PENGARUH VARIASI TEMPERATUR TERHADAP KEKERASAN, STRUKTUR MIKRO, DAN KETANGGUHAN DENGAN PROSES HEAT TREATMENT PADA BAJA KARBON AISI 4140H

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR FAJAR KURNIAWAN PENGARUH VARIASI TEMPERATUR TERHADAP KEKERASAN, STRUKTUR MIKRO, DAN KETANGGUHAN DENGAN PROSES HEAT TREATMENT PADA BAJA KARBON AISI 4140H PROGAM STUDI DIII TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2012

2 ABSTRAK Baja karbon AISI 4140H merupakan jenis baja karbon sedang. Untuk mengetahui seberapa besar pengaruh temperature pemanasan terhadap kekerasan baja dan impact strength. Maka dilakukan proses laku panas dengan variasi temperature Austenitising dan perlakuan quench dengan menggunakan air dan oli. Setelah itu untuk mengetahui perbedaan tingkat kekerasan, maka dilakukan uji kekerasan Rockwell C, uji metallography untuk mengetahui struktur mikro dan pengujian impact. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa dengan variasi temperature dan jenis media pendingin mempengaruhi tingkat kekerasan pada baja AISI 4140H. Nilai kekerasan tertinggi terjadi pada temperature C dan media pendingin air dengan nilai kekerasannya naik menjadi 58,6 HRC dan nilai Impact strength 0,0104 J/mm 2. Sedangkan pada media pendingin oli nilai kekerasan tertinggi terjadi pada temperature C sebesar 54.3 HRC dan nilai Impact Strength 0,0206 J/mm 2.

3 LATAR BELAKANG Aplikasi pemakaiannya, semua struktur logam akan terkena pengaruh gaya luar berupa tegangan tegangan geser sehingga menimbulkan deformasi atau perubahan bentuk. Usaha menjaga agar logam lebih tahan terhadap gesekan ataupun tekanan adalah dengan perlakuan panas (heat treatment). Proses ini meliputi pemanasan pada aluminium dengan temperatur tertentu, kemudian dipertahankan pada waktu tertentu dan didinginkan pada media tertentu pula. Perlakuan panas memiliki tujuan untuk meningkatkan keuletan, menghilangkan tegangan internal, menghaluskan butir kristal, meningkatkan kekerasan, meningkatkan tegangan tarik pada logam dan sebagainya. Tujuan ini akan tercapai seperti apa yang diinginkan jika memperhatikan faktor yang mempengaruhinya, seperti temperatur pemanasan dan media pendingin yang digunakan.

4 PERUMUSAN MASALAH Pada penulisan ini perumusan masalah yang menjadi pokok penelitian ialah untuk mengetahui seberapa besar pengaruh variasi temperature dan jenis media pendingin air dan oli terhadap tingkat kekerasan, karakteristik kekuatan impak dan struktur mikro dari bahan baja karbon AISI 4140H

5 BATASAN MASALAH Pendinginan dilakukan dengan cara dicelupkan pada media pendinginan. Volume media pendinginan di asumsikan sama. Pembahasan dititik beratkan pada tingkat kekerasan, metallografi dan kekuatan impak. Tidak menghitung viskositas dari media pendingin

6 TUJUAN Mengetahui kekerasan dan kekuatan Impak pada material dalam berbagai macam kondisi, yaitu kondisi material awal maupun kondisi material setelah memperoleh perlakuan panas dengan temperatur tertentu dan waktu penahanan 60 menit dengan pendinginan menggunakan air dan oli. Meningkatkan nilai ketangguhan dari baja karbon AISI 4140H setelah dilakukan proses Heat Treatment. Meningkatkan nilai sifat mekanis baja karbon AISI 4140H yang dapat digunakan sebagai peralatanperalatan pertanian dan komponen-komponen otomotif yang bagus setelah mengalami proses Heat Treatment.

7 METODOLOGI

8 HASILDAN PEMBAHASAN

9

10 KESIMPULAN Dengan variasi temperatur dan jenis media pendingin pada baja karbon AISI 4140H tingkat nilai rata-rata kekerasan paling tinggi didapatkan dari temperatur C dengan media pendingin air dengan nilai rata-rata kekerasan 58,6 HRC sedangkan pada jenis media pendingin oli nilai kekerasan meningkat pada temperature C dengan nilai 54,3 HRC Harga kekerasan baja yang dicelupkan pada media pendingin oli lebih rendah dibandingkan dengan media pendingin air. Hasil pengujian impact menyatakan bahwa nilai impact strength terjadi pada pengujian dengan temperatur C dengan media pendingin oli dengan nilai sebesar 0,0263J/mm 2. Sedangkan nilai Impact strength pada jenis media pendingin air adalah 0,0132 J/mm 2 pada temperature C. Dari gambar struktur mikro yang ada tampak bahwa dengan tingginya temperatur yang diberikan akan menghasilkan struktur martensit lebih besar, sehingga nilai kekerasannya lebih tinggi.