TUGAS AKHIR Analisis Sifat Fisis dan Mekanis Roda Gigi Reducer Sebelum dan Sesudah Dicarburizing.
TUGAS AKHIR
ANALISIS SIFAT FISIS DAN MEKANIS RODA GIGI
REDUCER SEBELUM DAN SESUDAH DI CARBURIZING
NASKAH PUBLIKASI
Penguji :
Ir. Bibit Sugito, MT
M. Alfatih Hendrawan, ST, MT
Wijianto, ST, MEngSc
Disusun Oleh:
WAWAN ENDRO PRASETYO
NIM : D 200 05 0133
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
MARET 2012
ANALISIS SIFAT FISIS DAN MEKANIS RODA GIGI
REDUZER SEBELUM DAN SESUDAH DI CARBURIZING
Wawan Endro Prasetyo , Bibit Sugito, Muh. Alfatih Hehdrawan
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan, Kartasura Telp. (0271) 715448
e-mail : whaone_sinyo@yahoo.co.id
ABSTRAKSI
Untuk meningkatkan kekerasan pada roda gigi reducer ini
dilakukan proses carburizing. Tujuan dari penelitian ini adalah,
mengetahui kandungan komposisi kimia, membandingkan sruktur mikro,
membandingkan kekerasan, dan mengetahui difusi karbon pada roda gigi
cacing silindris dan batang cacing merk TKB, CEA,CCM sebelum dan
sesudah dicarburizing.
Pada penelitian ini spesimen dicarburizing dengan menggunakan
pack carburizing (karburasi padat) yaitu wadah diisi dengan arang kayu
yang sudah dicampur dengan barium carbonat yang mana spesimen
diletakkan ditengah, wadah ditutup rapat dengan memberikan tanah liat
diatas tutupnya supaya tidak ada udara yang masuk kemudian baru
dipanaskan dengan suhu 950 ºC, dengan variasi waktu 1 jam, 2 jam dan 3
jam yang kemudian didinginkan dengan cara yang lambat. Setelah proses
carburizing selesai lalu spesimen diuji sruktur mikro, kekerasan, dan difusi
karbon.
Hasil analisis dari pengujuian komposisi kimia pada batang cacing
untuk semua merk menujukkan unsur paduan paling dominan Mangan
sedangkan
(Mn), dengan nilai presentase terendah yaitu merk 0.7100
roda gigi silindris untuk semua merk menunjukkan kandungan karbon (C),
dengan nilai presentasenya terendah 3.7225 . Pada pengujian struktur
mikro batang cacing untuk semua merk terdiri dari fasa ferit dan perlit,
sebelum dan sesudah carburizing. Kemudian stuktur mikro pada roda gigi
cacing silindris terdiri dari ferrit, perlit dan grafit. Hasil pengujian kekerasan
pada batang cacing dan rosa gigi cacing silindris untuk semua merk
mempunyai peningkatan kekerasan setelah proses carburizing. Karena
pada seluruh spesimen roda gigi cacing silindris semakin lamanya waktu
penahanan semakin lunak. Pengujian difusi menunjukkan bahwa semakin
tingginya suhu dan lamanya waktu penahanan, maka ketebalan difusi
karbon akan semakin besar.
Kata kunci : roda gigi reducer, Pack carburizing, Difusi.
Latar Belakang
Baja sering digunakan pada pembuatan elemen-elemen mesin sampai
sekarang, dikarenakan sifatnya yang keras, kuat dan ulet. Salah satunya
roda gigi yang merupakan komponen yang sangat penting pada mesin
produksi atau perkakas yang belum tergantikan sampai sekarang.
Untuk mempertahankan kwalitas supaya lebih awet atau tahan lebih
lama pada roda gigi tersebut maka diperlukan permukaan yang keras dan inti
yang liat, yaitu dengan proses carburizing. Dimana media carburizing dapat
berupa padat, cair, ataupun gas.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian tugas akhir ini adalah:
1. Mengetahui kandungan unsur kimia pada spesimen.
2. Mengetahui perubahan sturuktur mikro yang ada pada spesimen.
3. Membandingkan harga kekerasan pada spesimen.
4. Mengetahui difusi karbon pada spesimen sesudah dicarburizing.
Batasan Masalah
Karena penelitian ini banyak kajian yang diungkap maka agar lebih
focus penelitian dibatasi permasalahannya sebagai berikut :
1. Material yang digunakan adalah roda gigi pinion pada reducer dengan
merk TKB, CEA, CCM.
2. Proses perlakuan bahan dengan mengguakan carburizing dengan
waktu tahan 1 jam, 2 jam dan 3 jam.
Tinjauan Pustaka
Arif Nugroho (2002) dengan judul pengaruh carburizing arang kayu jati
dan arang cangkang kelapa dengan austempering pada mild steel ( baja
lunak ) produk pengecoran terhadap sifat fisis dan mekanis. Dengan suhu
925 dan waktu tahan 8 jam dihasilkan peningkatan kekerasan setelah
proses carburizing dimana harga kekerasan raw material yang semula 181.4
VHN menjadi 400.72 VHN untuk arang kayu jati dan 352.88 VHN untuk arang
tempurung kelapa.
Deny Rianggoro (2002) dengan judul pengaruh carburizing pada mild
steel (baja lunak) produk pengecoran dengan menggunukan arang kayu jati
dengan waktu tahan 3 jam, 4 jam, 7 jam dengan austempering terhadap sifat
fisis dan mekanis. Dihasilkan setelah mengalami proses carburizing harga
rata-rata kekerasan mengalami kenaikan dan pada pengujian ketebalan difusi
menunjukkan semakin lama waktu penahanan suhu carburizing (925 ºC),
maka ketebalan difusi karbon semakain besar.
Yoshrizal Hary Y (2005) dengan judul analisis pengerasan permukaan
baja karbon rendah dengan metode carburizing dengan waktu tahan 3 jam, 4
jam, 5 jam. Dihasilkan setelah mengalami proses carburizing nilai keausan
dan kekerasan mengalami kenaikan.
