HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Pengujian Komposisi Kimia
Pengujian komposisi kimia ini menggunakan arc-spark spektrometer
untuk mengetahui komposisi unsur sampel uji. Teknik pengujian ini sangat sederhana dan mudah dilakukan serta bersifat tidak merusak. Berikut adalah data hasil pengujian sampel baja SPC baik yang terdapat pin hole maupun yang tidak terdapat pin hole untuk kemudian dibandingkan dengan standar JIS G 3141. Tabel 4.1. Perbandingan Komposisi Sampel Uji dengan Standar JIS G 3141.
Berdasarkan tabel 4.1, terdapat enam unsur utama yang menyusun pada kedua sampel baja SPC, yakni unsur Fe (besi), C (karbon), Si (silika), Mn (mangan), S (Sulfur) dan P (posfor). Keenam unsur yang diketahui tersebut tentunya memberikan pengaruh terhadap sifat mekanik di kedua sampel tersebut.
NO Unsur
Nilai Kandungan Unsur (% berat)
Sampel uji Non-Pin Hole
Sampel uji yang terdapat
Pin Hole
Standar JIS G 3141 untuk baja
SPC 1 Fe 99,498 99.624 - 2 C - 0.009 ≤0.12 3 Si 0.2154 0.004 - 4 Mn - 0.123 ≤ 0.50 5 S 0.001 0.0509 ≤ 0.05 6 P - 0.009 ≤ 0.04
38
Berdasarkan tabel 4.1, juga diketahui bahwa sampel yang tidak terdapat
pin hole memiliki unsur-unsur yang masih sesuai dengan standar JIS G 3141 diantaranya nilai sulfur sebesar 0.001% dengan standar acuan sebesar ≤ 0.05 %. Sedangkan unsur lainnya seperti karbon, silika, dan posfor masih sesuai standar JIS G 3141 , Namun hasil yang berbeda didapatkan pada sampel yang terdapat pin hole yakni memiliki unsur silikon yang lebih rendah 0.004% dibandingkan dengan sampel yang non-pin hole sebesar 0,2154%. Hal ini jelas akan mempengaruhi sifat ketahanan korosi dari sampel uji, selain itu unsur silikon juga dapat meningkatkan kekuatan bahan tanpa menurunkan nilai keuletannya. Unsur ini juga berfungsi sebagai deoksidasi. Dengan semakin meningkatnya unsur silikon, permukaan sampel uji akan lebih sulit terkikis dibandingkan dengan sampel yang memilki unsur silikon yang lebih rendah, sehingga kemungkinan terjadinya cacat berupa pin hole juga semakin rendah [11].
Dari tabel 4.1, juga diketahui bahwa sampel yang terdapat pin hole
memiliki unsur sulfur yang lebih tinggi yaitu sebesar 0.0509% dibandingkan dengan sampel yang non pin hole yang hanya sebesar 0.0001%. Tingginya unsur sulfur ini dapat memicu kegetasan seperti yang terjadi pada sampel yang terdapat
pin hole [11]. Selain itu unsur sulfur yang tinggi juga dapat menyulitkan pada saat proses pemesinan dan pengerolan panas sehingga biasanya kadar sulfur dibuat serendah-rendahnya, maksimal biasanya ≤ 0,05%[9]. Unsur ini juga memicu pembesaran/pengkasaran butiran yang berujung pada kemungkinan terjadinya cacat berupa pin hole semakin besar.
39 4.2. Hasil Pengujian XRD (X-Ray Diffraction)
Pengujian dengan menggunakan XRD (X-ray diffraction) untuk mengetahui senyawa (fasa) , bidang hkl, serta struktur kristal dan parameter kisi dari sampel uji. Berikut adalah gambar hasil pengujian X-Ray Diffraction pada sampel baja SPC baik yang terdapat pin hole maupun yang tidak terdapat pin hole.
Gambar 4.1. Hasil pengujian XRD pada sampel baja SPC non-pin hole.
Tabel 4.2. Tabel Hasil pengujian XRD pada sampel baja SPC non-pin hole.
No Jenis Fasa % Berat (RIR) 1. Iron (ferit) 28.4 2. Chromium Iron Nickle(Fe-Cr-Ni) 71.6
40
Berdasarkan gambar 4.1, pada sampel yang tidak terdapat pin-hole
terdapat dua fasa utama sebagai penyusunnya yakni fasa iron-ferrite (feritik) dan fasa chromium iron nickle (Fe-Cr-Ni). Pada tabel 4.2, menunjukan hasil analisa quantitatif perbandingan keberadaan fasa keduanya adalah 28.4 % untuk fasa iron
(feritik) dan 71.6% untuk fasa chromium iron nickle (Fe-Cr-Ni) sedangkan massa jenis sampel yang tidak memiliki pin hole sebesar 7.781 gr/cm3.
Gambar 4.2. Hasil pengujian XRD (X-Ray Diffraction) pada sampel baja SPC yang memiliki pin hole
Tabel 4.3. Tabel Hasil pengujian XRD pada sampel baja SPC yang terdapat pin hole..
No Jenis Fasa % Berat (RIR) 1. Iron (ferit) 28.6 2. Chromium Iron Nickle(Fe-Cr-Ni) 71.4
41
Berdasarkan gambar 4.2, sampel yang terdapat pin-hole juga terdapat dua fasa utama sebagai penyusunnya yakni fasa iron-ferrite (feritik) dan fasa
chromium iron nickle (Fe-Cr-Ni). Pada tabel 4.3, menunjukan hasil analisa quantitatif perbandingan keberadaan fasa keduanya adalah 28.6 % untuk fasa iron
(feritik) dan 71.4% untuk fasa chromium iron nickle (Fe-Cr-Ni) sedangkan massa jenis sampel yang tidak memiliki pin hole sebesar 7.782 gr/cm3.
