PENGARUH VARIASI TEMPERATUR TERHADAP KEKERASAN, STRUKTUR MIKRO DAN LAJU KOROSI PADA BAJA EMS 45 DENGAN METODE UJI JOMINY

Transkripsi

1 PENGARUH VARIASI TEMPERATUR TERHADAP KEKERASAN, STRUKTUR MIKRO DAN LAJU KOROSI PADA BAJA EMS 45 DENGAN METODE UJI JOMINY oleh : KHOIRUL ANWAR Dosen Pembimbing : Ir. Eddy Widiyono, MSc

2 PENGARUH VARIASI TEMPERATUR TERHADAP KEKERASAN, STRUKTUR MIKRO DAN LAJU KOROSI PADA BAJA EMS 45 DENGAN METODE UJI JOMINY Abstrak Baja karbon EMS 45 merupakan jenis baja karbon sedang. Untuk mengetahui seberapa besar pengaruh temperatur pemanasan terhadap kekerasan baja tersebut, maka dilakukan uji jominy dengan variasi temperatur 800 C, 830 C dan 860 C dengan waktu penahanan 30 menit. Setelah itu untuk mengetahui perbedaan tingkat kekerasan, maka dilakukan uji kekerasan rockwell B dan C, uji metallography untuk mengetahui struktur mikro dan dimasukkan kedalam cairan HCL selama 24 jam untuk uji laju korosi. Dari hasil penelitian dan analisa yang telah dilakukan diperoleh bahwa dengan variasi temperatur mempengaruhi tingkat kekerasan pada baja EMS 45. Benda awal dengan nilai kekerasan 68 HRb. Setelah dilakukan uji jominy dengan temperatur 800 C kekerasan naik menjadi 54.7 HRC dan laju korosi sebesar 3,04x10³ mpy pada benda uji pertama jarak quenching 5 mm dari ujung specimen uji jominy akibat dari perubahan fasa dari austenit menjadi martensit. Pada temperatur semakin tinggi, tingkat kekerasan semakin tinggi dan semakin cepat laju korosi pada benda uji kedua dan ketiga dengan temperatur 830 C dan 860 C. Kata kunci : Uji Jominy, temperatur, kekerasan, laju korosi.

3

4 LATAR BELAKANG Seiring dengan perkembangan jaman dan teknologi, banyak kalangan dunia industri yang menggunakan logam sebagai sebagai bahan utama operasional atau sebagai bahan baku produksinya. Metalurgi memegang peranan yang sangat penting dalam pemilihan logam yang memeliki sifat-sifat mekanik yang sesuai dengan kebutuhan seiring dengan semakin majunya dalam hal produksi dan banyak terjadi rekayasa terhadap sifat mekanis dan struktur mikro suatu bahan logam yang diproduksi.. Baja EMS 45 merupakan salah satu produk yang dihasilkan, dimana material ini sering digunakan dalam dunia industri itu sendiri.

5 PERUMUSAN MASALAH Pada penulisan ini perumusan masalah yang menjadi pokok penelitian ialah untuk mengetahui seberapa besar pengaruh variasi temperature dan waktu penahanan tertentu terhadap tingkat kekerasan, laju korosi dan metallography pada baja EMS 45.

6 TUJUAN Adapun tujuan dalam penulisan tugas akhir ini adalah: Mengetahui variasi temperature pada proses laku panas (heat treatment) dengan metode uji jominy. Mengetahui kekerasan pada material dan berbagai macam kondisi, yaitu kondisi material awal maupun kondisi material setelah mmemperoleh perlakuan panas dengan metode uji jominy. Mengetahui struktur mikro akibat perlakuan panas dengan metode uji jominy. Mengetahui laju korosi setelah perlakuan panas dengan metode uji jominy.

7 BATASAN MASALAH Pendinginan dilakukan dengan menyemprotkan air, pengaruh variasi kecepatan aliran air diabaikan. Pembahasan dititik beratkan pada kekerasan, metallography dan laju korosi. Proses pembuatan dalam tugas akhir ini. specimen uji tidak tingkat dibahas

8 PENELITIAN

9 Baja Karbon Sedang EMS 45 Material Baja karbon EMS 45 memiliki kandungan unsure paduan: -C : 0,46 % - SI : 0,19 % - MN : 0,66 % -P : 0,18 % -S : 0,14 % - CR : 0,03 % - Ni : 0,01 % -Cu : 0,02 % (data terlampir)

10 Benda Uji Material yang digunakan dalam penelitian ini adalah Baja EMS 45, dibentuk sesuai standart jominy test hardenability ASTM Method A255, diameter 25,4mm (1 ) panjang 101,6 (4 ).