LANDASAN TEORI
1. Klasifikasi Baja Karbon
Baja karbon adalah paduan antara unsur besi (Fe) dan unsur karbon (C),
meskipun ada unsur-unsur lain yang terkandung didalamnya antara lain Ni,
Mn, Si, P, S, dan lainnya. Baja karbon dapat dikelompokkan menjdi 3
macam, yaitu :
a. Baja karbon rendah
Mempunyai kadar karbon 0.3 .
b. Baja karbon sedang
Mempunyai kadar karbon antara 0.3-0.7
c. Baja karbon tinggi
Mempunyai kadar karbon 0.7
2. Pengaruh Unsur Paduan pada Baja :
Karbon (C)
Khrom (Cr)
Mangan (Mn)
Silicon (Si)
Kobalt (Co)
Nikel (Ni)
Molibdium (Mo)
Vanadium (V)
Titanium (Ti)
Aluminium (Al)
3. Sifat Fisis baja
Sifat fisis suatu bahan adalah keadaan logam apabila mengalami peristiwa
fisika dan berkaitan dengan karakteristik material yang bersangkutan.Sifat
fisis ini antara lain :
a. komposisi kimia
b. struktur mikro
c. titik cair / leleh
4. Sifat Mekanis baja
Sifat mekanik bahan adalah kemampuan bahan untuk menahan beban
yang dikenakan pada bahan, sifat ini misalnya meliputi :
a. Keuletan/Keliatan (ductility)
b. Kekuatan tarik
c. Ketangguhan (Thoughness)
d. Kekerasan (hardness)
e. Deformasi
5. Carburizing
Karbonisasi adalah proses memanaskan bahan samapai diatas sukritis
yaitu 900 ºC – 950 ºC dalam lingkungan yang menyerahkan karbon lalu
dibiarkan beberapa lamanya pada suhu tersebut dan kemudian didinginkan
(beumer, 1980:37). Karbonisasi dapat dilakukan dengan 3 cara, yaitu :
a. Karbonisasi padat
b. Karbonisasi cair
c. Karbonisasi gas
METODE PENELITIAN
Mulai
Studi literature dan standard pengujian
Persiapan spesimen
Uji Komposisi Kimia
Spesimen untuk
dicarburizing
Spesimen raw material
Carburizing
Waktu Tahan
1 jam
Uji Struktur
Mikro
Carburizing
Waktu
Tahan 2 Jam
Uji
Kekerasan
Data Hasil Penelitian
Analisa Data
Kesimpulan
Selesai
Caburizing
Waktu
Tahan 3 Jam
Uji Difusi
1. Bahan Penelitian
Bahan yang digunaka dalam penelitian ini adalah roda gigi reducer
dengan tiga merk yaitu TKB, CEA, dan CCM yang diambil dari mesin
reducer.
2. Alat Penelitian
a. Alat bantu
Alat Pemotong
Pemotongan dilakukan dengan menggunakan dua alat potong (gergaji
besi tangan dan mesin).
Amplas
Amplas berguna untuk menghaluskan permukaan amplas yang
digunakan nomor ukuran 400, 800, 1000, 1200 dan 2000.
Bahan Etsa
Untuk megetsa atau mengikis secara terkendali permukaan logam
sebelum dilihat dengan mikroskop, berupa HCL 2,5% untuk baja.
Alat-alat lain
Auotosol, pensil, mistar, spidol, kertas dan jangka sorong.
b. Alat Uji Komposisi Kimia
(Standar ASTM E 415)
c. Alat Uji Struktur Mikro (Standar ASTM E 3)
d. Alat Uji Kekerasan (Standar ASTM E 92)
e. Alat uji Perlakuan Panas
1. Sampel pengujian
a. Pengujian komposisi kimia
Gambar 2. Spesimen pengujian komposisi kimia pada roda gigi cacing silindris dan batang
cacing merk TKB, CEA, CCM.
b. Pengujian struktur mikro dan kekerasan (raw matrial)
Gambar 3. Spesimen pengujian struktur mikro dan kekerasan roda gigi cacing silindris dan
batang cacing merk TKB, CEA, CCM.
c. Pengujian struktur mikro dan kekerasan setelah proses carburizing
Gambar 4. Spesimen pengujian struktur mikro dan kekerasan roda gigi cacing silindris dan
batang cacing merk TKB.
d. Pengujian struktur mikro dan kekerasan setelah proses carburizing.
Gambar 5. Spesimen pengujian struktur mikro dan kekerasan roda gigi cacing silindris dan
batang cacing merk CEA.
e. Pengujian struktur mikro dan kekerasan setelah proses carburizing.
Gambar 6. Spesimen pengujian struktur mikro dan kekerasan roda gigi cacing silindris dan
batang cacing merk CCM.
HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Pangujian komposoisi kimia
Tabel 1. Tabel komposisi kimia batang cacing merk TKB.
Unsur
Ferro (Fe)
Mangan (Mn)
Karbon (C)
Silikon (Si)
Sulfur (S)
(%)
98.13
0.954
0.4293
0.2525
0.0839
Tabel 2. Tabel komposisi kimiabatang cacing merk CEA.
Unsur
Ferro (Fe)
Mangan (Mn)
Chrom (Cr)
Karbon (C)
Silicon (S)
(%)
97.11
0.9225
0.9016
0.5454
0.2676
Tabel 3. Tabel uji komposisi kimia batang cacing merk CCM
Unsur
Ferro (Fe)
Mangan (Mn)
Copper (Cu)
Karbon (C)
Silikon (Si)
(%)
97.77
0.71
0.4581
0.4494
0.2196
Tabel 4. Tabel uji komposisi kimia roda gigi cacing silindris merk TKB
Unsur
Ferro (Fe)
Karbon (C)
Silikon (Si)
Mangan (Mn)
Posfor (P)
(%)
92.37
4.4182
2.3695
0.3925
0.1085
Tabel 5. Tabel uji komposisi kimia roda gigi cacing silindris merk CEA
Unsur
Ferro (Fe)
Karbon (C)
Silikon (Si)
Mangan (Mn)
Posfor (P)
(%)
92.65
4.9736
1.7283
0.3668
0.0703
Tabel 6. Tabel uji komposisi kimia roda gigi cacing silindris merk CCM
Unsur
Ferro (Fe)
Karbon (C)
Silikon (Si)
Mangan (Mn)
Posfor (P)
(%)
93.47
3.7225
1.9491
0.4413
0.078
Untuk hasil komposisi kimia roda gigi cacing silindris pada semua merk
didapatkan unsur paduan paling besar presentasenya adalah karbon (C) di
bandingkan unsur paduan lainya yaitu dengan nilai rata-rata terendah adalah
3.7225 %. Maka tergolong besi cor. Sedangkan untuk batang cacing pada
semua merk unsur paduan mangan (Mn) mempunyai persentase paling
tinggi dibanding unsur lainya yaitu dengan nilai rata-rata terendah adalah
0.7100 %. Maka tergolong baja mangan.
