BAB I PENDAHULUAN
D. Tujuan dan Manfaat Penelitian
1. Mengetahui pembentukan grafit material FCD pada waktu pouring 10 menit.
2. Mengetahui nilai kekerasan pada material FCD.
3. Mengetahui nilai ketangguhan pada material FCD.
Adapun manfaat dari penelitian ini antara lain:
1. Dapat menjelaskan bentuk grafit material FCD pada waktu pouring 10 menit.
2. Dapat menjelaskan nilai kekerasan pada material FCD.
3. Dapat menjelaskan nilai ketangguhan pada material FCD.
3
BAB II
LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka
Surdia dan Chijiwa (1989) meneliti besi cor adalah jenis material yang sudah lama digunakan manusia untuk menunjang kehidupan dalam bentuk peralatan rumah tangga, permesinan, dan alat transportasi. Didalam besi cor mengandung karbon, silium, fosfor, dan belerang. Unsur karbon dalam besi cor berupa sementit, karbonaktif, atau grafit. Besi cor digolongkan dalam enam macam : besi cor ductile/nodular (bergrafit bulat), besi cor kelabu, besi cor tingkat tinggi, besi cor kelabu paduan, besi cor mampu tempa dan besi cor cil.
Nugroho (2002) meneliti sifat fisik dan mekanis besi cor nodular/FCD 50 hasil pengecoran dengan material steel scrap non inokulasi menunjukkan hasil pengujian kuat tarik masing – masing spesimen, yaitu spesimen pertama mendapatkan hasil 525,48 N/mm²; spesimen kedua mendapatkan hasil 560,51 N/mm²; dan spesimen ketiga mendapatkan hasil 560,51 N/mm². Untuk uji impak, masing – masing spesimen didapatkan harga impak, yaitu : spesimen pertama mendapatkan hasil 0,0375 J/mm²; spesimen kedua mendapatkan hasil 0,053 J/mm²; dan spesimen ketiga mendapatkan hasil 0,053 J/mm². Melalui pengamatan struktur mikronya didapatkan fase perlit dan ferit serta terjadi pembulatan grafit.
Didi (2009) mempublikasikan penelitian tentang “studi pengaruh carbon equivalent terhadap stuktur mikro dan sifat mekanis pada TWDI (thin wall ductile iron)” dalam pengujian yang telah dilakukan tersebut menunjukkan bahwa komposisi kimia dari proses pengecoran sangat menentukan terhadap struktur mikro dan sifat mekanisnya. Karena komposisi kimia dari logam cair akan mempengaruhi terhadap nilai CE dari suatu semple. Nilai kekuatan tarik akan semakin meningkat seiring bertambahnya nilai CE dan nodularitasnya. Karena nilai CE akan mempengaruhi terhadap nodularitas dari sampel. Sedangkan pada kekuatan keras tidak ada hubungan yang saling terkait antara kenaikan nilai CE dengan nilai kekerasan.
Surojo, dkk melakukan studi pengaruh struktur mikro terhadap ketahanan aus besi cor dengan membandingkan ketahanan aus jenis besi cor bergrafit nodular, vermicular dan serpih. Hal ini dilakukan untuk melihat potensi besi cor bergrafit vermicular sebagai bahan pembuatan blok rem metalik kereta api.
Spesimen besi cor nodular dan vermicular diperoleh melalui pengecoran dengan memvariasikan tebal coran. Sementara itu, spesimen besi cor bergrafit serpih diperoleh dengan memotong blok rem metalik kereta api. Hasil penelitian menunjukkan bahwa struktur mikro hasil pengecoran pada besi cor yang mengandung paduan Mg dipengaruhi oleh ketebalan coran. Semakin tebal coran mendorong terbentuknya grafit vermicular. Selain itu, hasil penelitian juga menunjukkan bahwa besi cor bergrafit vermicular memiliki ketahanan aus yang lebih baik dibanding dengan besi cor bergrafit nodular.
