Analisis Pengaruh Waktu pada Proses Karburasi Terhadap Kekerasan dan Mikrostruktur Baja Karbon Menengah NS-1045
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1
LATAR BELAKANG
Di zaman yang semakin canggih teknologi ini,penggunaan bahan material banyak
kita jumpai seperti pada dunia industri, kontruksi bangunan, dan pada instalasi
listrik dan sebagainya. Besi adalah suatu bahan material logam yang banyak di
gunakan dalam bidang teknik. Pengunaan besi dapat disesuaikan dengan
kebutuhan karena jenis dan sifat maupun karakter dari logam tersebut berbedabeda.Biasanya unsur yang paling dominan terhadap sifat-sifat besinya adalah
unsur karbon (C) yang walaupun unsur – unsur lain tidak boleh diabaikan.
Kekerasan dapat didefinisikan sebagai ketahanan terhadap penetrasi atau
kemampuan bahan untuk tahan terhadap penggoresan indentasi. Kekerasan juga
berhubungan dengan ketahanan aus logam. Menaikkan ataupun menurunkan
persentasi unsur karbon dari besi padatan tidak semudah dalam keadaan cair,
salah satunya caranya adalah dengan proses karburasi (carburizing). Carburizing
tidak mampu mengubah komposisi karbon secara menyeluruh dari material yang
diproses, namun pada daerah kulit atau permukaan besi akan berubah secara
signifikan. Pada proses carburizing permukaan besi akan mengalami karburasi.
Menurut Mawani (2007), pada proses karburasi untuk arang kayu dengan
natrium karbonat sebesar 25% berat komposisi serbuk arang kayu memberikan
kekerasan yang terbaik dengan kekerasan permukaan maksimum mencapai 891
kg/mm2 dan memberikan ketebalan 500 µm. Sebelum dilakukan karburasi struktur
mikro baja karbon rendah adalah perlit, namun setelah dilakukan karburasi baja
karbon rendah memberikan struktur mikro martensit yang menyebabkan semakin
tingginya tingkat kekerasan. (Mawani, 2007).
Universitas Sumatera Utara
Melalui teori dan penelitian di atas, penulis tertarik untuk melakukan
penelitian dengan proses karburasi dengan judul “ANALISIS PENGARUH
WAKTU PADA PROSES KARBURASI TERHADAP KEKERASAN DAN
MIKROSTRUKTUR BAJA KARBON MENENGAH NS-1045”.
1.2
RUMUSAN MASALAH
Berdasarkan latar belakang diatas rumusan masalah adalah :
1. Bagaimana pengaruh waktu karburasi terhadap kekerasan baja
karbon menengah NS-1045?
2. Bagaimana pengaruh waktu karburasi terhadap mikrostruktur baja
karbon menengah NS-1045?
1.3
BATASAN MASALAH
Batasan masalah tersebut meliputi :
1. Waktu karburasi dilakukan selama 2 jam, 4 jam, 6 jam, dan 8 jam
pada temperatur 9500C.
2. Jenis karburasi yaitu Pack Carburizing (menggunakan medium
padat).
3. Media karburasi adalah karbon aktif dari tempurung kelapa dengan
massa 50 gr dan calcium carbonate (CaCO3) 5 gr.
4. Media pendingin yang digunakan dalam proses quenching adalah
oli Mesran SAE 40.
Universitas Sumatera Utara
1.4
TUJUAN PENELITIAN
Adapun yang menjadi tujuan dari penelitian ini adalah
1. Untuk mengetahui pengaruh waktu karburasi terhadap kekerasan dan
mikrostruktur baja karbon menengah NS-1045.
2. Untuk mengetahui mikrostruktur dari baja karbon menengah NS-1045
sebelum dan sesudah proses pendinginan (quenching)
1.5
MANFAAT PENELITIAN
Adapun manfaat penelitian yang diambil dari penelitian ini adalah :
1. Sebagai informasi bagi penulis dan bagi orang lain tentang pengaruh
waktu pada proses karburasi terhadap kekerasan dan mikrostruktur
baja karbon menengah jenis NS-1045
2. Memberi rujukan bagi implementasi dan meningkatkan efektivitas
proses karburasi serta kualitas yang tinggi pada baja karbon menengah
yang digunakan untuk peralatan mesin dan industri.
1.6
SISTEMATIKA PENULISAN
Sistematika penulisan pada masing-masing bab adalah sebagai berikut :
BAB I
PENDAHULUAN
Bab ini mencakup latar belakang penelitian, rumusan masalah yang
akan diteliti, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat
penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini membahas tentang landasan teori yang menjadi acuan
untuk proses pengambilan data, analisa data, serta pembahasan.