1. Hasil Pengujian Struktur Mikro
a. Data Hasil Pengujian Struktur Mikro Sebelum Proses carburizing
perlit
ferit
Gambar 7. Struktur mikro Batang cacing merk TKB
perlit
ferit
Gambar 8. Struktur mikro Batang cacing merk CEA.
perlit
ferit
Gambar 9.Struktur mikro Batang cacing merk CCM.
grafit
ferit
perlit
Gambar 10. Struktur mikro Roda Gigi Cacing Silindris merk TKB.
grafit
perlit
ferit
Gambar 11. Struktur mikro Roda Gigi Cacing Silindris merk CEA.
perlit
ferit
grafit
Gambar 12. Struktur mikro Roda Gigi cacing silindris merk CCM.
b. Data hasil sruktur mikro setelah proses carburizing.
ferit
perlit
Gambar 13. Struktur mikro batang cacing merk TKB waktu carburizing 1 jam.
perlit
ferit
Gambar 14. Struktur mikro batang cacing merk TKB waktu carburizing 2 jam
perlit
ferit
Gambar 15. Struktur mikro batang cacing merk TKB waktu tahan carburizing 3 jam.
perlit
ferit
Gambar 16. Struktur mikro batang cacing merk CEA waktu tahan carburizing 1 jam.
perlit
ferit
Gambar 17. Struktur mikro batang cacing merk CEA carburizing 2 jam.
perlit
ferit
Gambar 18. Struktur mikro batang cacing merk CEA carburizing 3 jam.
ferit
perlit
Gambar 19. Struktur mikro batang cacing merk CCM carburizing 1 jam.
ferit
perlit
Gambar 20. Struktur mikro batang cacing merk CCM carburizing 2 jam.
ferit
perlit
Gambar 21. Struktur mikro batang cacing merk CCM carburizing 3 jam.
grafit
ferit
perlit
Gambar 22. Struktur mikro roda gigi cacing silindris merk TKB carburizing 1 jam.
perlit
grafit
ferit
Gambar 23. Struktur mikro roda gigi cacing silindris merk TKB carburizing 2 jam.
grafit
ferit
perlit
Gambar 24. Struktur mikro roda gigi cacing silindris merk TKB carburizing 3 jam.
grafit
perlit
ferit
Gambar 25. Struktur ikro roda gigi cacing silindris merk CEA carburizing 1 jam.
ferit
perit
grafit
Gambar 26. Struktur mikro roda gigi cacing silindris merk CEA carburizing 2 jam.
grafit
ferit
perlit
Gambar 27. Struktur mikro roda gigi cacing silindris merk CEA carburizing 3 jam.
perlit
ferit
grafit
Gambar 28. Struktur mikro roda gigi cacing silindris merk CCM carburizing 1 jam.
grafit
perlit
ferit
Gambar 29. Struktur mikro roda gigi cacing silindris merk CCM carburizing 2 jam.
grafit
perlit
ferit
Gambar 30. Struktur mikro Roda Gigi cacing silindris merk CCM carburizing 3 jam
a) Uji struktur mikro pada batang cacing untuk semua merk setelah proses
pach carburizing nampak jelas semakin lamanya waktu penahanan maka
semakin sedikit fasa ferit yang terlihat bila dibandingkan dengan raw
material yang dikarenakan ferit dan sementit berubah menjadi perlit pada
pada proses eutectoid.
b) Uji struktur mikro pada roda gigi cacing silindris untuk semua merk, setelah
proses carburizing terlihat fasa grafit terlihat lebih besar dibandingkan
dengan sebelum proses carburizing yang dikarenakan banyaknya karbon
yang terbentuk menjadi grafit sebelum proses eutectoid sehingga pada
saat proses eutectoid perlit yang terbentuk sedkit.
2. Hasil Pengujian Kekerasan Vikers
a) Data hasil kekerasan sebelum proses carburizing
- Harga kekerasan batang cacing TKB: 226 VHN; CEA: 275 VHN; CCM:
196 VHN.
- Harga kekerasn roda cacing silindris TKB: 123 VHN; CEA: 143 VHN;
CCM: 120 VHN.
Harga kekerasan (VHN)
b) Data hasil kekerasan setelah proses carburizing.
Histogram kekerasan batang cacing
merk TKB
350
300
250
200
150
100
50
0
311.6
278.4
226
231.8
raw
material
1 jam
2 jam
3 jam
Waktu tahan (jam)
Gambar 31. Histogram perbandingan kekerasan batang cacing merk TKB setelah proses
carburizing.
Harga kekerasan (VHN)
Hisrogram kekerasan batang cacing
merk CEA
400
350
300
250
200
150
100
50
0
320.8
325.6
351.1
1jam
2 jam
3 jam
275
Raw
material
Waktu tahan (jam)
Gambar 32. Histogram perbandingan kekerasan batang cacing merk CEA setelah proses
carburizing.
Harga kekerasan (VHN)
Histogram kekerasan batang cacing merk
CCM
300
250
200
150
100
50
0
196
Raw
material
226.1
231.8
240.7
1 jam
2 jam
3 jam
Waktu tahan (jam)
Gambar 33. Histogram perbandingan kekerasan batang cacing merk CCM setelah proses
carburizing.
Harga kekerasn (VHN)
Histogram kekerasan roda gigi cacing
silindris merk TKB
300
250
200
150
100
50
0
253.5
250.2
145.4
133
Raw
material
1 jam
2 jam
3 jam
Waktu tahan (jam)
Gambar 34. Histogram perbandingan kekerasan roda gigi cacing silindris merk TKB setelah
proses carburizing.
Harga kekerasan (VHN)
Histogram kekerasan rada gigi cacing
silindris merk CEA
250
200
150
100
50
0
200.6
143
Raw
material
1 jam
167.9
2 jam
148.4
3 jam
Waktu tahan (jam)
Gambar 35.Histogram perbandingan kekerasan roda gigi cacing silindris merk CEA setelah
proses carburizing.
Harga kekerasan (VHN)
Histogram kekerasan roda gigi silindris
merk CCM
200
150
157.7
120
133.3
123.7
2 jam
3 jam
100
50
0
Raw
material
1 jam
Waktu tahan (jam)
Gambar 36. Histogram perbandingan kekerasan roda gigi cacing silindris merk CCM
setelah proses carburizing.
Dengan memperhatikan hasil histogram kekerasan di atas untuk
semua spesimen yang telah mengalami proses carburizing menunjukkan
kenaikan kekerasan dengan waktu tahan 1 jam, 2 jam dan 3 jam, bila
dibandingkan dengan raw material. Akan tetapi pada seluruh spesimen roda
gigi cacing silindris menunjukkan penurunan kekerasan yang dikarenakan
oleh banyaknya karbon keluar yang membentuk struktur grafit, dimana
struktur tersebut memiliki sifat yang lunak dan dapat kita lihat pada gambar
22 sampai 30 yang menunjukkan bahwa struktur grafit terlihat lebih besar bila
kita bandingkan dengan raw material.
Kedalaman difusi (mm)
Pengujian difusi karbon.
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0.96
0.37
0.42
1
2
3
Waktu penahanan (jam)
Gambar 4.51. Histogram pengaruh waktu tahan carburizing terhadap katebalan difusi
karbon pada batang cacing merk TKB.
Kedalaman difusi (mm)
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0.82
0.45
0.51
1
2
3
Waktu penahanan (jam)
Gambar 4.53. Histogram pengaruh waktu tahan carburizing terhadap katebalan difusi
karbon pada batang cacing merk CEA.