B. Dasar Teori 1. Besi Cor
Besi cor merupakan salah satu jenis logam tertua dan murah yang pernah ditemukan umat manusia diantara sekian banyak logam yang ada. Logam ini memiliki banyak aplikasi, sekitar 80% mesin kendaraan terbuat dari besi cor. Besi cor pada dasarnya merupakan paduan euteknik dari besi dan karbon. Dengan demikian temperatur lelehnya relatif rendah, sekitar 1200°C. Temperatur leleh yang rendah sangat menguntungkan, karena mudah dicairkan, sehingga pemakaian bahan bakar atau energi lebih hemat dan murah. Selain itu dapur peleburan dapat dibangun lebih sederhana.
Besi cor cair memiliki mampu tuang atau mampu cor yang tinggi, sehingga memiliki kemampuan mengisi cetakan yang rumit sekalipun. Ditinjau dari desain produk, besi cor merupakan bahan yang serbaguna dan murah. Besi cor umumnya mengandung unsur silikon antara 1 – 3%. Dengan kandungan sebesar ini, silikon mampu meningkatkan kekuatan besi cor melalui penguatan fasa ferit. Besi cor dengan kadar karbon antara 2 – 3% dan dengan kandungan silikon tersebut memiliki temperatur leleh sedikit lebih rendah.
5
Kehadiran silikon dalam besi cor mengakibatkan terjadinya dekomposisi karbida menjadi besi dan grafit :
Fe₃C 3Fe + C (grafit)
Proses dekomposisi ini disebabkan oleh sifat Fe₃C yang metastabil. Dekomposisi ini disebut grafitasi yang menghasilkan grafit dalam besi cor. Ada macam – macam besi cor yaitu :
a) Besi Cor Kelabu
Besi cor kelabu memiliki kandungan silikon reltif tinggi yaitu antara 1 – 3%. Dengan silikon sebesar ini, besi cor akan membentuk grafit dengan mudah, sehingga fasa karbida Fe₃C tidak terbentuk. Grafit serpih besi cor ini terbentuk saat proses pembekuan.
(1) Komposisi Kimia Besi Cor Kelabu
Besi cor kelabu memiliki kandungan karbon antara 2,5 – 4,0%, dan kandungan mangan antara 0,2 – 1,0%. Sedangkan kandungan fosfor antara 0,002 – 1,0%, dan sulfur antara 0,02 – 0,025%.
(2) Struktur Mikro Besi Cor Kelabu
Hasil pengamatan secara metalografi dengan menggunakan mikroskop optik untuk besi cor kelabu ditunjukkan pada Gambar 2.1 dibawah.
Gambar 2.1 Contoh Mikro Struktur Besi Cor Kelabu (Widodo R, 2010)
Tampak pada Gambar 2.1 tampak jelas bahwa grafit berbentuk serpih – serpih memanjang bervariasi. Bentuk grafit ini menjadi ciri khas dari besi cor kelabu dengan sifat – sifatnya.
Salah satu karakteristik dari besi cor ini adalah bidang patahannya.
Patahan terjadi dengan rambatan yang melintas satu serpih ke serpih yang lainnya. Karena sebagian besar permukaan patahan melintas serpih – serpih grafit, maka permukaannya berwarna kelabu. Untuk itu disebut besi cor kelabu.
Serpihan grafit yang dimiliki oleh besi cor ini, menyebabkan keuletan bahan menjadi sangat rendah, bahkan bisa nol persen. Namun demikian, grafit serpih ini mampu meredam getaran dengan cukup baik.
Dengan kata lain, besi cor ini memiliki kapasitas peredaman tinggi.
b) Besi Cor Nodular
Besi cor nodular dibuat dengan menambahkan sedikit unsur magnesium atau serium. Penambahan unsur ini menyebabkan bentuk grafit besi cor menjadi nodular, atau bulat, atau speroid. Perubahan bentuk grafit ini diikuti dengan perubahan keuletan. Keuletan besi cor naik. Maka dari itu, besi cor nodular disebut besi cor ulet. Besi cor ini memiliki keuletan antara 10 – 20%.
(1) Stuktur Mikro Besi Cor Nodular
Hasil pengamatan mikroskopik dengan menggunakan mikroskop optik untuk besi cor nodular dapat dilihat pada Gambar 2.2 dibawah.
Gambar 2.2 Contoh Mikro Stuktur Besi Cor Nodular (Widodo R, 2010)
7
Tampak pada Gambar 2.2 terlihat bahwa grafit berbentuk bulat – bulat dengan ukuran variatif. Bentuk grafit bulat atau nodular mampu memberikan besi cor menjadi lebih ulet.
