PENINGKATAN KEKUATAN TARIK BAJA KARBON AISI 1040 AKIBAT PENGARUH MEDIA PENDINGIN PADA PROSES PERLAKUAN PANAS.

dokumen-dokumen yang mirip
Audio/Video. Metode Evaluasi dan Penilaian. Web. Soal-Tugas. a. Writing exam.skor:0-100(pan) b. Tugas : Jelaskan cara membuat diagram teganganregangan

MENINGKATKAN KEKERASAN RODA GIGI TARIK DEPAN (SPROKET GEAR) SEPEDA MOTOR HONDA PADA PROSES PERLAKUAN PANAS MENGUNAKAN MEDIA PENDINGIN LARUTAN GARAM

TEGANGAN (YIELD) Gambar 1: Gambaran singkat uji tarik dan datanya. rasio tegangan (stress) dan regangan (strain) adalah konstan

HEAT TREATMENT. Pembentukan struktur martensit terjadi melalui proses pendinginan cepat (quench) dari fasa austenit (struktur FCC Face Centered Cubic)

ek SIPIL MESIN ARSITEKTUR ELEKTRO

PENGARUH PROSES HARDENING PADA BAJA HQ 7 AISI 4140 DENGAN MEDIA OLI DAN AIR TERHADAP SIFAT MEKANIS DAN STRUKTUR MIKRO

Laporan Awal Praktikum Karakterisasi Material 1 PENGUJIAN TARIK. Rahmawan Setiaji Kelompok 9

Heat Treatment Pada Logam. Posted on 13 Januari 2013 by Andar Kusuma. Proses Perlakuan Panas Pada Baja

METODE PENINGKATAN TEGANGAN TARIK DAN KEKERASAN PADA BAJA KARBON RENDAH MELALUI BAJA FASA GANDA

BAB III TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

BAB IV PEMBAHASAN. BAB IV Pembahasan 69

POLITEKNOSAINS VOL. XI NO. 1 Maret 2012

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

Sidang Tugas Akhir (TM091486)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

I. PENDAHULUAN. mengalami pembebanan yang terus berulang. Akibatnya suatu poros sering

BAB I PENDAHULUAN. alat-alat perkakas, alat-alat pertanian, komponen-komponen otomotif, kebutuhan

PENGARUH TEMPERING PADA BAJA St 37 YANG MENGALAMI KARBURASI DENGAN BAHAN PADAT TERHADAP SIFAT MEKANIS DAN STRUKTUR MIKRO

PENELITIAN PENGARUH VARIASI TEMPERATUR PEMANASAN LOW TEMPERING

BAB I PENDAHULUAN. BAB I Pendahuluan 1

STUDI PEMBUATAN BESI COR MAMPU TEMPA UNTUK PRODUK SAMBUNGAN PIPA

PROSES PENGERASAN (HARDENNING)

11. Logam-logam Ferous Diagram fasa besi dan carbon :

PRAKTIKUM JOMINY HARDENABILITY TEST

PENGARUH MEDIA PENDINGIN PADA PROSES HARDENING MATERIAL BAJA S45C

ANALISA PENGARUH TEMPERATUR PADA PROSES TEMPERING TERHADAP SIFAT MEKANIS DAN STRUKTUR MIKRO BAJA AISI 4340

Machine; Jurnal Teknik Mesin Vol. 2 No. 2, Juli 2016 ISSN :

ANALISA PROSES SPRAY QUENCHING PADA PLAT BAJA KARBON SEDANG

MATERIAL TEKNIK 5 IWAN PONGO,ST,MT

II. TINJAUAN PUSTAKA

07: DIAGRAM BESI BESI KARBIDA

ANALISA PENGARUH MEDIA QUENCH TERHADAP KEKUATAN TARIK BAJA AISI 1045

Proses Annealing terdiri dari beberapa tipe yang diterapkan untuk mencapai sifat-sifat tertentu sebagai berikut :

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Pengaruh Temperatur Pemanasan dan Holding Time pada Proses Tempering terhadap Sifat Mekanik dan Laju Korosi Baja Pegas SUP 9A

ANALISA KEKERASAN PADA PISAU BERBAHAN BAJA KARBON MENENGAH HASIL PROSES HARDENING DENGAN MEDIA PENDINGIN YANG BERBEDA

PENGARUH MULTIPLE QUECHING TERHADAP PERUBAHAN KEKERASAN DAN STRUKTUR MIKRO PADA BAJA ASSAB 760

JURNAL TEKNIK PERKAPALAN

ANALISA PENGARUH TEMPERATUR TEMPERING TERHADAP STRUKTUR MIKRO DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA AAR-M201 GRADE E

JURNAL TEKNIK PERKAPALAN Jurnal Hasil Karya Ilmiah Lulusan S1 Teknik Perkapalan Universitas Diponegoro