Kedalamam difusi (mm)
0.76
0.8
0.55
0.6
0.41
0.4
0.2
0
1
2
3
Waktu penahanan (jam)
Gambar 4.55. Histogram pengaruh waktu tahan carburizing terhadap katebalan difusi
Kedalaman difusi (mm)
karbon pada batang cacing merk CCM.
0.55
0.6
0.45
0.39
0.4
0.2
0
1
2
3
Waktu penahanan (jam)
Gambar 4.52. Histogram pengaruh waktu tahan carburizing terhadap katebalan difusi
karbon pada roda gigi cacing silindris merk TKB.
Kedalman difusi (mm)
0.8
0.6
0.59
0.63
2
3
0.42
0.4
0.2
0
1
Waktu penahanan (jam)
Gambar 4.54. Histogram pengaruh waktu tahan carburizing terhadap katebalan difusi
Kedalaman difusi (mm)
karbon pada roda gigi cacing silindris merk CEA.
0.8
0.6
0.68
0.49
0.53
1
2
0.4
0.2
0
3
Waktu penahanan (jam)
Gambar 4.56. Histogram pengaruh waktu tahan carburizing terhadap katebalan difusi
karbon pada roda gigi cacing silindris CCM.
Pada histogram diatas dapat dilihat bahwa hasil uji ketebalan difusi
karbon masuk pada semua spesimen menunjukkan bahwa semakin lama
penahanan dan tinggginya suhu karburasi (950ºC), maka ketebalan difusi
karbon akan semakin besar.
KESIMPULAN
Dengan melihat dari hasil data diatas, maka dapat di simpulkan sebagai
berikut:
1. Dari uji komposisi kimia
Pada batang cacing untuk semua merk didapatkan unsur paduan paling
dominan mangan (Mn), dengan nilai terendah 0.7100%, untuk roda gigi
cacing silindris untuk semua merk didapatkan unsur paduan paling dominan
adalah karbon (C), dengan nilai terendah 3.7225%.
2. Dari uji struktur mikro
Pada uji struktur mikro batang cacing untuk semua merk di dapat fasa ferit
dan perlit sebelum dan sesudah proses carburizing. Pada roda gigi cacing
silindris untuk semua merk di temukan fasa grafit, ferit, dan perlit sebelum
dan sesudah proses carburizing.
3. Dari uji kekerasan
Batang cacing dan Roda gigi cacing silindris untuk semua merk mempunyai
peningkatan kekerasan setelah proses carburizing. Karena pada seluruh
spesimen roda gigi cacing silindris semakin lamanya waktu penahanan
nampak semakin lunak.
4. Dari uji difusi
Pada uji difusi untuk semua spesimen menunjukkan bahwa semakin lama
penahanan karburasi (950 ºC), maka ketebalan difusi atau karbon masuk
semakin besar.
Saran-saran
Dari hassil penelitian yang telah dilakukan ada beberapa hal yang perlu
diperhatikan, yaitu :
1. Pada waktu pencampuran bahan serbuk arang kayu dan serbuk barium
karbonat (BaCO3) harus benar- benar merata serta termpertur harus dijaga
konstan agar hsil dapat maksimal.
2. Supay tidak terjadi proses oksidasi yang berlebihan dengan udara luar,
maka kotat untuk proses carburizing harus tertutup dengan rapat (kedap
udara).
3. Selain carburizing jenis padat, untuk penelitian ke depan perlu dilakukan
pengembangan proses carburizing cair atau gas sehingga dapat diketahui
keuntungan dan kerugian ditinjau dari segi ekonomi, efisiensi kerja maupun
kualitas produk yang dihasilkan.
4. Untuk pengembangan jangka panjang penting dilakukannya uji keausan
karena karburasi biasadigunakan pada aplikasi roda gigi beban berat, noken
as dan bagian mesin lainnya yang menderita beban keausan.
5. Persiapkan spesimen yang akan diuji terlebih dahulu agar tidak
membuangn banyak waktu saat pengujian sehingga dapat langsung
dilakukan pengujian.
PERSANTUNAN
Dalam berjalan proses mengerjakan tugas akhir ini, saya mengucapkan
banyak-banyak terima kasih kepada :
- Allah SWT yang telah melimpahkan segalah rahmat dan hidayahnya.
- Ibu saya atas semua suportnya baik sacara moril ataupun materiel.
- Bapak Ir. Bibit Sugito, Mt sebagai pembimbing I atas bimbingannya
selama ini.
- Bapak Muh. Alfatih Hendarawan, ST, MT sebagai pembimbing II atas
bimbingannya dan motivasinya selama ini.
- Bapak Aji sebagai pembimbing penelitian dilab S1 UGM dan bapak
Lilik dilab D3.
-
Agung , Ahmad Rifa’i , Anwar sebagai teman seperjuangan, M. Nur,
Gege P, kawan-kawan angkatan 2005 dan semua angkatan yang tidak
dapat saya sebutkan satu persatu.
DAFTAR PUSTAKA
Annual Book of Standards ASTM, E 3 – 01, Standards practice for
Preparation of Metallugrapihic Specimens, West Conshohocken, PA :
United States.
Annual Book of Standards ASTM, E 92 – 82, Standards Test Method for
Vikers Hardness of Metallic Metallic Materials, West Conshohocken,
PA : United States.
Annual Book of Standards ASTM, E 415 – 95 Standards Test Methodfor
Optical Emmision Vacuum Spectrometric Analisis of Carbon and Low –
Alloy, West conshohocken, PA : United States.
Dany, Rianggoro. 2002. Teknologi Tepat guna Peralatan dan Proses Pack
Carburizing untuk Peningkatan Kualitas Produk Alat-Alat Pertanian
(cangkul). Laporan Tugas Akhir Fakultas Teknik Mesin UMS, Agustus
2004, Surakarta.
Hary, Yoshrizal, Y., (2005), Tugas Akhir : Analisis Pengerasan Permukaan
Baja Karbon Rendah Dengan Metode Carburizing Dengan Waktu
Tahan 3 jam, 4 jam, 5 jam.Fakultas Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Surakarta, Surakarta.
Suherman, wahid., Ilmu Logam I dan II, Jurusan Teknik Mesin Fakultas
Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.
Suherman, Wahid., Pengetahuan Bahan, Jurusan Teknik Mesin Fakultas
Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.
Surdia, T.; Saito, s, 1995, Pengetahuan Bahan Teknik, Edisi ke-4, PT.
Pradnya Paramita, Jakarta.
Van Vlack, 1992, Ilmu dan teknologi Bahan, Terjemahan : Sriati Djaprie, Edisi
ke-5, PT. Erlangga, Jakarta.
Widiyono, E., 2002, Tugas Akhir : Penerapan Teknologi Tepat Guna
Peralatan dan Proses Pack Carburizing untuk Peningkgtan Kualitas
Produk Alat-alat Pertanian,Institut Teknologi Surabaya, Surabaya.