(2) Komposisi Kimia Besi Cor Nodular
Besi cor nodular memiliki kandungan karbon antara 3,0 – 4,0%, kandungan silikon antara 1,8 – 2,8%, dan mangan antara 0,1 – 1,0%.
Sedangkan kandungan fosfornya antara 0,01 – 0,1%, dan sulfur antara 0,01 – 0,03%.
c) Besi Cor Putih
Besi cor putih dibuat dengan pendinginan yang sangat cepat. Pada laju pendinginan yang cepat akan terbentuk karbida Fe₃C yang tidak stabil dan karbon tidak memiliki kesempatan untuk membentuk grafit.
Karbida yang terbentuk mencapai sekitar 30% volume.
(1) Komposisi Besi Cor Putih
Besi cor putih mengandung karbon antara 1,8 – 3,6%, dan kandungan mangan antara 0,25 – 0,80%. Sedangkan kandungan fosfornya antara 0,06 – 0,2%, dan sulfur antara 0,06 – 0,2%.
(2) Struktur Mikro Besi Cor Putih
Hasil pengamatan mikroskopik secara metalografi dengan menggunakan mikroskop optik untuk besi cor putih di tunjukkan pada Gambar 2.3 dibawah.
Gambar 2.3 Contoh Mikro Struktur Besi Cor Putih (Widodo R, 2010)
Tampak pada Gambar 2.3 besi cor putih memiliki struktur Fe₃C yang terbesar pada matriknya. Besi cor ini memiliki sifat yang getas, namun memiliki nilai kekerasan yang tinggi. Sifat yang dimilikinya menyebabkan besi cor ini lebih aplikatif untuk suku cadang yang mensyaratkan ketahanan aus tinggi.
d) Besi Cor Mampu Tempa
Besi cor mampu tempa dibuat dari besi cor putih dengan menerapkan suatu perlakuan panas. Perlakuan panas yang diterapkan pada besi cor putih umumnya adalah anil. Dengan perlakuan ini fasa – fasa karbida Fe₃C akan terdekomposisi menjadi besi dan grafit. Grafit yang terbentuk tidak serpih atau bulat, namun berbentuk gumpalan grafit yang tidak memiliki tepi – tepi tajam.
(1) Komposisi Kimia Besi Cor Mampu Tempa
Besi cor mampu tempa memiliki kandungan karbon antara 2,2 – 2,9%, kandungan silikon antara 0,9 – 1,9%, dan mangan antara 0,15 – 1,2%. Sedangkan kandungan fosfornya antara 0,02 – 0,2% dan sulfur antara 0,02 – 0,2%.
(2) Struktur Mikro Besi Cor Mampu Tempa
Hasil pengamatan mikroskopik secara metalografi dengan menggunakan mikroskop optik untuk logam besi cor mampu tempa ditunjukkan pada Gambar 2.4 dibawah.
Gambar 2.4 Contoh Mikro Struktur Besi Cor Mampu Tempa (Widodo R, 2010)
9
Tampak pada Gambar 2.4 bahwa besi cor mampu tempa memiliki grafit berbentuk hampir bulat dengan pinggirannya tajam – tajam.
2. Metalografi
Metalografi adalah suatu teknik atau metode persiapan material untuk mengukur, baik secara kuantitatif maupun kualitatif dari informasi – informasi yang terdapat dalam material yang dapat diamati, seperti fasa, butir, komposisi kimia, orientasi butir, jarak atom, dislokasi, topografi dan sebagainya. Pada metalografi, sacara umum yang akan diamati adalah dua hal yaitu :
a). Struktur makro adalah struktur dari logam yang terlihat secara makro pada permukaan yang dietsa dari spesimen yang telah dipoles.
b). Struktur mikro adalah struktur dari sebuah permukaan logam yang telah disiapkan secara khusus yang terlihat dengan menggunakan perbesaran minimum 10x hingga 100x.
(1) Diagram Fasa Fe – Fe3C
Gambar 2.5 Diagram Fasa Fe – Fe3C (Callister, 2000) Penjelasan diagram :
(a) Pada kandungan karbon mencapai 6,67% terbentuk stuktur mikro dinamakan sementit Fe3C.
