BAB III METODE PENELITIAN

dokumen-dokumen yang mirip
Gambar 3.1 Diagram alur Penelitian

ANALISA PENGARUH TEMPERATUR TERHADAP SIFAT MEKANIS DAN STRUKTUR MIKRO PADA BAJA KARBON RENDAH (ST41) DENGAN METODE PACK CARBIRIZING

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Oktober 2014 sampai Juni 2015di

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN

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

ANALISIS PENGARUH MEDIA PACK CARBURIZING TERHADAP KEAUSAN DAN KEKERASAN SPROKET SEPEDA MOTOR. Sigit Gunawan 1 dan Sigit Budi Harton 2

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN. Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah eksperimen,

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2013 sampai dengan selesai.

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan pada Bulan Agustus sampai bulan Oktober 2012.

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III PROSEDUR PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan sesuai dengan diagram alir berikut ini : Pelat Baja Tipe SPHC JIS G Pembuatan Spesimen Uji

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Karakterisasi Material Bucket Teeth Excavator 2016

Analisa Deformasi Material 100MnCrW4 (Amutit S) Pada Dimensi Dan Media Quenching Yang Berbeda. Muhammad Subhan

III. METODOLOGI. ini dibentuk menjadi spesimen kekerasan, spesimen uji tarik dan struktur mikro.

Gambar 4. Pemodelan terjadinya proses difusi: (a) Secara Interstisi, (b) Secara Substitusi (Budinski dan Budinski, 1999: 303).

BAB III METODE PENELITIAN

PENGARUH VARIASI TEMPERATUR TERHADAP KEKERASAN, STRUKTUR MIKRO, DAN LAJU KOROSI PADA ALUMINIUM A 6061 DENGAN METODE UJI JOMINY

Karakterisasi Material Sprocket

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN. masing-masing benda uji, pada pengelasan las listrik dengan variasi arus 80, 90,

BAB III PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN. 3.1 Diagram Alir Penelitian Pada penelitian ini langkah-langkah pengujian mengacu pada diagram alir pada Gambar 3.1.

BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN

BAB III PERCOBAAN DAN HASIL PERCOBAAN

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan di beberapa tempat sebagai berikut:

Mulai. Identifikasi Masalah. Persiapan Alat dan Bahan

ANALISA PENGARUH WAKTU PENAHANAN TERHADAP NILAI KEKERASAN BAJA AISI 1050 DENGAN METODE PACK CARBURIZING

BAB III PERCOBAAN DAN HASIL PERCOBAAN

BAB III. dan RX-KING ditujukan pada diagram dibawah ini yaitu diagram alir penelitian. Rumah Kopling F1-ZR. Rumah Kopling RX-KING.

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

III. METODE PENELITIAN. Adapun tempat pengerjaan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

PENELITIAN SIFAT FISIS DAN MEKANIS BAJA KARBON RENDAH AKIBAT PENGARUH PROSES PENGARBONAN DARI ARANG KAYU JATI

BAB IV METODE PENELITIAN. Start

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

BAB III METODE PENELITIAN

MODIFIKASI MESIN FLAME HARDENING SISTEM PENCEKAMAN BENDA KERJA SECARA VERTIKAL PADA BAJA S45C

BAB III METODE PENELITIAN dan dilaksanakan di Laboratorium Fisika Material Departemen Fisika

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

ANALISA PERBEDAAN SIFAT MEKANIK DAN STRUKTUR MIKRO PADA PISTON HASIL PROSES PENGECORAN DAN TEMPA

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Uraian langkah-langkah penelitian dapat dijabarkan ke dalam diagram alir penelitian pada Gambar 3.