ANALISIS SIFAT FISIS DAN MEKANIS RODA GIGI
REDUCER SEBELUM DAN SESUDAH DI CARBURIZING
NASKAH PUBLIKASI
Penguji :
Ir. Bibit Sugito, MT
M. Alfatih Hendrawan, ST, MT
Wijianto, ST, MEngSc
Disusun Oleh:
WAWAN ENDRO PRASETYO
NIM : D 200 05 0133
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
MARET 2012
ANALISIS SIFAT FISIS DAN MEKANIS RODA GIGI
REDUZER SEBELUM DAN SESUDAH DI CARBURIZING
Wawan Endro Prasetyo , Bibit Sugito, Muh. Alfatih Hehdrawan
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan, Kartasura Telp. (0271) 715448
e-mail : whaone_sinyo@yahoo.co.id
ABSTRAKSI
Untuk meningkatkan kekerasan pada roda gigi reducer ini
dilakukan proses carburizing. Tujuan dari penelitian ini adalah,
mengetahui kandungan komposisi kimia, membandingkan sruktur mikro,
membandingkan kekerasan, dan mengetahui difusi karbon pada roda gigi
cacing silindris dan batang cacing merk TKB, CEA,CCM sebelum dan
sesudah dicarburizing.
Pada penelitian ini spesimen dicarburizing dengan menggunakan
pack carburizing (karburasi padat) yaitu wadah diisi dengan arang kayu
yang sudah dicampur dengan barium carbonat yang mana spesimen
diletakkan ditengah, wadah ditutup rapat dengan memberikan tanah liat
diatas tutupnya supaya tidak ada udara yang masuk kemudian baru
dipanaskan dengan suhu 950 ºC, dengan variasi waktu 1 jam, 2 jam dan 3
jam yang kemudian didinginkan dengan cara yang lambat. Setelah proses
carburizing selesai lalu spesimen diuji sruktur mikro, kekerasan, dan difusi
karbon.
Hasil analisis dari pengujuian komposisi kimia pada batang cacing
untuk semua merk menujukkan unsur paduan paling dominan Mangan
sedangkan
(Mn), dengan nilai presentase terendah yaitu merk 0.7100
roda gigi silindris untuk semua merk menunjukkan kandungan karbon (C),
dengan nilai presentasenya terendah 3.7225 . Pada pengujian struktur
mikro batang cacing untuk semua merk terdiri dari fasa ferit dan perlit,
sebelum dan sesudah carburizing. Kemudian stuktur mikro pada roda gigi
cacing silindris terdiri dari ferrit, perlit dan grafit. Hasil pengujian kekerasan
pada batang cacing dan rosa gigi cacing silindris untuk semua merk
mempunyai peningkatan kekerasan setelah proses carburizing. Karena
pada seluruh spesimen roda gigi cacing silindris semakin lamanya waktu
penahanan semakin lunak. Pengujian difusi menunjukkan bahwa semakin
tingginya suhu dan lamanya waktu penahanan, maka ketebalan difusi
karbon akan semakin besar.
Kata kunci : roda gigi reducer, Pack carburizing, Difusi.
Latar Belakang
Baja sering digunakan pada pembuatan elemen-elemen mesin sampai
sekarang, dikarenakan sifatnya yang keras, kuat dan ulet. Salah satunya
roda gigi yang merupakan komponen yang sangat penting pada mesin
produksi atau perkakas yang belum tergantikan sampai sekarang.
Untuk mempertahankan kwalitas supaya lebih awet atau tahan lebih
lama pada roda gigi tersebut maka diperlukan permukaan yang keras dan inti
yang liat, yaitu dengan proses carburizing. Dimana media carburizing dapat
berupa padat, cair, ataupun gas.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian tugas akhir ini adalah:
1. Mengetahui kandungan unsur kimia pada spesimen.
2. Mengetahui perubahan sturuktur mikro yang ada pada spesimen.
3. Membandingkan harga kekerasan pada spesimen.
4. Mengetahui difusi karbon pada spesimen sesudah dicarburizing.
Batasan Masalah
Karena penelitian ini banyak kajian yang diungkap maka agar lebih
focus penelitian dibatasi permasalahannya sebagai berikut :
1. Material yang digunakan adalah roda gigi pinion pada reducer dengan
merk TKB, CEA, CCM.
2. Proses perlakuan bahan dengan mengguakan carburizing dengan
waktu tahan 1 jam, 2 jam dan 3 jam.
Tinjauan Pustaka
Arif Nugroho (2002) dengan judul pengaruh carburizing arang kayu jati
dan arang cangkang kelapa dengan austempering pada mild steel ( baja
lunak ) produk pengecoran terhadap sifat fisis dan mekanis. Dengan suhu
925 dan waktu tahan 8 jam dihasilkan peningkatan kekerasan setelah
proses carburizing dimana harga kekerasan raw material yang semula 181.4
VHN menjadi 400.72 VHN untuk arang kayu jati dan 352.88 VHN untuk arang
tempurung kelapa.
Deny Rianggoro (2002) dengan judul pengaruh carburizing pada mild
steel (baja lunak) produk pengecoran dengan menggunukan arang kayu jati
dengan waktu tahan 3 jam, 4 jam, 7 jam dengan austempering terhadap sifat
fisis dan mekanis. Dihasilkan setelah mengalami proses carburizing harga
rata-rata kekerasan mengalami kenaikan dan pada pengujian ketebalan difusi
menunjukkan semakin lama waktu penahanan suhu carburizing (925 ºC),
maka ketebalan difusi karbon semakain besar.
Yoshrizal Hary Y (2005) dengan judul analisis pengerasan permukaan
baja karbon rendah dengan metode carburizing dengan waktu tahan 3 jam, 4
jam, 5 jam. Dihasilkan setelah mengalami proses carburizing nilai keausan
dan kekerasan mengalami kenaikan.