BAB VII PROSES THERMAL LOGAM PADUAN

PENGARUH MEDIA PENDINGIN MINYAK PELUMAS SAE 40 PADA PROSES QUENCHING DAN TEMPERING TERHADAP KETANGGUHAN BAJA KARBON RENDAH

PENGARUH PERLAKUAN PANAS BAJA AISI 1029 DENGAN METODA QUENCHING DAN MEDIA PENDINGIN TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN MAKRO STRUKTUR

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang. Penguatan yang berdampak terhadap peningkatan sifat mekanik dapat

MATERIAL TEKNIK DIAGRAM FASE

BAB I PENDAHULUAN. Salah satu material yang sangat penting bagi kebutuhan manusia adalah

Sifat Sifat Material

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

METODE PENINGKATAN TEGANGAN TARIK DAN KEKERASAN PADA BAJA KARBON RENDAH MELALUI BAJA FASA GANDA

VARIASI TEMPERATUR PEMANASAN PADA PROSES PERLAKUAN PANAS TERHADAP KEKERASAN DENGAN MATERIAL SS 304L

PENGARUH WAKTU PENAHANAN TERHADAP SIFAT FISIS DAN MEKANIS PADA PROSES PENGKARBONAN PADAT BAJA MILD STEEL

BAB 1. PERLAKUAN PANAS

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah

ARANG KAYU JATI DAN ARANG CANGKANG KELAPA DENGAN AUSTEMPERING

PERLAKUAN PANAS A. PENGETAHUAN UMUM

PENGARUH PENDINGINAN CAIRAN RADIATOR COOLANT (RC) AHM TERHADAP KEKUATAN TARIK HASIL PENGELASAN SMAW PADA PLAT BAJA ST 37

ANALISA QUENCHING PADA BAJA KARBON RENDAH DENGAN MEDIA SOLAR

bermanfaat. sifat. berubah juga pembebanan siklis,

Jurnal Mekanikal, Vol. 4 No. 2: Juli 2013: ISSN

ANALISIS PROSES TEMPERING PADA BAJA DENGAN KANDUNGAN KARBON 0,46% HASILSPRAY QUENCH

II. LANDASAN TEORI. Dalam penggunaannya, logam yang digunakan akan mengalami gaya luar atau

Pengaruh Heat Treatment Dengan Variasi Media Quenching Air Garam dan Oli Terhadap Struktur Mikro dan Nilai Kekerasan Baja Pegas Daun AISI 6135

Pembebanan Batang Secara Aksial. Bahan Ajar Mekanika Bahan Mulyati, MT

ANALISA PENGARUH MANIPULASI PROSES TEMPERING TERHADAP PENINGKATAN SIFAT MEKANIS POROS POMPA AIR AISI 1045

Beberapa sifat mekanis lembaran baja yang mcliputi : pengerasan. regang, anisotropi dan keuletan merupakan parameter-parameter penting

Laporan Praktikum Laboratorium Teknik Material 1 Modul A Uji Tarik

KEKUATAN MATERIAL. Hal kedua Penyebab Kegagalan Elemen Mesin adalah KEKUATAN MATERIAL

PENGARUH TEMPER DENGAN QUENCH MEDIA OLI MESRAN SAE 20W 50 TERHADAP KARAKTERISTIK MEDIUM CARBON STEEL SKRIPSI

KONSEP TEGANGAN DAN REGANGAN NORMAL

KUAT TARIK BAJA 2/4/2015. Assalamualaikum Wr. Wb.

ANALISA PENGARUH HEAT TREATMENT TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN STRUKTUR MIKRO BESI COR NODULAR (FCD 60)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. ketika itu banyak terjadi fenomena patah getas pada daerah lasan kapal kapal

Diajukan Sebagai Syarat Menempuh Tugas Akhir. Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah. Surakarta. Disusun Oleh : WIDI SURYANA

04 05 : DEFORMASI DAN REKRISTALISASI

ANALISA PERUBAHAN DIMENSI BAJA AISI 1045 SETELAH PROSES PERLAKUAN PANAS (HEAT TREATMENT)

PENGARUH PERBANDINGAN GAS NITROGEN DAN LPG PADA PROSES NITROKARBURISING DALAM REAKTOR FLUIDIZED BED TERHADAP SIFAT MEKANIS BAJA KARBON RENDAH

PENGARUH PERLAKUAN PANAS DOUBLE TEMPERING TERHADAP SIFAT MEKANIK MATERIAL AISI 4340

Baja adalah sebuah paduan dari besi karbon dan unsur lainnya dimana kadar karbonnya jarang melebihi 2%(menurut euronom)

