TUGAS AKHIR Analisis Sifat Fisis Dan Mekanis Tooth Bucket Excavator Sebelum Dan Sesudah Proses Heat Treatment.
TUGAS AKHIR
ANALISIS SIFAT FISIS DAN MEKANIS TOOTH BUCKET
EXCAVATOR SEBELUM DAN SESUDAH
PROSES HEAT TREATMENT
Tugas Akhir ini Disusun Guna Memperoleh Gelar Sarjana
Strata Satu Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun Oleh :
MUH. ANDHY ISKANDAR
NIM : D 200 060 027
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2013
i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan
judul: ANALISIS SIFAT FISIS DAN MEKANIS TOOTH BUCKET
EXCAVATOR SEBELUM DAN SESUDAH PROSES HEAT TREATMENT.
Yang dibuat untuk memenuhi syarat drajat Sarjana S1 pada
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Surakarta, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan atau
duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan atau pernah dipakai
untuk
mendapatkan
gelar
kesarjanaan
di
lingkungan
Universitas
Muhammadiyah Surakarta atau instansi manapun, dan rangkuman yang
diambil dari buku penunjang yang berada di perpustakaan pusat
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Surakarta, Mei 2013
Yang menyatakan
Muh Andhy Iskandar
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
Tugas Akhir berjudul ANALISIS SIFAT FISIS DAN MEKANIS
TOOTH BUCKET EXCAVATOR SEBELUM DAN SESUDAH PROSES
HEAT TREATMENT, telah disetujui oleh pembimbing dan diterima untuk
memenuhi persyaratan memperoleh, derajat sarjana (S1) pada Jurusan
Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan oleh :
Nama
: MUH ANDHY ISKANDAR
NIM
: D 200.060.027
Disetujui pada
Hari
:
Tanggal
:
Mengetahui,
Pembimbing Utama
Pembimbing Pendamping
Wijianto, ST, MEng. Sc
Ir. Pramuko Ilmu Purboputro, MT
Ketua Jurusan Teknik Mesin
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Ir. Sartono Putro, MT
iii
HALAMAN PENGESAHAN
Tugas Akhir ini dengan judul : “ANALISIS SIFAT FISIS DAN MEKANIS
TOOTH BUCKET EXCAVATOR SEBELUM DAN SESUDAH PROSES
HEAT TREATMENT “, telah diuji dan dipertahankan dihadapan Tim
Penguji dan telah dinyatakan sah untuk memenuhi sebagai syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana S1 Teknik Mesin Faluktas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
Dipesiapkan Oleh :
Nama
: MUH ANDHY ISKANDAR
NIM
: D 200 060 027
Disetujui Pada
Hari
: Kamis
Tanggal
: 30 Mei 2013
Tim Penguji
(……………………………)
1. Wijianto, ST, MEng. Sc
(Ketua)
2. Ir. Pramuko Ilmu Purboputro, MT
(……………………………)
(Anggota 1 )
(……………………………)
3. H. Supriyono ST, MT, Ph.D
(Anggota 2 )
Dekan
Ketua Jurusan
(Ir. Agus Riyanto, MT)
( Ir. Sartono Putro, MT )
iv
v
HALAMAN MOTTO
Barang siapa bertaqwa kepada Allah SWT, maka akan selalu ada jalan
keluar dalam mengatasi kesulitan hidup.
(QS. At-Thalaq:2).
Jadikanlah sabar dan sholat itu sebagai penolongmu dan sesungguhnya
yang Demikianlah itu sungguh berat, kecuali orang-orang yang khusyu.
(QS. Al Baqaroh: 45).
Carilah ilmu sampai ke negeri Cina
(Muh Andy Iskandar)
Carilah ilmu mulai dari ayunan sampai ke liang lahat
(Muh Andhy Iskandar)
vi
HALAMAN PERSEMBAHAN
Tugas akhir ini kupersembahkan kepada,
1. Ayah dan Ibu tercinta yang senantiasa memberikan doa restu,
kasih sayang dan pengorbanan baik moril dan materiil.
