STUDI PENGARUH TEMPERATUR HARDENING, TEMPERATUR TEMPERING, DAN JUMLAH TEMPERING TERHADAP KETANGGUHAN DAN KEKERASAN BAJA PERKAKAS AISI H13

dokumen-dokumen yang mirip
BAB I PENDAHULUAN. BAB I Pendahuluan 1

BAB III PERCOBAAN DAN HASIL PERCOBAAN

BAB IV PEMBAHASAN. BAB IV Pembahasan 69

KAJIAN PENDAHULUAN PEMBUATAN PADUAN Fe-Ni-Al DARI BAHAN BAKU FERRONIKEL PT. ANTAM Tbk. TUGAS AKHIR. Fiksi Sastrakencana NIM :

KARAKTERISASI PAHAT BUBUT JENIS HSS (HIGH SPEED STEEL) PRODUK CINA DAN PRODUK JERMAN

STUDI PENGARUH PERLAKUAN PANAS TERHADAP STRUKTUR MIKRO DAN SIFAT MEKANIS BAJA SKD-11 YANG DIGUNAKAN PADA KOMPONEN STUD PIN WINDER

MATERIAL TEKNIK 5 IWAN PONGO,ST,MT

TUGAS AKHIR. Disusun Sebagai Syarat Untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta

PENGARUH PERLAKUAN QUENCH TEMPER DAN SPHEROIDIZED ANNEAL TERHADAP SIFAT MEKANIS BAJA PERKAKAS SKRIPSI. Oleh KHAIRUL MUSLIM

TUGAS AKHIR. Analisa Proses Pengerasan Komponen Dies Proses Metalurgi Serbuk Untuk Pembuatan Sampel Uji Konduktivitas Thermal

BAB I PENDAHULUAN. perlu dapat perhatian khusus baik dari segi kualitas maupun kuantitasnya karena

OPTIMALISASI SIFAT - SIFAT MEKANIK MATERIAL

PERLAKUAN PANAS MATERIAL AISI 4340 UNTUK MENGHASILKAN DUAL PHASE STEEL FERRIT- BAINIT

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

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

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

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

PENELITIAN PENGARUH VARIASI TEMPERATUR PEMANASAN LOW TEMPERING

METALURGI FISIK. Heat Treatment. 10/24/2010 Anrinal - ITP 1

PENGARUH MEDIA PENDINGIN PADA PROSES HARDENING MATERIAL BAJA S45C

ANALISIS PENGERASAN PERMUKAAN BAJA KARBON RENDAH DENGAN METODE NITRIDING DENGAN WAKTU TAHAN 1, 2, DAN 3 JAM

Karakterisasi Material Bucket Teeth Excavator 2016

I. PENDAHULUAN. Kebutuhan akan bahan logam dalam pembuatan alat alat dan sarana. Untuk memenuhi kebutuhan ini, diperlukan upaya pengembangan

PERLAKUAN PANAS (HEAT TREATMENT)

Sifat Mekanis Dan Struktur Mikro Baja Perkakas AISI H13 Setelah High Speed Quenching Dan High Impact Treatment (HIT) Dengan Media Quenching Oli

UNIVERSITAS INDONESIA PENGARUH DERAJAT DEFORMASI TERHADAP STRUKTUR MIKRO, SIFAT MEKANIK DAN KETAHANAN KOROSI BAJA KARBON AISI 1010 TESIS

TUGAS AKHIR PENELITIAN STAINLESS STEEL

TUGAS SARJANA PENGARUH TEMPERING

PENGARUH ANNEALING TERHADAP SIFAT FISIS DAN MEKANIS PAHAT HSS DENGAN UNSUR PADUAN UTAMA CROM

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

BAB I PENDAHULUAN. Poros adalah bagian terpenting dari setiap mesin. Peran poros yaitu

STUDI PENGARUH PERLAKUAN PANAS TERHADAP STRUKTUR MIKRO DAN SIFAT MEKANIS BAJA ASSAB 705 M YANG DIGUNAKAN PADA KOMPONEN STUD PIN WINDER

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

PENGARUH SILIKON (Si) TERHADAP KEKERASAN PERMUKAAN DARI BAJA TUANG PERKAKAS YANG MENGALAMI FLAME HARDENING SKRIPSI

ANALISA PENGARUH ANNEALING TERHADAP SIFAT FISIS DAN MEKANIS DARI MATERIAL TABUNG FREON

ANALISIS KEKERASAN PERLAKUAN PANAS BAJA PEGAS DENGAN PENDINGINAN SISTEM PANCARAN PADA TEKANAN 20, 40 DAN 60 PSi. Abstract

