UNIVERSITAS DIPONEGORO

dokumen-dokumen yang mirip
PENGARUH WAKTU DAN JARAK TITIK PADA PENGELASAN TITIK TERHADAP KEKUATAN GESER HASIL SAMBUNGAN LAS

UNIVERSITAS DIPONEGORO ANALISIS KEGAGALAN SAFETY JOINT PADA PURIFIER KAPAL TUGAS AKHIR ABDUL HAMID L2E FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN

TUGAS SARJANA. Oleh: Diar Kurniawan L2E

UNIVERSITAS DIPONEGORO

UNIVERSITAS DIPONEGORO

ANALISIS KERUSAKAN PADA LINE PIPE (ELBOW) PIPA PENYALUR INJEKSI DI LINGKUNGAN GEOTHERMAL

UNIVERSITAS DIPONEGORO ANALISA KEKUATAN DAN TEGANGAN PADA SAMBUNGAN REL-54 HASIL PENGELASAN THERMITE DENGAN METODE ELEMEN HINGGA TUGAS AKHIR

TUGAS SARJANA ANALISIS KEKUATAN LULUH MINIMUM DITINJAU DARI STRUKTUR BUTIRAN LOGAM DASAR-HAZ-LOGAM LAS SAMBUNGAN PIPA GAS

TUGAS SARJANA PENGARUH PENGELASAN THERMITE REL KERETA API TIPE R.54 DAN R.42 PADA TEGANGAN SISA DAERAH PENGARUH PANAS

UNIVERSITAS DIPONEGORO PENGARUH PADUAN ABU BATUBARA DAN PASIR INTI COR BEKAS TERHADAP PEMUAIAN TERMAL DAN KUAT TEKAN DINGIN SEBAGAI BAHAN REFRAKTORI

LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI PENGARUH TERHADAP KEKUATAN TARIK PADA LAS SMAW (SHIELDED METAL ARC WELDING) DENGAN METODE EKSPERIMEN

Final Project Draft by Asep Asikin 1 TUGAS SARJANA

PENGUJIAN KOMPOR GAS HEMAT ENERGI MEMANFAATKAN ELEKTROLISA AIR DENGAN ELEKTRODA LEMPENG BERLARUTAN NaOH

UNIVERSITAS DIPONEGORO PROSES PENGOPERASIAN DAN PENGUJIAN SMALL CUPOLA TUGAS AKHIR ARIEF SETYA NUGRAHA L2E

DAFTAR ISI Error! Bookmark not defined.

UNIVERSITAS DIPONEGORO

Pengujian Impak (Hentakan) Pengujian Metalografi Pengujian Korosi Parameter pada Lambung Kapal...

LP3A SEKOLAH INKLUSI DI KABUPATEN BOYOLALI ISTI NUGROHO

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

UNIVERSITAS DIPONEGORO KARAKTERISASI PROSES PEMBUATAN AXLE BOTTOM BRACKET THREE PIECES PADA SEPEDA TUGAS AKHIR ARYO KUSUMOPUTRO L2E

UNIVERSITAS DIPONEGORO

ANALISIS PERFORMA EFISIENSI AUXILIARY OIL PUMP (AC LUBE OIL PUMP) PADA SISTEM PELUMASAN TURBIN UNIT 10 PLTU JAWA TENGAH REMBANG

I. PENDAHULUAN. selain jenisnya bervariasi, kuat, dan dapat diolah atau dibentuk menjadi berbagai

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

UNIVERSITAS DIPONEGORO ANALISA KEBUTUHAN UDARA UNTUK PEMBAKARAN SEMPURNA PADA BOILER UNIT 1 PLTU 3 JAWA TIMUR TANJUNG AWAR-AWAR TUGAS AKHIR

ANALISA HASIL PENGELASAN SMAW PADA STAINLESS STEEL AISI 304 DENGAN VARIASI ARUS DAN DIAMETER ELEKTRODA

TUGAS SARJANA KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK DAN STRUKTUR MIKRO PRODUK CORAN PADUAN ALUMINIUM DENGAN VARIASI KOMPOSISI TEMBAGA