2. Istri dan anak tercinta
3. Adikku yang tersayang.
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
“ANALISIS SIFAT FISIS DAN MEKANIS TOOTH BUCKET EXCAVATOR
SEBELUM DAN SESUDAH PROSES HEAT TREATMENT”. 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 sebesarbesarnya kepada yang terhormat:
1. Bapak Ir. Agus Riyanto, 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 Wijianto, ST, MEng. Sc. selaku dosen pembimbing I yang
telah membimbing, mengarahkan, memberikan petunjuk dalam
penyusunan tugas akhir ini dengan sangat perhatian, baik, sabar
dan ramah
4. Bapak Ir. Pramuko Ilmu Purboputro, MT. selaku dosen pembimbing
dosen II yang telah membimbing, mengarahkan, memberikan
petunjuk dalam penyusunan tugas akhir ini dengan sangat
perhatian, baik,sabar dan ramah.
viii
5. Bapak DR, H. Supriono ST, MT, Ph.D selaku Pembimbing
Akademik penulis yang dengan sabar mengarahkan studi selama di
UMS.
6. Bapak Ir. Aji, MT selaku kepala laboratorium Material S1 UGM yang
telah banyak membantu dalam melaksanakan pengujian.
7. Teman-teman angkatan 2006 dan semua keluarga yang telah turut
memberikan semangat untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Semoga Allah SWT membalas jasa kebaikan dan ketulusan anda
semua dengan balasan yang lebih baik.
Dalam Tugas Akhir ini penulis menyadari bahwa masih terdapat
banyak kekurangan dan Kelemahannya dalam penulisan.
Dan akhirnya penyusun hanya dapat berharap, semoga Tugas
Akhir ini dapat bermanfaat bagi penyusun pribadi khususnya dan para
pembaca pada umumnya.
Wassalamu’alaikum wr.wb.
Surakarta, Mei 2013
Penulis
ix
ANALISIS SIFAT FISIS DAN MEKANIS TOOTH BUCKET
EXCAVATOR SEBELUM DAN SESUDAH HEAT
TREATMENT
Muh Andhy Iskandar, Wijianto, Pramuko IP
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan Kartasura
ABTRAKSI
Tujuan dari penelitian pada tooth bucket excavator adalah untuk
mengetahui komposisi kimia, struktur mikro, kekerasan dan proses perlakuan
panas (heat treatment) antara lain quenching, aging dan annealing.
Metode penelitian yang digunakan dalam pengujian terdiri dari 5
spesimen dari tooth bucket excavator, yaitu 1 spesimen raw material (bahan
mentah) untuk uji komposisi kimia, 1 spesiemen lagi dari raw material yang
digunakan untuk uji struktur mikro dan kekerasan, serta 3 spesimen untuk proses
heat treatment yang juga digunakan untuk uji struktur mikro dan uji kekerasan.
Dari data hasil pengujian dan pembahasan, pada pengujian tooth bucket
excavator, untuk pengujian komposisi kimia dapat diketahui unsur yang
mendominasi adalah mangan (Mn), 1,0875%, dan dapat pula tooth bucket
excavator dapat digolongkan baja ASTM A 487 karena pembuatannya dicetak,
dipanaskan, dikeraskan dan dicor,untuk pengujian struktur mikro ditemukan fasa
austenit, fasa martensit,fasa ferit, fasa perlit, untuk pengujian kekerasan Vickers
didapatkan nilai rata-rata pada specimen raw yaitu 483,148 HVN, setelah
mengalami perlakuan panas quenching memiliki kekerasan 481,14 HVN, aging
memiliki kekerasan 282,402 HVN, annealing kekerasan menurun sampai 172,78
HVN.
Kata kunci: Tooth Bucket Excavator, Komposisi Kimia, Heat Treatment,
Struktur Mikro dan Kekerasan.
x
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL .............................................................................
i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI .................................................
ii
HALAMAN PERSETUJUAN ..............................................................
iii
HALAMAN PENGESAHAN ................................................................
iv
LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR .........................................................
v
HALAMAN MOTTO ............................................................................
vi
HALAMAN PERSEMBAHAN .............................................................
vii
KATA PENGANTAR .......................................................................... viii
ABSTRAKSI ......................................................................................
x
DAFTAR ISI ......................................................................................
xi
DAFTAR GAMBAR ............................................................................ xiii
DAFTAR TABEL .................................................................................
xv
DAFTAR SIMBOL ............................................................................... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................... xvii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
BAB II
Latar Belakang .........................................................
