu Purbo
Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan, Kartasura
Email : Sangmilioner99@gmail.com
ABSTRAKSI
Karbursing merupakan salah satu proses laku panas untuk
meningkatkan kekerasan permukaan pada bantalan poros kereta. Tujuan
dari penelitian ini adalah untuk mengetahui komposisi kimia, struktur mikro
kekerasan brinell dan mengetahui difusi karbon pada bantalan poros
kereta dengan menggunakan pemanasan konvensional.
Metode penelitian yang digunakan dalam pengujian bantalan poros
kereta adalah pengujian komposisi kimia, pengujian struktur mikro dan
pengujian kekerasan brinell pada raw material sebanyak 1 buah
specimen. Kemudian dilanjutkan proses karburising dengan penambahan
3 unsur karbon yaitu arang kayu mahoni, arang tempurung kelapa dan
arang sekam padi. 6 buah specimen untuk pengujian struktur mikro dan 3
buah specimen untuk pengujian kekerasan brinell.
Hasil analisis dari pengujian komposisi kimia diketahui unsur yang
dominan adalah Mangan (Mn) = 0,636%. Pada pengujian struktur mikro
bantalan poros kereta terdiri dari fasa ferrit dan perlit, sebelum dan
sesudah proses karburising. Hasil pengujian kekerasan pada semua
pengujian mempunyai peningkatan kekerasan setelah proses karburising,
harga kekerasan yang tertinggi pada arang tempurung kelapa dengan
kenaikan 48,1% dengan nilai 242,9 HBN. Pengujian difusi menunjukkan
bahwa proses carburizing dengan menggunakan tempurung kelapa
mengalami pemasukan karbon yang paling besar yaitu sebesar 0,22 µm.
Kata kunci: Bantalan poros kereta, karburising, arang kayu mahoni,
arang tempurung kelapa, arang sekam padi
vii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Dengan mengucap puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala
rahmat, hidayah dan inayah-NYA, sehingga penulis dapat menyelesaikan
Tugas Akhir ini.
Tugas Akhir ini disusun guna memenuhi syarat untuk memperoleh
gelar
Sarjana
Teknik
pada
Jurusan
Teknik
Mesin
Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
Pada penyusunan Tugas akhir ini, penulis mengambil judul
“Penelitian Terhadap Bantalan Poros Kereta yang Dikarburising dengan
Arang Kayu Mahoni, Arang Tempurung Kelapa dan Arang Sekam Padi
Menggunakan Pemanasan Konvensional”. Dalam penyusunan Tugas
Akhir ini, penulis mendapat saran, bantuan, dan bimbingan dari berbagai
pihak. Oleh karena itu pada kesempatan yang baik ini penulis ingin
mengucapkan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya, kepada yang
terhormat :
1. Bapak Ir. Agus Riyanto, SR, MT., selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Ir. Sartono Putro, MT., selaku Ketua Jurusan Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Bapak Ir. Bibit Sugito, MT., selaku Dosen Pembimbing Utama
yang
dengan
ikhlas
meluangkan
viii
banyak
waktu
guna
memberikan saran serta arahan dalam penyelesaian Tugas
Akhir ini dengan sangat baik, teliti, sabar serta ramah.
4. Bapak Ir. Pramuko
IP,
MT.,
selaku
Dosen
Pembimbing
Pendamping, dengan segala kesabarannya telah bersedia
memberikan ilmu,
pengalaman dan bimbingan yang sangat
berguna.
5. Bapak Ir. Sunardi Wiyono, MT., selaku Pembimbing Akademik
penulis yang dengan sabar mengarahkan studi selama di UMS.
6. Bu Dewi Selaku Pembimbing penelitian diLab D3 UGM.
7. Ibu dan keluarga tercinta yang telah memberikan dukungan
moral,
spiritual
dan
material
sehingga
penulis
dapat
menyelesaikan tugas akhir ini.
8. Teman-teman seperjuangan yang telah turut memberikan
semangat untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Dengan segala kerendahan hati penyusun tugas akhir ini masih
jauh dari kesempurnaan karena keterbatasan yang dimiliki penulis. Untuk
itu
segala kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan dari
pembaca. Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi penyusun
pribadi khususnya dan para pembaca pada umumnya.