UNIVERSITAS DIPONEGORO PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SMALL CUPOLA TUGAS AKHIR ARDIANTRI BUDI ARIFANTO L2E FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN

UNIVERSITAS DIPONEGORO TUGAS SARJANA. Disusun oleh:

UNIVERSITAS DIPONEGORO PENGARUH WAKTU TEKAN PADA STRUKTUR MIKRO LASAN HASIL PENGELASAN PORTABLE SPOT WELDING SKALA RUMAH TANGGA

PENGARUH JENIS ELEKTRODA TERHADAP SIFAT MEKANIK HASIL PENGELASAN SMAW BAJA ASTM A36

MUSEUM BAHARI TANJUNG MAS SEMARANG DENGAN DESAIN UNDERWATER

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

TUGAS AKHIR. PENGARUH JENIS ELEKTRODA PADA HASIL PENGELASAN PELAT BAJA St 32 DENGAN KAMPUH V TUNGGAL TERHADAP STRUKTUR MIKRO DAN KEKUATAN TARIKNYA

UNIVERSITAS DIPONEGORO. Optimasi Gripper Dua Lengan dengan Menggunakan Metode Genetic Algorithm pada Simulator Arm Robot 5 DOF (Degree of Freedom)

ANALISA KETANGGUHAN DAN STRUKTUR MIKRO PADA DAERAH LAS DAN HAZ HASIL PENGELASAN TUNGSTEN INERT GAS ( TIG ) PADA ALUMINIUM ALLOY 6061 SKRIPSI

UNIVERSITAS DIPONEGORO ANALISIS KEGAGALAN LAS DAN REKOMENDASI STANDARD OPERATING PROCEDURE (SOP) PADA PENGELASAN PIPA KONDENSOR PT.

UNIVERSITAS DIPONEGORO PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MESIN LAS TITIK, BRAZING, DAN SOLDERING JINJING UNTUK INDUSTRI RUMAHAN TUGAS AKHIR

UNIVERSITAS DIPONEGORO ANALISIS STRESS CORROSION CRACKING STAINLESS STEEL AISI 430 DENGAN VARIASI PEMBEBANAN PADA MEDIA KOROSI HCL 0,8 M

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

UNIVERSITAS DIPONEGORO PROSES PERMESINAN DRILLING PADA KACA TUGAS AKHIR RUPI AJIE S ATMAJA L2E FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN

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

UNIVERSITAS DIPONEGORO GEDUNG SENI PERTUNJUKAN TADISIONAL JAWA TENGAH DI SEMARANG PENEKANAN DESAIN ARSITEKTUR POST-MODERN TUGAS AKHIR

UNIVERSITAS DIPONEGORO

PENGARUH VARIASI KUAT ARUS LAS LISTRIK PADA SUDUT KAMPUH V GANDA TERHADAP KEKUATAN TARIK DAN KETANGGUHAN IMPACT DARI MATERIAL ST 37

UNIVERSITAS DIPONEGORO BANGUNAN SHOPPING MALL DENGAN KONSEP CITY WALK DI SEMARANG TUGAS AKHIR DENI WIBAWANTO

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

UNIVERSITAS DIPONEGORO APARTEMEN DI JAKARTA SELATAN TUGAS AKHIR YUDHI PRATAMA L2B FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ARSITEKTUR

UNIVERSITAS INDONESIA PROSES PEMBUATAN DAN ANALISA KEKUATAN RUANG PRODUKSI PADA MINI ICE PLANT SKRIPSI CHAIRIL CHAIDIR AYUBA

