Sidang Tugas Akhir (TM091486)

dokumen-dokumen yang mirip
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2010 TUGAS AKHIR TM091486

I. PENDAHULUAN. Logam merupakan material kebutuhan manusia yang banyak penggunaannya

Waktu Tempering BHN HRC. 1 jam. Tanpa perlakuan ,7. 3 jam ,7. 5 jam

I. PENDAHULUAN. untuk diperkirakan kapan terjadinya, dan tidak dapat dilihat secara kasat mata

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

PENGARUH PROSES LAKU PANAS QUENCHING AND PARTITIONING TERHADAP UMUR LELAH BAJA PEGAS DAUN JIS SUP 9A DENGAN METODE REVERSED BENDING

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

III. METODOLOGI PENELITIAN. Universitas Lampung. Sedangkan estimasi waktu penelitian dikisarkan

RISK ASSESSMENT OF SUBSEA GAS PIPELINE PT. PERUSAHAAN GAS NEGARA Tbk.

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

III. METODOLOGI PENELITIAN. Universitas Lampung. Sedangkan waktu penelitian dilaksanakan pada rentang

I. PENDAHULUAN. Baja karbon AISI 1045 adalah jenis baja yang tergolong dalam baja paduan

I. PENDAHULUAN. rotating bending. Dalam penggunaannya pengaruh suhu terhadap material

II. TINJAUAN PUSTAKA. Komponen mesin yang terbuat dari baja ini contohnnya poros, roda gigi dan

III. METODOLOGI PENELITIAN. waktu pada bulan Oktober hingga bulan Maret Peralatan dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini :

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

I. PENDAHULUAN. Baja adalah sebuah senyawa antara besi (Fe) dan karbon (C), dimana sering

BAB IV PEMBAHASAN. BAB IV Pembahasan 69

TUGAS AKHIR MANUFAKTUR

II. TINJAUAN PUSTAKA. akibat beban berulang ini disebut patah lelah (fatigue failures) karena

JURNAL FEMA, Volume 1, Nomor 3, Juli 2013

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

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

BAB I PENDAHULUAN. BAB I Pendahuluan 1

PERENCANAAN ELEMEN MESIN RESUME JURNAL BERKAITAN DENGAN POROS

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

BAB III TINJAUAN PUSTAKA

BAB VII PROSES THERMAL LOGAM PADUAN

SKRIPSI METALURGI FISIK SIMULASI DAN ANALISIS PENGUJIAN FATIK DENGAN VARIASI BEBAN PADA MATERIAL PADUAN ALUMINIUM DAN MAGNESIUM

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: ( Print) B-21

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

Sifat Sifat Material

II. TINJAUAN PUSTAKA. Baja adalah logam paduan, dimana logam besi adalah unsur dasarnya yang

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

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

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah

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

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

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

Kategori Sifat Material

BAB IV SIFAT MEKANIK LOGAM

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

Dimas Hardjo Subowo NRP

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

PENGARUH TEMPERATUR QUENCHING PADA PROSES AUSTEMPERING TERHADAP KEKUATAN LELAH AUSTEMPERING GREY IRON

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

BAB III METODE PENELITIAN

Laporan Praktikum Laboratorium Teknik Material 1 Modul A Uji Tarik

ek SIPIL MESIN ARSITEKTUR ELEKTRO

PERENCANAAN MEKANISME PADA MESIN POWER HAMMER

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

TUGAS AKHIR. Oleh: Muhammad Husen Bahasa Dosen Pembimbing: Ir. Nur Husodo, M. Sc.