Wassalamualaikum Wr. Wb.
Surakarta,
September 2013
Penulis
ix
DAFTAR ISI
Halaman Judul .......................................................................................
i
Pernyataan Keaslian Skripsi ...................................................................
ii
Halaman Persetujuan .............................................................................
iii
Halaman Pengesahan ............................................................................
iv
Lembar Soal Tugas Akhir .........................................................................
v
Halaman Motto .......................................................................................
vi
abstraksi .................................................................................................
vii
Kata Pengantar ......................................................................................
viii
Daftar Isi .................................................................................................
x
Daftar Gambar ........................................................................................
xii
Daftar Tabel ............................................................................................
xiv
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN ....................................................................
1
1.1. Latar Belakang ................................................................
1
1.2. Tujuan Penelitian ...........................................................
3
1.3. Manfaat Penelitian ...........................................................
4
1.4. Batasan Masalah ...........................................................
4
TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI ....................
6
2.1. Kajian Pustaka ................................................................
6
2.2. Landasan Teori
2.2.1. Baja ......................................................................
7
2.2.2. Baja Karbon ..........................................................
7
2.2.3. Klasifikasi Baja Karbon .........................................
9
2.2.4. Perlakuan Panas ...................................................
10
2.2.5. Pengerasan Permukaan .......................................
14
2.2.6. Proses Karburisasi ................................................
16
2.2.7. Teori Difusi ...........................................................
17
2.2.8. Diagram Kesetimbangan Sistem Besi Karbon .......
22
2.2.9. Uji Komposisi Kimia (Standar ASTM E 415) ..........
27
x
BAB III
2.2.10.Uji Struktur Mikro Standar ASTM E 3) ..................
28
2.2.11. Uji Kekerasan Brinell ...........................................
34
METODE PELAKSANAAN .....................................................
37
3.1. Rancangan Penelitian .....................................................
37
3.1.1.Pemilihan Bahan ....................................................
38
3.1.2. Penyiapan Tempat Karburising .............................
39
3.1.3. Pembuatan Bubuk Arang ......................................
39
3.1.4. Pembuatan Spesimen ...........................................
40
3.1.5. Mencampur Arang Kayu Mahoni, Arang Tempurung
BAB IV
Kelapa dan Arang Sekam Padi dengan Raw Material ....
41
3.1.6. Proses Karburising ................................................
41
3.1.7. Menguji Specimen Hasil Karburising ......................
41
3.2. Bahan dan alat .................................................................
42
3.2.1. Bahan Penelitian ....................................................
42
3.2.2. Peralatan Penelitian ...............................................
44
3.3. Instalasi Penelitian ...........................................................
49
3.4. Instalasi Pengujian ..........................................................
50
3.4.1. Uji Komposisi Kimia ...............................................
51
3.4.2. Uji Struktur Mikro ...................................................
51
3.4.3. Uji Kekerasan ........................................................
52
3.5. Sampel .............................................................................
53
3.6. Lokasi Penelitian ..............................................................
54
3.7. Prosedur Penelitian ..........................................................
54
3.8. Rancangan Analisis Data .................................................
60
HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................
62
4.1. Pengujian Komposisi Kimia ............................................
62
4.1.1. Pembahasan Pengujian Komposisi Kimia .............
63
4.2. Pengujian Struktur Mikro ..................................................
63
4.2.1. Pembahasan Pengujian Struktur Mikro .................
65
4.3. Hasil Pengujian Kekerasan .............................................
66
4.3.1. Pembahasan Pengujian Kekerasan ......................
71
4.4. Hasil Pengujian Difusi ......................................................
72
xi
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................