I. PENDAHULUAN. sampah. Karena suhu yang diperoleh dengan pembakaran tadi sangat rendah maka

Oleh: NUGROHO E RAHARJO L2E

UNIVERSITAS DIPONEGORO

KEKUATAN TARIK DAN KEKERASAN SAMBUNGAN LAS BAJA ST 37 DENGAN MENGGUNAKAN VARIASI ELEKTRODA

UNIVERSITAS DIPONEGORO KAMPUS FAKULTAS PSIKOLOGI UNIVERSITAS DIPONEGORO TUGAS AKHIR ATIKAH FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ARSITEKTUR

ANALISA PENGARUH PANAS PENGELASAN PADA PEMBUATAN FOOT STEP SEPEDA MOTOR

PENGARUH ARUS DAN WAKTU PENGELASAN TERHADAP STRUKTUR MIKRO, KEKERASAN, DAN DUCTILITY SAMBUNGAN LAS TITIK

VARIASI POSISI PENGELASAN DAN GERAKAN ELEKTRODA TERHADAP BAJA VCN 150

UNIVERSITAS DIPONEGORO

UNIVERSITAS DIPONEGORO PERANCANGAN DAN PEMBUATAN PLATFORM VALIDASI INERTIAL MEASUREMENT UNIT (IMU) TUGAS AKHIR DIMAS BIMO NUGROHO L2E

STUDI PENGARUH VARIASI KUAT ARUS PENGELASAN PELAT AISI 444 MENGGUNAKAN ELEKTRODA AWS E316L

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

UNIVERSITAS DIPONEGORO ANALISA SIFAT MEKANIS DAN STRUKTUR MIKRO ALUMINIUM 7075 HASIL PROSES DRY SHOT PEENING TUGAS AKHIR YOHANES BAYU EKO NUGROHO

TUGAS AKHIR. oleh: KURNIA RIZKI HANJANI NIM Dosen Pembimbing: Prof. Dr. Ir. Bambang Setioko, M.Eng Dr. Ir. Titien Woro Murtini, MSA

Analisa Pengaruh Penambahan Tembaga (Cu) Dengan Variasi (7%, 8%, 9%) Pada Paduan Aluminium Silikon (Al-Si) Terhadap Sifat Fisis dan Mekanis

LAPORAN TUGAS SARJANA RANCANG BANGUN COMPACT MARBLE TOYS DENGAN MODEL MEKANISME PENGANGKAT JUNGKAT JUNGKIT

UNIVERSITAS DIPONEGORO YOUTH CENTER KUDUS DENGAN PENEKANAN DESAIN ARSITEKTUR ORGANIK TUGAS AKHIR PERIODE JANUARI JULI 2015

UNIVERSITAS DIPONEGORO

TUGAS AKHIR PENINJAUAN ULANG DAYA DUKUNG PONDASI BORED PILE DAN PILE CAP PROYEK JALAN TOL SEMARANG BATANG SEKSI I OVERPASS TULIS STA.

VARIASI KUAT ARUS LAS SMAW TERHADAP NILAI KEKERASAN DAN UJI TARIK PADA BAJA ST 40

UNIVERSITAS DIPONEGORO. Taman Rekreasi Pendidikan di Semarang Penekanan Desain Universal Desain TUGAS AKHIR DIMAS DISEPTYANTO L2B

UNIVERSITAS DIPONEORO JUDUL REDESAIN GEDUNG JURUSAN TEKNIK ARSITEKTUR UNIVERSITAS DIPONEGORO

STUDI EFEKTIFITAS LAPIS GALVANIS TERHADAP KETAHANAN KOROSI PIPA BAJA ASTM A53 DI DALAM TANAH (UNDERGROUND PIPE) SKRIPSI

ARI BUDIANTO NIM : D TUGAS AKHIR. Disusun :

BAB I PENDAHULUAN. dalam penyambungan batang-batang terutama pada bahan besi tuang

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

ANALISA MECHANICAL DAN METALLURGICAL PENGELASAN BAJA KARBON A36 DENGAN METODE SMAW

2.2.9 Definisi Aluminium Klasifikasi Aluminium... 21

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

UNIVERSITAS DIPONEGORO ASRAMA MAHASISWA UNIVERSITAS DIPONEGORO (KHUSUS MAHASISWA FAKULTAS TEKNIK) TUGAS AKHIR MOHAMMAD IQBAL HILMI L2B009060