Pengaruh Variasi Media Quenching Air, Oli, dan Angin Kompresor Terhadap Struktur Mikro dan Kekerasan Pada Baja AISI 1045

ANALISA SIFAT MEKANIK PERMUKAAN BAJA ST 37 DENGAN PROSES PACK CARBURIZING, MENGGUNAKAN ARANG KELAPA SAWIT SEBAGAI MEDIA KARBON PADAT

PENGARUH JENIS BAHAN DAN PROSES PENGERASAN TERHADAP KEKERASAN DAN KEAUSAN PISAU TEMPA MANUAL

ANALISA PENGARUH KONDUKTIVITAS TERMAL BACKING PLATE TERHADAP SIFAT FISIK DAN MEKANIK SAMBUNGAN FRICTION STIR SPOT WELDING AA 5052-H32

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

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

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

Pengaruh Heat Treatment denganvariasi Media Quenching Oli dan Solar terhadap StrukturMikro dan Nilai Kekerasan Baja Pegas Daun AISI 6135

TUGAS AKHIR ANALISIS PENGARUH PROSES ARTIFICIAL AGEING TERHADAP SIFAT MEKANIK PADA ALUMINIUM SERI AA 7075 ( S1 )

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

HARDENABILITY. VURI AYU SETYOWATI, S.T., M.Sc TEKNIK MESIN - ITATS

TUGAS AKHIR. Tugas Akhir ini Disusun Guna Memperoleh Gelar Sarjana Strata Satu Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta

Proses perlakuan panas diklasifikasikan menjadi 3: 1. Thermal Yaitu proses perlakuan panas yang hanya memanfaatkan kombinasi panas dalam mencapai

PENGARUH PERLAKUAN PANAS DOUBLE TEMPERING TERHADAP SIFAT MEKANIK MATERIAL AISI 4340

PENGARUH TEMPERATUR DAN WAKTU TAHAN TEMPERING TERHADAP KEKERASAN, STRUKTUR MIKRO DAN LAJU KOROSI PADA BAJA TAHAN KARAT MARTENSITIK 13Cr3Mo3Ni

MENINGKATKAN KETANGGUHAN C-Mn STEEL BUATAN DALAM NEGERI. Jl. Soekarno-Hatta No. 180, Semarang *

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

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

PENGARUH PROSES PERLAKUAN PANAS TERHADAP KEKERASAN DAN STRUKTUR MIKRO BAJA AISI 310 S. Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia

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

STUDI PENGARUH PERLAKUAN PANAS PADA HASIL PENGELASAN BAJA ST 37 DITINJAU DARI KEKUATAN TARIK BAHAN

KARAKTERISTIK BAHAN BATA KONSTRUKSI HASIL PEMBAKARAN DENGAN MEMANFAATKAN LUMPUR ASAL SIDOARJO

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

BAB III METODE PENELITIAN

27 Andreas Reky Kurnia Widhi; Pengaruh Perubahan Temperatur Pada Proses Quenching Partitioning Terhadap Mikrostruktur Dan Kekerasan Baja JIS SKD 11

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

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

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

BAB IV PEMBAHASAN Data Pengujian Pengujian Kekerasan.

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

PENGARUH MANUAL FLAME HARDENING TERHADAP KEKERASAN HASIL TEMPA BAJA PEGAS

PEMBUATAN STRUKTUR DUAL PHASE BAJA AISI 3120H DARI BESI LATERIT

Karakterisasi Material Sprocket

RANCANG BANGUN ALAT PENGERING TIPE TRAY DENGAN MEDIA UDARA PANAS DITINJAU DARI LAMA WAKTU PENGERINGAN TERHADAP EXERGI PADA ALAT HEAT EXCHANGER

PENGARUH PROSES PERLAKUAN PANAS TERHADAP KEKERASAN DAN STRUKTUR MIKRO BAJA AISI 310S

PENGARUH WAKTU DAN JARAK TITIK PADA PENGELASAN TITIK TERHADAP KEKUATAN GESER HASIL SAMBUNGAN LAS

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

ANALISA UJI KEKERASAN DAN STRUKTUR MIKRO RANTAI SEPEDA MOTOR JUPITER MX

PENGARUH PROFIL PIN DAN TEMPERATUR PREHEATING TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN STRUKTUR MIKRO SAMBUNGAN MATERIAL AA5052-H32 FRICTION STIR WELDING