11 Diagram Alir Penelitian

12

13 Temperature 800 C Titik pertama Titik kedua Titik ketiga Titik keempat Titik kelima Titik keenam Titik ketujuh Titik kedelapan Titik kesembilan Titik kesepuluh Titik kesebelas Titik keduabelas Titik ketigabelas Titik keempatbelas : 54.7 HRC : 39 HRC : 25.1 HRC : 22.7 HRC : 20.5 HRC : 18.8 HRC : 15 HRC : 14 HRC : 12.6 HRC : 11 HRC : 9.5 HRC : 8.9 HRC : 7.1 HRC : 5.9 HRC HASIL UJI KEKERASAN HRC Jarak (mm) Series1 T=800 C Gambar 4.1 Grafik Nilai kekerasan dengan temperatur 800 C

14 Temperature 830 C Titik pertama Titik kedua Titik ketiga Titik keempat Titik kelima Titik keenam Titik ketujuh Titik kedelapan Titik kesembilan Titik kesepuluh Titik kesebelas Titik keduabelas Titik ketigabelas Titik keempatbelas : 55.2 HRC : 43.4 HRC : 30.9 HRC : 27 HRC : 22.5 HRC : 21 HRC : 19.4 HRC HRC Jarak (mm) Series1 T=830 C : 16.4 HRC : 15.6 HRC Gambar 4.2 Grafik Nilai kekerasan dengan temperatur 830 C : 14.4 HRC : 12.5 HRC : 10.4 HRC : 9.6 HRC : 7.6 HRC

15 Temperature 860 C Titik pertama Titik kedua Titik ketiga Titik keempat Titik kelima Titik keenam Titik ketujuh Titik kedelapan Titik kesembilan Titik kesepuluh Titik kesebelas Titik keduabelas Titik ketigabelas : 55.9 HRC : 51 HRC : 46 HRC : 41 HRC : 30 HRC : 22.5 HRC : 20.6 HRC HRC jarak (mm) Series1 T=860 C : 20.2 HRC : 17.2 HRC Gambar 4.3. Grafik Nilai kekerasan dengan temperatur 860 C : 15.6 HRC : 14 HRC : 12.4 HRC : 11.8 HRC Titik keempatbelas : 9.2 HRC

16 HRC Jarak (mm) T=860 C W T=830 C Q HT=800 C Gambar 4.4 Grafik Nilai kekerasan dengan variasi temperature 8000C, 8300C, 8600C dengan waktu penahanan 30 menit.

17 Temperatur 800 C 830 C 860 C Spesimen korosi HASIL UJI LAJU KOROSI Massa awal Massa akhir Massa hilang Laju korosi X1 42 g g 3.275g 3.04x10³ mpy X2 42 g g 3.172g 2.94x10³ mpy X3 42 g g 2.184g 2.03x10³ mpy X4 42 g g 1.440g 1.34x10³ mpy Y1 42 g g 5.120g 4.75x10³ mpy Y2 42 g g 4.357g 4.04x10³ mpy Y3 42 g g 3.495g 3.24x10³ mpy Y4 42 g g 2.885g 2.68x10³ mpy Z1 42 g g 6.112g 5.67x10³ mpy Z2 42 g g 5.323g 4.94x10³ mpy Z3 42 g g 4.453g 4.13x10³ mpy Z4 42 g g 3.608g 3.35x10³ mpy

18 6x10³ 6 mpy 5x10³ 5 4x10³ 4 3x10³ 3 mpy 2x10³ 2 1x10³ 1 Series1 X Series2 Y Series3 Z jarak quench Gambar 4.5 Grafik Nilai Perbandingan Laju Korosi dengan Variasi Temperatur

19 HASIL UJI METALOGRAFI Fase martensit Fase bainit Fase ferit & perlit

20

21 1. Semakin meningkatnya temperatur pada saat heat treatment selain terjadi perubahan nilai kekerasan akan mendapat struktur micro yang berbeda pula. Semakin tinggi temperature pemanasan pada baja karbon EMS 45 nilai kekerasan akan semakin meningkat. 2. Hasil laju korosi pada baja EMS 45 sebanding lurus dengan bertambah tingginya temperature pemanasan. Semakin tinggi temperature maka semakin cepat laju korosi pada baja karbon EMS Struktur mikro yang terdapat diujung quenching terdapat fase martensit, semakin jauh dari ujung quenching struktur mikro berubah menjadi bainit dikarenakan laju pendinginan semakin lambat.

22 TERIMA KASIH