HOTEL RESORT GUCI KABUPATEN TEGAL

UNIVERSITAS DIPONEGORO DESAIN SMA NEGERI 54 JAKARTA (PENEKANAN DESAIN ARSITEKTUR POST MODERN) TUGAS AKHIR DEASY OLIVIA L2B

LANDASAN PROGRAM PERENCANAAN DAN PERANCANGAN ARSITEKTUR. SEMARANG CINEMA CENTER Dengan Penekanan Eco Architecture

UNIVERSITAS DIPONEGORO RANCANG BANGUN COMPACT MARBLE TOYS DENGAN KOMBINASI MEKANISME PENGANGKAT TANGGA DAN KINCIR TUGAS AKHIR

TUGAS SARJANA. ANALISA PENGARUH BAHAN CETAKAN PADA PENGECORAN PADUAN Al- Cu TERHADAP WAKTU PENDINGINAN DAN SIFAT MEKANIS CORAN

Jl. Menoreh Tengah X/22, Sampangan, Semarang *

PENGARUH VARIASI SUHU PREHEAT TERHADAP SIFAT MEKANIK MATERIAL SA 516 GRADE 70 YANG DISAMBUNG DENGAN METODE PENGELASAN SMAW

LANDASAN PROGRAM PERENCANAAN DAN PERANCANGAN ARSITEKTUR DUKUH ATAS INTERCHANGE STATION

TUGAS AKHIR. oleh: ANHAR FARIS NOVIANTONO NIM Dosen Pembimbing: Ir. Dhanoe Iswanto, MT Ir. Budi Sudarwanto, M.Si

UNIVERSITAS DIPONEGORO PERPUSTAKAAN UMUM DENGAN KONSEP EDUTAINMENT DI KOTA YOGYAKARTA

UNIVERSITAS DIPONEGORO

Oleh Wahyu Ade Saputra ( ) Dosen Pembimbing 1. Ir. Achmad Zubaydi, M.Eng., Ph.D 2. Ir. Soeweify, M.Eng

BAB I PENDAHULUAN. Banyak cara yang dapat dilakukan dalam teknik penyambungan logam misalnya

SIFAT FISIS DAN MEKANIK BAJA KARBONISASI DENGAN BAHAN ARANG KAYU JATI

TUGAS SARJANA PENGARUH TEKANAN ELEKTRODA PADA STRUKTURMIKRO, KEKERASAN DAN KELIATAN NUGGET HASIL LAS TITIK SKALA INDUSTRI RUMAHAN

UNIVERSITAS DIPONEGORO

I. PENDAHULUAN. Dalam dunia konstruksi, pengelasan sering digunakan untuk perbaikan dan

UNIVERSITAS DIPONEGORO RANCANG BANGUN MESIN LAS TITIK DAN SOLDERING UNTUK INDUSTRI RUMAHAN. Disusun oleh:

BAB I PENDAHULUAN. adalah sebagai media atau alat pemotongan (Yustinus Edward, 2005). Kelebihan

PENGARUH WAKTU PENCELUPAN DAN TEMPERATUR PADA TAHAP HOT DIPPING TERHADAP KETEBALAN LAPISAN SENG PIPA BAJA DI PT XYZ TUGAS AKHIR

UNIVERSITAS DIPONEGORO TUGAS AKHIR ISMAIL FAHRUDIN L2E FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN

Transkripsi:

UNIVERSITAS DIPONEGORO ANALISA KEPEKAAN RETAK, DAN STRUKTUR MIKRO PADA DAERAH KRITIS REL FOOT BAJA AISI 50B60H YANG TELAH MENGALAMI PROSES PENGELASAN THERMITE TUGAS AKHIR BAMBANG SETIYONO L2E 005 431 FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN SEMARANG JUNI 2011 TUGAS SARJANA i