(b) Sifat – sifat sementit diantaranya sangat keras dan getas.
(c) Pada sisi diagram dimana pada kandungan karbon yang sangat rendah, pada suhu kamar terbentuk struktur mikro ferit.
(d) Pada baja karbon 0,83%, struktur mikro yang terbentuk adalah perlit, kondisi suhu dan kadar karbon ini dinamakan titik eutectoid.
(e) Pada baja dengan karbon rendah sampai dengan titik eutectoid, stuktur mikro yang terbentuk adalah campuran antara ferit dan perlit.
(f) Pada baja dengan kandungan eutectoid sampai dengan 6,67%, struktur mikro yang terbentuk adalah campuran antara perlit dan sementit.
(g) Pada saat pendinginan dari suhu leleh baja dengan kadar karbon rendah, akan terbentuk struktur mikro ferit delta lalu menjadi struktur mikro austenit.
(h) Pada baja dengan kadar karbon yang lebih tinggi, suhu leleh turun dengan naiknya kadar karbon, peeralihan bentuk langsung dari leleh menjadi austenit.
Gambar 2.6 Contoh Fasa Ferit
11
Gambar 2.7 Contoh Fasa Pearlit 3. Uji Kekerasan Vickers
Pada umumnya, kekerasan menyatakan ketahanan terhadap deformasi dan merupakan ukuran ketahanan logam terhadap deformasi plastik atau deformasi permanen (Dieter, 1987). Untuk para insinyur perancang, kekerasan sering diartikan sebagai ukuran kemudahan dan kuantitas khusus yang menunjukkan sesuatu mengenai kekuatan dan perlakuan panas dari suatu logam.
Terdapat tiga jenis ukuran kekerasan, tergantung pada cara melakukan pengujian, yaitu : (1) kekerasan goresan (scratch hardness); (2) kekerasan lekukan (indentation hardness); (3) kekerasan pantulan (rebound). Untuk logam, hanya kekerasan lekukan yang banyak menarik perhatian dalam kaitannya dengan bidang rekayasa. Terdapat berbagai macam uji kekerasan lekukan, antara lain : uji kekerasan Brinell, Vickers, Rockwell, Knoop, dan sebagainya.
Uji kekerasan vickers menggunakan indentor piramida intan yang pada dasarnya berbentuk bujur sangkar. Besar sudut antara permukaan – permukaan piramida yang saling berhadapan adalah 136°. Nilai ini dipilih karena mendekati
sebagian besar nilai perbandingan yang diinginkan antara diameter lekukan dan diameter bola penumbuk pada uji kekerasan brinell (Dieter, 1987).
Angka kekerasan vickers didefinisikan sebagai beban dibagi luas permukaan lekukan. Pada prakteknya, luas ini dihitung dari pengukuran mikroskopik panjang diagonal jejak. VHN dapat ditentukan dari persamaan berikut :
= (2.1) Dengan : P = beban yang digunakan (kg).
d = panjang diagonal rata – rata (mm).
= sudut antara permukaan intan yang berhadapan = 136°.
Karena jejak yang dibuat dengan penekanan piramida serupa secara geometris dan tidak terdapat persoalan mengenai ukurannya, maka VHN tidak tergantung kepada beban. Pada umumnya hal ini dipenuhi, kecuali pada beban yang sangat ringan. Beban yang biasanya digunakan pada uji vickers berkisar antara 1 hingga 120 kg. Tergantung pada kekerasan logam yang akan diuji. Hal – hal yang menghalangi keuntungan pemakaian metode vickers adalah : (1) Uji ini tidak dapat digunakan untuk pengujian rutin, karena pengujian ini sangat lamban, (2) Memerlukan persiapan permukaan benda uji yang hati – hati, (3) Terdapat pengaruh kesalahan manusia yang besar pada penentuan panjang diagonal.