Universitas Sumatera Utara
BAB III
METODE PENELITIAN
Bab ini membahas tentang peralatan dan bahan penelitian, diagram
alir penelitian, prosedur penelitian, dan pengujian sampel.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini membahas tentang data hasil penelitian dan analisa data
yang diperoleh dari penelitian
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisikan tentang kesimpulan yang diperoleh dari
penelitian dan memberikan saran untuk penelitian yang lebih
lanjut.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1
LATAR BELAKANG
Di zaman yang semakin canggih teknologi ini,penggunaan bahan material banyak
kita jumpai seperti pada dunia industri, kontruksi bangunan, dan pada instalasi
listrik dan sebagainya. Besi adalah suatu bahan material logam yang banyak di
gunakan dalam bidang teknik. Pengunaan besi dapat disesuaikan dengan
kebutuhan karena jenis dan sifat maupun karakter dari logam tersebut berbedabeda.Biasanya unsur yang paling dominan terhadap sifat-sifat besinya adalah
unsur karbon (C) yang walaupun unsur – unsur lain tidak boleh diabaikan.
Kekerasan dapat didefinisikan sebagai ketahanan terhadap penetrasi atau
kemampuan bahan untuk tahan terhadap penggoresan indentasi. Kekerasan juga
berhubungan dengan ketahanan aus logam. Menaikkan ataupun menurunkan
persentasi unsur karbon dari besi padatan tidak semudah dalam keadaan cair,
salah satunya caranya adalah dengan proses karburasi (carburizing). Carburizing
tidak mampu mengubah komposisi karbon secara menyeluruh dari material yang
diproses, namun pada daerah kulit atau permukaan besi akan berubah secara
signifikan. Pada proses carburizing permukaan besi akan mengalami karburasi.
Menurut Mawani (2007), pada proses karburasi untuk arang kayu dengan
natrium karbonat sebesar 25% berat komposisi serbuk arang kayu memberikan
kekerasan yang terbaik dengan kekerasan permukaan maksimum mencapai 891
kg/mm2 dan memberikan ketebalan 500 µm. Sebelum dilakukan karburasi struktur
mikro baja karbon rendah adalah perlit, namun setelah dilakukan karburasi baja
karbon rendah memberikan struktur mikro martensit yang menyebabkan semakin
tingginya tingkat kekerasan. (Mawani, 2007).
Universitas Sumatera Utara
Melalui teori dan penelitian di atas, penulis tertarik untuk melakukan
penelitian dengan proses karburasi dengan judul “ANALISIS PENGARUH
WAKTU PADA PROSES KARBURASI TERHADAP KEKERASAN DAN
MIKROSTRUKTUR BAJA KARBON MENENGAH NS-1045”.
1.2
RUMUSAN MASALAH
Berdasarkan latar belakang diatas rumusan masalah adalah :
1. Bagaimana pengaruh waktu karburasi terhadap kekerasan baja
karbon menengah NS-1045?
2. Bagaimana pengaruh waktu karburasi terhadap mikrostruktur baja
karbon menengah NS-1045?
1.3
BATASAN MASALAH
Batasan masalah tersebut meliputi :
1. Waktu karburasi dilakukan selama 2 jam, 4 jam, 6 jam, dan 8 jam
pada temperatur 9500C.
2. Jenis karburasi yaitu Pack Carburizing (menggunakan medium
padat).
3. Media karburasi adalah karbon aktif dari tempurung kelapa dengan
massa 50 gr dan calcium carbonate (CaCO3) 5 gr.
4. Media pendingin yang digunakan dalam proses quenching adalah
oli Mesran SAE 40.
Universitas Sumatera Utara
1.4
TUJUAN PENELITIAN
Adapun yang menjadi tujuan dari penelitian ini adalah
1. Untuk mengetahui pengaruh waktu karburasi terhadap kekerasan dan
mikrostruktur baja karbon menengah NS-1045.
2. Untuk mengetahui mikrostruktur dari baja karbon menengah NS-1045
sebelum dan sesudah proses pendinginan (quenching)
1.5
MANFAAT PENELITIAN
Adapun manfaat penelitian yang diambil dari penelitian ini adalah :
1. Sebagai informasi bagi penulis dan bagi orang lain tentang pengaruh
waktu pada proses karburasi terhadap kekerasan dan mikrostruktur
baja karbon menengah jenis NS-1045
2. Memberi rujukan bagi implementasi dan meningkatkan efektivitas
proses karburasi serta kualitas yang tinggi pada baja karbon menengah
yang digunakan untuk peralatan mesin dan industri.
1.6
SISTEMATIKA PENULISAN
Sistematika penulisan pada masing-masing bab adalah sebagai berikut :
BAB I
PENDAHULUAN
Bab ini mencakup latar belakang penelitian, rumusan masalah yang
akan diteliti, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat
penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini membahas tentang landasan teori yang menjadi acuan
untuk proses pengambilan data, analisa data, serta pembahasan.
Universitas Sumatera Utara
BAB III
METODE PENELITIAN
Bab ini membahas tentang peralatan dan bahan penelitian, diagram
alir penelitian, prosedur penelitian, dan pengujian sampel.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini membahas tentang data hasil penelitian dan analisa data
yang diperoleh dari penelitian
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisikan tentang kesimpulan yang diperoleh dari
penelitian dan memberikan saran untuk penelitian yang lebih
lanjut.
Universitas Sumatera Utara