RANCANG BANGUN ALAT BANTU CEKAM DATAR DAN SILINDER PADA MESIN UJI TARIK HUNG TA ( BIAYA PRODUKSI) LAPORAN AKHIR

TUGAS AKHIR ANALISA KEKERASAN HARDFACING STELLITE-6 PADA MATERIAL BAJA SS 400

PENGARUH PROSES QUENCHING DAN TEMPERING

SIFAT FISIS DAN MEKANIK BAJA KARBONISASI DENGAN BAHAN ARANG KAYU JATI

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

BAB 1 PENDAHULUAN. Bahan logam pada jenis besi adalah material yang sering digunakan dalam

BAB 1. PERLAKUAN PANAS

METALURGI Available online at

Analisa Struktur Mikro Dan Kekerasan Baja S45C ANALISA STRUKTUR MIKRO DAN KEKERASAN BAJA S45C PADA PROSES QUENCH-TEMPER DENGAN MEDIA PENDINGIN AIR

DAFTAR ISI Error! Bookmark not defined.

ek SIPIL MESIN ARSITEKTUR ELEKTRO

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

PROSES QUENCHING DAN TEMPERING PADA SCMnCr2 UNTUK MEMENUHI STANDAR JIS G 5111

LAPORAN TUGAS AKHIR OLEH : ABDUL AZIZ L2E

PENGARUH QUENCH DAN TEMPERING TERHADAP SIFAT FISIS DAN MEKANIS BAJA HADFIELD HASIL PENGECORAN PT. BAJA KURNIA

PENGARUH VARIASI MEDIA QUENCHING TERHADAP STRUKTUR MIKRO DAN KEKERASAN HASIL PENGELASAN SMAW BAJA S45C

PENGARUH STRUKTUR MIKRO TERHADAP SIFAT MEKANIS BAJA HSS ASP 23 UNTUK BAHAN MATA PISAU PEMANEN SAWIT SKRIPSI

KARAKTERISASI BAJA ARMOUR HASIL PROSES QUENCHING DAN TEMPERING

Karena sesungguhnya setelah kesulitan itu ada kemudahan. Sesungguhnya setelah kesulitan itu ada kemudahan. (Q.S.Al Insyirah : 5-6)

PENGARUH VARIASI SUHU PADA PROSES SELF TEMPERING DAN VARIASI WAKTU TAHAN PADA PROSES TEMPERING TERHADAP SIFAT MEKANIS BAJA AISI 4140

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

Sidang Tugas Akhir (TM091486)

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

PROSES THERMAL LOGAM

TUGAS AKHIR ANALISIS PENGERASAN PERMUKAAN BAJA KARBON RENDAH DENGAN METODE FLAME HARDENING WAKTU TAHAN 30 MENIT 1 JAM DAN 1 ½ JAM

Transkripsi:

STUDI PENGARUH TEMPERATUR HARDENING, TEMPERATUR TEMPERING, DAN JUMLAH TEMPERING TERHADAP KETANGGUHAN DAN KEKERASAN BAJA PERKAKAS AISI H13 TUGAS AKHIR Dibuat untuk memenuhi syarat meraih gelar sarjana Teknik Metalurgi pada Program Studi Teknik Metalurgi Institut Teknologi Bandung Oleh : NIKO 12102059 PROGRAM STUDI TEKNIK METALURGI FAKULTAS ILMU KEBUMIAN DAN TEKNOLOGI MINERAL INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2007 ii

LEMBAR PENGESAHAN STUDI PENGARUH TEMPERATUR HARDENING, TEMPERATUR TEMPERING, DAN JUMLAH TEMPERING TERHADAP KETANGGUHAN DAN KEKERASAN BAJA PERKAKAS AISI H13 TUGAS AKHIR Bandung, Juli 2007 Disetujui untuk Program Studi Teknik Metalurgi Oleh : Dr. Ir. Eddy Agus Basuki, M.Sc Pembimbing iii

Ya...Allah Tanamkanlah dihatiku sebenar-benarnya cinta Cinta sebenar-benarnya cinta... Hingga bila bumi dan isinya berada di tangan kananku Tidak akan menggoyahkan cintaku kepada Mu Ya...Allah Tanamkanlah dihatiku sebenar-benarnya cinta Cinta yang menghujam di dasar jiwa... Hingga bila wanita di tangan kiriku Tidak akan melalaikanku dari mengingat Mu Ya...Allah Tanamkanlah dihatiku sebenar-benarnya cinta Bukan hanya sekedar cinta biasa... Yang hilang di kala suka... Dan hadir di kala duka... Ya...Allah Tanamkanlah dihatiku cinta.. yang bisa menggetarkan dada.. yang membuat hamba meneteskan air mata... tetapi tidak hanya sekedar meneteskan air mata... Sehingga hilang segala kesedihan di atas dunia... Ya...Allah... Tumbuhkanlah cinta dihatiku.. yang dengannya segala cobaan tak lagi bisa.. menjatuhkanku kembali kepada serendah-rendahnya iman Ya...Allah... Tuhan yang memberikan petunjuk bagi siapa yang dikehendaki Nya dan menutup hati orang-orang yang tidak mau mencari tau siapa dirinya sampaikanlah aku hingga kesana... kepada ketenangan jiwa yang sejati... sebelum betis serasa bertaut satu sama lain... dan sebelum mati menjadi penutup segalanya... Amiin... Maka apakah mereka tidak berjalan dimuka bumi, lalu mereka mempunyai hati yang dengan itu mereka dapat memahami atau mempunyai telinga yang dengan itu mereka dapat mendengar? Karena sesungguhnya bukanlah mata itu yang buta, tetapi yang buta, ialah hati yang di dalam dada. [QS: Al Hajj 46] 4