PENGARUH BAHAN ENERGIZER PADA PROSES PACK CARBURIZING TERHADAP KEKERASAN CANGKUL PRODUKSI PENGRAJIN PANDE BESI

I. PENDAHULUAN. Definisi baja menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI) adalah suatu benda

Pengaruh Unsur-unsur Paduan Pada Proses Temper:

BAB VII PROSES THERMAL LOGAM PADUAN

BAB 1. PENGUJIAN MEKANIS

Analisis Pengaruh Cooling Rate pada Material ASTM A36 Akibat Kebakaran Kapal Terhadap Nilai Kekuatan, Kekerasan dan Struktur Mikronya

Jurusan Teknik Material dan Metalurgi, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember

PENGARUH MEDIA KAPUR PADA PROSES TEMPERING TERHADAP SIFAT MEKANIK POROS S45C

Sistem Besi-Karbon. Sistem Besi-Karbon 19/03/2015. Sistem Besi-Karbon. Nurun Nayiroh, M.Si. DIAGRAM FASA BESI BESI CARBIDA (Fe Fe 3 C)

Karakterisasi Baja Karbon Rendah Setelah Perlakuan Bending

Simposium Nasional Teknologi Terapan (SNTT) ISSN: X

BAB I PENDAHULUAN. Dalam bidang material baja karbon sedang AISI 4140 merupakan low alloy steel

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2010 TUGAS AKHIR TM091486

Perlakuan panas (Heat Treatment)

STUDI EKSPERIMEN PENGARUH TEMPERATUR TEMPERING PADA PROSES QUENCHING TEMPERING TERHADAP SIFAT MEKANIK BAJA AISI 4140

Kategori unsur paduan baja. Tabel periodik unsur PENGARUH UNSUR PADUAN PADA BAJA PADUAN DAN SUPER ALLOY

Kategori Sifat Material

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. keliatan dan kekuatan yang tinggi. Keliatan atau ductility adalah kemampuan. tarik sebelum terjadi kegagalan (Bowles,1985).

BAB I PENDAHULUAN. pisau egrek masalah yang sering dijumpai yaitu umur yang singkat yang. mengakibatkan cepat patah dan mata pisau yang cepat habis.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. Pengujian struktur mikro dilakukan untuk mengetahui isi unsur kandungan

Transkripsi:

PENINGKATAN KEKUATAN TARIK BAJA KARBON AISI 1040 AKIBAT PENGARUH MEDIA PENDINGIN PADA PROSES PERLAKUAN PANAS Yose Rizal (*) (*) Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Pasir Pengaraian Email : yose_pury@yahoo.com RINGKASAN Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui peningkatan kekuatan tarik baja karbon AISI 1040 akibat proses perlakuan panas dengan memvariasikan media pendingin dan mengetahui perubahan sifat mekanik yaitu kekuatan tarik Baja Karbon AISI 1040 akibat proses pendinginan dengan media pendingin yang berbeda melalui diagram hasil uji tarik. Luaran penelitian ini diharapkan adalah publikasi ilmiah dalam jurnal yang mempunyai ISSN yaitu Jurnal APTEK. Metode Penelitian yang digunakan dengan melakukan proses perlakuan panas terhadap spesimen baja karbon AISI 1040 pada temperatur 930 0 C selama 1 (satu) jam, kemudian ketiga model/spesimen didinginkan pada 3 (tiga) media pendingin berbeda yaitu oli SAE 40W, larutan garam dan udara. Setelah itu dilakukan pengujian kekekuatan tarik (uji-tarik) terhadap ketiga specimen dan mencatatkan hasil yang diperoleh. Dari hasil penelitian diperoleh material dasar Baja Karbon 1040 sebelum perlakuan panas mempunyai kekuatan tarik sebesar 698,59 MPa, sedangkan setelah dilakukan perlakuan panas diperoleh kekuatan tarik sebesar 1106,05 MPa menggunakan media larutan garam, 658,53 MPa menggunakan pendinginan udara, dan 783,57 MPa menggunakan pendinginan oli SAE 40. Kesimpulan penelitian ini bahwa peningkatan kekuatan tarik Baja Karbon AISI 1040 setelah perlakuan panas diperoleh nilai tertinggi sebesar 1106,05 MPa dengan menggunakan media pendingin larutan garam. Kata Kunci : Perlakuan Panas, Media Pendingin, Tarik dan Baja Karbon AISI 1040. I. PENDAHULUAN Baja karbon, terutama karbon medium, merupakan logam yang banyak digunakan terutama untuk membuat alat-alat perkakas, alat-alat pertanian, komponen-komponen otomotif, konstruksi, pemipaan, alat-alat rumah tangga. Dalam aplikasi pemakaiannya, semua baja akan terkena pengaruh gaya luar berupa tegangan-tegangan gesek, tarik maupun tekan sehingga menimbulkan deformasi atau perubahan bentuk. Usaha menjaga baja agar lebih tahan gesekan, tarikan atau tekanan adalah dengan cara mengeraskan baja tersebut, yaitu salah satunya dengan perlakuan panas (heat treatment). Proses ini meliputi pemanasan baja karbon pada suhu tertentu, dipertahankan pada waktu tertentu dan didinginkan pada media pendingin tertentu pula. Perlakuan panas mempunyai banyak tujuan, diantaranya untuk meningkatkan keuletan, menghilangkan tegangan internal, menghaluskan butir kristal, meningkatkan kekerasan, meningkatkan tegangan tarik logam dan sebagainya, tujuan ini akan tercapai seperti apa yang diinginkan jika memperhatikan parameter yang mempengaruhinya, seperti suhu pemanasan dan media pendingin yang digunakan. Salah satu tujuan proses perlakuan panas pada baja adalah untuk pengerasan (hardening), yaitu proses pemanasan baja sampai suhu di daerah atau diatas daerah kritis disusul dengan pendinginan yang cepat dinamakan quench, (Djafrie, 1995). Akibat proses hardening pada baja, maka timbulnya tegangan dalam (internal stress), yang akan menaikkan kekerasan namun terkadang mengakibatkan baja menjadi getas (britlle), terutama pada baja karbon tinggi. Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan kekuatan tarik baja karbon AISI 1040 dengan melakukan perlakuan panas (heat treatment) dan memvariasikan media pendingin. Sehingga bila diketahui tingkat perbandingan kekuatan tariknya dan kesesuainya terhadap kegunaannya, maka dapat dijadikan suatu referensi yang valid untuk menggunakan media pendingin yang tepat, agar menghemat waktu dan biaya produksi. Metode yang digunakan adalah dengan melakukan proses perlakuan panas pada spesimen baja karbon AISI 1040 dengan faktor perbedaan media pendingin dan melalui pengujian specimen. Pengujian spenimen yang digunakan adalah Jurnal Fakultas Teknik Universitas Pasir Pengaraian 71

