PENGARUH VARIASI MASSA SERBUK ARANG DAN KALSIUM KARBONAT (CaCO3 ) PADA PROSES KARBURASI TERHADAP SIFAT MEKANIK BAJA KARBON SEDANG

  

PENGARUH VARIASI MASSA SERBUK ARANG DAN KALSIUM

KARBONAT (CaCO 3 ) PADA PROSES KARBURASI TERHADAP SIFAT

  

MEKANIK BAJA KARBON SEDANG

SKRIPSI

  Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

  

M. JUNAIDI HAKIM NST

060801008

  

PERNYATAAN

PENGARUH VARIASI MASSA SERBUK ARANG DAN KALSIUM KARBONAT

(CaCO 3 ) PADA PROSES KARBURASI TERHADAP SIFAT MEKANIK BAJA

  

KARBON SEDANG

SKRIPSI

  Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

  Medan, Maret 2013

  

PENGHARGAAN

  Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada ALLAH SWT atas segala rahmat dan karuniaNya yang telah memberikan hikmat dan kesehatan kepada penulis sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Skripsi berjudul “Penagruh Variasi Massa Serbuk Arang dan Kalsium Karbonat (CaCO

  3 ) Pada Proses Karburasi Terhadap Sifat Mekanik Baja Karbon Sedang ”,

  disusun untuk menyelesaikan Program Sarjana S-1 pada Departemen Fisika Universitas Sumatera Utara.

  Pada kesempatan ini penulis banyak mengucapkan terimakasih kepada Bapak Dr. Perdinan Sinuhaji, MS dan bapak Drs. Herli Ginting, MS selaku dosen pembimbing skripsi yang telah banyak memberikan bimbingan. Ucapan terimakasih juga penulis sampaikan kepada Bapak Dr. Sutarman selaku Dekan FMIPA USU, ketua dan sekretaris Departemen Fisika FMIPA USU Bapak Dr. Marhaposan Situmorang dan bapak Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc, serta Dosen, staff dan karyawan Departemen Fisika FMIPA USU .

  Teristimewa juga saya ucapkan terimakasih yang begitu besar kepada kedua orang tua saya yang sangat saya cintai, Ayahanda Ali Imran NST dan Ibunda Marhammah serta Ibu Maria Daulay untuk semua dukungan yang telah diberikan dalam penyelesaian tugas akhir saya ini baik dalam dukungan, moril dan materil. Tidak lupa juga saya berterimakasih kepada adik saya Latifah Hanum, S.Pd dan kepada seluruh keluarga besar saya yang sudah banyak membantu saya ucapakan terimakasih.

  Ucapan terima kasih juga saya sampaikan kepada seluruh rekan-rekan stambuk 2006 Fisika FMIPA USU terutama kepada Ani, Anderson, Chandra, Novianti, Erikson, Deri, Indra, Fahri, Riri, Rianto, yang telah banyak memberikan semangat dan motivasi serta membantu

  

PENGARUH VARIASI MASSSA SERBUK ARANG DAN KALSIUM KARBONAT

(CaCO ) PADA PROSES KARBURASI TERGADAP SIFAT MEKANIK BAJA

3 KARBON SEDANG

  

M. JUNAIDI HAKIM NST

ABSTRAK

  Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi massa CaCO

  3 sebagai

  energizer pada proses karburasi terhadap sifat mekanik baja karbon sedang. Temperatur yang

  o

  digunakan dalam proses karburasi berlangsung adalah 950 C dengan waktu tahan selama 3 jam. Dalam proses ini karbon didapat dari arang kayu dibuat menjadi serbuk halus dan digabungkan dengan CaCO

  3 sebagai energizernya. Variasi massa kalsium karbonat yaitu 0%, 5%, 10% dan 15% dari berat serbuk arang kayu yang digunakan dalam proses karburasi.

  Dalam penelitian ini baja akan ditambahkan dengan kalsium karbonat dan serbuk

  o arang kayu yang dipanaskan di dalam furnace dengan suhu 950 C lalu di Quenching.

  Kemudian dilakukan pengujian kekerasaaan vickers dan kekuatan tarik.

  Hasil penelitian kekerasan untuk bahan original atau tanpa perlakuan sebesar 1478,57

  2

  2 N/mm dan kekuatan tarik 477,905 N/mm . Sebelum proses Quenching nilai kekerasaan

  2

  2

  untuk sampel 5%, 10%, 15% sebesar 967,52 N/mm , 953,113 N/mm, 963,644 N/mm dan

  2

  2

  sesudah di Quenching nilai kekerasaan sebesar 1585,307 N/mm , 2143,142 N/mm , 1883,442

2 N/mm . Untuk nilai kekuataan tarik sebelum Quenching untuk sampel 5%, 10%, 15% adalah

  2

  2

  

2

  2

  465,625 N/mm , 541,3 N/mm , 492,535 N/mm . Dan sesudah di Quenching 502,285 N/mm ,

  2

  2 541,3 N/mm ,501,31 N/mm .