Tabel 4.4. Kartu identitas untuk Fasa Ferit dan Fe-Cr-Ni
Berdasarkan tabel 4.4, kedua sampel memiliki sistem kristal yang sama yakni sistem kristal kubik serta massa jenis rata-rata kedua sampel 7.7815 gr.cm-3.
42 4.3. Hasil Pengamatan Struktur Mikro dengan Metalografi
Pemeriksaan metalografi dilakukan untuk mengetahui topografi permukaan sampel baja SPC baik yang terdapat pin hole maupun yang tidak terdapat pin hole. Hasil pengujian tersebut dapat dilihat dari gambar dibawah ini :
Gambar 4.3. Sampel yang tidak terdapat pin hole untuk pengujian metalografi
Gambar 4.4. Struktur mikro sampel yang tidak terdapat pin hole. etsa : nital 2% Berdasarkan gambar 4.4, Struktur mikro sampel yang tidak terdapat pin hole yang diperbesar 500x, tidak ditemukan cacat dan struktur permukaan halus tanpa adanya pengotor.
d)
43
Gambar 4.5. Sampel yang terdapat pin hole untuk pengujian metalografi
Gambar 4.6. Struktur mikro perbesaran cacat pin hole potongan melintang berupa feritik mengalami deformasi cold drawing. etsa : nital 2%
Berdasarkan gambar 4.6. menunjukan hasil pengamatan sampel baja SPC yang terdapat pin hole memiliki kondisi struktur mikro plate berupa feritik yang mengalami deformasi struktur, serta memiliki cacat pin hole dengan lebar 0.450 mm, kedalaman 0.063 mm dan tebal plate setelah proses cold drawing 0.415 mm dari tebal awal 1.00 mm dan banyak ditemukan pengotor sulfid . Hasil gambar selengkapnya dapat dilihat pada lampiran 1-4.
500x sulfid
44 4.4. Hasil dan Pembahasan Pengujian Kekerasan
Pengujian kekerasan dilakukan untuk mengetahui nilai perbandingan kekerasan dari sampel yang terdapat defect pin hole dengan standar JIS G 3141 yang menjelaskan tentang spesifikasi untuk baja SPC (Steel Plate Coiled) atau baja lembaran gulungan yang biasanya digunakan untuk pembuatan jenis produk automotive. Berikut adalah hasil pengujian kekerasan terhadap sampel yang terdapat pin hole yang dibandingkan dengan standar JIS G 3141 untuk baja SPC .
Gambar 4.7. Lokasi uji kekerasan Vickers (HV)
Tabel 4.5. Nilai Kekerasan Sampel Baja SPC yang Terdapat Pin Hole.
No. NILAI KEKERASAN, HV Sampel uji Non- Pin Hole Sampel uji yang terdapat Pin Hole
Standar JIS G 3141 untuk baja SPC 1 249 121 ≤ 115 HV 2 257 121 3 259 119 4 259 119 5 257 122 Rata-rata 256 120
45
Berdasarkan tabel 4.4, diketahui bahwa sampel baja yang tidak terdapat pin hole memiliki nilai kekerasan yang cukup tinggi yakni rata-rata 256 HV, namun hal ini tidak layak dijadikan acuan karna pengujian dilakukan pada sampel yang belum terkena proses deep drawing.
Dari tabel 4.4 diketahui pula bahwa SPC yang terdapat pin hole memiliki nilai kekerasan rata-ratanya 120 HV. Hal ini menunjukan bahwa sampel uji yang terdapat pin hole memiliki nilai kekerasan yang lebih keras dari standarnya.
Hal ini pulalah yang dapat memicu timbulnya pin hole akibat dari tingginya nilai kekerasan yang melebihi standar dari JIS G3141 untuk baja SPC yang hanya sebesar ≤ 115 HV.
46 BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Faktor penyebab terjadinya pin hole pada proses pembuatan Body Oil Filter adalah akibat rendahnya kualitas bahan yang masih di bawah standar hal ini dibuktikan dari :
1. Hasil spektrometer menunjukan sampel yang terdapat pin hole memiliki unsur sulfur (S) yang melebihi batas toleransi serta unsur silika (Si) yang lebih sedikit dibandingkan dengan sampel yang tidak terdapat pin hole. 2. Hasil pengujian XRD menunjukan kedua sampel memiliki fasa ferit dan
fasa Fe-Cr-Ni dan memiliki sistem kristal yang sama yakni sistem kristal kubik serta massa jenis rata-rata kedua sampel 7.7815 gr.cm-3 3. Hasil pengamatan struktur mikro pada sampel yang terdapat pin hole
matriknya berupa feritik yang mengalami deformasi struktur akibat proses cold drawing dan ditemukan banyak cacat dipermukaannya. 4. Hasil kekerasan untuk sampel yang terdapat pin hole adalah 120 HV,
nilai ini melebihi batas toleransi standar JIS G 3141 yang hanya sebesar
47
5.2 Saran
1. Sebaiknya pemeriksaan metalografi dilakukan tidak hanya satu sampel dan perlu dilakukan pemeriksaan unsur kimia pada daerah cacat dengan menggunakan SEM untuk mengetahui jenis cacat tersebut.
2. Untuk mendapatkan nilai kekerasan pada sampel yang tidak terdapat pin hole, sebaiknya diambil dari sampel yang telah mengalami deep drawing.