76
5.1. Kesimpulan ....................................................................
76
5.2. Saran-Saran .....................................................................
77
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Isothermal transformation diagram for 0,2 C; 0,9% Mn
steel.................................................................................... 11
Gambar 2.2
1Continuous cooling transformation diagram. .................... 12
Gambar 2.3
Pegerakan atom dengan energi aktifasi ............................. 18
Gambar 2.4
Larutan difusi substitusi...................................................... 19
Gambar 2.5
Larutan difusi interstisi........................................................ 19
Gambar 2.6
Diagram kesetimbangan Besi Karbon (Fe-C)..................... 21
Gambar 2.7
Diagram Fasa (Fe-Mn) ....................................................... 23
Gambar 2.8
Metoda pemilihan lokasi pengujian .................................... 31
Gambar 2.9
Prinsip uji kekerasan brinell................................................ 36
Gambar 3.1
Diagram Alir Penelitian ....................................................... 37
Gambar 3.2
Material dasar (raw material).............................................. 38
Gambar 3.3
Potongan material untuk specimen .................................... 40
Gambar 3.4
Arang kayu mahoni, arang sekam padi dan arang
tempurung kelapa ............................................................. 43
Gambar 3.5
Gerabah dari tanah liat ....................................................... 44
Gambar 3.6
Alat Digital Thermocouple Thermometertype KW06-283. .. 45
Gambar 3.7
Dapur Konvensional ........................................................... 46
Gambar 3.8
Mesin pemotong (metacut)................................................. 46
Gambar 3.9
Mesin Poles (Grinder-Polisher) .......................................... 47
Gambar 3.10 Penjepit .............................................................................. 47
Gambar 3.11 Tanah liat ........................................................................... 48
Gambar 3.12 Autosol ............................................................................... 48
Gambar 3.13 Skema Penelitian ............................................................... 49
Gambar 3.14 Optical emission spectrometer ........................................... 51
Gambar 3.15 Inverted metallurgical microscope ...................................... 52
Gambar 3.16 Micro hardness tester ........................................................ 53
Gambar 4.1
Struktur mikro material dasar baja karbon sedang (raw
material) dengan pembesaran 200 x.................................. 63
xiii
Gambar 4.2
Struktur mikro baja karbon sedang dengan karbon arang
kayu mahoni dengan pembesaran 200 x .......................... 64
Gambar 4.3
Struktur mikro baja karbon sedang dengan karbon arang
tempurung kelapa dengan pembesaran 200 x .................. 64
Gambar 4.4
Struktur mikro baja karbon sedang dengan karbon arang
sekam padi dengan pembesaran 200 x ............................ 65
Gambar 4. 5
Perhitungan difusi karbon setelah proses karburising
dengan sumber karbon arang kayu mahoni. ...................... 73
Gambar 4.6
Perhitungan difusi karbon setelah proses karburising
dengan sumber karbon arang tempurung kelapa. .............. 74
Gambar 4.7
Perhitungan difusi karbon setelah proses karburising
dengan sumber karbon arang sekam padi. ........................ 75
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1
Jumlah specimen (sampel) ................................................ 53
Tabel 4.1
Hasil uji komposisi kimia raw material ................................ 62
Tabel 4.3.1
Hasil uji kekerasan brinell Baja raw material ...................... 66
Tabel 4.3.2
Hasil uji kekerasan brinell baja karburising dengan
specimen arang kayu mahoni ............................................ 67
Tabel 4.3.3
Hasil uji kekerasan brinell baja karburising dengan
specimen arang tempurung kelapa .................................... 68
Tabel 4.3.4
Hasil uji kekerasan brinell baja karburising dengan
specimen arang sekam padi. ............................................. 69
Tabel 4. 3. 5 Perbandingan Hasil Uji Kekerasan Brinell Rata-rata Raw
Material, Arang Kayu Mahoni, Arang Tempurung Kelapa
dan Arang Sekam Padi. ..................................................... 70
