BAB I PENDAHULUAN
D. Tujuan dan Manfaat
Tujuan penelitian ini antara lain:
1. Untuk mengetahui nilai kekerasan vickers dan nilai impak material FCD 50 PT. Aneka Adhilogam Karya; dan
2. Untuk mengetahui perbedaan grafit pada setiap perbedaan ketebalanya.
Adapun manfaat penelitian ini antara lain:
1. Memberikan pengetahuan tentang sifat mekanik dan fisik pada material FCD 50;
2. Dapat membantu pengetahuan pada industri nasional, khususnya yang berhubungan dengan elemen mesin dan industri logam;
3. Memberikan pengetahuan sifat karakteristik bahan logam pada industri.
4
BAB II
LANDASAN TEORI
A. Tinjauan pustaka
“Zamroji (2018) melakukan penelitian tentang pengaruh heat treatment (hardening) terhadap sifat mekanik dan struktur mikro besi cor nodular (FCD60). Dari hasil penelitian yang dilakukan struktur mikro pada besi cor nodular (FCD60) terdapat fasa penyusun antara lain ferrite, pearlite dan carbide. Spesimen non heat treatment memiliki rata rata kekerasan sebesar 21 HRC, spesimen hasil heat treatment 800 °C memiliki kekerasan rata rata sebesar 25,53 HRC, spesimen hasil heat treatment 850 °C memiliki kekerasan rata rata sebesar 40,33 HRC, spesimen hasil heat treatment 900 °C memiliki kekerasan rata rata sebesar 38,66 HRC. Nilai kekerasan terbesar yaitu hasil heat treatment 850 °C yaitu sebesar 40,33 HRC. Spesimen hasil heat treatment memilki susunan butiran yang semakin besar, jumlah ferrite meningkat dan carbide juga mengalami peningkatan.”
“Suhatmoko (2008) melakukan penelitian tentang analisa perlakuan panas austempering pada besi cor nodular FCD 50 terhadap kekuatan impak dan kekerasannya. Hasil pengujian yang dilaksanakan bahwa pengaruh perlakuan panas austempering meningkatkan kekuatan impak dan kekerasannya. Kekuatan impak spesimen mengalami peningkatan sebesar 42,78% dari 30,52 J menjadi 53,34 J. sedangkan kekerasannya meningkat 71,71% dari 118,61 BHN menjadi 419,32 BHN. Untuk struktur mikronya yang telah mengalami austempering mengalami pengecilan bentuk nodul pada grafitnya dan jumlah nodul lebih merata daripada sebelum mengalami perlakuan panas.”
“Surdian 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. Di dalam besi cor mengandung karbon, silium, fosfor, dan belerang. Unsur karbon
5
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.” kandungan karbon hanya mencapai 2%, semakin tinggi kadar karbon yang ada pada besi cor akan mengakibatkan besi cor rapuh getas. Selain dari karbon besi cor juga mengandung silicon (Si) (1-3%), mangan (0,25-15%), dan phosphor (p) (0,05,15%), selain itu juga terdapat unsur-unsur lain yang ditambahkan untuk mendapatkan sifat-sifat tertentu (Surdia dan Saito, 1984).”
“Kehadiran silicon dalam besi cor mengakibatkan terjadinya dekomposisi karbida-karbida menjadi besi dan grafit: Fe3C-Si> 3Fe+C grafit. Proses dekomposisi ini disebabkan oleh sifat Fe3C yang stabil.
Dekomposisi ini disebut grafitisasi yang menghasilkan grafit dalam besi cor. Selain unsur-unsur yang ditambahkan dalam besi cor,juga terdapat faktor-faktor penting lainya yang dapat mempengaruhi sifat-sifat besi cor tersebut antara lain proses pembekuan laju pendinginan dan perlakuan panas yang dilakukan (Surdia & Saito, 1984).”