LANDASAN TEORI
1. Klasifikasi Baja Karbon
Baja karbon adalah paduan antara unsur besi (Fe) dan unsur karbon (C),
meskipun ada unsur-unsur lain yang terkandung didalamnya antara lain Ni,
Mn, Si, P, S, dan lainnya. Baja karbon dapat dikelompokkan menjdi 3
macam, yaitu :
a. Baja karbon rendah
Mempunyai kadar karbon 0.3 .
b. Baja karbon sedang
Mempunyai kadar karbon antara 0.3-0.7
c. Baja karbon tinggi
Mempunyai kadar karbon 0.7
2. Pengaruh Unsur Paduan pada Baja :
Karbon (C)
Khrom (Cr)
Mangan (Mn)
Silicon (Si)
Kobalt (Co)
Nikel (Ni)
Molibdium (Mo)
Vanadium (V)
Titanium (Ti)
Aluminium (Al)
3. Sifat Fisis baja
Sifat fisis suatu bahan adalah keadaan logam apabila mengalami peristiwa
fisika dan berkaitan dengan karakteristik material yang bersangkutan.Sifat
fisis ini antara lain :
a. komposisi kimia
b. struktur mikro
c. titik cair / leleh
4. Sifat Mekanis baja
Sifat mekanik bahan adalah kemampuan bahan untuk menahan beban
yang dikenakan pada bahan, sifat ini misalnya meliputi :
a. Keuletan/Keliatan (ductility)
b. Kekuatan tarik
c. Ketangguhan (Thoughness)
d. Kekerasan (hardness)
e. Deformasi
5. Carburizing
Karbonisasi adalah proses memanaskan bahan samapai diatas sukritis
yaitu 900 ºC – 950 ºC dalam lingkungan yang menyerahkan karbon lalu
dibiarkan beberapa lamanya pada suhu tersebut dan kemudian didinginkan
(beumer, 1980:37). Karbonisasi dapat dilakukan dengan 3 cara, yaitu :
a. Karbonisasi padat
b. Karbonisasi cair
c. Karbonisasi gas
METODE PENELITIAN
Mulai
Studi literature dan standard pengujian
Persiapan spesimen
Uji Komposisi Kimia
Spesimen untuk
dicarburizing
Spesimen raw material
Carburizing
Waktu Tahan
1 jam
Uji Struktur
Mikro
Carburizing
Waktu
Tahan 2 Jam
Uji
Kekerasan
Data Hasil Penelitian
Analisa Data
Kesimpulan
Selesai
Caburizing
Waktu
Tahan 3 Jam
Uji Difusi
1. Bahan Penelitian
Bahan yang digunaka dalam penelitian ini adalah roda gigi reducer
dengan tiga merk yaitu TKB, CEA, dan CCM yang diambil dari mesin
reducer.
2. Alat Penelitian
a. Alat bantu
Alat Pemotong
Pemotongan dilakukan dengan menggunakan dua alat potong (gergaji
besi tangan dan mesin).
Amplas
Amplas berguna untuk menghaluskan permukaan amplas yang
digunakan nomor ukuran 400, 800, 1000, 1200 dan 2000.
Bahan Etsa
Untuk megetsa atau mengikis secara terkendali permukaan logam
sebelum dilihat dengan mikroskop, berupa HCL 2,5% untuk baja.
Alat-alat lain
Auotosol, pensil, mistar, spidol, kertas dan jangka sorong.
b. Alat Uji Komposisi Kimia
(Standar ASTM E 415)
c. Alat Uji Struktur Mikro (Standar ASTM E 3)
d. Alat Uji Kekerasan (Standar ASTM E 92)
e. Alat uji Perlakuan Panas
1. Sampel pengujian
a. Pengujian komposisi kimia
Gambar 2. Spesimen pengujian komposisi kimia pada roda gigi cacing silindris dan batang
cacing merk TKB, CEA, CCM.
b. Pengujian struktur mikro dan kekerasan (raw matrial)
Gambar 3. Spesimen pengujian struktur mikro dan kekerasan roda gigi cacing silindris dan
batang cacing merk TKB, CEA, CCM.
c. Pengujian struktur mikro dan kekerasan setelah proses carburizing
Gambar 4. Spesimen pengujian struktur mikro dan kekerasan roda gigi cacing silindris dan
batang cacing merk TKB.
d. Pengujian struktur mikro dan kekerasan setelah proses carburizing.
Gambar 5. Spesimen pengujian struktur mikro dan kekerasan roda gigi cacing silindris dan
batang cacing merk CEA.
e. Pengujian struktur mikro dan kekerasan setelah proses carburizing.
Gambar 6. Spesimen pengujian struktur mikro dan kekerasan roda gigi cacing silindris dan
batang cacing merk CCM.
HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Pangujian komposoisi kimia
Tabel 1. Tabel komposisi kimia batang cacing merk TKB.
Unsur
Ferro (Fe)
Mangan (Mn)
Karbon (C)
Silikon (Si)
Sulfur (S)
(%)
98.13
0.954
0.4293
0.2525
0.0839
Tabel 2. Tabel komposisi kimiabatang cacing merk CEA.
Unsur
Ferro (Fe)
Mangan (Mn)
Chrom (Cr)
Karbon (C)
Silicon (S)
(%)
97.11
0.9225
0.9016
0.5454
0.2676
Tabel 3. Tabel uji komposisi kimia batang cacing merk CCM
Unsur
Ferro (Fe)
Mangan (Mn)
Copper (Cu)
Karbon (C)
Silikon (Si)
(%)
97.77
0.71
0.4581
0.4494
0.2196
Tabel 4. Tabel uji komposisi kimia roda gigi cacing silindris merk TKB
Unsur
Ferro (Fe)
Karbon (C)
Silikon (Si)
Mangan (Mn)
Posfor (P)
(%)
92.37
4.4182
2.3695
0.3925
0.1085
Tabel 5. Tabel uji komposisi kimia roda gigi cacing silindris merk CEA
Unsur
Ferro (Fe)
Karbon (C)
Silikon (Si)
Mangan (Mn)
Posfor (P)
(%)
92.65
4.9736
1.7283
0.3668
0.0703
Tabel 6. Tabel uji komposisi kimia roda gigi cacing silindris merk CCM
Unsur
Ferro (Fe)
Karbon (C)
Silikon (Si)
Mangan (Mn)
Posfor (P)
(%)
93.47
3.7225
1.9491
0.4413
0.078
Untuk hasil komposisi kimia roda gigi cacing silindris pada semua merk
didapatkan unsur paduan paling besar presentasenya adalah karbon (C) di
bandingkan unsur paduan lainya yaitu dengan nilai rata-rata terendah adalah
3.7225 %. Maka tergolong besi cor. Sedangkan untuk batang cacing pada
semua merk unsur paduan mangan (Mn) mempunyai persentase paling
tinggi dibanding unsur lainya yaitu dengan nilai rata-rata terendah adalah
0.7100 %. Maka tergolong baja mangan.
