metalurgi fisik2(1).docx

PRAKTIKUM METALURGI FISIK

LAPORAN AKHIR

MODUL PRAKTIKUM

​

: Hardenability ( Sifat Mampu Keras) TANGGAL PRAKTIKUM

​

: _{10-11 Desember 2016}

NAMA ASISTEN

​

​

: _Engkos

NAMA PRAKTIKAN

​

: Azmi Rama Wijaya NIM/KELOMPOK

​

​

: _{2112162017 / 3}

KELAS

​

​

​

: _{Ekstensi A}

REKAN KERJA

​

​

:

​

NAMA

​

​

​

​

NIM

​

​

​

​

: NukyBangkitDirgantoro

​

​

​

2112162018

​

​

​

​

: Yogi Abdul Muis

​

​

​

​

2112162020

​

​

​

​

: Noor

MuchammadFirdaus

​

​

​

2112162021

​

​

​

​

:

AkhliRohmatuloh

​

​

​

​

2112162022

​

​

​

​

:

IrvanRizkyAditya

​

​

​

​

2112162023

​

​

​

​

: WidyaKusuma

​

​

​

​

2112162024

​

LABORATORIUM MATERIAL TEKNIK

JURUSAN TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS JENDERAL ACHMAD YANI

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI

​

ii

DAFTAR GAMBAR

​

iii

DAFTAR TABEL

​

iv

BAB I

​

PENDAHULUAN

​

6

1. 1.

​

Tujuan

​

6

1. 2.

​

Alat dan Bahan

​

6

BAB II

​

DASAR TEORI

​

7

2. 1.

​

Teori Dasar (Modul)

​

7 A.

​

Metoda Grossman & Bain

​

7

B.

​

Metode Jominy

​

8

2. 2.

​

Teori Tambahan

​

12

BAB III

​

PROSEDUR PERCOBAAN

​

18

3. 1.

​

Prosedur Percobaan

​

18

BAB IV

​

ANALISA

​

21

4. 1.

​

Analisa Data

​

21 4. 2.

​

Analisa Matematis

​

22 4. 3.

​

Analisa Teoritis

​

23

BAB V

​

KESIMPULAN dan saran

​

25

5. 1.

​

Kesimpulan

​

25 5. 2.

​

Saran

​

25 Daftar Pustaka

​

26 Lampiran Tugas

​

27 Lampiran Gambar

​

31

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Diameter batang tanpa dan dengan batas pemisah (AISI 1045)

​

7 Gambar 2 Kurva hardenability grossman & bain dari baja SAE 1045 dengan berbagai diameter batang

​

8

Gambar 3 Kurva pendinginan pada berbagai posisi, baja berdiameter 1 inch untuk

H=4

​

8

Gambar 4 Diagram CCT dan kurva hardenability untuk material AISI 4140

​

9 Gambar 5 Kurva Di Vs IH/DH

​

10

Gambar 7Grafik Hardenability

​

13 Gambar 8Thermal Treatment

​

14 Gambar 9Grafik Tempering

​

15 Gambar 7 Spesimen jominy test

​

18 Gambar 8 Peralatan joimy test

​

18

Gambar 9 Distribusi kekerasan hasil joimy test

​

19 Gambar 13 Grafik Hardenability Logam AISI 4140

​

25

Gambar 14 Benda kerja untuk praktikum sifat mampu keras

​

32 DAFTAR TABEL

Tabel 1 Faktor – Faktor pengali hardenability

​

10

Tabel 2 Kekerasan martensit dan 50% martensit sebagai fungsi dari kadar karbon

​

11 Tabel 3 Diameter kritis ideal berbagai jenis baja

​

12

Tabel 4 Data hasil hardenability

​

21 Tabel 5 Data hasil hardenability

​

22 Tabel 6 Data Diameter Kritis (Di)

​

23

SIFAT MAMPU KERAS

(HARDENABILITY)

​

v

Praktikum Metalurgi FisikJurusanTeknikMesin – FakultasTeknik UNJANI 2016. BAB I PENDAHULUAN

1. 1. Tujuan

Praktikum metalurgi fisik ini dilakukan guna menunjang teori yang sedang atau telah diberikan pada mata kuliah metalurgi fisik. Adapun tujuan praktikum mampu keras (hardenability) ini adalah sebagai berikut :

1. Untuk mengetahui sifat logam besi paduan (baja), yang menentukan kedalaman dan distribusi kekerasan yang ditimbulkan oleh pendinginan cepat.