pengujian kekuatan tarik (uji tarik) model HUNG TA HT-8503. 2. TINJAUAN PUSTAKA Tarik Baja Sifat mekanis baja dipengaruhi oleh cara mengadakan ikatan karbon dengan besi. Menurut Schonmetz (1985) terdapat 2 bentuk utama kristal saat karbon mengadakan ikatan dengan besi, yaitu : 1. Ferit, yaitu besi murni (Fe) terletak rapat saling berdekatan tidak teratur, baik bentuk maupun besarnya. Ferit merupakan bagian baja yang paling lunak, ferrit murni tidak akan cocok digunakan sebagai bahan untuk benda kerja yang menahan beban karena kekuatannya kecil. 2. Perlit, merupakan campuran antara ferrit dan sementit dengan kandungan karbon sebesar 0,8%. Struktur perlitis mempunyai kristal ferrit tersendiri dari serpihan sementit halus yang saling berdampingan dalam lapisan tipis mirip lamel. Pengujian tarik yang dilakukan pada suatu material dapat memberikan keterangan yang relatif lengkap mengenai perilaku material tersebut terhadap pembebanan mekanis. Parameter pengujian tarik adalah : - Batas proporsionalitas Merupakan daerah batas dimana tegangan dan regangan mempunyai hubungan proporsionalitas satu dengan lainnya. Setiap penambahan tegangan akan diikuti dengan penambahan regangan secara proporsional dalam hubungan linier σ = Eε (bandingkan dengan hubungan y = mx; dimana y mewakili tegangan; x mewakili regangan dan m mewakili slope kemiringan dari modulus kekakuan). Titik P pada Gambar 2.1 di bawah ini menunjukkan batas proporsionalitas dari kurva tegangan-regangan. Gambar 2.1. Kurva tegangan-regangan dari sebuah benda uji - Batas Elastis Daerah elastis adalah daerah dimana bahan akan kembali kepada panjang semula bila tegangan luar dihilangkan. Daerah proporsionalitas merupakan bahagian dari batas elastik ini. Selanjutnya bila bahan terus diberikan tegangan (deformasi dari luar) maka batas elastis akan terlampaui pada akhirnya sehingga bahan tidak akan kembali kepada ukuran semula. Dengan kata lain dapat didefinisikan bahwa batas elastis merupakan suatu titik dimana tegangan yang diberikan akan menyebabkan terjadinya deformasi permanen (plastis) pertama kalinya. - Titik luluh dan kekuatan luluh Titik ini merupakan suatu batas dimana material akan terus mengalami deformasi tanpa adanya penambahan beban. Tegangan (stress) yang mengakibatkan bahan menunjukkan mekanisme luluh ini disebut tegangan luluh (yield stress). Titik luluh ditunjukkan oleh titik Y pada Gambar 2.1 di atas. Gejala luluh umumnya hanya ditunjukkan oleh logam-logam ulet dengan struktur kristal BCC dan FCC yang membentuk interstitial solid solution dari atom-atom carbon, boron, hidrogen dan oksigen. Interaksi antara dislokasi dan atom-atom tersebut menyebabkan baja ulet eperti mild steel menunjukkan titik luluh bawah (lower yield point) dan titik luluh atas (upper yield point). luluh atau titik luluh merupakan suatu gambaran kemampuan bahan menahan deformasi permanen bila digunakan dalam penggunaan struktural yang melibatkan pembebanan mekanik seperti tarik, tekan bending atau puntiran. Di sisi lain, batas luluh ini harus dicapai ataupun dilewati bila bahan (logam) dipakai dalam proses manufaktur produk- produk logam seperti proses rolling, drawing, stretching dan sebagainya. Dapat dikatakan bahwa titik luluh adalah suatu tingkat tegangan yang: Tidak boleh dilewati dalam penggunaan struktural (in service) Harus dilewati dalam proses manufaktur logam (forming process) - tarik maksimum (ultimate tensile strength) 3 Merupakan tegangan maksiumum yang dapat ditanggung oleh material sebelum terjadinya perpatahan (fracture). Nilai kekuatan tarik maksimum σ uts ditentukan dari beban maksium F maks dibagi luas penampang awal Ao. Pada bahan ulet tegangan maksimum ini ditunjukkan oleh titik M (Gambar 2.1) dan selanjutnya bahan akan terus Jurnal Fakultas Teknik Universitas Pasir Pengaraian 72