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

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

LAPORAN TUGAS AKHIR PENELITIAN TENTANG SIFAT-SIFAT KEKUATAN TARIK, KEKERASAN, KOMPOSISI KIMIA DAN STRUKTUR MIKRO DARI TALI SERAT BAJA BUATAN KOREA

ANALISIS PENINGKATKAN KUALITAS SPROKET SEPEDA MOTOR BUATAN LOKAL DENGAN METODE KARBURASI

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

JURNAL TEKNIK PERKAPALAN

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

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

JURNAL TEKNIK ITS Vol. 6, No. 1, (2017) ISSN: ( Print) F 191

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

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

PENELITIAN PENGARUH VARIASI TEMPERATUR PEMANASAN LOW TEMPERING

Asyari D. Yunus - Struktur dan Sifat Material Universitas Darma Persada - Jakarta

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

ANALISA SAMBUNGAN LAS PADA PENGELASAN TITIK UNTUK MENENTUKAN JARAK OPTIMAL TITIK LAS PADA BAJA KARBON AISI 1045 DENGAN PENDEKATAN ELEMEN HINGGA

ANALISA REKONDISI BAJA PEGAS DAUN BEKAS SUP 9A DENGAN METODE QUENCH-TEMPER PADA TEMPERATUR TEMPERING C TERHADAP KEKERASAN DAN KEKUATAN TARIK

DESIGN UNTUK KEKUATAN LELAH

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

ARANG KAYU JATI DAN ARANG CANGKANG KELAPA DENGAN AUSTEMPERING

Ir. Hari Subiyanto, MSc

PENGARUH PEREGANGAN TERHADAP PENURUNAN LAJU PERAMBATAN RETAK MATERIAL AL T3 Susilo Adi Widyanto

MATERIAL TEKNIK 5 IWAN PONGO,ST,MT

PENGARUH VARIASI TEMPERATUR PADA PROSES PERLAKUAN PANAS BAJA AISI 304 TERHADAP LAJU KOROSI

II. TINJAUAN PUSTAKA

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Januari 2013, dilaksanakan di

PENGARUH SUHU TEMPERING TERHADAP KEKERASAN, KEKUATAN TARIK DAN STRUKTUR MIKRO PADA BAJA K-460

BAB III PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA PENELITIAN

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

BAB VII PROSES THERMAL LOGAM PADUAN

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

PENGARUH TEMPERATUR CARBURIZING PADA PROSES PACK CARBURIZING TERHADAP SIFAT SIFAT MEKANIS BAJA S 21 C

Hasil Identifikasi Fractography

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

Stainless steel memiliki sifat tahan korosi karena mempunyai lapisan oksida protektif dipermukaan. Pada industri modern komponen mesin bekerja pada

PENGARUH SUHU TEMPERING TERHADAP KEKERASAN STRUKTUR MIKRO DAN KEKUATAN TARIK PADA BAJA K-460

APLIKASI TEKNIK PEMBUATAN KERIS PADA KOMPOSIT LAMINATE BAJA- NIKEL

BAB I PENDAHULUAN. Kekuatan tarik adalah sifat mekanik sebagai beban maksimum yang terusmenerus

E(Pa) E(Pa) HASIL DAN PEMBAHASAN. 4.1 Pengujian Tarik Material Kayu. Spesimen uji tarik pada kayu dilakukan pada dua spesimen uji.

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

KAJI EKSPERIMEN PENINGKATAN UMUR LELAH POROS BERALUR DENGAN PENAMBAHAN ALUR BANTU

BAB I PENDAHULUAN. Luasnya pemakaian logam ferrous baik baja maupun besi cor dengan. karakteristik dan sifat yang berbeda membutuhkan adanya suatu

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

Pengaruh Variasi Arus dan Jenis Elektrode pada Pengelasan Smaw Terhadap Sifat Mekanik Baja Karbon

MECHANICAL FAILURE (KERUSAKAN MEKANIS) #2

Sumber :

PENGARUH PERLAKUAN PANAS DOUBLE TEMPERING TERHADAP SIFAT MEKANIK MATERIAL AISI 4340

Transkripsi:

Sidang Tugas Akhir (TM091486) Dosen Pembimbing : Dr. Ir. Soeharto, DEA Oleh : Budi Darmawan NRP 2105 100 160 Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 20010

Latar Belakang 1. Baja AISI 1045 merupakan material yang sangat banyak digunakan dalam bidang industri. 2. Sifat mekanik yang dimiliki sangat beragam dan mudah untuk direkayasa. 3. Pembebanan dinamis sering dialami pada aplikasi penggunaan material ini terutama pada poros berputar. 4. Intensitas pembebanan mengakibatkan kelelahan dan berakibat pada kegagalan material Perumusan Masalah Bagaimana perubahan umur lelah baja AISI 1045 setelah mengalami variasi proses tempering pada pembebanan rotating bending.