Diberikan kepada Dosen Pembimbing Jangka Waktu Judul Isi Tugas : Nama : Bambang Setiyono NIM : L2E 005 431 : Ir. Yurianto, MT : 6 Bulan (enam bulan) : Analisa Kepekaan Retak, dan Struktur Mikro pada Daerah Kritis Rel Foot Baja AISI 50B60H yang Telah Mengalami Proses Pengelasan Thermite : 1. Melakukan pengujian : Impact, kekerasan Rockwell, dan m metalografi pada rel R 42 daerah foot. 2..Membahas struktur mikro, harga impact, nilai kekerasan, dddan komposisi R 42 serta menghubungkannya dengan dasar tttteori dan referensi yang ada. Semarang, 4 Mei 2011 Menyetujui, Pembimbing Ir. Yurianto, MT NIP. 195507271986031002 ii

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS Skripsi/Tesis/Disertasi ini adalah hasil karya saya sendiri, dan semua sumber baik yang dikutip maupun yang dirujuk telah saya nyatakan dengan benar. Nama : Bamba NIM : L2E 005 431 Tanda Tangan : Tanggal : 4 Mei 2011 iii

HALAMAN PENGESAHAN Skripsi ini diajukan oleh : Nama : Bambang Setiyono NIM : L2E 005 431 Jurusan/Program Studi : Teknik Mesin Judul Skripsi : ANALISA KEPEKAAN RETAK, DAN STRUKTUR MIKRO PADA DAERAH KRITIS REL FOOT BAJA AISI 50B60H YANG TELAH MENGALAMI PROSES PENGELASAN THERMITE Telah berhasil dipertahankan di hadapan Tim Penguji dan diterima sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Jurusan/Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro. TIM PENGUJI Pembimbing : Ir. Yurianto, MT ( ) Penguji : Ir. Djoeli Satridjo, MT ( ) Penguji : Dr. Ir. Toni Prahasto ( ) Penguji : Dr. Rusnaldy, ST, MT ( ) Semarang, Juni 2011 Jurusan Teknik Mesin Ketua, Dr. Dpl. Ing. Ir. Berkah Fadjar TK NIP. 195907221987031003 iv

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Sebagai sivitas akademika Universitas Diponegoro, saya yang bertanda tangan di bawah ini : Nama : BAMBANG SETIYONO NIM : L2E 005 431 Jurusan/Program Studi : TEKNIK MESIN Fakultas : TEKNIK Jenis Karya : SKRIPSI Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Diponegoro Hak Bebas Royalti Noneksklusif (None-exclusive Royalty Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul : Analisa Kepekaan Retak dan Struktur Mikro pada Daerah Kritis Rel Foot Baja AISI 50B60H yang telah Mengalami Proses Pengelasan Themite. beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti/Noneksklusif ini Universitas Diponegoro berhak menyimpan, mengalihmedia/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat dan memublikasikan tugas akhir saya, selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di : Semarang Pada Tanggal : 27 Juni 2011 ( BAMBANG SETIYONO v

ABSTRACT The high rate of train s accident is caused by the lack of quality from rail welded joints. The bad quality of welded joints could also cause cracks to the rail. The safety of the people, who use train for their transportation, will in danger if the crack does not be handled effectively. The rail track connection zone are: base metal, heat affected zone (HAZ), and weld metal. Weld metal area need hardness value that is much the same to base metal, and free from any failure wich may cause crack. The test of weld metal specimen are: metallography test, hardness test, impact, and compotition test. So data that are derived from the test can be used to examine that welding process that is done well functioning for railway joining process. From the experiment, we obtain the average impact toughness of material is 0,065 J/mm 2. Hardness value of material on the base metal area is 24,9 0,17 HRC, HAZ area is 28,5 0,32 HRC, and weld metal area is 24 0,05 HRC. Micro structure consist of ferrit and pearlite (more pearlite). Weldability is poor and susceptible to hot cracking and pre-hot cracking but good againts cold cracking and and re-heat cracking. Keywords: hardness, cracking fenomena, weld metal, Thermite Welding, impact, rail R- 42 vi