2. Diharapkan mahasiswa dapat mengetahui kepekaan pengerasan melalui proses quenching (pendinginan cepat).

3. Dengan melakukan praktikum ini diharapkan seseorang dapat menyadari pentingnya suatu analisa sifat fisik material yang dikaitkan dengan penggunaannya didalam praktek.

4. Untuk mengetahui perhitungan suatu pengujian material yang dikaitkan dengan penggunaanya didalam praktek.

5. Mengetahui sifat – sifatkarakteristikdanspesifikdari material logam. 6. Mempratekkanteori – teori yang diperoleh dalam matakuliah ilmu

Material Teknik kedalam praktik

1. 2. Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum sifat mampu keras ini adalah sebagai berikut :

1. Tungku muffle. 2. Penjepit specimen. 3. Media pendingin (air) 4. Mesin uji kekerasan. 5. Amplelas / kikir / gerinda. 6. Sarung tangan.

7. Spesimen uji : AISI 4140 8. Stopwatch

BAB II DASAR TEORI

2. 1. Teori Dasar (Modul)

Sifat mampu keras atau Hardenability adalah:

➢ Kepekaan pengerasan melalui proses

Quenching

(Pendinginan cepat).

➢ Sifat logam besi paduan (baja), yang mentu kan kedala man dan distrib usi kekera san yang ditimb ulkan oleh pendin ginan cepat.

➢ Kapasitas logam besi paduan (baja) untuk bertran sforma si sebagi an atau seluru h nya menja di marten sit.

Pengujian sifat mampu keras suatu logam besi paduan (baja) dapat ditentukan dengan 2 metoda, yaitu metoda Grossman & Bain dan Jominy end-quench test.

A. Metoda Grossman & Bain

bervariasi, parameter padapengujian Hardenability metoda Grossman & Bain iniadalah diameter kritisdan diameter kritis ideal. Diameter kritis (D) adalah diameter maksimum dari suatu batang silinder yang dicelup (quench) dalam media quench tertentu tanpa batas pemisah yang tidak mengalami pengerasan (daerahinti), seperti terlihat pada gambar 1. Batas pemisah tersebut adalah batas dimana struktur mikro mengandung 50% martensit (gambar 2). Diameter kritis suatu material sebanding dengan severty of quench dari media quench (H) dimanabila H sangat tinggi, maka D akan tinggi pula.

Gambar1 Diameter batang tanpa dan dengan batas pemisah (AISI 4140)

Gambar2 Kurva hardenability grossman & bain dari baja SAE 4140 dengan berbagai diameter batang

Gambar3 Kurva pendinginan pada berbagai posisi, baja berdiameter 1 inch untuk H=4 B. MetodeJominy

Benda uji (spesimen) berbentuk batang silinder dengan diameter 1” (25,5 mm) dan panjang 4” (101,6 mm). Setelah mengalami austenisasi diletakan diatas suatu penyangga dan salah satu ujungnya disemprotkan air denganjarak ½_{” (12,7mm) dari suatu kran dengan diameter} ½_{” (12,7 mm).} Setelah quenching tersebut dilakukan pengujian kekerasan pada sisi yang dibuat sejajar dengan jarak tertentu 1/16” dari ujung quench dan akan menghasilkan kurva hardenability yang menyatakan hubungan antara kekerasan terhadap jarak dari ujung quench. Tiap jenis material akan memiliki kurva hardenability yang berbeda tergantung paduan.

Dari kurva tersebut dapat duhubungkan dengan CCT untuk jenis material tersebut sehingga dapat mengetahui laju pendinginan pada lokasi tertentu dari batang (Gb 4).