berdeformasi hingga titik B. Dalam kaitannya dengan penggunaan struktural maupun dalam proses forming bahan, kekuatan maksimum adalah batas tegangan yang sama sekali tidak boleh dilewati. - Putus (breaking strength) putus ditentukan dengan membagi beban pada saat benda uji putus (F breaking) dengan luas penampang awal Ao. Untuk bahan yang bersifat ulet pada saat beban maksimum M terlampaui dan bahan terus terdeformasi hingga titik putus B maka terjadi mekanisme penciutan (necking) sebagai akibat adanya suatu deformasi yang terlokalisasi. Pada bahan ulet kekuatan putus adalah lebih kecil daripada kekuatan maksimum sementara pada bahan getas kekuatan putus adalah sama dengan kekuatan maksimumnya. Pengujian tarik memberikan dua metode pengukuran keuletan bahan yaitu: Persentase perpanjangan (elongation) Diukur sebagai penambahan panjang ukur setelah perpatahan terhadap panjang awalnya. Elongasi, ε (%) = [(Lf-Lo)/Lo] x 100% (1.2) Dimana Lf adalah panjang akhir dan Lo panjang awal dari benda uji. Persentase pengurangan/reduksi penampang (Area Reduction) Diukur sebagai pengurangan luas penampang (cross-section) setelah perpatahan terhadap luas penampang awalnya. Reduksi penampang R (%) = [(Ao-Af)/Ao] x 100% (1.3)S Dimana: Af adalah luas penampang akhir dan Ao luas penampang awal. - Modulus elastisitas (E) Modulus elastisitas atau modulus Young merupakan ukuran kekakuan suatu material. Semakin besar harga modulus ini maka semakin kecil regangan elastis yang terjadi pada suatu tingkat pembebanan tertentu, atau dapat dikatakan material tersebut semakin kaku (stiff). Pada grafik teganganregangan (Gambar 2.1), modulus kekakuan tersebutdapat dihitung dari slope kemiringan garis elastis yang linier, diberikan oleh: E = σ/ε atau E = tan α dimana : α :sudut yang dibentuk oleh daerah elastis kurva tegangan-regangan. Modulus elastisitas suatu material ditentukan oleh energi ikat antar atom-atom, sehingga besarnya nilai modulus ini tidak dapat dirubah oleh suatu proses tanpa merubah struktur bahan. Perlakuan Panas (Heat Treatment) Menurut penelitian Bakri dan Sri Candrabakty (2006) tentang menganalisa efek waktu perlakuan panas temper terhadap kekuatan dan ketangguhan baja komersial. Spesimen kekuatan tarik dan ketangguhan impak di austenisasi pada temperature 1000 o C selama 45 menit dan diquenching ke dalam oli. Proses ini dilanjutkan dengan proses temper selama 1 jam, 2 jam, 3 jam dan 4 jam. Hasil pengujian menunjukkan bahwa kekuatan tarik dan ketangguhan tidak terlalu signifikan perubahannya terhadap variasi waktu temper. Menurut Edih Supardi (1999) dasar pengujian pengerasan pada bahan baja yaitu suatu proses pemanasan dan pendinginan untuk mendapatkan struktur keras yang disebut martensit. Martensit yaitu fasa larutan padat lewat jenuh dari karbon dalam sel satuan tetragonal pusat badan atau mempunyai bentuk kristal Body Centered Tetragonal (BCT) Untuk menambah kekerasan baja, dapat dilakukan dengan pengerjaan yang dimana baja dipanaskan sampai suhu 850 0 C kemudian didinginkan secara cepat (quenching). Tujuan pengerjaan ini dengan maksud pengerasan baja adalah mendinginkan atau melindungi suatu perubahan austenitic dari pada pendinginan lain sampai temperatur mendekati 790 0 C. Jika berhasil mendinginkan austenitic sampai 790 0 C akan berubah dengan cepat ke suatu struktur yang keras dan relatif rapuh yang dikenal martensit untuk pengerjaan kedua dalam pengerasan baja yaitu pendinginan cepat (quenching) dari austenitic yang menghasilkan struktur martensit. Perlakuan panas (heat treatment) adalah suatu istilah yang menjelaskan suatu operasi atau kombinasi/gabungan operasi yang melibatkan pemanasan dan pendinginan yang terkontrol terhadap suatu logam atau paduan logam dalam keadaan padatan untuk tujuan memodifikasi struktur mikro sehingga diperoleh perubahan sifat-sifatnya (terutama sifat mekanis) sesuai dengan yang diinginkan. Perlakuan panas paduan logam memegang peranan penting dalam rekayasa mengingat fakta bahwa hampir semua komponen teknik yang terbuat dari logam, kecuali beberapa besi cor, memerlukan paling tidak satu tahapan perlakuan panas dari siklus produksi dengan tujuan guna memenuhi persyaratan Jurnal Fakultas Teknik Universitas Pasir Pengaraian 73