ABSTRAK Tingginya tingkat kecelakaan kereta api dapat disebabkan oleh kualitas sambungan rel yang kurang baik. Kurangnya kualitas sambungan ini akan menimbukan cacat seperti retak. Apabila retak ini tidak ditangani secara efektif maka akan sangat berbahaya bagi keselamatan para pengguna jasa transportasi kereta api. Daerah sambungan rel terdiri dari tiga bagian, yaitu: daerah logam dasar (base metal), daerah HAZ (Heat Affected Zone), dan logam las (weld metal). Pada logam las dibutuhkan nilai kekerasan yang hampir sama dengan logam dasar, dan bebas dari cacat yang menyebabkan terjadinya retak. Pengujian yang dilakukan adalah: metalografi, pengujian kekerasan, impak, dan pengujian komposisi, sehingga data yang diperoleh dari pengujian dapat digunakan untuk mengetahui apakah proses pengelasan yang telah dilakukan dapat berfungsi dengan baik dan sesuai untuk proses penyambungan rel. Dari hasil pengujian, diperoleh nilai kekuatan impak rata-rata adalah sebesar 0,065 J/mm 2. Harga kekerasan material pada daerah logam dasar adalah 24,9 0,17 HRC, daerah HAZ adalah 28,5 0,32 HRC, daerah las adalah 24 0,05 HRC. Struktur mikro terdiri dari ferrit dan pearlite (lebih banyak pearlite). Sifat kemampu lasan kurang baik dan rentan terhadap retak panas dan retak panas awal. Namun, aman akan retak dingin dan retak panas ulang. Kata kunci: kekerasan, kepekaan retak, logam las, pengelasan Thermite, impak, rel R-42 vii

Maka sesungguhnya disamping ada kesukaran terdapat pula kemudahan. Sesungguhnya disamping ada kepayahan (jasmani) itu, ada pula kelapangan (QS. Al- Insyirah : 5-6) Motto: jangan pernah menyerah, roda kehidupan pasti selalu berputar, tidak selamanya kita berada dalam kesukaran viii

Persembahan: Kupersembahkan karyaku ini kepada : Ibu, Bapak, dan Adik-adikku Yang Tercinta atas semua kasih sayang, keikhlasan, dan pengorbanan yang tak ada hentinya... ix

PRAKATA Puji syukur kehadirat Allah SWT atas rahmat, taufik, dan hidayah-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini. Tugas Akhir yang berjudul Analisa Kepekaan Retak, Dan Strutur Mikro Pada Daerah Kritis Rel Foot Baja AISI 50B60H Yang Telah Mengalami Proses Pengelasan Thermite ini dimaksudkan untuk memenuhi persyaratan dalam menyelesaikan Pendidikan Tingkat Sarjana Strata Satu (S1) pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. Dalam kesempatan ini penyusun ingin menyampaikan rasa hormat dan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dan memberikan dorongan kepada penyusun selama penyusunan tugas akhir ini, antara lain: 1. Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Diponegoro beserta staf pengajar yang telah membagikan ilmu yang berguna baik di masa sekarang maupun di masa yang akan datang. 2. Ir. Yurianto, MT selaku Dosen Pembimbing, yang telah memberikan bimbingan, dan pengarahan-pengarahan dalam menyusun tugas akhir ini. Dengan penuh kerendahan hati, penyusun menyadari akan kekurangan dan keterbatasan pengetahuan yang penyusun miliki sehingga tentu saja penyusunan tugas akhir ini jauh dari sempurna, untuk itu penyusun mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari semua pihak. Akhir kata semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan semakin menambah kecintaan dan rasa penghargaan kita terhadap Teknik Mesin Universitas Diponegoro. Semarang, Mei 2011 x