Perumusan Masalah .................................................
Tujuan Penelitian .....................................................
Manfaat Penelitian .....................................................
Batasan Masalah .......................................................
1
4
4
5
5
LANDASAN TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tinjauan Pustaka .......................................................
2.2. Dasar Teori ................................................................
2.2.1. Klasifikasi Baja ...................................................
2.2.2. Diagram Fasa Fe-C ............................................
2.2.3. Diagram Fasa Fe-Mn .........................................
2.2.4. Diagram Continous Cooling Transformation ......
2.2.5. Diagram Time Temperatur Transformation.........
2.2.6. Heat Treatment .................................................
2.2.7. Sifat Mekanis Bahan .........................................
2.2.8. Sifat Fisis Bahan ...............................................
xi
6
7
7
10
12
14
15
16
19
19
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Diagram Alir Penelitian ..............................................
3.2. Bahan Penelitian .......................................................
3.2.1. Spesimen ..........................................................
3.2.2. Heat treatment tooth bucket excavator ..............
3.3. Alat Penelitian ...........................................................
3.3.1. Alat bantu ..........................................................
3.3.2. Alat uji komposisi kimia ......................................
3.3.3. Alat uji struktur mikro .........................................
3.3.4. Alat uji kekerasan ..............................................
3.3.5. Alat uji perlakuan panas / heat treatment ..........
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1. Pengujian Komposisi Kimia ......................................
4.1.1. Data hasil pengujian komposisi kimia ................
4.1.2. Pembahasan pengujian tooth bucket excavator
4.2. Pengujian struktur mikro ............................................
4.2.1. Pembahasan pengujian struktur mikro ..............
4.3. Data hasil pengujian kekerasan vickers ....................
4.3.1. Pembahasan pengujian kekerasan ....................
BAB V
25
26
26
28
30
30
33
34
35
37
39
39
40
41
41
45
49
PENUTUP
5.1 Kesimpulan ...................................................................
5.2 Saran ...........................................................................
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xii
50
51
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Diagram Kesetimbangan Besi Korban (Fe-C) ................
11
Gambar 2.2. Diagram Fasa (Fe-Mn) ...................................................
13
Gambar 2.3. Digram Continous Cooling Transformation .....................
14
Gambar 2.4. Diagram Time Temperatur Transformation.....................
15
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ...................................................
25
Gambar 3.2. Tooth Bucket Excavator ................................................
26
Gambar 3.4. Spesimen raw material dengan pengujian struktur mikro
dan kekerasan pada Tooth Bucket Excavator ...............
27
Gambar 3.5 Spesimen setelah proses heat treatment (quenching)
dengan pengujian struktur mikro dan kekerasan Tooth
Bucket Excavator. ..........................................................
28
Gambar 3.6. Spesimen setelah proses heat treatment (aging)
dengan pengujian struktur mikro dan kekerasan pada
Tooth Bucket Excavator .................................................
29
Gambar 3.7. Spesimen setelah setelah proses heat treatment
(annealing) dengan pengujian struktur mikro dan
kekeasan pada Tooth Bucket Excavator. .......................
29
Gambar 3.8. Alat pemotong (Cutting Miling) .....................................
30
Gambar 3.9. Alat pemotong (Gerinda) (lab S1 Mesin UMS) …. ..........
30
Gambar 3.10 Alat pemotong Gergaji Besi ...........................................
31
Gambar 3.11. Amplas .........................................................................
31
Gambar 3.12. Nitrit acid .....................................................................
32
Gambar 3.13. Peresinan ....................................................................
32
Gambar
3.14. Alat Uji Komposisi Kimia Optical Emission
Sepectrometer ...............................................................
xiii
34
Gambar
3.15. Alat Uji Struktur Mikro Olympus Metalurcal
Mikroskope…. ................................................................