“Besi cor mempunyai keuntungan yaitu mampu tuang (castability) yang baik, kemudahan proses produksi dan rendahnya proses temperatur kamar. Akan tetapi besi cor mempunyai titik lebur yang relatif rendah yakni 1150 ºC-1300 ºC dan dapat dituang kedalam bentuk-bentuk yang sulit. Hal ini merupakan keuntungan dari besi cor karena mendapatkan bentuk benda yang diinginkan hanya diperlukan proses pemanasan dan juga besi cor mempunyai kekerasan, ketahanan aus, dan ketahanan
6
terhadap korosi yang cukup baik. Salah satu logam yang banyak digunakan oleh manusia untuk keperluan industri dan rekayasa adalah besi cor (Surdia dan Saito, 1984).”
“Selain itu dalam besi cor terdapat unsur yang lain untuk mendapatkan sifat-sifat tertentu. Selain terdapat unsur-unsur yang ditambahkan pada besi cor, terdapat faktor yang penting yang mempengaruhi sifat besi cor yaitu laju pendingan, proses pembekuan dan heattreatment. Besi cor dalam industri banyak digunakan karena mempunyai mampu tuang yang baik, kemudahan dalam proses machining, serta rendahnya temperatur ruang. Akan tetapi besi cor mempunyai titik lebur yang relatif rendah yakni 1150ºC - 1300ºC dan dapat dituang kedalam bentuk-bentuk yang sulit. Besi cor juga mempunyai kekerasan, ketahanan terhadap korosi dan ketahanan aus yang baik (Danu, 2019).”
2. Klasifikasi Besi Cor
a) Besi Cor Kelabu (Gray Cast Iron)
“Zainul (2017) menyatakan bahwa besi cor kelabu memiliki kandungan silicon relatif tinggi yaitu antara 1- 3%. Dengan silicon sebesar ini, besi cor akan membentuk garfit dengan mudah, sehingga fasa karbida Fe3C tidak terbentuk. Grafit serpih besi cor ini terbentuk saat proses pembekuan. Besi cor kelabu memiliki kandungan karbon antara 2,5 - 4,0 persen, dan kandungan mangan antara 0,2 - 1,0 persen.
Sedangkan kandungan phospor antara 0,002 - 1,0 persen, dan sulfur antara 0,02 - 0,025 persen.” Berikut di bawah adalah struktur mikro besi cor kelabu pada Gambar 2.1.
7
Gambar 2.1 Grafit besi cor kelabu (Zainul, 2017)
Salah satu karekteristik dari besi cor ini adalah bidang patahannya yang akan terjadi dengan rambatan yang melintasi satu serpih ke serpih yang lainnya. Karena sebagian besar permukaan patahan melintasi serpih-serpih grafit, maka permukaannya berwarna kelabu. Untuk itu disebut besi cor kelabu, besi cor ini memiliki kapasitas peredaman tinggi.
b) Besi Cor Nodular
“Zainul (2017) menyatakan bahwa 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 ke uletan.
Maka dari itu, besi cor nodular disebut besi cor ulet, besi cor ini memiliki keuletan antara 10 - 20%.” Berikut dibawah adalah struktur mikro besi cor nodular pada Gambar 2.2.
8
Gambar 2.2 Grafit besi cor nodular (Zainul, 2017)
“Besi cor nodular memiliki kandungan karbon antara 3,0- 4,0%, kandungan silicon antara 1,8-2,8% dan mangan antara 0,1- 1,0%. Sedang kankandungan fosfornya antara 0,01- 0,1% dan sulfur antara 0,01- 0,03%. Perlakukan panas yang diterapkan pada besi cor nodular akan menghasilkan besi cor ferit, perlit atau martensit temper. Dengan sifat yang dimilikinya, besi cor ini banyak digunakan untuk aplikasi poros engkol, pipa dan suku cadang khusus (Zainul, 2017).”
c) 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 akan terdekomposisi menjadi besi dan grafit. Grafit yang terbentuk tidak serpih atau bulat, namun berbentuk gumpalan grafit yang tidak memiliki tepi yang tajam. Besi cor mampu tempa memiliki kandungan karbon antara 2,2-2,9 persen, kandungan silicon antara 0,9-1,9 persen, dan mangan antara 0,15-1,2 persen, sedangkan kandungan fosfornya antara 0,02-0,2 persen dan sulfur antara 0,02 - 0,2 persen (Zainul, 2017).” Berikut di bawah adalah grafit besi cor mampu tempa pada Gambar 2.3.