xv
PENELITIAN TERHADAP BANTALAN POROS
KERETA YANG DIKARBURISING DENGAN ARANG
KAYU MAHONI, ARANG TEMPURUNG KELAPA
DAN ARANG SEKAM PADI MENGGUNAKAN
PEMANASAN KONVENSIONAL
Diajukan untuk Memenuhi Tugas dan Syarat-Syarat Guna Memperoleh
Gelaer Sarjana Teknik Jurusan Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun :
YOGI KUNCORO
NIM : D.200.03.0028
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
September 2013
i
ii
iii
iv
v
MOTTO
Jangan pernah melunak pada kehidupan ini karena kehidupan ini
akan keras kepada anda, mengeraslah pada kehidupan ini maka
kehidupan ini akan melunak kepada anda
( Andri Wongso)
“Kegagalan adalah peluang untuk memulai lebih pintar”
(Henry Ford)
“Kesempatan akan didapat oleh setiap orang, tetapi tidak sekalipun
mereka menggunakanya”
(Lee Kong Chian)
“Lebih baik mencoba tantangan, mencari kemenangan besar
walaupun dihantui kegagalan, dari pada duduk bengong seperti
orang tidak bersemangat yang tidak gembira dan menderita karena
hidup dalam dunia yang tidak mengenal menang atau kalah”
(Theodore Roosevelt)
Kamu Pasti Bisa Jika Kamu Berfikir Kamu Bisa
(Penulis)
vi
PENELITIAN TERHADAP BANTALAN POROS KERETA YANG
DIKARBURISING DENGAN ARANG KAYU MAHONI, ARANG
TEMPURUNG KELAPA DAN ARANG SEKAM PADI MENGGUNAKAN
PEMANASAN KONVENSIONAL
Yogi Kuncoro, Bibit Sugito, Pramuko Ilmu Purbo
Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan, Kartasura
Email : Sangmilioner99@gmail.com
ABSTRAKSI
Karbursing merupakan salah satu proses laku panas untuk
meningkatkan kekerasan permukaan pada bantalan poros kereta. Tujuan
dari penelitian ini adalah untuk mengetahui komposisi kimia, struktur mikro
kekerasan brinell dan mengetahui difusi karbon pada bantalan poros
kereta dengan menggunakan pemanasan konvensional.
Metode penelitian yang digunakan dalam pengujian bantalan poros
kereta adalah pengujian komposisi kimia, pengujian struktur mikro dan
pengujian kekerasan brinell pada raw material sebanyak 1 buah
specimen. Kemudian dilanjutkan proses karburising dengan penambahan
3 unsur karbon yaitu arang kayu mahoni, arang tempurung kelapa dan
arang sekam padi. 6 buah specimen untuk pengujian struktur mikro dan 3
buah specimen untuk pengujian kekerasan brinell.
Hasil analisis dari pengujian komposisi kimia diketahui unsur yang
dominan adalah Mangan (Mn) = 0,636%. Pada pengujian struktur mikro
bantalan poros kereta terdiri dari fasa ferrit dan perlit, sebelum dan
sesudah proses karburising. Hasil pengujian kekerasan pada semua
pengujian mempunyai peningkatan kekerasan setelah proses karburising,
harga kekerasan yang tertinggi pada arang tempurung kelapa dengan
kenaikan 48,1% dengan nilai 242,9 HBN. Pengujian difusi menunjukkan
bahwa proses carburizing dengan menggunakan tempurung kelapa
mengalami pemasukan karbon yang paling besar yaitu sebesar 0,22 µm.
Kata kunci: Bantalan poros kereta, karburising, arang kayu mahoni,
arang tempurung kelapa, arang sekam padi
vii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Dengan mengucap puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala
rahmat, hidayah dan inayah-NYA, sehingga penulis dapat menyelesaikan
Tugas Akhir ini.
Tugas Akhir ini disusun guna memenuhi syarat untuk memperoleh
gelar
Sarjana
Teknik
pada
Jurusan
Teknik
Mesin
Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
Pada penyusunan Tugas akhir ini, penulis mengambil judul
“Penelitian Terhadap Bantalan Poros Kereta yang Dikarburising dengan
Arang Kayu Mahoni, Arang Tempurung Kelapa dan Arang Sekam Padi
Menggunakan Pemanasan Konvensional”. Dalam penyusunan Tugas
Akhir ini, penulis mendapat saran, bantuan, dan bimbingan dari berbagai
pihak. Oleh karena itu pada kesempatan yang baik ini penulis ingin
mengucapkan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya, kepada yang
terhormat :
1. Bapak Ir. Agus Riyanto, SR, MT., selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Ir. Sartono Putro, MT., selaku Ketua Jurusan Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Bapak Ir. Bibit Sugito, MT., selaku Dosen Pembimbing Utama
yang
dengan
ikhlas
meluangkan
viii
banyak
waktu
guna
memberikan saran serta arahan dalam penyelesaian Tugas
Akhir ini dengan sangat baik, teliti, sabar serta ramah.
4. Bapak Ir. Pramuko
IP,
MT.,
selaku
Dosen
Pembimbing
Pendamping, dengan segala kesabarannya telah bersedia
memberikan ilmu,
pengalaman dan bimbingan yang sangat
berguna.