Gambar 2.8 Tipe – Tipe Lekukan Piramida Intan : (a) lekukan yang sempurna, (b) lekukan bantal jarum, (c) lekukan berbentuk tong (Dieter, 1987)
Lekukan yang benar yang dibuat oleh penekan piramida intan harus berbentuk lekukan yang sempurna (Gambar 2.8a). Lekukan bantal jarum (Gambar 2.8b) adalah akibat terjadinya penurunan logam disekitar permukaan piramida yang datar. Keadaan demikian terjadi pada logam – logam yang dilunakkan dan mengakibatkan pengukuran panjang diagonal yang berlebihan. Lekukan
13
berbentuk tong (Gambar 2.8c) akibat penimbunan keatas logam – logam disekitar permukaan penekanan terdapat pada logam – logam yang mengalami proses pengerjaan dingin.
4. Uji Impak
Uji impak adalah pengujian dengan menggunakan pembebanan yang cepat (rapid loading). Dalam pengujian mekanik, terdapat perbedaan dalam pemberian jenis beban kepada material. Uji tarik, uji tekan, uji puntir adalah pengujian yang menggunakan beban statik. Sedangkan uji impak menggunakan beban dinamik.
Pada pembebanan cepat atau disebut juga beban impak, terjadi proses penyerapan energi yang besar dari energi kinetik suatu beban yang menumbuk kespesimen.
Proses penyerapan energi ini akan diubah dalam berbagai respon pada material seperti deformasi plastis, efek isteritis, gesekan dan efek inersia.
Pengujian impak ini menggunakan metode charpy, metode ini merupakan metode pengujian impak dengan meletakkan posisi spesimen uji pada tumpuan dengan posisi horizontal/mendatar dan arah pembebanan berlawanan dengan arah takikan.
Gambar 2.9 Metode Charpy (Dieter, 1987)
Dasar pengujian impak ini adalah penyerapan energi potensial dari pendulum beban yang berayun dari suatu ketinggian tertentu dan menumbuk benda uji sehingga benda uji mengalami deformasi atau patahan. Pada proses tumbukan, dapat dihitung kerja tumbukan yang diterima W, yakni kerja karena
perubahan bentuk dari benda uji sampai mencapai munculnya kepatahan.
Kekuatan tumbukan dimana,
WS = (2.2) Keterangan : WS = besaran yang mengontrol karakteristik bahan kerja
W = kerja tumbukan A = penampang patah
Sifat material yang berhubungan dengan kerja yang dibutuhkan untuk menyebabkan patahan dinamakan ketangguhan dan tergantung pada tipe pembebanan. Walaupun demikian, tingkat dimana energi diserap dengan nyata dapat mempengaruhi sifat material dan ukuran ketangguhan yang berbeda mungkin didapat dari beban impak.
C. Hipotesis
H01 : Tidak ada pengaruh waktu pouring terhadap pembentukan grafit bulat pada material besi cor nodular.
H1 : Adanya pengaruh waktu pouring terhadap pembentukan grafit bulat pada material besi cor nodular.
H02 : Tidak ada pengaruh ketebalan terhadap pengujian fisik dan mekanik pada material besi cor nodular.
H2 : Adanya pengaruh ketebalan terhadap pengujian fisik dan mekanik pada material besi cor nodular.
15
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah material besi cor ductile/nodular dari PT. ANEKA ADHILOGAM KARYA seperti pada Gambar 3.1.1.
Gambar 3.1.1 Material Besi Cor Ductile/Nodular Adapun peralatan yang diguakan dalam penelitian ini meliputi : 1. Mesin pengujian kekerasan Vickers
Mesin pengujian kekerasan Vickers digunakan untuk menguji kekerasan terhadap spesimen yang akan diuji, menggunakan alat seperti pada Gambar 3.1.2.
Gambar 3.1.2 Mesin Uji Kekerasan Vickers
2. Mesin pengujian mikro struktur/metalografi
Mesin pengujian mikro struktur/metalografi digunakan untuk melihat struktur mikro pada spesimen yang telah di uji, menggunakan alat seperti pada Gambar 3.1.3.
Gambar 3.1.3 Mesin Uji Mikro Struktur/Metalografi 3. Mesin pengujian impak
Mesin pengujian impak digunakan untuk mengetahui ketangguhan pada spesimen yang diuji, menggunakan alat seperti pada Gambar 3.1.4.