1. Hasil Pengujian Struktur Mikro
a. Data Hasil Pengujian Struktur Mikro Sebelum Proses carburizing
perlit
ferit
Gambar 7. Struktur mikro Batang cacing merk TKB
perlit
ferit
Gambar 8. Struktur mikro Batang cacing merk CEA.
perlit
ferit
Gambar 9.Struktur mikro Batang cacing merk CCM.
grafit
ferit
perlit
Gambar 10. Struktur mikro Roda Gigi Cacing Silindris merk TKB.
grafit
perlit
ferit
Gambar 11. Struktur mikro Roda Gigi Cacing Silindris merk CEA.
perlit
ferit
grafit
Gambar 12. Struktur mikro Roda Gigi cacing silindris merk CCM.
b. Data hasil sruktur mikro setelah proses carburizing.
ferit
perlit
Gambar 13. Struktur mikro batang cacing merk TKB waktu carburizing 1 jam.
perlit
ferit
Gambar 14. Struktur mikro batang cacing merk TKB waktu carburizing 2 jam
perlit
ferit
Gambar 15. Struktur mikro batang cacing merk TKB waktu tahan carburizing 3 jam.
perlit
ferit
Gambar 16. Struktur mikro batang cacing merk CEA waktu tahan carburizing 1 jam.
perlit
ferit
Gambar 17. Struktur mikro batang cacing merk CEA carburizing 2 jam.
perlit
ferit
Gambar 18. Struktur mikro batang cacing merk CEA carburizing 3 jam.
ferit
perlit
Gambar 19. Struktur mikro batang cacing merk CCM carburizing 1 jam.
ferit
perlit
Gambar 20. Struktur mikro batang cacing merk CCM carburizing 2 jam.
ferit
perlit
Gambar 21. Struktur mikro batang cacing merk CCM carburizing 3 jam.
grafit
ferit
perlit
Gambar 22. Struktur mikro roda gigi cacing silindris merk TKB carburizing 1 jam.
perlit
grafit
ferit
Gambar 23. Struktur mikro roda gigi cacing silindris merk TKB carburizing 2 jam.
grafit
ferit
perlit
Gambar 24. Struktur mikro roda gigi cacing silindris merk TKB carburizing 3 jam.
grafit
perlit
ferit
Gambar 25. Struktur ikro roda gigi cacing silindris merk CEA carburizing 1 jam.
ferit
perit
grafit
Gambar 26. Struktur mikro roda gigi cacing silindris merk CEA carburizing 2 jam.
grafit
ferit
perlit
Gambar 27. Struktur mikro roda gigi cacing silindris merk CEA carburizing 3 jam.
perlit
ferit
grafit
Gambar 28. Struktur mikro roda gigi cacing silindris merk CCM carburizing 1 jam.
grafit
perlit
ferit
Gambar 29. Struktur mikro roda gigi cacing silindris merk CCM carburizing 2 jam.
grafit
perlit
ferit
Gambar 30. Struktur mikro Roda Gigi cacing silindris merk CCM carburizing 3 jam
a) Uji struktur mikro pada batang cacing untuk semua merk setelah proses
pach carburizing nampak jelas semakin lamanya waktu penahanan maka
semakin sedikit fasa ferit yang terlihat bila dibandingkan dengan raw
material yang dikarenakan ferit dan sementit berubah menjadi perlit pada
pada proses eutectoid.
b) Uji struktur mikro pada roda gigi cacing silindris untuk semua merk, setelah
proses carburizing terlihat fasa grafit terlihat lebih besar dibandingkan
dengan sebelum proses carburizing yang dikarenakan banyaknya karbon
yang terbentuk menjadi grafit sebelum proses eutectoid sehingga pada
saat proses eutectoid perlit yang terbentuk sedkit.
2. Hasil Pengujian Kekerasan Vikers
a) Data hasil kekerasan sebelum proses carburizing
- Harga kekerasan batang cacing TKB: 226 VHN; CEA: 275 VHN; CCM:
196 VHN.
- Harga kekerasn roda cacing silindris TKB: 123 VHN; CEA: 143 VHN;
CCM: 120 VHN.
Harga kekerasan (VHN)
b) Data hasil kekerasan setelah proses carburizing.
Histogram kekerasan batang cacing
merk TKB
350
300
250
200
150
100
50
0
311.6
278.4
226
231.8
raw
material
1 jam
2 jam
3 jam
Waktu tahan (jam)
Gambar 31. Histogram perbandingan kekerasan batang cacing merk TKB setelah proses
carburizing.
Harga kekerasan (VHN)
Hisrogram kekerasan batang cacing
merk CEA
400
350
300
250
200
150
100
50
0
320.8
325.6
351.1
1jam
2 jam
3 jam
275
Raw
material
Waktu tahan (jam)
Gambar 32. Histogram perbandingan kekerasan batang cacing merk CEA setelah proses
carburizing.
Harga kekerasan (VHN)
Histogram kekerasan batang cacing merk
CCM
300
250
200
150
100
50
0
196
Raw
material
226.1
231.8
240.7
1 jam
2 jam
3 jam
Waktu tahan (jam)
Gambar 33. Histogram perbandingan kekerasan batang cacing merk CCM setelah proses
carburizing.
Harga kekerasn (VHN)
Histogram kekerasan roda gigi cacing
silindris merk TKB
300
250
200
150
100
50
0
253.5
250.2
145.4
133
Raw
material
1 jam
2 jam
3 jam
Waktu tahan (jam)
Gambar 34. Histogram perbandingan kekerasan roda gigi cacing silindris merk TKB setelah
proses carburizing.
Harga kekerasan (VHN)
Histogram kekerasan rada gigi cacing
silindris merk CEA
250
200
150
100
50
0
200.6
143
Raw
material
1 jam
167.9
2 jam
148.4
3 jam
Waktu tahan (jam)
Gambar 35.Histogram perbandingan kekerasan roda gigi cacing silindris merk CEA setelah
proses carburizing.
Harga kekerasan (VHN)
Histogram kekerasan roda gigi silindris
merk CCM
200
150
157.7
120
133.3
123.7
2 jam
3 jam
100
50
0
Raw
material
1 jam
Waktu tahan (jam)
Gambar 36. Histogram perbandingan kekerasan roda gigi cacing silindris merk CCM
setelah proses carburizing.
Dengan memperhatikan hasil histogram kekerasan di atas untuk
semua spesimen yang telah mengalami proses carburizing menunjukkan
kenaikan kekerasan dengan waktu tahan 1 jam, 2 jam dan 3 jam, bila
dibandingkan dengan raw material. Akan tetapi pada seluruh spesimen roda
gigi cacing silindris menunjukkan penurunan kekerasan yang dikarenakan
oleh banyaknya karbon keluar yang membentuk struktur grafit, dimana
struktur tersebut memiliki sifat yang lunak dan dapat kita lihat pada gambar
22 sampai 30 yang menunjukkan bahwa struktur grafit terlihat lebih besar bila
kita bandingkan dengan raw material.
Kedalaman difusi (mm)
Pengujian difusi karbon.
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0.96
0.37
0.42
1
2
3
Waktu penahanan (jam)
Gambar 4.51. Histogram pengaruh waktu tahan carburizing terhadap katebalan difusi
karbon pada batang cacing merk TKB.
Kedalaman difusi (mm)
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0.82
0.45
0.51
1
2
3
Waktu penahanan (jam)
Gambar 4.53. Histogram pengaruh waktu tahan carburizing terhadap katebalan difusi
karbon pada batang cacing merk CEA.