  

EFFECT OF LENGTH OF VARIATION MASSSA CHARCOAL POWDER AND

CALCIUM CARBONATE (CaCO3) PROCESS ON MECHANICAL PROPERTIES

OF CARBURIZING MEDIUM CARBON STEEL

M. JUNAIDI HAKIM NST

ABSTRAK

  This study aimed to determine the effect of variations in the mass of CaCO3 as an energizer in the process of carburizing on the mechanical properties of medium carbon steel. The temperature used in the carburizing process takes place with the holding

  O

  time is 950 C for 3 hours. In this process akarbon obtained from wood charcoal made into a fine powder and combined with CaCO3 as energizernya. Variations in the mass of calcium carbonate that is 0%, 5%, 10% and 15% of the weight of charcoal powder used in the carburizing process. In this study, the steel will be added with calcium carbonate and charcoal powder

  O

  ayang heated in furnaces with temperatures 950 C and at guenching. Then hardness vickers testing and tensile strength.

  2 The results of violence to the original material or no treatment at 1478,57 N/mm and

  2

  tensile strength 477,905/mm . Before the violence quenching values for samples of

  2

  2

  2

  5%, 10%, 15% for 967,52 N/mm , 953,113 N/ mm , 963,644 N/mm and after the

  2

  2

  2 violence diquenching value of 1585,307 N/mm , 2143,142 N/mm , 1883,442 N/mm .

  For the value of the power pull before quenching for samples of 5%, 10%, 15% is

  2

  2

  2

  465,625 N/mm , 541,3 N/mm , 492,535 N/mm . And after diquenching 502,285

  2 2,

  2 N/mm , 541,3 N/mm 501,31 N/mm .

  Key Word : Carburazing, Quenching, Hardness, Tensile Strength.

  

DAFTAR ISI

  Halaman Persetujuan............................................................................................................... i Pernyataan ............................................................................................................... ii Penghargaan............................................................................................................. iii Abstrak..................................................................................................................... iv Abstract.................................................................................................................... v Daftar Isi.................................................................................................................. vi Daftar Tabel.............................................................................................................. viii Daftar Gambar.......................................................................................................... ix

  BAB I Pendahuluan

  1.1. Latar Belakang Masalah.............................................................. 1

  1.2. Batasan Masalah.......................................................................... 3

  1.3. Rumusan Masalah........................................................................ 3

  1.4.Tujuan Penelitian.......................................................................... 3

  1.5. Manfaat Penelitian........................................................................ 3

  1.6. Sistematika Penulisan................................................................... 4

  2.3.1. Kekerasan...................................................................... 24

  3.4.1. Proses Karburasi............................................................ 32

  4.2. Pembahasan................................................................................. 39

  4.1.2. Kekuatan Tarik.............................................................. 38

  4.1.1. Kekerasan...................................................................... 34

  4.1. Hasil Penelitian............................................................................ 34

  BAB IV Hasil dan Pembahasan

  3.4.2. Pengujian Sampel.......................................................... 32

  3.4. Prosedur Penelitian....................................................................... 32

  2.3.2. Kekuatan Tarik.............................................................. 25

  3.3. Diagram alir Penelitian................................................................. 31

  3.2. Alat dan Bahan............................................................................. 30

  3.1. Tempat dan Waktu Penelitian...................................................... 30

  BAB III Metode Penelitian

  2.4.1. Kayu Bakau Sebagai Arang Aktif................................. 28

  2.4. Bahan Baku Arang........................................................................ 28

  2.3.3. Kelentingan.................................................................... 27

  4.2.1. Kekerasan...................................................................... 39

  

DAFTAR TABEL

  Halaman

Tabel 2.1. Pengklasifikasian Baja Karbon dan Pemakaiaanya................................ 7Tabel 2.2. Pengklasifikasian Baja Karbon dan Penggunaanya................................ 8Tabel 2.3. Pengkristalan Kembali Pada Beberapa Logam....................................... 13Tabel 3.1. Alat.......................................................................................................... 30Tabel 3.2. Bahan....................................................................................................... 30Tabel 4.1. Hasil Uji Kekerasan Permukaan Baja Karbon Sedang Sebelum Proses

  Quenching................................................................................................ 35

Tabel 4.2. Hasil Uji Kekerasan Permukaan Baja Karbon Sedang Setelah Proses

  Quenching................................................................................................ 37

Tabel 4.3. Data Hasil Pengujian Tarik Permukaan Baja Karbon Sedang Sebelum Mengalami

  Proses Quenching................................................................................... 38

Tabel 4.4. Data Hasil Pengujian Tarik Permukaan Baja Karbon Sedang Setelah Mengalami

  Proses Quenching.................................................................................. 39

  DAFTAR GAMBAR

  Halaman

Gambar 2.1. Diagram Besi Karbon......................................................................... 10Gambar 2.2. Kekuatan Tarik…………….............................................................. 25Gambar 4.1. Grafik Hubungan Antara Tegangan - Regangan............................... 27Gambar 4.2. Grafik Uji Kekerasan Baja Karbon Sedang Sebelum dan Sesudah Proses

  Quenching........................................................................................ 40

Gambar 4.3. Grafik Uji Tarik Baja Karbon Sedang Sebelum dan Sesudah Proses

  Quenching........................................................................................ 42