Gambar 3.1.4 Mesin Uji Impak
17
4. Amplas 100, 200, 400, 800, 1000
Amplas digunakan untuk menghaluskan dan meratakan permukaan spesimen, menggunakan alat seperti pada Gambar 3.1.5.
Gambar 3.1.5 Amplas 100, 200, 400, 800, 1000 5. Ragum meja
Ragum meja digunakan untuk menyekam material pada saat proses pemotongan material, menggunakan alat seperti pada Gambar 3.1.6.
Gambar 3.1.6 Ragum Meja
6. Autosol
Autosol digunakan untuk mempoles spesimen agar bersih dari serbuk besi setelah tahap pengamplasan, setelah tahap pemolesan selesai sudah siap untuk pengujian mikro struktur. Menggunakan alat seperti pada Gambar 3.1.7.
Gambar 3.1.7 Autosol 7. Kain mikrofiber
Kain mikrofiber digunakan saat mempoles spesimen agar serbuk besi setelah pengamplasan pada spesimen akan bersih, menggunakan alat seperti pada Gambar 3.1.8.
Gambar 3.1.8 Kain Mikrofiber
19
8. Kikir
Kikir digunkan untuk meratakan material setelah tahap pemotongan, menggunakan alat seperti pada Gambar 3.1.9.
Gambar 3.1.9 Kikir 9. Gelas ukur
Gelas ukur digunakan untuk menakar/mengukur bahan kimia yang digunakan untuk pengujian mikro struktur, menggunakan alat seperti pada Gambar 3.1.10.
Gambar 3.1.10 Gelas Ukur
10. Sarung tangan karet
Sarung tangan karet digunakan untuk melindungi kontak langusung antara tangan dengan bahan kimia yang dapat membuat iritasi pada kulit.
Menggunkan alat seperti pada Gambar 3.1.11.
Gambar 3.1.11 Sarung Tangan Karet 11. Penggaris
Penggaris digunakan untuk mengukur panjang lebar pada spesimen, menggunkan alat seperti pada Gambar 3.1.12.
Gambar 3.1.12 Penggaris
21
12. Gergaji besi
Gergaji besi digunakan untuk memotong spesimen, menggunakan alat seperti pada Gamabar 3.1.13.
Gambar 3.1.13 Gergaji Besi 13. Cairan kimia
Cairan kimia digunakan untuk pengetsaan pada saat pengujian mikro struktur, cairan kimia yang digunakan adalah HNO3 dan alkohol seperti pada Gambar 3.1.14.
Gambar 3.1.14 Cairan Kimia
14. Jangka sorong
Jangka sorong digunakan untuk mengukur ketebalan dan lebar pada spesimen, menggunkan alat seperti pada Gambar 3.1.15.
Gambar 3.1.15 Jangka Sorong 15. Masker
Masker digunakan untuk melindungi organ dalam tubuh pada saat pengamplasan spesimen ataupun pencampuran bahan kimia pada saat pengetsaan, menggunkan alat seperti pada Gambar 3.1.16.
Gambar 3.1.16 Masker
23
B. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian besi cor ductile/nodular ini akan dilakukan dilaboratorium pengujian bahan, PT. ANEKA ADHILOGAM KARYA. Adapun uji nilai kekerasan dan mikro struktur akan dilakukan dilaboratorium pengujian bahan, progam studi Teknik Mesin, Sekolah Tinggi Teknologi Warga Surakarta.
Penelitian akan dimulai pada tanggal 10 Febuari 2020 sampai dengan 10 Juli 2020.
C. Variabel Penelitian
Variabel bebas yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah material FCD ketebalan 20 mm, 40 mm, 60 mm. Adapun variabel terikat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain :
1. Pengujian kekerasan Vickers 2. Pengujian impak
3. Pengujian mikro struktur
D. Tahap Penelitian 1. Tahap penelitian
Tahap penelitian ini adalah tahap penelitian pertama dari suatu rangkaian penelitian dengan tujuan pembuatan Ferro Casting Ductile. Selanjutnya penelitian akan dilakukan dengan mengikuti diagram alir seperti terlihat pada Gambar 3.1.17
Gambar 3.2.1 Tahap Penelitian Identifikasi Masalah
Mempersiapkan Bahan dan Alat
Pembuatan spesimen
Uji Mekanik dan Uji Fisik
Pengumpulan data
Analisis Hasil dan Pembahasan
Kesimpulan dan saran Mulai
Selesai
25
Keterangan : 1. Mulai
Tahap akan memulai penelitian.