35
Gambar 3.16. Alat Uji Kekerasan Vickers Hardeness Teaster ............
37
Gambar 3. 17. Tanur Elektrik Proses Heat Treatment ........................
38
Gambar 4.1. Struktur mikro Tooth Bucket Excavator Raw Material ....
41
Gambar 4.2. Struktur mikro Tooth Bucket Excavator Quenching .......
42
Gambar 4.3. Struktu mikro Tooth Bucket Excavator Aging ................
42
Gambar 4.4. Struktur mikro Tooth Bucket Excavator Annealing ........
43
Gambar 4.5. Bekas Injakan pada uji kekerasan Vickers .....................
46
Gambar
4.6. Diagram Histrogram Kekerasan Tooth Bucket
Excavator .......................................................................
xiv
49
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1.
Hasil Uji komposisi kimia Tooth Bucket Excavator ........
39
Tabel 4.3.1. Kekerasan Vickers pada Tooth Bucket Excavator raw
material .........................................................................
46
Tabel 4.3.2. Kekerasan Vickers Tooth Bucket Excavator setelah
proses heat treatment (quenching). ...............................
47
Tabel 4.3.3. Kekerasan Vickers Tooth Bucket Excavator setelah
proses heat treatment (aging). .......................................
47
Tabel 4.3.4. Kekerasan Vickers Tooth Bucket Excavator setelah
proses heat treatment (Annealing). ................................
48
Tabel 4.3.5. Data kekerasan Tooth Bucket Excavator sebelum dan
sesudah heat treatment ................................................
48
xv
DAFTAR SIMBOL
Simbol:
HV
= harga kekerasan Vickers (kg/mm2)
P
= beban penekan penetrator (kg)
d
= diagonal bekas injakan penetrator (mm)
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
1. Lampiran 1. Standar Pengujian Heat Treatment
2. Lampiran 2. Standar Pengujian Komposisi Kimia
3. Lampiran 3. Standar Pengujian Struktur Mikro
4. Lampiran 4. Standar Pengujian Kekerasan
xvii
ANALISIS SIFAT FISIS DAN MEKANIS TOOTH BUCKET
EXCAVATOR SEBELUM DAN SESUDAH
PROSES HEAT TREATMENT
Tugas Akhir ini Disusun Guna Memperoleh Gelar Sarjana
Strata Satu Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun Oleh :
MUH. ANDHY ISKANDAR
NIM : D 200 060 027
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2013
i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan
judul: ANALISIS SIFAT FISIS DAN MEKANIS TOOTH BUCKET
EXCAVATOR SEBELUM DAN SESUDAH PROSES HEAT TREATMENT.
Yang dibuat untuk memenuhi syarat drajat Sarjana S1 pada
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Surakarta, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan atau
duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan atau pernah dipakai
untuk
mendapatkan
gelar
kesarjanaan
di
lingkungan
Universitas
Muhammadiyah Surakarta atau instansi manapun, dan rangkuman yang
diambil dari buku penunjang yang berada di perpustakaan pusat
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Surakarta, Mei 2013
Yang menyatakan
Muh Andhy Iskandar
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
Tugas Akhir berjudul ANALISIS SIFAT FISIS DAN MEKANIS
TOOTH BUCKET EXCAVATOR SEBELUM DAN SESUDAH PROSES
HEAT TREATMENT, telah disetujui oleh pembimbing dan diterima untuk
memenuhi persyaratan memperoleh, derajat sarjana (S1) pada Jurusan
Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan oleh :
Nama
: MUH ANDHY ISKANDAR
NIM
: D 200.060.027
Disetujui pada
Hari
:
Tanggal
:
Mengetahui,
Pembimbing Utama
Pembimbing Pendamping
Wijianto, ST, MEng. Sc
Ir. Pramuko Ilmu Purboputro, MT
Ketua Jurusan Teknik Mesin
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Ir. Sartono Putro, MT
iii
HALAMAN PENGESAHAN
Tugas Akhir ini dengan judul : “ANALISIS SIFAT FISIS DAN MEKANIS
TOOTH BUCKET EXCAVATOR SEBELUM DAN SESUDAH PROSES
HEAT TREATMENT “, telah diuji dan dipertahankan dihadapan Tim
Penguji dan telah dinyatakan sah untuk memenuhi sebagai syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana S1 Teknik Mesin Faluktas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
Dipesiapkan Oleh :
Nama
: MUH ANDHY ISKANDAR
NIM
: D 200 060 027
Disetujui Pada
Hari
: Kamis
Tanggal
: 30 Mei 2013
Tim Penguji
(……………………………)
1. Wijianto, ST, MEng. Sc
(Ketua)
2. Ir. Pramuko Ilmu Purboputro, MT
(……………………………)
(Anggota 1 )
(……………………………)
3. H. Supriyono ST, MT, Ph.D
(Anggota 2 )
Dekan
Ketua Jurusan
(Ir. Agus Riyanto, MT)
( Ir. Sartono Putro, MT )
iv
v
HALAMAN MOTTO
Barang siapa bertaqwa kepada Allah SWT, maka akan selalu ada jalan
keluar dalam mengatasi kesulitan hidup.