STUDI PENGARUH TEMPERATUR HARDENING, TEMPERATUR TEMPERING, DAN JUMLAH TEMPERING TERHADAP KETANGGUHAN DAN KEKERASAN BAJA PERKAKAS AISI H13 RINGKASAN Baja perkakas AISI H13 merupakan baja perkakas pengerjaaan panas dengan kandungan karbon yang relatif rendah 0,3-0,4% dan kromium mencapai 4.75-5.5%. Baja ini umumnya digunakan untuk membuat perkakas seperti die, mould, dan alat potong. Baja AISI H13 biasanya dijual di pasaran dalam kondisi annealed. Baja yang berada pada kondisi annealed bersifat lunak sehingga tidak sesuai dengan aplikasinya yang membutuhkan kombinasi ketahanan aus, kekerasan, dan ketangguhan yang baik. Untuk mendapatkan baja dengan sifat-sifat mekanik yang baik tersebut maka perlu dilakukan modifikasi struktur mikro baja. Salah satu caranya adalah dengan memberikan perlakuan panas hardening dan tempering. Hardening dan tempering merupakan suatu siklus perlakuan panas dengan cara memanaskan baja sampai temperatur austenitisasi kemudian didinginkan cepat agar diperoleh struktur keras martensit lalu dipanaskan kembali dibawah temperatur rekristalisasinya. Tujuannya adalah agar diperoleh kombinasi kekerasan dan ketangguhan yang bagus. Variabel-variabel hardening dan tempering yang bisa mempengaruhi ketangguhan dan kekerasan baja antara lain laju pendinginan, temperatur dan waktu tahan hardening (austenitisasi), temperatur, waktu tahan, dan jumlah tempering. Adapun variabel yang digunakan pada penelitian ini adalah temperatur hardening (1020 o C, 1050 o C, dan 1080 o C), temperatur tempering (540 o C, 593 o C, dan 620 o C), dan jumlah tempering (single tempering dan triple tempering). Dari hasil percobaan diperoleh kesimpulan bahwa: 1) Peningkatan temperatur hardening mengakibatkan naiknya nilai kekerasan hingga 60% dan penurunan ketangguhan sebesar 75%. 2) Triple tempering menghasilkan ketangguhan yang lebih baik dibandingkan single tempering dan mampu meningkatkan ketangguhan hingga 80% dengan penurunan kekerasan rata-rata sebesar 5 HRC. 3) Peningkatan temperatur tempering mengakibatkan penurunan kekerasan dan naiknya nilai ketangguhan. 4) Kombinasi ketangguhan dan kekerasan yang optimal diperoleh pada sampel yang di-hardening pada temperatur 1050 o C, dilanjutkan dengan single tempering pada 620 o C dan triple tempering pada 593 o C. 5

STUDY OF INFLUENCE OF HARDENING TEMPERATURE, TEMPERING TEMPERATURE, AND NUMBER OF TEMPER ON TOUGHNESS AND HARDNESS OF AISI H13 TOOL STEEL ABSTRACT AISI H13 is a kind of hot work tool steel with medium carbon content (0.3% to 0.4%) and chromium content of 4.75 to 5.5%. It is commonly used to make tools such as die, mould, and cutting tools. AISI H13 is always delivered in annealed condition that make this steel very soft and not suitable to be used in their most applications those need good combination of hardness, wear resistance, and toughness. In order to meet this requirement, microstructure of the steel should be modified. One of the most common method is by giving hardening and tempering heat treatment. Hardening and tempering is a cycle of heat treatment where steel is heat treated into austenite phase region and fast cooled to room temperature to produce martensitic microstructure, and then reheated again to recrystallizing temperature (usually 100 o C-700 o C). The purpose is to produce steel with good combination of strength, hardness, and toughness. The most important parameters that affect these microstructural changes and mechanical properties are cooling rate, hardening (austenitizing) temperature and time, tempering temperature and time, and number of tempers. Parameters used in this study were hardening temperature (1020 o C, 1050 o C, dan 1080 o C), tempering temperature (540 o C, 593 o C, dan 620 o C), and number of tempers (single and triple tempering). The main results can be summarized as: 1) An increase in hardening temperature resulted in increased hardness until 60% and decreased impact toughness of maximally 75%. 2) Triple tempering gives an increase in impact toughness of up to 80% in compare with single tempering. The decrease in hardness is only about 5 HRC. 3) An increase in tempering temperature will increase impact toughness and decrease hardness. 4) H13 tool steels hardened at 1050 o C followed by single tempering at 620 o C and triple tempering at 593 o C have the most optimal combination of toughness and hardness among all samples. 6