Kedalamam difusi (mm)
0.76
0.8
0.55
0.6
0.41
0.4
0.2
0
1
2
3
Waktu penahanan (jam)
Gambar 4.55. Histogram pengaruh waktu tahan carburizing terhadap katebalan difusi
Kedalaman difusi (mm)
karbon pada batang cacing merk CCM.
0.55
0.6
0.45
0.39
0.4
0.2
0
1
2
3
Waktu penahanan (jam)
Gambar 4.52. Histogram pengaruh waktu tahan carburizing terhadap katebalan difusi
karbon pada roda gigi cacing silindris merk TKB.
Kedalman difusi (mm)
0.8
0.6
0.59
0.63
2
3
0.42
0.4
0.2
0
1
Waktu penahanan (jam)
Gambar 4.54. Histogram pengaruh waktu tahan carburizing terhadap katebalan difusi
Kedalaman difusi (mm)
karbon pada roda gigi cacing silindris merk CEA.
0.8
0.6
0.68
0.49
0.53
1
2
0.4
0.2
0
3
Waktu penahanan (jam)
Gambar 4.56. Histogram pengaruh waktu tahan carburizing terhadap katebalan difusi
karbon pada roda gigi cacing silindris CCM.
Pada histogram diatas dapat dilihat bahwa hasil uji ketebalan difusi
karbon masuk pada semua spesimen menunjukkan bahwa semakin lama
penahanan dan tinggginya suhu karburasi (950ºC), maka ketebalan difusi
karbon akan semakin besar.
KESIMPULAN
Dengan melihat dari hasil data diatas, maka dapat di simpulkan sebagai
berikut:
1. Dari uji komposisi kimia
Pada batang cacing untuk semua merk didapatkan unsur paduan paling
dominan mangan (Mn), dengan nilai terendah 0.7100%, untuk roda gigi
cacing silindris untuk semua merk didapatkan unsur paduan paling dominan
adalah karbon (C), dengan nilai terendah 3.7225%.
2. Dari uji struktur mikro
Pada uji struktur mikro batang cacing untuk semua merk di dapat fasa ferit
dan perlit sebelum dan sesudah proses carburizing. Pada roda gigi cacing
silindris untuk semua merk di temukan fasa grafit, ferit, dan perlit sebelum
dan sesudah proses carburizing.
3. Dari uji kekerasan
Batang cacing dan Roda gigi cacing silindris untuk semua merk mempunyai
peningkatan kekerasan setelah proses carburizing. Karena pada seluruh
spesimen roda gigi cacing silindris semakin lamanya waktu penahanan
nampak semakin lunak.
4. Dari uji difusi
Pada uji difusi untuk semua spesimen menunjukkan bahwa semakin lama
penahanan karburasi (950 ºC), maka ketebalan difusi atau karbon masuk
semakin besar.
Saran-saran
Dari hassil penelitian yang telah dilakukan ada beberapa hal yang perlu
diperhatikan, yaitu :
1. Pada waktu pencampuran bahan serbuk arang kayu dan serbuk barium
karbonat (BaCO3) harus benar- benar merata serta termpertur harus dijaga
konstan agar hsil dapat maksimal.
2. Supay tidak terjadi proses oksidasi yang berlebihan dengan udara luar,
maka kotat untuk proses carburizing harus tertutup dengan rapat (kedap
udara).
3. Selain carburizing jenis padat, untuk penelitian ke depan perlu dilakukan
pengembangan proses carburizing cair atau gas sehingga dapat diketahui
keuntungan dan kerugian ditinjau dari segi ekonomi, efisiensi kerja maupun
kualitas produk yang dihasilkan.
4. Untuk pengembangan jangka panjang penting dilakukannya uji keausan
karena karburasi biasadigunakan pada aplikasi roda gigi beban berat, noken
as dan bagian mesin lainnya yang menderita beban keausan.
5. Persiapkan spesimen yang akan diuji terlebih dahulu agar tidak
membuangn banyak waktu saat pengujian sehingga dapat langsung
dilakukan pengujian.
PERSANTUNAN
Dalam berjalan proses mengerjakan tugas akhir ini, saya mengucapkan
banyak-banyak terima kasih kepada :
- Allah SWT yang telah melimpahkan segalah rahmat dan hidayahnya.
- Ibu saya atas semua suportnya baik sacara moril ataupun materiel.
- Bapak Ir. Bibit Sugito, Mt sebagai pembimbing I atas bimbingannya
selama ini.
- Bapak Muh. Alfatih Hendarawan, ST, MT sebagai pembimbing II atas
bimbingannya dan motivasinya selama ini.
- Bapak Aji sebagai pembimbing penelitian dilab S1 UGM dan bapak
Lilik dilab D3.
-
Agung , Ahmad Rifa’i , Anwar sebagai teman seperjuangan, M. Nur,
Gege P, kawan-kawan angkatan 2005 dan semua angkatan yang tidak
dapat saya sebutkan satu persatu.
DAFTAR PUSTAKA
Annual Book of Standards ASTM, E 3 – 01, Standards practice for
Preparation of Metallugrapihic Specimens, West Conshohocken, PA :
United States.
Annual Book of Standards ASTM, E 92 – 82, Standards Test Method for
Vikers Hardness of Metallic Metallic Materials, West Conshohocken,
PA : United States.
Annual Book of Standards ASTM, E 415 – 95 Standards Test Methodfor
Optical Emmision Vacuum Spectrometric Analisis of Carbon and Low –
Alloy, West conshohocken, PA : United States.
Dany, Rianggoro. 2002. Teknologi Tepat guna Peralatan dan Proses Pack
Carburizing untuk Peningkatan Kualitas Produk Alat-Alat Pertanian
(cangkul). Laporan Tugas Akhir Fakultas Teknik Mesin UMS, Agustus
2004, Surakarta.
Hary, Yoshrizal, Y., (2005), Tugas Akhir : Analisis Pengerasan Permukaan
Baja Karbon Rendah Dengan Metode Carburizing Dengan Waktu
Tahan 3 jam, 4 jam, 5 jam.Fakultas Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Surakarta, Surakarta.
Suherman, wahid., Ilmu Logam I dan II, Jurusan Teknik Mesin Fakultas
Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.
Suherman, Wahid., Pengetahuan Bahan, Jurusan Teknik Mesin Fakultas
Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.
Surdia, T.; Saito, s, 1995, Pengetahuan Bahan Teknik, Edisi ke-4, PT.
Pradnya Paramita, Jakarta.
Van Vlack, 1992, Ilmu dan teknologi Bahan, Terjemahan : Sriati Djaprie, Edisi
ke-5, PT. Erlangga, Jakarta.
Widiyono, E., 2002, Tugas Akhir : Penerapan Teknologi Tepat Guna
Peralatan dan Proses Pack Carburizing untuk Peningkgtan Kualitas
Produk Alat-alat Pertanian,Institut Teknologi Surabaya, Surabaya.