1. Membandingkan umur lelah material awal dengan material yang telah mengalami proses quench-tempering (perbandingan kurva S-N) sebagai akibat perbedaan nilai kekerasan dan struktur mikro. 2. Membandingkan sifat mekanik secara umum dari baja AISI 1045 awal dengan hasil quench temper variasi temperatur dan waktu temper serta melihat pengaruhnya terhadap umur lelah material.

1. Komposisi material dianggap homogen dan kekasaran permukaan yang sama di setiap sisi. 2. Pengujian dilakukan di temperatur kamar dan fluktuasi temperatur sekitar tidak terlalu signifikan. 3. Dimensi poros satu dan lainnya dianggap sama. 4. Pengaruh lingkungan tidak signifikan. 5. Kecepatan perputaran mesin uji dianggap konstan di setiap pengamatan.

1. Memberi sumbangan data umur lelah material Baja AISI 1045 terhadap dunia pendidikan dan industri. 2. Menjadi acuan untuk penelitian selanjutnya yang lebih dalam dan menyeluruh. 3. Melengkapi dan memperkaya data umur lelah material Baja AISI 1045 yang didapat sebelumnya.

Dasar Teori Baja karbon : material paduan unsur besi (Fe) dan Karbon (C) berkadar antara 0.008% sampai 2% dan elemen-elemen lain dengan kadar tertentu. Untuk Baja AISI 1045 Komposisi Kimia material Nama Kimia Persentase (%) Carbon 0.42-0.50 Mangan 0.50-0.80 Silikon Maks. 0.40 Sulfur 0.02-0.04 Crom+Molibde num+nikel Maks. 0.63 Sifat Mekanik Material Sifat Mekanik Keterangan Kekuatan Tarik 596 N/mm 2 Kekuatan Luluh 380 N/mm 2 Elongation 16% per 50 mm Modulus Elastisitas 200 GPa Massa Jenis 7.87 gr /cm

Umur lelah didefinisikan sebagai jumlah siklus yang dicapai material sampai material tersebut mengalami patah dengan pembebanan tertentu. Batas lelah (fatigue limit) didefinisikan sebagai besarnya beban maksimal yang menghasilkan umur lelah tak terhingga. (Soeharto, Dr. Ir. 1999 Diktat Kuliah : Mekanika Patahan. Surabaya : Teknik Mesin FTI ITS)

Prinsip Kelelahan Material 1. Sebagian besar kelelahan muncul akibat pembebanan fluktuatif di bawah kekuatan statisnya. 2. Munculnya slip di daerah konsentrasi tegangan. 3. Beban berulang merambatkan slip ke batas butir yang lain. 4. Perambatan terus terjadi sejauh pembebanan berlangsung. 5. Material mengalami kegagalan setelah kelelahan mencapai kekuatan statisnya. Crack Initiation Crack Propagation Patah Statik

Skema terjadinya mekanisme awal retak dan perambatannya. Intrusi dan Ekstrusi di bidang permukaan material

Perlakuan panas Merupakan kombinasi operasi pemanasan dan pendinginan terhadap logam atau paduan dalam keadaan padat dengan waktu tertentu, dimaksudkan untuk memperoleh sifat tertentu dari material tersebut. Proses Tempering proses memanaskan kembali martensit ke suatu temperatur tertentu dan menahannya pada temperatur itu selama beberapa saat lalu didinginkan kembali.