Gambar4 Diagram CCT dan kurva hardenability untuk material AISI 4140

Diameter kritis ideal (Di) adalah diameter dari batang silinder dengan 50% martensit pada quenching sempurna (Temperatur batang sama dengan temperatur media quench). Diameter kritis ideal ini tergantung:

1. Besar butir y 2. % karbon 3. % unsur paduan

Pengaruh ketiga hal tersebut diatas terhadap diameter – diameter kritis ideal dicantumkan pada tabel berikut :

Gambar5 Kurva Di Vs IH/DH

Gambar6 Contoh hardenability untuk berbagai jenis baja

2. 2. Teori Tambahan

Kekerasan suatu bahan pada umumnya, menyatakan terhadap deformasi dan untuk logam dengan sifat tersebut merupakan ukuran ketahanannya terhadap deformasi plastik atau deformasi permanen. apabila yang menyatakan kekerasan sebagai ukuran terhadap lekukan dan ada pula yang mengartikan kekerasan sebagai ukuran kemudahan dan kuantitas khusus yang menunjukkan sesuatu mengenai kekuatan dan perlakuan panas dari suatu logam.

Gambar 7Grafik Hardenability

Terdapat 3 jenis ukuran kekerasan secara umum, yang bergantung pada cara pengujian ketiga jenis tersebut adalah:

1. Kekerasan goresan (Stracht Hardness), adalah kekerasan yang diukur dari hasil goresan yang terdapat pada benda kerja. misalnya cara pengujian MOHS.

2. KekerasanLekukan (Identation Hardness), adalahhargakekerasan yang diukurdarihasillekukan yang terdapatpadabendakerja.

Kekerasan Pantulan ( Rebound ) atau kekerasan dinamik (Dinamic Hardness), adalah harga kekerasan yang diukur dari hasil pantulan yang lakukan pada saat pengujian.Penentuan kekerasan untuk keperluan industri biasanya digunakan metode.

Pengukuran ketahanan penetrasi bola kecil, kerucut atau piramida. Pengujian kekerasan adalah salah satu dari sekian banyak pengujian yang dipakai. Karena dapat dilaksanakan pada benda uji yang kecil tanpa kesukaran mengenai spesifikasinya.

Pengukuran kekerasan digolongkan dalam kelompok pengujian tak merusak. dan diterapkan untuk inspeksi sebagai suku cadang karena kekerasan dengan kekuatan tarik sedang ketahanan aus berbanding terbalik dengan kekerasan.

a. Pengaruh Perlakuan Panas Terhadap Kekerasan

​

Macam-masam proses perlakuanpanas : 1. Thermal Treatment

Gambar8Thermal Treatment

Pada tiap perlakuan panas diatas mempunyai pengaruh yang berbeda-beda pada kekerasan misalnya thermochemical treatments, pengaruhnya terhadap kekerasan hanya pada kedalaman tertentu dari benda kerja, sesuai dengan yang diinginkan pada pengujian kekerasan yang dilakukan, perlakuan panas yang digunakan adalah thermal treatment yang meliputi : annealing ( full annealing, recrystalization annealing, stressrelief annealing), normalizing, hardening, tempering.

Tiap-tiap perlakuan panas memberikan efek yang berbeda pada bahan yang dikenai, sedangkan pada thermal treatment prosesnya meliputi:

1. Hardening

Proses pemanasan logam ( baja ) diatas temperature kritis untuk beberapa waktu, lalu dicelupkan kedalam media pendingin, dengan cara seperti ini tingkat kekerasan akan meningkat. Hardening juga dapat didefinisikan sebagai suatu proses yang bertujuan untuk mendapatkan struktur martensite yang keras dengan sifat kekerasan yang tinggi dan kekenyalan yang rendah.

2. Tempering

Proses memanaskan kembali baja yang telah dikeraskan untuk menghilangkan tegangan dalam. Pada proses tempering baja yang telah diheattreatmens dipanasi kembali pada suhu 150 oC -650 oC.

Gambar9Grafik Tempering

3. Anealing

Proses heat treatment dimana pemanasannya dilakukan sampai mencapai temperatur tertentu, dan ditahan pada temperature tertentu yang diinginkan, kemudian didinginkan perlahan. Tujuan anealing adalah untuk menghilangkan tegangan dalam. Pada peristiwa ini dilakukan pemanasan sampai diatas suhu kritis (±60 oC), kemudian setelah suhu rata didinginkan di udara.