Gambar 3.1 Blok Diagram Metodologi Penelitian

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan pada Bulan September 2012 sampai dengan November

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB 1. PERLAKUAN PANAS

SKRIPSI Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Syarat Guna Memperoleh Gelar Sarjana Teknik (ST) Pada Program Studi Teknik Mesin UN PGRI Kediri OLEH :

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

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

KARAKTERISASI PADUAN AlFeNiMg HASIL PELEBURAN DENGAN ARC FURNACE TERHADAP KEKERASAN

PENGARUH TEMPERATUR DAN HOLDING TIME DENGAN PENDINGIN YAMACOOLANT TERHADAP BAJA ASSAB 760

Pengaruh Proses Quenching Terhadap Kekerasan dan Laju Keausan Baja Karbon Sedang

BAB III METODE PENELITIAN

Pengaruh Penambahan Barium Karbonat Pada Media Karburasi Terhadap Karakteristik Kekerasan Lapisan Karburasi Baja Karbon Rendah

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. secara ilmiah. Penelitian ini menggunakan metode analisa, yaitu suatu usaha

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei-Agustus 2012 di Instalasi Elemen

BAB III TINJAUAN PUSTAKA

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1. DIAGRAM ALIR

STUDI PEMBUATAN BESI COR MAMPU TEMPA UNTUK PRODUK SAMBUNGAN PIPA

III. METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODELOGI PENELITIAN Alur Penelitian Secara garis besar metode penelitian dapat digambarkan pada diagram alir dibawah ini : Mulai

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

SEMINAR NASIONAL ke-8 Tahun 2013 : Rekayasa Teknologi Industri dan Informasi

Pengaruh Variasi Media Karburasi Terhadap Kekerasan Dan Kedalaman Difusi Karbon Pada Baja ST 42

PENGARUH KARBURISASI PADAT DENGAN KATALISATOR CANGKANG KERANG DARAH (CaCO2) TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN KEASUHAN BAJA St 37

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

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

PEMBUATAN STRUKTUR DUAL PHASE BAJA AISI 3120H DARI BESI LATERIT

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN. 3.1 Diagram Alir Penelitian Pada penelitian ini langkah-langkah pengujian mengacu pada diagram alir pada Gambar 3.1.

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

PENGARUH VARIASI WAKTU TAHAN PADA PROSES NORMALIZING TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN STRUKTUR MIKRO BAJA AISI 310S PADA PRESSURE VESSEL

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. (C), serta unsur-unsur lain, seperti : Mn, Si, Ni, Cr, V dan lain sebagainya yang

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Studi Literatur. Persiapan Alat dan Bahan bahan dasar piston bekas. Proses pengecoran dengan penambahan Ti-B 0,05%

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

Katalisator Cangkang Keong Mas Terhadap Sifat Mekanik Baja ST42 Melalui Proses Kaburasi

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

BUKU PETUNJUK PRAKTIKUM UJI MATERIAL

PENGARUH PROSES HEAT TREATMENT PADA KEKERASAN MATERIAL SPECIAL K (K100)

ANALISA PENGGUNAAN TEMPURUNG KELAPA UNTUK MENINGKATKAN KEKERASAN BAHAN PISAU TIMBANGAN MEJA DENGAN PROSES PACK CARBURIZING

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

PENINGKATAN KEKAKUAN PEGAS DAUN DENGAN CARA QUENCHING

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Proses Pack Carburizing dengan Media Carburizer Alternatif Serbuk Arang Tongkol Jagung dan Serbuk Cangkang Kerang Mutiara

BAB III METODA PENELITIAN DAN ANALISA PENGUJIAN

Pembuatan, Pemasangan dan Pengoperasian Tungku Perlakuan Panas untuk Pande Besi. Laporan Teknis Pemasyarakatan Teknologi

ANALISA PENGARUH VARIASI KATALIS BaCO3, NaCO3 dan CaCO3 PADA PROSES KARBURASI BAJA KARBON SEDANG DENGAN PENDINGINAN TUNGGAL

PENGARUH HOLDING TIME TERHADAP SIFAT KEKERASAN DENGAN REFINING THE CORE PADA PROSES CARBURIZING MATERIAL BAJA KARBON RENDAH. Darmanto * ) Abstrak

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Persiapan Spesimen

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

KATA PENGANTAR. Sidoarjo, Desember Fakultas. Universitas Muhammadiyah Sidoarjo 1

Transkripsi:

BAB III METODE PENELITIAN Pada penelitian ini penulis meneliti tentang pengaruh penahanan waktu pemanasan (holding time) terhadap kekerasan baja karbon rendah pada proses karburasi dengan menggunakan media padat. Jadi penahanan waktu pemanasan dan media pendinginan dibuat bervariasi dengan tujuan untuk mengetahui sejauhmana pengaruh terhadap kekerasan yang dihasilkan. 3.1. Alur Penelitian Dalam melakukan penelitian dibutuhkan alat alat antara lain : a. Material Benda uji. Material atau spesimen yang digunakan adalah baja karbon rendah perupa plat strip. Komposisi kimia : Halaman 31

Fe = 99, 51 % C = 0, 07 % Si = 0, 02 % P = 0, 063 % Mn = 0, 317 % 5 mm 25 mm 50 mm Gambar 3-1 : Matrial Benda Uji b. Kawat Berfungsi sebagai pengikat benda uji agar memudahkan dalam pengambilan dari kotak sementasi pada waktu proses pendinginan. c. Bubuk karbon (arang kayu) dan bubuk barium karbonat. d. Kotak sementasi (kotak karbon) gambar 3 2 : Kotak Sementasi Kotak sementasi harus memiliki karakteristik sebagai berikut : o Harus rapat sehingga tidak memungkinkan adanya kebocoran dari gas yang terbentuk. Halaman 32

o Tahan suhu tinggi untuk waktu yang relatif lama. o Sesuai untuk bentuk dan ukuran benda kerja yang akan diproses. o Memiliki sifat mekanik yang memadai sehingga tidak terjadi perubahan bentuk pada sat mengalami pemanasan pada waktu yang cukup lama. o Relatif ringan. Biasanya bahan Sementasi terbuat dari : o Baja Cr Ni o Bahan ini harganya relatif mahal, tetapi bahan ini sangat stabil pada suhu yang tinggi serta relatif ringan. o Baja lunak, murah tetapi masa pakainya singkat. o Besi cor, relatif tebal (rata rata diatas 10 mm) agar masa pakainya menjadi panjang. e. Penjepit Berfungsi untuk pengambilan kotak karbon dari tungku dan benda uji dari kotak karbon. Halaman 33

Gambar 3 3 : Penjepit f. Open listrik. Open listrik berfungsi untuk memanaskan benda kerja dengan temperatur stabil atau tetap. g. Alat Pengujian kekerasan Pengujian kekerasan menggunakan alat uji kekerasan vickers. h. Kertas gosok besi. Berfungsi untuk menggosok benda uji supaya halus. 3.2. Perencanaan Penelitian Adapun perencanaan penelitian yang dilakukan adalah sebagai berikut : a. Persiapan Sebelum proses pemanasan dimulai, pertama tama yang harus dilakukan adalah memberi tanda terhadap benda uji. Hal tersebut dilakukan karena proses karburasi untuk satu benda uji Halaman 34

dengan benda uji yang lainnya mempunyai perlakuan yang berbeda. Tanda yang diberikan adalah : Tanda Spesimen A1 A2 B1 B2 C1 Waktu Penahanan (Holding Time) 15 Menit 15 Menit 30 Menit 30 Menit 50 Menit Media Pendinginan (Quenching) Oli Ol i Oli Oli Oli C2 Z 50 Menit Oli Tanpa proses perlakuan panas Kotak sementasi diisi dengan bubuk karbon dan BaCO 3 dengan perbandingan 60 % bubuk karbon dan 40 % BaCO 3. Spesimen sebelum dimasukkan ke kotak sementasi harus diikat dahulu dengan kawat. Halaman 35

Gambar 3 4 : Pengikatan spesimen dengan kawat b. Pemanasan Oven dihidupkan, kemudian kotak sementasi dimasukkan dan temperatur diatur 875 0 C. Proses pemanasan dilakukan 3 kali tiap 2 spesimen sesuai dengan penahanan waktu pemanasan yang telah ditentukan pada benda uji tersebut yaitu : Proses pemanasan I : Benda uji A1 dan A2, waktu penahanan temperatur 15 menit. Halaman 36

TEMPERATUR 0 C 900 800 15 MENIT 700 600 500 400 300 200 100 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 TIME Gambar 3 5 : Grafik Proses Pemanasan I Proses pemanasan II : Benda uji B1 dan B2, waktu penahanan temperatur 30 menit. TEMPERATUR 0 C 900 800 30 MENIT 700 600 500 400 300 200 100 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 TIME Gambar 3 6 : Grafik Proses Pemanasan II Halaman 37