(QS. At-Thalaq:2).
Jadikanlah sabar dan sholat itu sebagai penolongmu dan sesungguhnya
yang Demikianlah itu sungguh berat, kecuali orang-orang yang khusyu.
(QS. Al Baqaroh: 45).
Carilah ilmu sampai ke negeri Cina
(Muh Andy Iskandar)
Carilah ilmu mulai dari ayunan sampai ke liang lahat
(Muh Andhy Iskandar)
vi
HALAMAN PERSEMBAHAN
Tugas akhir ini kupersembahkan kepada,
1. Ayah dan Ibu tercinta yang senantiasa memberikan doa restu,
kasih sayang dan pengorbanan baik moril dan materiil.
2. Istri dan anak tercinta
3. Adikku yang tersayang.
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
“ANALISIS SIFAT FISIS DAN MEKANIS TOOTH BUCKET EXCAVATOR
SEBELUM DAN SESUDAH PROSES HEAT TREATMENT”. 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 sebesarbesarnya kepada yang terhormat:
1. Bapak Ir. Agus Riyanto, 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 Wijianto, ST, MEng. Sc. selaku dosen pembimbing I yang
telah membimbing, mengarahkan, memberikan petunjuk dalam
penyusunan tugas akhir ini dengan sangat perhatian, baik, sabar
dan ramah
4. Bapak Ir. Pramuko Ilmu Purboputro, MT. selaku dosen pembimbing
dosen II yang telah membimbing, mengarahkan, memberikan
petunjuk dalam penyusunan tugas akhir ini dengan sangat
perhatian, baik,sabar dan ramah.
viii
5. Bapak DR, H. Supriono ST, MT, Ph.D selaku Pembimbing
Akademik penulis yang dengan sabar mengarahkan studi selama di
UMS.
6. Bapak Ir. Aji, MT selaku kepala laboratorium Material S1 UGM yang
telah banyak membantu dalam melaksanakan pengujian.
7. Teman-teman angkatan 2006 dan semua keluarga yang telah turut
memberikan semangat untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Semoga Allah SWT membalas jasa kebaikan dan ketulusan anda
semua dengan balasan yang lebih baik.
Dalam Tugas Akhir ini penulis menyadari bahwa masih terdapat
banyak kekurangan dan Kelemahannya dalam penulisan.
Dan akhirnya penyusun hanya dapat berharap, semoga Tugas
Akhir ini dapat bermanfaat bagi penyusun pribadi khususnya dan para
pembaca pada umumnya.
Wassalamu’alaikum wr.wb.
Surakarta, Mei 2013
Penulis
ix
ANALISIS SIFAT FISIS DAN MEKANIS TOOTH BUCKET
EXCAVATOR SEBELUM DAN SESUDAH HEAT
TREATMENT
Muh Andhy Iskandar, Wijianto, Pramuko IP
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan Kartasura
ABTRAKSI
Tujuan dari penelitian pada tooth bucket excavator adalah untuk
mengetahui komposisi kimia, struktur mikro, kekerasan dan proses perlakuan
panas (heat treatment) antara lain quenching, aging dan annealing.