sifat-sifat yang diinginkan. Sebagai contoh, barang hasil tempa, pengecoran, pengerolan dan fabrikan (pembentukan dan penyambungan) dilaku panas sebelum proses permesinan. Dalam pengerolan panas lembaran baja, misalnya selain deformasi maka temperatur dan kecepatan pendinginan merupakan variabel yang dapat diatur untuk mendapatkan variasi struktur mikro dan dengan demikian juga variasi sifat akhir baja hasil roll. Media Pendingin Kemampuan suatu jenis media dalam mendinginkan spesimen bisa berbedabeda, perbedaan kemapuan media pendingin di sebabkan oleh temperatur, kekentalan, kadar larutan dan bahan dasar media pendingin. Media pendingin yang lazim digunakan untuk mendinginkan spesimen pada proses pengerasan baja yaitu Oli Mesran SAE 40 karena media pendingin tersebut digunakan sesuai dengan kemampuannya untuk memperoleh hasil yang diharapkan. Penggunaan pelumas sebagai media pendingin akan menyebabkan tibulnya selaput karbon pada spesimen tergantung dari besarnya viskositas pelumas. Berbagai media pendingin yang digunakan dalam proses perlakuan panas antara lain : 1. Oli SAE 40 Pelumas adalah minyak yang mempunyai sifat untuk selalu melekat dan menyebar pada permukaanpermukaan yang bergeser, sehingga membuat pengausan dan kenaikan suhu kecil sekali. Pelumas yang digunakan sebagai fluida pendingin dalam perlakuan panas adalah yang dapat memberikan lapisan karbon pada kulit (permukaan) benda kerja yang diolah. 2. Air (larutan garam) Pendinginan dengan menggunakan air akan memberikan daya pendinginan yang cepat. Biasanya ke dalam air tersebut dilarutkan garam dapur sebagai usaha mempercepat turunnya temperatur benda kerja dan mengakibatkan bahan menjadi keras. Bahan yang didiginkan di dalam cairan garam yang akan mengakibatkan ikatannya menjadi lebih keras karena pada permukaan benda kerja tersebut akan meningkat zat arang. 3. Udara Pendinginan udara dilakukan untuk perlakuan panas yang membutuhkan pendinginan lambat. Untuk keperluan tersebut udara yang disirkulasikan ke dalam ruangan pendingin dibuat dengan kecepatan yang rendah. Udara sebagai pendingin akan memberikan kesempatan kepada logam untuk membentuk kristal kristal dan kemungkinan mengikat unsur unsur lain dari udara. Gambar 2.2 Diagram fasa Fe-C Diagram fasa menghubungkan komposisi, temperatur dan fasa dalam suatu diagram, disebut juga diagram kesetimbangan (equilibrium diagram), karena kita dapat menjumpai beberapa fasa dalam satu diagram. 3. METODE PENELITIAN Tahapan penelitian yang dilakukan seperti pada gambar dibawah ini. Survey lapangan media oli SAE 40 Tahap Persiapan Persiapan spesimen Pemotongan dan Pembubutan specimen Uji kekuatan Tarik Awal Spesimen Proses Perlakuan Panas Proses Pendinginan media larutan garam Hasil Uji Tarik Pengolahan data Penulisan Laporan Seminar Publikasi Gambar 3.1 Skema tahapan penelitian Studi literatur media udara Jurnal Fakultas Teknik Universitas Pasir Pengaraian 74