Proses pemanasan III : Benda uji C1 dan C2, waktu penahanan temperatur 50 menit TEMPERATUR 0 C 900 800 50 MENIT 700 600 500 400 300 200 100 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 TIME Gambar 3 7 : Grafik Proses Pemanasan III c. Pendinginan Pendinginan dilakukan setelah waktu penahanan temperatur tercapai dengan cara langsung dari media karburasi (Dirrect Quenching). Media pendinginan mengunakan Oli SAE 20 50 d. Proses Permesinan Setelah pendinginan dilakukan dan spesimen telah menjadi dingin dengan suhu kamar, pada salah satu sisi dari spesimen tersebut dilakukan proses permesinan yaitu dengan menyekrap / memakan setebal 1 2 mm. Halaman 38

Pada saat menyekrap suhu benda kerja dijaga agar tidak sampai panas karena bisa mengakibatkan perubahan kekerasan akibat panas yang ditimbulkan. Sedangkan tujuan dari penyekrapan adalah untuk mengetahui kekerasan dari bagian pinggir yang telah terkaburasi dan bagian dalam dan untuk mengetahui ketebalan difusi karbon. e. Proses Penggosokan (Grinding) Sebelum proses penggosokan, spesimen dimasukkan kedalam pipa yang telah diisi dengan dempul besi. Tujuan dalam hal ini adalah agar nantinya pada waktu penggosokan spesimen benar benar halus, siku dan rata. Jika tidak rata, hasil dari pemotretan pada bagian yang tidak rata akan kabur atau jelek. Dempul besi Gambar 3 8 : Benda uji dalam pipa yang didempul Penggosokan benda uji pada bagian yang telah disekrap tadi kemudian dilakukan secara bertahap. Penggosokan dilakukan Halaman 39

dengan kertas gosok besi (amplas kertas) dengan dimulai dari grid yang paling kasar sampai yang paling halus yaitu : 120, 180, 240, 320, 360, 400, 600, 800, 1000, 1200. Proses pengososkan harus teratur sesuai dengan arah agar dicapai kehalusan yang baik. f. Proses Pemolesan (Polishing) Proses polishing dilakukan apabila proses penggosokan telah selesai. Spesimen dicuci dengan air dan alkohol yang selanjutnya dikeringkan dengan lap kering. Pada proses polishing ini spesimen digosok pada kain yang halus yang diletakkan pada piringan yang berputar, selama penggosokan kain ditaburi dengan polishing powder yaitu serbuk alumia (pasta alumia). Proses polishing ini selesai apabila bekas goresan - goresan akibat penggosokan telah hilang sehingga spesimen menjadi halus dan mengkilat, lalu spesimen dicuci dengan air dan alkohol kemudian dikeringkan. g. ETSA Proses ini dilakukan dengan cara mencelupkan permukaan benda uji pada larutan kimia guna memperjelas penglihatan struktur mikro pada mikroskop dan waktu pencelupannya juga harus relatif singkat. Karena komposisi dan struktur permukaan heterogen maka kelarutan pada permukaan heterogen maka kelarutan pada permukaan spesimen menjadi tidak sama, Halaman 40

daerah yang mudah melarutkan larutan kimia akan tampak lebih dalam sehingga akan tampak lebih gelap. Larutan esta yang digunakan adalah nikel 2 %, yang terdiri dari 2 % HNO 3 dan 98 % alkohol. Pencelupan dilakukan kurang lebih 3 detik pada temperatur kamar. Proses esta selesai setelah benda uji diletakkan dibawah mikroskop, terlihat struktur mikro dengan jelas. h. Pengukuran Tebal Difusi Karbon Pengukuran dilakukan dengan menggunakan alat mikro hardness tester. Benda uji setelah diesta bila diletakkan dibawah mikroskop pada mikro hadrness tester akan terlihat ketebalan difusi karbonnya. Sehingga pengukuran ketebalan difusi karbon dapat dilakukan karena didalam lensa okuler mikroskop terdapat skala pengukuran dalam mikron meter (1/1000 mm). Adapun pembesaran total dari mikroskop yang dipakai adalah 400x terdiri dari pembesaran lensa okuler 10x dan pembesaran lensa obyektif 40x. Halaman 41