4. Normalizing

Proses heat treatments yang dilakukan untuk mendapatkan struktur butiran yang halus dan seragam. Pada proses ini dilakukan pemanasan diatas suhu kritis 721 oC ( ±60 oC ), kemudian setelah merata didinginkan di udara.

Secara khusus jenis annealing yang dipergunakan adalah full annealing. Full annealing digunakan untuk membuat baja yang lebih lunak, menghaluskan butir dan dalam beberapa hal dapat memperbaiki machineability. Baja dalam proses pengerjaan mengalami pemanasan sampai temperatur yang tinggi. Biasanya butirkristalnya akan terlalu besar, sehingga sifat mekaniknya kurang baik. Maka butiran kristal tersebut perlu dihaluskan dengan full annealing.

Pada baja hypoutektoid dipanaskan dengan range temperatur 30 oC - 60 oC diatas A1 pada dapur pemanas, ditahan pada temperatur itu dan didinginkan secara lambat ( dengan media udara ), sedangkan pada baja hypotektoid perbedaannya hanya pada pemanasan pada range 30 oC - 60oC diatas garis A1.

Pembentukan martensit terjadi karena baja yang telah dipanaskan sampai suhu austenitnya didinginkan secara cepat/ di quench, sehingga atom karbon tidak sempat berdifusi dan hanya sempat bergeser mengisi rongga-rongga tetrahedral dan oktahedral pada struktur FCC austenit. Karena terisinya rongga-rongga tersebut sehingga mengakibatkan tidak teraturnya bentuk struktur FCC (laticce site lebih panjang) sehingga terjadi distorsi latis menjadi BCT. Efek ini disebut dengan “Efek Tetragonalitas”.

​

25

Praktikum Metalurgi Fisik_{JurusanTeknikMesin – FakultasTeknik UNJANI 2016.}

BAB III PROSEDUR PERCOBAAN

3. 1. Prosedur Percobaan

a. Standard spesimen dan pengujian : ASTM

Gambar11 Peralatan joimy test

Gambar12 Distribusi kekerasan hasil joimy test

b. Lakukan pengujian hardenability (jominy test)

c. Lakukan pengujian kekerasan pada spesimen jominy test pada jarak : 1/16, 4/16, 8/16, 12/16, 16/16, 24/16 dan 32/16 in.

d. Gambarkan secara grafis data-data kekerasan pada jarak-jarak tersebut dalam kurva hardenability band yang dihitung secara teoritis.

e. Analisa hasilnya dan tentukan nilai diameter kritis ideal (Di) untuk jenis baja tersebut (Tabel 2 dan 3).

Metoda penggambaran hardenability band :

1. Tentukan diameter kritis ideal (Di) berdasarkan kadar karbon dikalikan dengan faktor pengali dari unsur-unsur paduannya. Di ini dicari nilainya berdasarkan komposisi kimia minimum dan maksimum Tabel 1.

2. Tentukan kekerasan awal (initial hardness, IH) yang merupakan nilai kekerasan pada jarak 1/16 in, IH ini ditentukan berdasarkan kadar karbon (minimum dan maksimum), lihat tabel 2.

3. Tentukan perbandingan IH dengan kekerasan (DH) pada jarak-jarak berikut : 4/16, 8/16, 16/16, 24/16, 28,16 dan 32/16 in. Perbandingan IH/DH ini dilakukan untuk komposisi berdasarkan kadar minimum dan maksimum. Penentuan IH/DH, lihat gambar 5.

4. Tentukan nilai DH-nya berdasarkan perbandingan IH/DH pada tahap 3 diatas, buatlah tabelnya.

5. Gambarkan kekerasan DH tersebut VS jarak dari ujung semprot air berdasarkan komposisi kimia minimal dan maksimal tersebut sehingga menjadi hardenability band.

​

25

Praktikum Metalurgi FisikJurusanTeknikMesin – FakultasTeknik UNJANI 2016. BAB IIII ANALISA

Data hasil praktikum perlakuan panas, dapat dilihat pada tabel 4 dibawah ini. Praktikum 23 Januari 2016.