Metode penelitian yang digunakan dalam pengujian terdiri dari 5
spesimen dari tooth bucket excavator, yaitu 1 spesimen raw material (bahan
mentah) untuk uji komposisi kimia, 1 spesiemen lagi dari raw material yang
digunakan untuk uji struktur mikro dan kekerasan, serta 3 spesimen untuk proses
heat treatment yang juga digunakan untuk uji struktur mikro dan uji kekerasan.
Dari data hasil pengujian dan pembahasan, pada pengujian tooth bucket
excavator, untuk pengujian komposisi kimia dapat diketahui unsur yang
mendominasi adalah mangan (Mn), 1,0875%, dan dapat pula tooth bucket
excavator dapat digolongkan baja ASTM A 487 karena pembuatannya dicetak,
dipanaskan, dikeraskan dan dicor,untuk pengujian struktur mikro ditemukan fasa
austenit, fasa martensit,fasa ferit, fasa perlit, untuk pengujian kekerasan Vickers
didapatkan nilai rata-rata pada specimen raw yaitu 483,148 HVN, setelah
mengalami perlakuan panas quenching memiliki kekerasan 481,14 HVN, aging
memiliki kekerasan 282,402 HVN, annealing kekerasan menurun sampai 172,78
HVN.
Kata kunci: Tooth Bucket Excavator, Komposisi Kimia, Heat Treatment,
Struktur Mikro dan Kekerasan.
x
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL .............................................................................
i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI .................................................
ii
HALAMAN PERSETUJUAN ..............................................................
iii
HALAMAN PENGESAHAN ................................................................
iv
LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR .........................................................
v
HALAMAN MOTTO ............................................................................
vi
HALAMAN PERSEMBAHAN .............................................................
vii
KATA PENGANTAR .......................................................................... viii
ABSTRAKSI ......................................................................................
x
DAFTAR ISI ......................................................................................
xi
DAFTAR GAMBAR ............................................................................ xiii
DAFTAR TABEL .................................................................................
xv
DAFTAR SIMBOL ............................................................................... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................... xvii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
BAB II
Latar Belakang .........................................................
Perumusan Masalah .................................................
Tujuan Penelitian .....................................................
Manfaat Penelitian .....................................................
Batasan Masalah .......................................................
1
4
4
5
5
LANDASAN TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tinjauan Pustaka .......................................................
2.2. Dasar Teori ................................................................
2.2.1. Klasifikasi Baja ...................................................
2.2.2. Diagram Fasa Fe-C ............................................
2.2.3. Diagram Fasa Fe-Mn .........................................
2.2.4. Diagram Continous Cooling Transformation ......
2.2.5. Diagram Time Temperatur Transformation.........
2.2.6. Heat Treatment .................................................
2.2.7. Sifat Mekanis Bahan .........................................
2.2.8. Sifat Fisis Bahan ...............................................
xi
6
7
7
10
12
14
15
16
19
19
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Diagram Alir Penelitian ..............................................
3.2. Bahan Penelitian .......................................................
3.2.1. Spesimen ..........................................................
3.2.2. Heat treatment tooth bucket excavator ..............
3.3. Alat Penelitian ...........................................................
3.3.1. Alat bantu ..........................................................
3.3.2. Alat uji komposisi kimia ......................................
3.3.3. Alat uji struktur mikro .........................................
3.3.4. Alat uji kekerasan ..............................................
3.3.5. Alat uji perlakuan panas / heat treatment ..........
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1. Pengujian Komposisi Kimia ......................................
4.1.1. Data hasil pengujian komposisi kimia ................
4.1.2. Pembahasan pengujian tooth bucket excavator
4.2. Pengujian struktur mikro ............................................
4.2.1. Pembahasan pengujian struktur mikro ..............
4.3. Data hasil pengujian kekerasan vickers ....................
4.3.1. Pembahasan pengujian kekerasan ....................
BAB V
25
26
26
28
30
30
33
34
35
37
39
39
40
41
41
45
49
PENUTUP
5.1 Kesimpulan ...................................................................
5.2 Saran ...........................................................................
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xii
50
51
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Diagram Kesetimbangan Besi Korban (Fe-C) ................