9
Gambar 2.3 Grafit besi cor mampu tempa (Zainul, 2017)
Perlakuan panas yang dialaminya dapat membentuk besi cor berfasa feritik, perlitik atau martensit temper. Perubahan struktur pada laku panas diikuti jugadengan perubahan sifat mekaniknya. Besi cor ini memiliki keuletan yang tinggi dan mampu tempa yang baik.
d) Besi Cor Putih
“Zainul (2017) menyatakan bahwa besi cor putih dibuat dengan pendinginan yang sangat cepat. Pada laju pendinginan yang cepat akan terbentuk karbida Fe3C yang metastabil dan karbon tidak memiliki kesempatan untuk membentuk grafit. Karbida yang terbentuk mencapai sekitar 30 persen volume. 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%”.
Berikut dibawah adalah gambar grafit besi cor putih pada Gambar 2.4.
10
Gambar 2.4 Grafit besi cor putih (Zainul, 2017)
Besi cor ini memiliki sifat yang getas, namun memiliki kekerasan yang tinggi. Sifat yang dimilikinya menyebabkan besi cor ini lebih aplikatif untuk suku cadang yang mensyaratkan ketahanan aus tinggi.
3. Metalografi
“Metalografi merupakan suatu metode untuk menyelidiki struktur logam dengan menggunakan mikroskop eptis dan mikroskop elektron.
Sedangkan struktur yang terlihat pada mikroskop tersebut disebut mikrostruktur. Pengamatan tersebut dilakukan terhadap spesimen yang telah diproses sehingga bisa diamati dengan pembesaran tertentu (Danu, 2019).”
4. Struktur mikro
Struktur mikro adalah suatu pengujian mengenai struktur bahan melalui pembesaran dengan menggunakan mikroskop khusus metalografi.
Dengan pengujian struktur mikro, kita bisa mengamati bentuk dan kristal logam, kerusakan logam akibat proses deformasi, proses perlakuan panas, dan perbedaan komposisi (Danu, 2019).”
5. Diaram Fasa Besi Corbon Fe – Fe3C
“Danu (2019) menyatakan bahwa diagram kesetimbangan fasa Fe-Fe3C adalah alat penting untuk memahami struktur mikro dan sifat-sifat baja karbon. Suatu jenis logam paduan besi (Fe) dan karbon (C). Diagram fasa Fe-Fe3C juga merupakan dasar pembuatan baja dan besi cor dalam pembuatan logam” seperti pada Gambar 2.5.
11
Gambar 2.5 Diagram Fasa Besi Carbon (Danu, 2019)
a) Ferit
Ferit adalah larutan padat karbon dan unsur paduan lainnya pada besi. Ferit terbentuk akibat proses pendinginan yang lambat dari austenite baja hypotektoid pada saat mencapai a3. Ferit bersifat lunak, ulet, tahan korosi dan memiliki kekerasan sekitar 70 – 100 BHN dan memiliki konduktifitas yang tinggi pada Gambar 2.6.
Gambar 2.6 Grafit Ferit (Danu, 2019)
12
b) Perlit
Merupakan elektroid yang terdiri dari 2 fasa yaitu ferit dan sementit. Kedua fasa ini tersusun dari bentuk yang halus. Pearlit hanya dapat terjadi di bawah 723°C. Sifatnya kuat dan tahan terhadap korosi serta kandungan karbonnya 0,83% pada Gambar 2.7.
Gambar 2.7 Grafit Perlit (Danu, 2019) 6. Uji Kekerasan Vickers
Pengujian kekerasan dilakukan dengan menggunakan metode yaitu metode Vickers untuk mengetahui perubahan kekerasan besi cor nodular dengan menggunakan mesin “Micro Hardness Tester” pada Gambar 2.8.