Tabel4 Data hasil hardenability

No. JarakAntaraTitikPercobaan (mm) Kekerasan Rockwell (HRC)

1 0,158 95

2 0,635 93

3 1,27 90,5

4 1,91 96

5 2,54 98,5

6 3,18 97

7 3,81 91,5

8 4,45 98

9 5,1 99,5

Nilai rata-rata 53,2

Keterangan :

➢ Jenis Material

​

​

​

: AISI 4140

➢ Komposisi Kimia

​

​

: Karbon

➢ TemperaturAustenisasi

​

: 900 oC

➢ Holding Time

​

​

​

: 60 (menit)

➢ Media Quench

​

​

​

: Air

4. 1. Analisa Data

Setelah dilakukan percobaan sifat mampu keras (hardenability) dapat dilihat bahwa dari data hasil pengujian mampu keras (hardenability) didapat nilai rata-rata untuk kekerasa rockwell dengan selang jarak antara titik percobaan setiap ukuran table diatas, nilai rata-rata kekerasannya sebesar 53,2 HRC.

Dari data hasil praktikum dapat dilihat bahwa jarak antara titik percobaan menghasilkan kekerasan rockwell yang variatif. Nilai kekerasan rockwell paling tinggi didapat pada saat jarak antara titik percobaan di 5,1 mm yaitu nilai kekerasan rockwell nya sebesar 99,5 HRC.

Sedangkan nilai kekerasan rockwell terkecil terdapat pada saat jarak antara titik percobaan di ukuran 1,27 mm diatasya itu nilai kekerasan rockwell nya sebesar 90,5 HRC. Adapun tabel kekerasan rockwell maksimum dan minimum pada jarak antara titik percobaan adalah sebagai berikut ini :

Tabel5 Data hasil hardenability

No. JarakAntaraTitikPercobaan (mm) Kekerasan Rockwell

1 6 20.5

2 42 27.5

4. 2. Analisa Matematis

Pada analisa matematis ini, diharuskan menentukan diameter kritis ideal (Di) berdasarkan kadar karbon dikalikan dengan faktor pengali dari unsur-unsur paduannya. Nilai Di ini dicari nilainya berdasarkan komposisi kimia minimum dan maksimum tabel. 1. Pada praktikum ini tidak memakai atau mencampur bahan-bahan kimia.

Tabel6 Data Diameter Kritis (Di)

No JarakAntaraTitikPercobaan

(6mm) Kekerasan Rockwell

Diameter Kritis (Di) {Inchi}

1 0,158 95 2

2 0,635 93

3 1,27 90,5

4 1,91 96

5 2,54 98,5

6 3,18 97

7 3,81 91,5

8 4,45 98

9 5,1 99,5

10 0,158 95

Nilai rata-rata 53,2

4. 3. Analisa Teoritis

Pada percobaan ini, benda kerja dipanaskan dulu pada temperatur austenisasinya dan austenit yang homogen, diatas 727oC, yaitu pada 875oC selama 30 menit, agar panas merata ke seluruh bagian spesimen. Benda kerja dipanaskan

sampai fasanya menjadi austenit (g). Kemudian di quenching, didinginkan dengan cepat, melalui metode water jet pada bagian bawah spesimen. Pendinginan cepat ini bertujuan untuk membentuk martensit yang bersifat keras. Dari data hasil praktikum terlihat distribusi kekerasan yang tidak merata. Semakin jauh dari pusat quench, kekerasan semakin rendah. Hal ini disebabkan oleh laju pendinginan yang tidak merata. Daerah yang dekat dengan pusat quench akan memiliki kekerasan yang tinggi karena laju pendinginan yang cepat sehingga banyak martensit yang terbentuk. Namun semakin jauh dari pusat quench laju pendinginan melambat, sehingga martensit yang terbentuk tidak sebanyak sebelumnya sehingga harga kekerasan menurun. Pada percobaan ini martensit yang terbentuk tidak sempurna pada keseluruhan bagian spesimen.