5. Bapak Ir. Sunardi Wiyono, MT., selaku Pembimbing Akademik
penulis yang dengan sabar mengarahkan studi selama di UMS.
6. Bu Dewi Selaku Pembimbing penelitian diLab D3 UGM.
7. Ibu dan keluarga tercinta yang telah memberikan dukungan
moral,
spiritual
dan
material
sehingga
penulis
dapat
menyelesaikan tugas akhir ini.
8. Teman-teman seperjuangan yang telah turut memberikan
semangat untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Dengan segala kerendahan hati penyusun tugas akhir ini masih
jauh dari kesempurnaan karena keterbatasan yang dimiliki penulis. Untuk
itu
segala kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan dari
pembaca. Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi penyusun
pribadi khususnya dan para pembaca pada umumnya.
Wassalamualaikum Wr. Wb.
Surakarta,
September 2013
Penulis
ix
DAFTAR ISI
Halaman Judul .......................................................................................
i
Pernyataan Keaslian Skripsi ...................................................................
ii
Halaman Persetujuan .............................................................................
iii
Halaman Pengesahan ............................................................................
iv
Lembar Soal Tugas Akhir .........................................................................
v
Halaman Motto .......................................................................................
vi
abstraksi .................................................................................................
vii
Kata Pengantar ......................................................................................
viii
Daftar Isi .................................................................................................
x
Daftar Gambar ........................................................................................
xii
Daftar Tabel ............................................................................................
xiv
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN ....................................................................
1
1.1. Latar Belakang ................................................................
1
1.2. Tujuan Penelitian ...........................................................
3
1.3. Manfaat Penelitian ...........................................................
4
1.4. Batasan Masalah ...........................................................
4
TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI ....................
6
2.1. Kajian Pustaka ................................................................
6
2.2. Landasan Teori
2.2.1. Baja ......................................................................
7
2.2.2. Baja Karbon ..........................................................
7
2.2.3. Klasifikasi Baja Karbon .........................................
9
2.2.4. Perlakuan Panas ...................................................
10
2.2.5. Pengerasan Permukaan .......................................
14
2.2.6. Proses Karburisasi ................................................
16
2.2.7. Teori Difusi ...........................................................
17
2.2.8. Diagram Kesetimbangan Sistem Besi Karbon .......
22
2.2.9. Uji Komposisi Kimia (Standar ASTM E 415) ..........
27
x
BAB III
2.2.10.Uji Struktur Mikro Standar ASTM E 3) ..................
28
2.2.11. Uji Kekerasan Brinell ...........................................
34
METODE PELAKSANAAN .....................................................
37
3.1. Rancangan Penelitian .....................................................
37
3.1.1.Pemilihan Bahan ....................................................
38
3.1.2. Penyiapan Tempat Karburising .............................
39
3.1.3. Pembuatan Bubuk Arang ......................................
39
3.1.4. Pembuatan Spesimen ...........................................
40
3.1.5. Mencampur Arang Kayu Mahoni, Arang Tempurung
BAB IV
Kelapa dan Arang Sekam Padi dengan Raw Material ....
41
3.1.6. Proses Karburising ................................................
41
3.1.7. Menguji Specimen Hasil Karburising ......................
41
3.2. Bahan dan alat .................................................................
42
3.2.1. Bahan Penelitian ....................................................
42
3.2.2. Peralatan Penelitian ...............................................
44
3.3. Instalasi Penelitian ...........................................................
49
3.4. Instalasi Pengujian ..........................................................
50
3.4.1. Uji Komposisi Kimia ...............................................
51
3.4.2. Uji Struktur Mikro ...................................................
51
3.4.3. Uji Kekerasan ........................................................
52
3.5. Sampel .............................................................................
53
3.6. Lokasi Penelitian ..............................................................
54
3.7. Prosedur Penelitian ..........................................................
54
3.8. Rancangan Analisis Data .................................................
60
HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................