xi Penulis

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL HALAMAN TUGAS SARJANA HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS HALAMAN PENGESAHAN HALAMAN PERNYATAAN PUBLIKASI ABSTRACT MOTTO DAN PERSEMBAHAN KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR i ii iii iv v vi viii x xi xiv xv BAB I BAB II PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Tujuan dan Manfaat 3 1.3 Metode Penelitian 4 1.4 Batasan Masalah 4 1.5 Sistematika Penulisan 4 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Baja Rel 6 2.1.1. Tipe Rel 7 2.1.2. Klasifikasi Baja Rel 8 2.2 Pengelasan Rel 11 2.2.1. Las Thermite 11 2.2.2. Pengelasan SMAW 14 2.3 Cacat pada Las 16 2.4 Pembagian Cacat pada Rel 18 xii

BAB III BAB IV 2.5 Manfaat Unsur-Unsur Paduan pada Baja 24 2.6 Pengujian Material 28 2.6.1. Pengujian Metalografi 28 2.6.2. Pengujian Kekerasan 31 2.6.3. Pengujian Impact 33 METODE PENELITIAN 3.1 Metode yang digunakan 31 3.2 Diagram Alir Penelitian 41 3.3 Pengelasan Thermite 43 3.3.1. Alat dan Bahan yang digunakan 43 3.3.2. Prosedur Pengelasan 43 3.4 Pengujian Metalografi 50 3.4.1. Alat dan Bahan yang digunakan 51 3.4.2. Langkah-Langkah Pengujian 53 3.5 Pengujian Kekerasan 55 3.5.1. Peralatan Pengujian 55 3.5.2. Prosedur Pengujian 57 3.6 Pengujian Impact 60 3.6.1. Alat dan Bahan yang digunakan 60 3.6.2. Langkah-Langkah Pengujian 61 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil dan Pembahasan Pengujian Metalografi 64 4.1.1 Pengamatan Struktur Mikro pada Daerah Rel Foot 64 4.1.2 Hasil dan Pembahasan Base Metal R-42 pada Daerah Rel 65 Foot 4.1.3 Hasil dan Pembahasan HAZ R-42 pada Daerah Rel Foot 67 4.1.4 Hasil dan Pembahasan Logam Las R-42 pada Daerah Rel 68 Foot 4.2 Hasil dan Pembahasan Pengujian Kekerasan 70 4.2.1 Hasil Pengujian Kekerasan 70 4.3 Hasil dan Pembahasan Pengujian Impact 73 xiii

BAB V 4.3.1 Hasil Pengujian Impact 73 4.4 Uji Komposisi 74 4.4.1 Hasil Pengujian Komposisi 74 4.4.2 Analisa Harga Kepekaan Retak 75 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 78 5.2 Saran 78 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xiv

DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Tabel komposisi jenis baja pearlitic dan bainitic. 9 Tabel 2.2 Perbandingan antara baja rel pearlitic dengan baja rel bainitic 10 Tabel 2.3 Jenis baja karbon berdasarkan prosentasi kadarnya 24 Tabel 2.4 Skala kekerasan superficial Rockwell 32 Tabel 2.5 Skala kekerasan superficial Rockwell 33 Tabel 4.1 Nilai kekerasan untuk spesimen uji rel-42 pada daerah Foot sambungan las thermite Tabel 4.2 Tabel nilai keseksamaan 71 Tabel 4.3 Hasil pengujian impact 73 Tabel 4.4 Hasil uji komposisi kimia baja rel tipe R-42 75 Tabel 4.5 Harga kepekaan retak logam las sambungan thermite 76 70 xv

DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Rel retak 2 Gambar 2.1 Gambar bagian rel kereta api flat bottom 6 Gambar 2.2 Korelasi antara kekerasan dengan keausan pada 9 mikrostruktur pearlitic, bainitic, dan martensitic Gambar 2.3 Pengelasan Thermite 11 Gambar 2.4 Proses pengelasan Thermite 12 Gambar 2.5 Pengelasan Thermite dengan tekanan 13 Gambar 2.6 Cetakan pengelasan Thermite tanpa tekanan 14 Gambar 2.7 Skema proses shielded metal-arc welding 15 Gambar 2.8 Skema pengoperasian shielded metal-arc welding 15 Gambar 2.9 Jenis-jenis cacat: a. sampah dari lapisan batu bara b. Silicon oxide c. Manganese sulfide 21 Gambar 2.10 Struktur mikro ferrite acicular dominan dari baja karbon dan paduan rendah 29 Gambar 2.11 Struktur mikro cementite 29 Gambar 2.12 Contoh: struktur mikro pearlite. Pada struktur lamellar ini 30 daerah terang adalah ferrite dan daerah gelap adalah cementite Gambar 2.13 Drop weight impact test 34 Gambar 2.14 Pengaruh temperatur terhadap energi impact pada beberapa 36 paduan Gambar 2.15 Alat uji impact pendulum 37 Gambar 2.16 Spesimen untuk charpy dan izod testing 37 Gambar 2.17 Bentuk-bentuk patahan uji impact 38 xvi

Gambar 2.18 a) Struktur mikro perpatahan berserat 38 b) Struktur mikro perpatahan granular/kristalin Gambar 2.19 Grafik hasil uji impact material ductile vs brittle 39 Gambar 3.1 Diagram alir pengujian penelitian 42 Gambar 3.2 Proses penyesuaian ujung rel 44 Gambar 3.3 Pengencangan cetakan dengan swivel arms 45 Gambar 3.4 Proses pemberian luting 46 Gambar 3.5 Pemasangan slag bowls 46 Gambar 3.6 Proses pre-heating 47 Gambar 3.7 a). Proses pemasangan crucible b). Proses pre-heating pada crucible 47 Gambar 3.8 Proses penuangan portion 48 Gambar 3.9 Proses eksekusi las 48 Gambar 3.10 Proses pemindahan crucible 49 Gambar 3.11 a). Proses pelepasan sepatu cetakan b). Pemotongan diatas head rel Gambar 3.12 Proses Trimming 50 Gambar 3.13 Proses grinding 50 Gambar 3.14 Benda uji 51 Gambar 3.15 Mesin polisher-grinder 51 Gambar 3.16 Kain beludru 51 Gambar 3.17 kamera 52 Gambar 3.18 Mikroskop 52 Gambar 3.19 Gelas kimia 52 Gambar 3.20 Amplas 53 Gambar 3.21 Reaktan nital 2% 53 49 xvii

Gambar 3.22 Diagram alir pengujian metalografi 55 Gambar 3.23 Alat uji kekerasan Rockwell hardness tester model HR 56 150-A Gambar 3.24 Mesin polish/grinder 56 Gambar 3.25 Vernier caliper 56 Gambar 3.26 Amplas 57 Gambar 3.27 Diagram alir pengujian kekerasan Rockwell 59 Gambar 3.28 Mesin uji impak 60 Gambar 3.29 Vernier caliper 60 Gambar 3.30 Spesimen uji impak 61 Gambar 3.31 Diagram alir pengujian impak 63 gambar 4.1 Gambar 4.2 Hasil pengamatan mikrografi (perbesaran 160x) daerah interfase untuk baja rel R-42 Hasil foto mikro base metal R42 pada daerah rel Foot a). Perbesaran 500x b). Perbesaran 1000x 64 65 Gambar 4.3 Hasil foto mikro HAZ R42 pada daerah rel Foot A). Perbesaran 500x b). Perbesaran 1000x 67 Gambar 4.4 Hasil foto mikro logam las R42 pada daerah rel Foot a). Perbesaran 500x b). Perbesaran 1000x. 68 Gambar 4.5 Grafik hasil pengujian kekerasan Rockwell 70 Gambar 4.6 Perbandingan nilai kekerasan pada daerah las, HAZ, dan 71 base metal Gambar 4.7 Spesimen hasil patahan uji impak 74 xviii

xix