KATA PENGANTAR Penulis mengucapkan puji syukur kehadirat Allah SWT, Tuhan Yang Maha Pengasih atas segenap rahmat dan petunjuknya sehingga tugas akhir dengan judul Studi Pengaruh Temperatur Hardening, Temperatur Tempering, dan Jumlah Tempering Terhadap Ketangguhan dan Kekerasan Baja Perkakas AISI H13 ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Keselamatan dan kesejahteraan semoga senantiasa dilimpahkan kepada Nabi Muhammad SAW, keluarga, dan para sahabatnya yang telah berkorban demi tegaknya agama Allah di atas muka bumi ini. Tugas akhir ini ditulis untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik Metalurgi pada Program Studi Teknik Metalurgi di Institut Teknologi Bandung. Tugas akhir ini tidak akan dapat diselesaikan dengan baik tanpa dukungan materil maupun moril dari berbagai pihak, baik secara langsung maupun tidak langsung. Untuk itu, dengan segala kerendahan hati, penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada: 1. Orang tua dan adik-adik serta seluruh keluargaku yang selalu memberikan dukungan materil dan dorongan moral serta doa yang tulus kepada penulis selama ini. 2. Dr. Ir. Eddy Agus Basuki, M.Sc., selaku Ketua Program Studi Teknik Metalurgi ITB sekaligus sebagai pembimbing penulisan tugas akhir yang telah memberikan kesempatan dan bimbingan kepada penulis dalam melakukan penelitian ini di Program Studi Teknik Metalurgi ITB. 3. Dr. Ir. Syoni Soepriyanto, M.Sc., sebagai Ketua Kelompok Keahlian Teknik Metalurgi yang telah memberikan izin menggunakan Laboratorium Metalurgi Fisika dalam rangka pelaksanaan percobaan tugas akhir ini. 4. Bapak dan Ibu segenap jajaran dosen Program Studi Teknik Metalurgi dan Teknik Pertambangan ITB. 5. Staf Tata Usaha Departemen Teknik Pertambangan dan Teknik Metalurgi ITB. 7

6. Staf Perpustakaan Tambang, Mas Fajar, Pak Acep, dan Pak Yopi atas semua bantuannya. 7. Gigih Ade Prabawa dan Anto, teman setia yang telah banyak membantu dan memberikan inspirasi dalam penyelesaian tugas akhir ini. Semoga Allah membalas kebaikanmu. 8. Fajar BT, Syaiful, Toni, Bang Ilham, dan seluruh teman-teman Metalurgi 2000, 2001, 2002, 2003, 2004 serta sahabat Tambang 2002. 9. Rekan-rekan alumni SMU Plus Propinsi Riau di Bandung dan IKA SMUN Plus Propinsi Riau yang tidak henti-hentinya memberikan keceriaan dan semangat bagi penulis. 10. Dia Febrina, calon dokter yang telah memberikan motivasi besar bagi penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini. Terima kasih atas dukungannya Di. Semoga Allah menambahkan kebaikan dan ilmu padamu. Jangan pernah berhenti berdoa kepada Allah supaya maksud hati kita terwujud. Tetap sabar dan istiqomah ya. 11. Semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu yang telah turut membantu penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis sangat mengarapkan saran dan kritik dari pembaca sekalian demi perbaikan di masa mendatang. Semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat yang sebesar-besarnya bagi kita semua. Bandung, Juli 2007 Penulis 8

DAFTAR ISI Halaman Judul Halaman Pengesahan Halaman Persembahan Ringkasan Abstract Kata Pengantar Daftar Isi Daftar Gambar Daftar Tabel Daftar Lampiran Hal i ii iii iv v vi viii xi xvi xviii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1.2 Tujuan Penelitian 1.3 Ruang Lingkup Kajian 1.4 Metodologi Penelitian 1.5 Sistematika Penulisan 1 1 3 3 4 7 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Perlakuan Panas 2.1.1 Pengertian 2.1.2 Tujuan Perlakuan Panas 2.1.3 Tipe-Tipe Perlakuan Panas 2.1.3.1 Annealing 2.1.3.2 Stress Relieving 2.1.3.3 Normalizing 8 8 8 8 10 10 10 10 9