Lokasi Penelitian Proses pembuatan specimen dan perlakuan panas dilakukan di Laboratorium Teknik Universitas Pasir Pengarian, dan untuk pengujian kekuatan tarik dilakukan di Laboratorium Teknik Universitas Islam Riau (UIR) Pekanbaru. Proses Perlakuan Panas Spesimen Yang Digunakan Bahan yang dipilih dalam penelitian ini adalah baja karbon menengah AISI 1040. Baja karbon ini dibentuk menjadi spesimen kekuatan tarik. Gambar 3.4. Spesimen dipanaskan 930 o C dalam oven Proses Pendinginan Gambar 3.2. Dimensi spesimen Uji Tarik r = 30 mm p = 10 mm d = 12 mm m = 10 mm D = 18 mm Lo = 60 mm h = 50 mm Lt = 200 mm Spesimen pengujian tarik (gambar 3.2) mengacu pada specimen berpenampang bulat menggunakan standard pengujian ASTM E8 A48. Peralatan Yang digunakan Perlatan yang digunakan antara lain : 1. Mesin Gergaji. 2. Mesin Gerinda. 3. Mesin Bubut 4. Oven Pemanas. 5. Alat Uji Tarik Menyiapkan specimen Gambar 3.5.. Pendinginan specimen menggunakan Oli SAE 40 Gambar 3.6.. Pendinginan specimen menggunakan larutan garam Gambar 3.3. Spesimen Uji Tarik Baja Karbon AISI 1040 Jurnal Fakultas Teknik Universitas Pasir Pengaraian 75

Gambar 3.7. Pendinginan specimen menggunakan udara Gambar 3.8. Alat Uji tarik HUNG TA HT-8503 Pengujian Tarik 4. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Uji Tarik Dari pengujian kekuatan tarik yang dilakukan, diperoleh data sebagai berikut : Tabel 4.1. Hasil Uji Tarik Sebelum Perlakuan Panas (material dasar) Spesimen Area (mm 2 ) Maks Beban (N) Yield (N/mm2) Tarik MPa Elongation (%) 0,2 % YS 1 118.823 78253.6 421.68 658.57 4,60 419.08 2 117.859 90306.8 457.22 766.23 4,60 452.16 3 113.097 75886.4 434.44 670.98 4,60 434.44 Rerata 116.593 81482.26 437.78 698.59 4,60 435.23 Tabel 4.2. Hasil Uji Tarik Setelah Perlakuan Panas Menggunakan Pendingin Oli SAE 40 Spesime n Area (mm 2 ) Maks Beban (N) Yield (N/mm 2 ) Tarik MPa Elongation (%) 0,2 % YS 1 122.718 89880.9 503.69 732.42 4,60 503.69 2 117.859 93674.6 537.84 794.80 4,60 537.84 3 116.899 96267.2 586.81 823.51 4,60 586.81 Rerata 119.16 93274.23 542.78 783.58 4,60 542.78 Jurnal Fakultas Teknik Universitas Pasir Pengaraian 76

Tabel 4.3. Hasil Uji Tarik Setelah Perlakuan Panas Menggunakan pendingin Larutan Garam Spesimen Area (mm 2 ) Maks Beban (N) Yield (N/mm 2 ) Tarik MPa Elongation (%) 0,2 % YS 1 120763 136166.1 837.48 1127.55 4,60 837.48 2 120.763 115377.1 918.14 955.40 4,60 918.14 3 118.899 144394.3 493.85 1235.21 4,60 493.85 Rerata 40334.22 131979.2 749.82 1106.05 4,60 749.82 Tabel 4.4. Hasil Uji Tarik Setelah Perlakuan Panas Menggunakan pendingin Udara Spesimen Area (mm 2 ) Maks Beban (N) Yield (N/mm 2 ) Tarik MPa Elongation (%) 0,2 % YS 1 117.859 74097.2 415.85 628.69 4,60 415.85 2 121.739 87436.4 473.85 718.23 4,60 473.85 3 119.791 75308.9 415.26 628.67 4,60 415.26 Rerata 119.80 78947.50 434.99 658.53 4,60 434.99 Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui sifat-sifat mekanis dari baja karbon AISI 1040, Hasil pengujian tarik berupa parameter kekuatan tarik (ultimate strength) maupun luluh (yield strength), parameter kaliatan/keuletan yang ditunjukan dengan adanya prosen perpanjangan (elongation). dari material dasar. Hal ini terjadi karena laju pendinginan cepat (larutan garam) memungkinkan komposisi dan struktur material berubah lebih cepat pada posisinya masing-masing hal ini mengakibatkan kekuatan tarik menjadi lebih tinggi dari material dasar. Sedangkan proses pendinginan menggunakan udara memungkinkan lambat terjadinya perubahan fasa dari austenite ke ferit yang mengakibatkan perubahan kekuatan tarik menjadi lebih rendah. Gambar 4.1. Grafik tarik Vs media pendingin. Gambar 4.1 menjelaskan bahwa pengaruh media pendingin larutan garam terhadap kekuatan tarik menjadi lebih besar dari material dasar dan media pendingin laiinya. Sedangkan pengaruh media pendingin udara terhadap kekuatan tarik lebih rendah Gambar 4.2. Grafik Yield Vs media pendingin. Jurnal Fakultas Teknik Universitas Pasir Pengaraian 77