2. Identifikasi Masalah
Mengidentifikasi masalah yang akan dicari.
3. Mempersiapkan Alat dan Bahan
Menyiapkan Alat dan Bahan yang akan digunakan pada tahap penelitian.
4. Pembutan Spesimen
Membuat spesimen yang akan diuji.
5. Uji Kekerasan dan Uji Metalografi
Untuk mengetahui nilai kekerasan dan bentuk grafit pada spesimen.
6. Pengumpulan Data
Mengumpulkan semua data hasil pengujian pada spesimen.
7. Analisa Hasil dah Pembahasan
Menganalisa hasil data pengujian dan dilanjutkan pembahasan.
8. Kesimpulan dan Saran
Dari analisa dan pembahasan, akan mendapatkan kesimplan dan saran untuk spesimen.
9. Selesai
Sudah menyelesaikan tahap penelitian.
2. Tahap prosedur penelitian
Prosedur penelitian ini adalah prosedur dari pembuatan awal material FCD hingga pengujian dan pengambilan data pada material tersebut yang sudah disesuikan kebutuhan saat pengujian. Ada beberapa tahap untuk melakukan prosedur penelitian ini yaitu;
1. Tahap pembuatan material
Pada tahap pembuatan material ada beberapa penjelasan untuk membuat material, yaitu;
1. Pembuatan pola material
Pembuatan pola material ini dibuat diluar PT. Aneka Adhilogam Karya, Pola tersebut bebahan kayu yang dibentuk sesuai kebutuhan dan dapat digunakan setiap saat seperti pada Gambar 3.3.1.
Gambar 3.3.1 Pola 2. Pembuatan cetakan material
Pembuatan cetakan material ini berbahan pasir putih yang sudah diolah dan dicampur dengan semen dan tetes tebu, seperti pada Gambar 3.3.2.
Gambar 3.3.2 Pasir Cetak
lalu semua akan dicampur hingga rata. Setelah semuanya tercampur dengan rata, maka dapat digunakan untuk pembuatan cetakan material tetapi cetakan ini hanya sekali pakai dan di bongkar seperti pada Gambar 3.3.3.
27
Gambar 3.3.3 Cetakan 3. Pembuatan cairan besi cor
Pembuatan cairan besi cor ini dilakukan dalam tungku induksi, bahan - bahan seperti besi, rem kereta api dan hasil coran yang gagal seperti pada Gambar 3.3.4.
Gambar 3.3.4 Bahan Baku Besi Cor
lalu dimasukkan ke dalam tungku dan dilebur hingga cair seperti pada Gambar 3.3.5.
Gambar 3.3.5 Proses Peleburan
Setelah semuanya cair, maka akan ditambahkan bahan – bahan tambahan seperti karbon (C), silikon (Si), mangan (Mn) dan diaduk hingga tercampur rata, seperti pada Gambar 3.3.6.
Karbon (C) Mangan (Mn) Silikon (Si) Gambar 3.3.6 Bahan Tambahan
Setelah semuanya sudah tercampur rata, maka akan dilakukan pengujian komposisi pada cairan besi cor pada alat yang bernama polyspek. Bila ada kekurangan bahan tambahan pada cairan besi cor tersebut maka akan ditambahkan langsung dan diuji kembali komposisinya hingga dinyatakan baik. Seperti pada Gambar 3.3.7.
29
Gambar 3.3.7 Pengujian Komposisi Cairan Besi Cor 4. Penuangan cairan besi cor ke dalam cetakan
Penuangan besi cor ini menggunakan ladel utama yang diisi dari tungku induksi seperti pada Gambar 3.3.8.
Gambar 3.3.8 Penuangan Cairan Besi Cor
Setelah dipindah kedalam ladel utama, maka ladel utama akan dipindahkan mendekati cetakan. Lalu pekerja membawa ladel kecil untuk mengambil cairan besi cor dan akan di tuangkan kedalam cetakan, seperti pada Gambar 3.3.9.
Gambar 3.3.9 Penuangan Kedalam Cetakan