62
4.1. Pengujian Komposisi Kimia ............................................
62
4.1.1. Pembahasan Pengujian Komposisi Kimia .............
63
4.2. Pengujian Struktur Mikro ..................................................
63
4.2.1. Pembahasan Pengujian Struktur Mikro .................
65
4.3. Hasil Pengujian Kekerasan .............................................
66
4.3.1. Pembahasan Pengujian Kekerasan ......................
71
4.4. Hasil Pengujian Difusi ......................................................
72
xi
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................
76
5.1. Kesimpulan ....................................................................
76
5.2. Saran-Saran .....................................................................
77
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Isothermal transformation diagram for 0,2 C; 0,9% Mn
steel.................................................................................... 11
Gambar 2.2
1Continuous cooling transformation diagram. .................... 12
Gambar 2.3
Pegerakan atom dengan energi aktifasi ............................. 18
Gambar 2.4
Larutan difusi substitusi...................................................... 19
Gambar 2.5
Larutan difusi interstisi........................................................ 19
Gambar 2.6
Diagram kesetimbangan Besi Karbon (Fe-C)..................... 21
Gambar 2.7
Diagram Fasa (Fe-Mn) ....................................................... 23
Gambar 2.8
Metoda pemilihan lokasi pengujian .................................... 31
Gambar 2.9
Prinsip uji kekerasan brinell................................................ 36
Gambar 3.1
Diagram Alir Penelitian ....................................................... 37
Gambar 3.2
Material dasar (raw material).............................................. 38
Gambar 3.3
Potongan material untuk specimen .................................... 40
Gambar 3.4
Arang kayu mahoni, arang sekam padi dan arang
tempurung kelapa ............................................................. 43
Gambar 3.5
Gerabah dari tanah liat ....................................................... 44
Gambar 3.6
Alat Digital Thermocouple Thermometertype KW06-283. .. 45
Gambar 3.7
Dapur Konvensional ........................................................... 46
Gambar 3.8
Mesin pemotong (metacut)................................................. 46
Gambar 3.9
Mesin Poles (Grinder-Polisher) .......................................... 47
Gambar 3.10 Penjepit .............................................................................. 47
Gambar 3.11 Tanah liat ........................................................................... 48
Gambar 3.12 Autosol ............................................................................... 48
Gambar 3.13 Skema Penelitian ............................................................... 49
Gambar 3.14 Optical emission spectrometer ........................................... 51
Gambar 3.15 Inverted metallurgical microscope ...................................... 52
Gambar 3.16 Micro hardness tester ........................................................ 53
Gambar 4.1
Struktur mikro material dasar baja karbon sedang (raw
material) dengan pembesaran 200 x.................................. 63
xiii
Gambar 4.2
Struktur mikro baja karbon sedang dengan karbon arang
kayu mahoni dengan pembesaran 200 x .......................... 64
Gambar 4.3
Struktur mikro baja karbon sedang dengan karbon arang
tempurung kelapa dengan pembesaran 200 x .................. 64
Gambar 4.4
Struktur mikro baja karbon sedang dengan karbon arang
sekam padi dengan pembesaran 200 x ............................ 65
Gambar 4. 5
Perhitungan difusi karbon setelah proses karburising
dengan sumber karbon arang kayu mahoni. ...................... 73
Gambar 4.6
Perhitungan difusi karbon setelah proses karburising
dengan sumber karbon arang tempurung kelapa. .............. 74
Gambar 4.7
Perhitungan difusi karbon setelah proses karburising
dengan sumber karbon arang sekam padi. ........................ 75
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1
Jumlah specimen (sampel) ................................................ 53
Tabel 4.1
Hasil uji komposisi kimia raw material ................................ 62
Tabel 4.3.1
Hasil uji kekerasan brinell Baja raw material ...................... 66
Tabel 4.3.2
Hasil uji kekerasan brinell baja karburising dengan
specimen arang kayu mahoni ............................................ 67
Tabel 4.3.3
Hasil uji kekerasan brinell baja karburising dengan
specimen arang tempurung kelapa .................................... 68
Tabel 4.3.4
Hasil uji kekerasan brinell baja karburising dengan
specimen arang sekam padi. ............................................. 69
Tabel 4. 3. 5 Perbandingan Hasil Uji Kekerasan Brinell Rata-rata Raw
Material, Arang Kayu Mahoni, Arang Tempurung Kelapa
dan Arang Sekam Padi. ..................................................... 70
xv