11
Gambar 2.2. Diagram Fasa (Fe-Mn) ...................................................
13
Gambar 2.3. Digram Continous Cooling Transformation .....................
14
Gambar 2.4. Diagram Time Temperatur Transformation.....................
15
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ...................................................
25
Gambar 3.2. Tooth Bucket Excavator ................................................
26
Gambar 3.4. Spesimen raw material dengan pengujian struktur mikro
dan kekerasan pada Tooth Bucket Excavator ...............
27
Gambar 3.5 Spesimen setelah proses heat treatment (quenching)
dengan pengujian struktur mikro dan kekerasan Tooth
Bucket Excavator. ..........................................................
28
Gambar 3.6. Spesimen setelah proses heat treatment (aging)
dengan pengujian struktur mikro dan kekerasan pada
Tooth Bucket Excavator .................................................
29
Gambar 3.7. Spesimen setelah setelah proses heat treatment
(annealing) dengan pengujian struktur mikro dan
kekeasan pada Tooth Bucket Excavator. .......................
29
Gambar 3.8. Alat pemotong (Cutting Miling) .....................................
30
Gambar 3.9. Alat pemotong (Gerinda) (lab S1 Mesin UMS) …. ..........
30
Gambar 3.10 Alat pemotong Gergaji Besi ...........................................
31
Gambar 3.11. Amplas .........................................................................
31
Gambar 3.12. Nitrit acid .....................................................................
32
Gambar 3.13. Peresinan ....................................................................
32
Gambar
3.14. Alat Uji Komposisi Kimia Optical Emission
Sepectrometer ...............................................................
xiii
34
Gambar
3.15. Alat Uji Struktur Mikro Olympus Metalurcal
Mikroskope…. ................................................................
35
Gambar 3.16. Alat Uji Kekerasan Vickers Hardeness Teaster ............
37
Gambar 3. 17. Tanur Elektrik Proses Heat Treatment ........................
38
Gambar 4.1. Struktur mikro Tooth Bucket Excavator Raw Material ....
41
Gambar 4.2. Struktur mikro Tooth Bucket Excavator Quenching .......
42
Gambar 4.3. Struktu mikro Tooth Bucket Excavator Aging ................
42
Gambar 4.4. Struktur mikro Tooth Bucket Excavator Annealing ........
43
Gambar 4.5. Bekas Injakan pada uji kekerasan Vickers .....................
46
Gambar
4.6. Diagram Histrogram Kekerasan Tooth Bucket
Excavator .......................................................................
xiv
49
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1.
Hasil Uji komposisi kimia Tooth Bucket Excavator ........
39
Tabel 4.3.1. Kekerasan Vickers pada Tooth Bucket Excavator raw
material .........................................................................
46
Tabel 4.3.2. Kekerasan Vickers Tooth Bucket Excavator setelah
proses heat treatment (quenching). ...............................
47
Tabel 4.3.3. Kekerasan Vickers Tooth Bucket Excavator setelah
proses heat treatment (aging). .......................................
47
Tabel 4.3.4. Kekerasan Vickers Tooth Bucket Excavator setelah
proses heat treatment (Annealing). ................................
48
Tabel 4.3.5. Data kekerasan Tooth Bucket Excavator sebelum dan
sesudah heat treatment ................................................
48
xv
DAFTAR SIMBOL
Simbol:
HV
= harga kekerasan Vickers (kg/mm2)
P
= beban penekan penetrator (kg)
d
= diagonal bekas injakan penetrator (mm)
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
1. Lampiran 1. Standar Pengujian Heat Treatment
2. Lampiran 2. Standar Pengujian Komposisi Kimia
3. Lampiran 3. Standar Pengujian Struktur Mikro
4. Lampiran 4. Standar Pengujian Kekerasan
xvii