T e m p e r a t u r Skema Proses laku panas tempering Waktu Material dipanaskan hingga temperatur austenit Penahanan selama kurang lebih satu jam. Quenching ke temperatur ±50 C Memanaskan kembali material hingga temperatur tertentu Penahanan dilakukan sesuai parameter Melakukan pendinginan di udara terbuka

Kurva Perbandingan kekerasan pada proses tempering dengan variasi waktu dan temperatur

Tegangan pada pengujian lentur putar dihitung dengan menggunakan persamaan berikut : M = πsd 3 /32 atau M = 0,0982Sd 3 dimana : M = Penyetelan untuk beban momen (lb-in) d = Penampang diameter terkecil spesimen(in) S = Tegangan spesimen (psi)

Metodologi Penelitian Flowchart START Percobaan Spesimen baja poros AISI 1045 Persiapan dan Pembentukan Spesimen Tanpa Perlakuan Pembentukan Spesimen sesuai standart Pendapuran (temperatur 850 C) ditahan selama 1 jam Quenching (air, temperatur: 20 C-30 C) A Tempering (temperatur 200,300,400 C dan waktu temper 1 jam, 3jam, dan 5 jam) B

Flowchart lanjutan A B Pengamatan Struktur Mikro Uji Kekerasan (Rockwell C) Uji Kelelahan Uji Tarik Pola patahan Analisa dan pembahasan Kesimpulan END

Spesimen Uji Tarik

Spesimen Uji Lelah Material : Baja AISI 1045

Uji Kelelahan Dilakukan pada spesimen yang telah mengalami variasi perlakuan panas quench-temper Mesin yang digunakan adalah Mesin Uji Lelah Rotating Beam model RBF 200 dari Fatique Dinamics Inc. Pengujian dilakukan dengan pembebanan pada : 0,7σ u ; 0,6σ u dan 0,5σ u pada R=-1 dan frekwensi = 50 Hz.

Nama mesin : RBF-200 Daya mesin : 0.33 Hp Voltage mesin : 115 V Frekuensi : 100 Hz Beban Bending maksimum : 200 lb-in terbagi tiap 10 lb-in Putaran maksimum : 10.000 rpm Ukuran cycle maksimum : 999.999.900 cycle disajikan dalam 7 digit dengan rasio pembacaan 1: 100

Pengujian dilakukan untuk melihat struktur mikro material. Perbedaan yang akan terlihat cukup jelas adalah besar butir antara variasi satu dengan yang lainnya. mm Area pengambilan sampel struktur mikro

Untuk mengetahui perubahan kekerasan material setelah perlakuan panas. Dalam hal ini digunakan mesin uji Rockwel skala C. Area atau titik-titik yang akan diindentasi.

Pengujian dilakukan dengan mesin uji hardness Rockwell C

Tempering akan dilakukan untuk variasi temperatur 200 C, 300 C, dan 400 C dengan waktu temper 3, 5, dan 7 jam.

Data pengujian tarik material awal No. Spesimen Kekuatan yield (MPa) Kekuatan tarik (MPa) 1 396,21 590,33 2 399,45 596,12 3 398,10 605,43 Rata-rata 397,92 597,55 Pengujian tarik dilakukan di laboratorium Metalurgi dengan alat yang telah terkalibrasi

Hasil uji tarik material hasil tempering dan material awal Parameter Pengujian Spesimen I II III Diameter spesimen (mm) 9 7.9 8.4 Luas penampang (mm) 63.64 49.04 55.44 Gauge length (mm) 51.4 49.3 50 Beban lumer (kn) 24.8 75.32 49.7 Beban maksimum (kn) 38.3 95.4 53 Diameter akhir (mm) 6.20 7.50 7.80 Luas penampang akhir (mm 2 ) 30.20 44.20 47.80 Gauge length setelah patah, L1 (mm) 62.25 50.3 52.3 L setelah patah (mm) 10.85 1 2.3 Yield strength (N/mm 2 ) 389.7 1535.9 896.5 Tensile strength (N/mm 2 ) 601.8 1945 1136.4 Poison s ratio (υ) 0.67 0.4 0.64 Modulus Elasticity (GPa) 194.85 767.9 448.25 Elongation (%) 21 2 4.6