2.1.3.4 Sphroidizing 2.1.3.5 Hardening 2.1.3.6 Tempering 2.2 Baja Perkakas 2.2.1 Pendahuluan 2.2.2 Karakteristik Baja Perkakas 2.2.3 Pengaruh Unsur-Unsur Pemadu 2.2.4 Pengelompokan Baja Perkakas 2.2.5 Struktur Mikro Baja Perkakas 2.2.5.1 Struktur Mikro Setelah Pengerjaan Panas 2.2.5.2 Struktur Mikro Setelah Annealing 2.2.5.3 Karbida Pada Baja Perkakas 2.3 Perlakuan Panas Pada Baja Perkakas 2.3.1 Normalizing 2.3.2 Annealing 2.3.3 Hardening 2.3.4 Tempering 2.4 Baja Perkakas Pengerjaan Panas 2.4.1 Baja Perkakas Pengerjaan Panas Kromium 2.4.2 Baja Perkakas Pengerjaan Panas Tungsten 2.4.3 Baja Perkakas Pengerjaan Panas Molybdenum 2.5 Perlakuan Panas Pada Baja Perkakas Pengerjaan Panas 2.6 Baja Perkakas AISI H13 2.6.1 Perlakuan Panas Pada Baja AISI H13 2.7 Kekerasan dan Ketangguhan 2.7.1 Kekerasan 2.7.2 Ketangguhan 11 11 12 13 13 14 15 18 26 26 27 28 29 30 30 30 33 33 34 36 37 37 39 41 43 43 44 BAB III PERCOBAAN DAN HASIL PERCOBAAN 3.1 Material Uji 3.2 Perlakuan Panas Baja Perkakas AISI H13 47 47 50 10

3.2.1 Hardening 3.2.2 Tempering 3.3 Pengujian Ketangguhan 3.3.1 Prosedur Percobaan 3.3.2 Hasil Percobaan 3.4 Pengujian Kekerasan 3.4.1 Prinsip Pengujian 3.4.2 Hasil Percobaan 3.5 Foto Struktur Mikro 3.5.1 Preparasi dan Prosedur Percobaan 3.5.2 Hasil Percobaan 50 52 55 55 57 58 58 60 61 61 62 BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Analisa Struktur Mikro Baja Setelah Hardening dan Tempering 4.2 Pengaruh Temperatur Hardening Terhadap Ketangguhan dan Kekerasan 4.2.1 Pengaruh Temperatur Hardening Terhadap Ketangguhan 4.2.2 Pengaruh Temperatur Hardening Terhadap Kekerasan 4.3 Pengaruh Jumlah Tempering Terhadap Ketangguhan dan Kekerasan 4.3.1 Pengaruh Jumlah Tempering Terhadap Ketangguhan 4.3.2 Pengaruh Jumlah Tempering Terhadap Kekerasan 4.4 Pengaruh Temperatur Tempering Terhadap Ketangguhan dan Kekerasan 4.5 Penentuan Kondisi Optimal Proses Perlakuan Panas Hardening dan Tempering 69 69 76 77 84 88 88 92 95 99 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 104 104 11

5.2 Saran 105 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN-LAMPIRAN xix DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Gambar 2.1 Gambar 2.2 Gambar 2.3 Gambar 2.4 Gambar 2.5 Gambar 2.6 Gambar 2.7 Gambar 2.8 Gambar 2.9 Gambar 2.10 Gambar 3.1 Gambar 3.2 Gambar 3.3 Gambar 3.4 Gambar 3.5 Gambar 3.6 Gambar 3.7 Gambar 3.8 Diagram Alir Metodologi Penelitian Struktur Mikro Baja Karbon Sedang Setelah Perlakuan Panas Spheroidisasi Pengaruh Kandungan Karbon Terhadap Kekerasan Baja Perkakas Struktur Mikro Baja AISI A2, As Rolled Struktur Mikro Baja AISI H13 Setelah Pengerjaan Panas Struktur Mikro Baja AISI H13, Spheroidize Annealed Tahap Operasi pada Proses Produksi Baja Perkakas Foto Struktur Mikro Martensit Lath dan Martensit Plate Beberapa Aplikasi Baja AISI H13 Tahapan Proses Produksi Baja Perkakas, a) Proses Termomekanik b) Perlakuan Panas Hardening dan Tempering Uji Impak Charpy Diagram Alir Percobaan Tube Furnace Skema Proses Pengerasan Muffle Furnace Spesimen Untuk Uji Impak Mesin Uji Charpy Impact Karl Frank GMBH Mekanisme Uji Impak Charpy Leco Micro Hardness Tester 6 11 16 26 27 28 30 32 39 43 46 49 51 52 53 55 56 56 58 12