200 80 0 Gambar 3 9 : Skala Pengukuran pada lensa okuler i. Pengujian Kekerasan Pengujian yang digunakan adalah dengan metode pengujian kekerasan vickers. Pengujian ini dilakukan pada 2 bagian yaitu bagian penampang luasan (a) dan salah satu sisi permukaan (b). b a Gambar 3 10 : Penampang dan Permukaan Benda Uji Pengujian kekerasan dilakukan pada tahap terakhir dengan maksud agar diperoleh hasil yang akurat, karena permukaan benda uji sudah rata, halus dan bersih pada bagian penampang luasannya dan sisi permukaannya. Halaman 42

Sedangkan pada bagian sisi permukaannya dilakukan penggosokan terlebih dahulu untuk menghilangkan oksidasi yang timbul. Setelah benda uji bersih baru dilakukan pengujian kekerasan : o Spesimen diklem pada penjepit benda kerja dan diusahakan agar didapatkan permukaan yang benar benar horizontal. Penjepit benda kerja ini dapat bergerak melingkar 360 0, sehingga dapat bergerak dengan kemiringan seperti yang kita inginkan. Setelah didapatkan permukaan yang benar benar horizontal baru klem tersebut dikeraskan. o Spesimen diletakkan pada meja pengujian kemudian Penetrator dipasang berupa prisma intan dengan sudut 136 0. o Penyetelan beban awal 10 kg sampai beban utama 30 kg. o Meja pengujian dinaikkan hingga spesimen menekan indikator samapi beban 10 kg. o Pengujian kekerasan pada penampang dilakukan dengan jarak yang teratur mulai dari permukaan yaitu ± 0,3 mm, 0,6 mm dan seterusnya hingga permukaan pada bagian bawah, dan penekanan dilakukan secara berurutan atau diagonal. Sedangkan pada permukaan benda uji dilakukan secara acak. Halaman 43

o Setelah pembebanan awal 10 kg, beban utama 30 kg ditekan dengan menggerakkan tuas. Pada skala pembebanan terlihat jarum bergerak sampai berhenti. setelah berhenti dibiarkan selama 15 detik, kemudian beban dihilanhkan. o Dan kemudian mengukur diagonal hasil indikator prisma tersebut. o Setelah diketahui diagonal rata - rata, kekerasan vickers didapat dengan rumus : HV = 1,8544. P d 2 dimana : P = Gaya penekanan (kg) d = Diameter tapak tekan (mm) dimana rumus tersebut didapat : a 2 + a 2 = d 2 2 a 2 = d 2 a 2 = ½ d 2 a a d Halaman 44

luas bidang segitiga dari prisma, o Luas 1 bidang (A), A = ½. a. t Dimana : Cos 22 = t = ½ t a a 2 cos 22 a 22 0 t 136 0 sehingga : A = ½. a. a 2 Cos 22 = a 2 4 cos 22 karena a 2 = ½ d 2 maka : A = d 2 8 cos 22 o Luas 4 bidang (prisma) : A = 4. d 2 8 cos 22 sehingga : A = d 2 2 cos 22 Halaman 45

maka rumus kekerasan Vickers didapat : P d 2 HV = ; dimana A = A 2 cos 22 P P HV = 2 cos 22. = 1,854. d 2 d 2 Halaman 46

ALUR PROSES KARBURASI Mulai Pemotongan Spesimen Ukuran 5 x 2,5 cm Pemberian Tanda pada Spesimen Z A1, A2 B1, B2 C1, C2 Spesimen Diikat Dengan kawat Spesimen disusun dalam kotak simentasi Pengisian Kotak Simentasi dengan bubuk karbon dan Barium Carbonat Pemanasan 875 0 C Waktu Penahanan Pendinginan degan oli Spesimen dikeluarkan secepat mungkin dari oven dan kotak simentasi Permesinan Pengambilan data Analisa data kesimpulan Selesai Halaman 47