Gambar 4.2 menjelaskan bahwa pengaruh media pendingin larutan garam terhadap kekuatan yield (luluh) menjadi lebih besar dari material dasar dan media pendingin laiinya. Hal ini berarti juga bahwa daerah elastisitasnya meningkat dari material dasar. Sedangkan pengaruh media pendingin udara terhadap kekuatan Yield lebih rendah dari material dasar. Hal ini terjadi karena laju pendinginan cepat (larutan garam) memungkinkan komposisi dan struktur material berubah lebih cepat pada posisinya masing-masing hal ini mengakibatkan kekuatan yield (luluh) menjadi lebih tinggi dari material dasar. Sedangkan proses pendinginan menggunakan udara memungkinkan lambat terjadinya perubahan fasa dari austenite ke ferit yang mengakibatkan perubahan kekuatan yield menjadi lebih rendah. Semakin keras suatu material atau mengalami proses pengerasan, maka keuletannya akan menurun dan cenderung rapuh dan mudah pecah, karena kepadatan struktur semakin rapat sehingga tegangan muka antar atomnya tinggi, tapi hal ini dapat diatasi dengan proses pemanasan ulang setelah proses perlakauan panas sampai titik transformasi, untuk menghilangkan tegangan antar atom juga mengembalikan struktur molekul ke bentuk awal. 5. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Dari hasil penelitian yang dilakukan maka dapat diambil kesimpulan bahwa kekuatan tarik spesimen baja karbon AISI 1040 yang paling tinggi diperoleh pada perlakuan panas dengan mengunakan media pendingin larutan garam sebesar 1106,05 MPa lebih tinggi dari kekuatan tarik material dasar sebesar 698,59 MPa. Saran Saran yang perlu diperhatikan adalah lama proses pemanasan (tempering) perlu divariasikan dengan interval 60 menit, 75 menit 90 menit dan 120 menit, untuk mengetahui pengaruh waktu tempering terhadap kekuatan tarik. Dan proses pembubutan spesimen diharapkan dengan hasil pemukaan yang halus untuk mencegah efek takikan yang mengakibatkan terjadinya konsentrasi tegangan yang menurunkan kekuatan material. DAFTAR PUSTAKA Al-Huda, Mafudz. (2008), Perlakuan panas, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Mercu Buana, Indonesia Bakri dan Sri Chandrabakty (2006). Jurnal SMARTek, Vol. 4, No. 2, Mei 2006: 97-102 Hery Tristijanto (2012). Jurnal Foundry, Vol. 2 No. 2 Oktober 2012 : 6 10 Karl - Erik Themly(1984). Steel And lts Heat Treatment. Head of research and Development, Sweden. Rochim Suratman(1994). Panduan Proses Perlakuan Panas.Lembaga Penelitian Institut Teknologi Bandung, Bandung. R. Djoko Andrijono (2005). Jurnal Ilmu Ilmu Teknik DIAGONAL. Unmer Malang. Rubijanto (2006). Jurnal Traksi. Volume 4. No. 1, Juni 2006 : 12 19 Sudjana (1989). Desain Dan Analisa Eksperimen, Bandung. Suprapti (1989). Pengetahuan Bahan. ITS Surabaya. Suheni (2003). Jurnal IPTEK, Vol. 5 Nomor 3. Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya. Wahid Suherman(1988). Ilmu Logam 1. Institut Teknologi Surabaya. Wardoyo, Joko Tri. (2005), Jurnal TEKNOIN, Volume 10 No.3, September 2005, Metode Peningkatan Tegangan Tarik dan Kekerasan pada Baja Karbon Rendah Melalui Baja Fasa Ganda. Jurnal Fakultas Teknik Universitas Pasir Pengaraian 78