Gambar 3.9 Gambar 3.10 Gambar 3.11 Gambar 3.12 Gambar 3.13 Gambar 3.14 Gambar 3.15 Gambar 3.16 Gambar 3.17 Gambar 3.18 Gambar 3.19 Gambar 3.20 Gambar 3.21 Gambar 3.22 Gambar 3.23 Gambar 3.24 Gambar 3.25 Gambar 3.26 Model Pengujian Kekerasan Vickers Posisi Titik-Titik Pengujian Kekerasan Mikroskop Optik Mesin Poles Mekanik Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1050 o C, Tanpa Tempering. 600X Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1080 o C, Tanpa Tempering. 600X Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1020 o C dan Single Tempering 540 o C. 600X Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1020 o C dan Single Tempering 593 o C. 600X Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1020 o C dan Single Tempering 620 o C. 600X Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1050 o C dan Single Tempering 540 o C. 300X Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1050 o C dan Single Tempering 593 o C. 300X Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1050 o C dan Single Tempering 620 o C. 600X Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1080 o C dan Single Tempering 540 o C. 300X Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1080 o C dan Single Tempering 593 o C. 300X Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1020 o C dan Triple Tempering 620 o C. 600X Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1050 o C dan Triple Tempering 540 o C. 300X Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1050 o C dan Triple Tempering 593 o C. 300X Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1050 o C dan Triple 59 59 61 61 62 62 63 63 63 64 64 64 65 65 65 66 66 13

Gambar 3.27 Gambar 3.28 Gambar 3.29 Gambar 3.30 Gambar 3.31 Gambar 3.32 Gambar 4.1 Gambar 4.2 Gambar 4.3 Gambar 4.4 Gambar 4.5 Gambar 4.6 Gambar 4.7 Gambar 4.8 Tempering 620 o C. 300X Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1080 o C dan Triple Tempering 540 o C. 300X Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1080 o C dan Triple Tempering 593 o C. 300X Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1050 o C, Tanpa Tempering. 300X Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1080 o C, Single Tempering 620 o C. 500X Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1050 o C dan Single Tempering 540 o C. 300X Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1080 o C dan Single Tempering 593 o C. 300X Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1050 o C, Tanpa Tempering. 600X Diagram CCT Baja Perkakas AISI H13. Temperatur Austenitisasi 1075 o C Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1050 o C, Mengandung Karbida-Karbida yang Terdispersi Merata Diseluruh Matrik dan Butiran. 300X Diagram Isothermal Paduan Fe-Cr-C dengan Kandungan 5% Cr Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1080 o C dan Triple Tempering 620 o C. 600X Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1080 o C, Single Tempering 620 o C. 600X Kurva Pengaruh Temperatur Austenitisasi Terhadap Ketangguhan pada Spesimen yang Diberi Perlakuan Single Tempering Kurva Pengaruh Temperatur Austenitisasi Terhadap Ketangguhan pada Spesimen yang Diberi Perlakuan Triple 66 67 67 67 68 68 68 70 71 73 74 75 75 78 14

Gambar 4.9 Gambar 4.10 Gambar 4.11 Gambar 4.12 Gambar 4.13 Gambar 4.14 Gambar 4.15 Gambar 4.16 Gambar 4.17 Gambar 4.18 Gambar 4.19 Gambar 4.20 Gambar 4.21 Tempering Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1050 o C dan Single Tempering pada 540 o C. 300X Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1080 o C dan Single Tempering pada 593 o C. 300X Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1080 o C dan Single Tempering 593 o C. 500X Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1020 o C dan Single Tempering 540 o C. 600X Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1080 o C dan Single Tempering 540 o C. 600X Kurva Pengaruh Temperatur Austenitisasi Terhadap Kekerasan Baja Setelah Hardening (tanpa tempering) Kurva Pengaruh Temperatur Austenitisasi Terhadap Kekerasan pada Spesimen yang Diberi Perlakuan Single Tempering Kurva Pengaruh Temperatur Austenitisasi Terhadap Kekerasan pada Spesimen yang Diberi Perlakuan Triple Tempering Kekerasan Sebagai Fungsi Karbon pada Beberapa Struktur Mikro Baja Diagram Pengaruh Jumlah Tempering (single dan triple tempering) Terhadap Ketangguhan pada Temperatur Austenitisasi 1020 o C Diagram Pengaruh Jumlah Tempering (single dan triple tempering) Terhadap Ketangguhan pada Temperatur Austenitisasi 1050 o C Diagram Pengaruh Jumlah Tempering (single dan triple tempering) Terhadap Ketangguhan pada Temperatur Austenitisasi 1080 o C Diagram Pengaruh Jumlah Tempering (single dan triple 78 80 81 82 83 84 85 85 86 88 89 89 90 15