Berbeda dengan metode quench celup, harga kekerasan akan merata, namun akan terjadi vapour blanket di sekitar spesimen karena medium quench atau spesimennya statis. Vapour blanket adalah uap air di sekitar spesimen yang terbentuk karena air menguap, fenomena ini dapat dihilangkan dengan mengaduk medium quench atau menggoyangkan spesimen.

Pada awalnya baja memiliki fasa ferrite (BCC) kemudian dipanaskan hingga fasanya menjadi austenite (FCC), jika didinginkan secara lambat akan menghasilkan pearlite (BCC), namun dalam percobaan ini baja didinginkan dengan cepat sehingga terbentuk martensite (BCT). Pada pembentukan martensite, yang terjadi bukanlah difusi, melainkan mekanisme geser. Pada FCC, atom-atom C menempati rongga oktahedral. Jika pendinginan dilakukan dengan lambat maka atom C tetap pada posisi oktahedral, namun ketika didinginkan dengan cepat atom C menempati rongga tetragonal dengan mekanisme geser, dan strukturnya menjadi BCT (Body Centered Tetragonal).

Pengaruh laju pendinginan terhadap pembentukan martensit dapat dilihat pada diagram CCT. Spesimen pada percobaan ini adalah AISI 4140, baja dengan 0.37-0.44% C, 0.60-0.90% Mn, sehingga diagram CCT yang digunakan adalah diagram CCT hypoeutectoid.

AISI 4140 memiliki kadar karbon medium, implikasi pada diagram CCT nya adalah, hidungnya tidak terlalu dekat dengan sumbu vertikal dan garis martensite start yang tidak terlalu rendah, memungkinkan terjadinya martensite 100% walaupun pendinginan tidak terlalu cepat.

​

25

Praktikum Metalurgi FisikJurusanTeknikMesin – FakultasTeknik UNJANI 2016. BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5. 1. Kesimpulan

Gambar13 Grafik Hardenability Logam AISI 4140

Dari garfik diatas dapat dilihat bahwa semakin landai jarak antara puncak dengan lembahnya pada kurva yang didapat, maka martensit yang terbentuk akan lebih sempurna atau dapat dikatakan pembentukannya merata. Semakin landai kurvanya, maka mampu kerasnya semakin baik jika dibandingkan dengan kurva yang jarak puncak dengan lembahnya cukup curam

5. 2. Saran

Adapun saran setelah melakukan praktikum ini adalah sebagai berikut :

1. Sebelum digunakan, alat harus dikalibrasi terlebih dahulu agar hasil sesuai dengan standar.

2. Perhatikan juga proses pengukuran dan kehalusan permukaan benda saat proses pengamplasan.

3. Praktikan seharusnya sungguh–sungguh dalam pelaksanaan praktikum,teliti dalam pengamatan dan cermat dalam pengukuran maupun perhitungan.

DAFTAR PUSTAKA

1. ASM “Metal Hand Book” Metallography and Micro structures Vol 9, Metal Park, 1980.

2. Materikuliahilmubahan. ITS. Surabaya

LAMPIRAN TUGAS

Tugas

1. Jelaskan mengapa perlunya melakukan pengujian hardenability ?

Agar dapat mengetahui sifat mampu keras pada benda yang sedang di uji, dimana mampu keras ini merujuk kepada sifat baja yang menentukan dalamnya pengerasan sebagai akibat proses quench dari temperatur austenisasainya. Kemudian dapat mengetahui kapasitas logam besi paduan (baja) untuk bertransformasi sebagian atau seluruhnya menjadi martensit.

2. Sebutkan dan jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi sifat mampu keras (hardenability) dari suatu material?

Jawab :

a. Kecepatan pendinginan

Setelah logam dipanaskan, lalu dilakukan pendinginan cepat, maka logam akan menjadi semakin keras. Proses pendinginan material dapat dilakukan dengan beberap acara yaitu:

• Annealing

Pemanasan material sampai suhua ustenit (7270 C) lalu diholding kemudian dibiarkan dingin didalam tungku. Proses ini menghasilkan material yang lebih lunak dari semula.

• Normalizing

Pemanasan material sampai suhu austenit lalu diholding kemudian didinginkan di udara.