Gambar 4.22 Gambar 4.23 Gambar 4.24 Gambar 4.25 Gambar 4.26 Gambar 4.27 Gambar 4.28 Gambar 4.29 Gambar 4.30 Gambar 4.31 Gambar 4.32 tempering) Terhadap Kekerasan pada Temperatur Austenitisasi 1020 o C Diagram Pengaruh Jumlah Tempering (single dan triple tempering) Terhadap Kekerasan pada Temperatur Austenitisasi 1050 o C Diagram Pengaruh Jumlah Tempering (single dan triple tempering) Terhadap Kekerasan pada Temperatur Austenitisasi 1080 o C Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1020 o C dan Single Tempering 620 o C. 300X Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1020 o C dan Triple Tempering 620 o C. 300X Kurva Pengaruh Temperatur Tempering Terhadap Kekerasan. Austenitisasi 1020 o C Kurva Pengaruh Temperatur Tempering Terhadap Kekerasan. Austenitisasi 1050 o C Kurva Pengaruh Temperatur Tempering Terhadap Kekerasan. Austenitisasi 1080 o C Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1020 o C dan Single Tempering 540 o C. 600X Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1020 o C dan Single Tempering 593 o C. 600X Foto Struktur Mikro Sampel Hardening 1020 o C dan Single Tempering 620 o C. 300X Frekuensi dan Lokasi Kegagalan yang Sering Terjadi pada Forging Die 92 92 93 94 95 96 96 97 98 98 99 102 16

DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Tabel 2.2 Tabel 2.3 Tabel 2.4 Tabel 2.5 Tabel 2.6 Tabel 2.7 Tabel 2.8 Tabel 2.9 Tabel 2.10 Tabel 2.11 Tabel 2.12 Tabel 2.13 Tabel 2.14 Tabel 3.1 Tabel 3.2 Tabel 3.3 Tabel 3.4 Tabel 3.5 Tabel 3.6 Tabel 3.7 Tabel 4.1 Tabel 4.2 Pengaruh Beberapa Unsur Pemadu Terhadap Properti Baja Perkakas Komposisi Kimia Beberapa Baja Perkakas Pengerasan Air Komposisi Kimia Beberapa Baja Perkakas Tujuan Khusus Komposisi Kimia Mould Steel Komposisi Kimia Baja Perkakas Tahan Kejut Komposisi Kimia Beberapa Air Hardening Steel Komposisi Kimia Beberapa Baja Perkakas Kelompok D Komposisi Kimia Baja Pengerasan Minyak Komposisi Kimia Beberapa Molybdenum High Speed Tool Steel Komposisi Kimia Tungsten High Speed Tool Steel Komposisi Kimia Chromium Hot Work Tool Steel Komposisi Kimia Tungsten Hot Work Tool Steel Komposisi Kimia Molybdenum Hot Work Tool Steel Tingkat Kekerasan Untuk Beberapa Aplikasi Baja AISI H13 Komposisi Kimia Baja Bohler W302 Sifat Fisik Baja Bohler W302 Perbandingan Sifat Mekanik Baja Bohler W302 Terhadap Beberapa Baja Perkakas Pengerjaan Panas Lainnya Variasi Temperatur Hardening Variasi Temperatur dan Jumlah Tempering Parameter Perlakuan Panas Hardening dan Tempering Hasil Uji Impak Kekerasan Baja Setelah Proses Hardening Persentase Penurunan Energi Impak Akibat Kenaikan 15 19 20 20 21 22 23 23 25 25 35 36 37 40 48 48 48 52 52 54 57 73 17

Tabel 4.3 Tabel 4.4 Tabel 4.5 Tabel 4.5 Temperatur Austenitisasi Persentase Peningkatan Kekerasan Akibat Kenaikan Temperatur Austenitisasi Persentase Peningkatan Energi Impak karena Pengaruh Jumlah Tempering Persentase Penurunan Kekerasan karena Pengaruh Jumlah Tempering Urutan Efektifitas Perlakuan Panas Berdasarkan Kombinasi Ketangguhan dan Kekerasan 79 86 90 93 103 18

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A Lampiran B Konversi Kekerasan HVN HRC Hasil Pengujian Kekerasan 19

20