• Quenching

Pemanasan material sampai suhu austenit lalu diholding kemudian dilakukan pendinginan cepat, yaitu dicelupkan kedalam media. Medianya adalah air, air garam dan oli. Proses ini yang menghasilkan material yang lebih keras dari semula.

b. Komposisi kimia

Komposisi kimia menentukan Hardenability Band. Karena komposis material menentukan struktur dan sifat material. Semakin banyak unsur kimia yang menyusun suatu logam, maka makin keras logam tersebut.

c. Kandungan karbon

Semakin banyak kandungan karbon dalam suatu material maka makin keras material tersebut. Hal ini lah yang menyebabkan baja karbon tinggi memiliki

kekerasan yang tinggi setelah proses pengerasan kerena akan membentuk martensit yang memiliki kekerasan yang sangat tinggi. Untuk meningkatkan kadar karbon dari beberapa material dapat dilakukan dengan beberapa perlakuan, yaitu:

• Carburizing

yaitu proses penambahan karbon pada baja, dengan menyemprotkan karbon pada permukaan baja.

• Nitriding

yaitu proses penambahan nitrogen untukmeningkatkankekerasan material. • Carbonitriding

yaitu proses penambahan karbon dan nitrogen secara sekaligus untuk meningkatkan kekerasan material.

d. Ukuran butir Semakin besar, maka tingkat mampu keras dari suatu logam semakin rendah.

e. Suhu pemanasan Kemampuan keras lebih tinggi jika pemanasan dilakukan sampai suhu austenit

LAMPIRAN TUGAS

Tugas

1. Jelaskan mengapa perlunya melakukan pengujian hardenability ?

Agar dapat mengetahui sifat mampu keras pada benda yang sedang di uji, dimana mampu keras ini merujuk kepada sifat baja yang menentukan dalamnya pengerasan sebagai akibat proses quench dari temperatur austenisasainya. Kemudian dapat mengetahui kapasitas logam besi paduan (baja) untuk bertransformasi sebagian atau seluruhnya menjadi martensit.

2. Sebutkan dan jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi sifat mampu keras (hardenability) dari suatu material?

Jawab :

a. Kecepatan pendinginan

Setelah logam dipanaskan, lalu dilakukan pendinginan cepat, maka logam akan menjadi semakin keras. Proses pendinginan material dapat dilakukan dengan beberap acara yaitu:

• Annealing

Pemanasan material sampai suhua ustenit (7270 C) lalu diholding kemudian dibiarkan dingin didalam tungku. Proses ini menghasilkan material yang lebih lunak dari semula.

• Normalizing

Pemanasan material sampai suhu austenit lalu diholding kemudian didinginkan di udara.

• Quenching

Pemanasan material sampai suhu austenit lalu diholding kemudian dilakukan pendinginan cepat, yaitu dicelupkan kedalam media. Medianya adalah air, air garam dan oli. Proses ini yang menghasilkan material yang lebih keras dari semula.

b. Komposisi kimia

Komposisi kimia menentukan Hardenability Band. Karena komposis material menentukan struktur dan sifat material. Semakin banyak unsur kimia yang menyusun suatu logam, maka makin keras logam tersebut.

c. Kandungan karbon

Semakin banyak kandungan karbon dalam suatu material maka makin keras material tersebut. Hal ini lah yang menyebabkan baja karbon tinggi memiliki

kekerasan yang tinggi setelah proses pengerasan kerena akan membentuk martensit yang memiliki kekerasan yang sangat tinggi. Untuk meningkatkan kadar karbon dari beberapa material dapat dilakukan dengan beberapa perlakuan, yaitu:

• Carburizing

yaitu proses penambahan karbon pada baja, dengan menyemprotkan karbon pada permukaan baja.

• Nitriding

yaitu proses penambahan nitrogen untukmeningkatkankekerasan material. • Carbonitriding

yaitu proses penambahan karbon dan nitrogen secara sekaligus untuk meningkatkan kekerasan material.

d. Ukuran butir Semakin besar, maka tingkat mampu keras dari suatu logam semakin rendah.

e. Suhu pemanasan Kemampuan keras lebih tinggi jika pemanasan dilakukan sampai suhu austenit