Gambar 2.8 Mesin uji kekerasan
Pengujian “Vickers” dilakukan dengan penjejakan atau identasi pada sampel uji menggunakan indentor intan berbentuk piramida sudut 1360 pada tekanan 40 gram selama 10 detik, sedang pada pengujian Brinell digunakan
13
beban tekan 187,5 kgf dengan diameter penetrator atau bola baja sebesar 2,5 mm. Nilai kekerasan Vickers ditentukan dengan mengukur jejak diagonal identasi yang terdapat pada sampel uji berdasarkan yang berbentuk segi empat atau belah ketupat. Berikut di bawah gambar spesimen pada Gambar 2.9.
Ɵ = Sudut diantara permukaan intan yang berhadapan = 136̊
HV = Hardness Vickers
Gambar 2.9 Spesimen Uji Kekerasan
7. Pengujian Struktur Mikro
Pengamatan struktur mikro besi cor nodular yang dilakukan dengan menggunakan mikroskop optik digital mulai tahapan pemotongan sampel, mounting, pengampelasan, pemolesan dan etsa sampai dengan pengambilan foto menggunakan mikroskop optik pada Gambar 2.10.
“Zainul (2017) menyatakan bahwa pembingkaian benda uji dilakukan dengan menggunakan resin, selanjutnya dilakukan pengamplasan benda uji pada bagian permukaan yang akan diuji dengan amplas sesuai tingkat kekasaran yang menurun sampai permukaan siap untuk dipoles mulai amplas 120, 240, 400, 600, 800, 1000, 1200, 1500 dan 2000, terus dipoles menggunkan serbuk alumina, lalu dilakukan etching menghilangkan kotoran
14
nabati dan agar mikrostruktur dapat diamati menggunakan campuran larutan 65 % HCl dan 35% HNO3.”
Gambar 2.10 Mikroskop Optik Digital 8. Uji Impak
Uji Impak dilakukan dengan cara memberikan pembebanan secara tiba-tiba atau secara kejut terhadap benda yang akan diuji secara statik.
dengan bentuk penampang bujur sangkar ukuran 10x10x55 mm, sudut takik V-45 dengan kedalaman 2 mm, jari-jari 0,25 mm (Zainul, 2017). Secara umum metode Pengujian Impak Terdiri Dari Dua Jenis, yaitu:
a) Metode Charpy merupakan pengujian impak dengan meletakkan posisis pesimen uji pada tumpuan dengan posisi horizontal / mendatar dan arah pembebanan berlawanan dengan arah takikan pada Gambar 2.11.
Gambar 2.11 Metode charpy (Firmansyah,2020)
b) Metode Izod merupakan pengujian impak dengan meletakkan posisi spesimen uji pada tumpuan dengan posisi dan arah pembebanan searah dengan arah takikan pada Gambar 2.12.
15
Gambar 2.12 Metode izod (Firmansyah,2020)
Besar ketangguhan dan kegetasan brnda uji diketahui dengan mengetahui dan melihat seberapa besar energi yang diserap untuk mematahkan benda uji tepat pada takik dan permukaan hasil patahan pada Gambar 2.13.
Gambar 2.13 Ilustrasi penguji impak charpy (Firmansyah,2020)
Jika besar energi yang diserap oleh bahan pada saat terjadi patahan (E) maka besar nilai Impact Charpy (K) ditentukan berdasarkan persamaan:
𝑬 = 𝑚. 𝑔. 𝜆 ( − 𝐶𝑜𝑠 𝛼)
Besar harga Impact Charpy (K) ditentukan berdasarkan persamaan :
dengan :
E = Energi atau Eserap (joule) m = berat pendulum (kg) g = gravitasi bumu (9,8 m/dt2)
16
cos α = Sudut posisi awal pendulum cos β = Sudut posisi akhir pendulum R = Jarak lengan pengayun (m) A = luas penampang patahan (mm2)
C. HIPOTESIS
Berdasarkan kajian teori dan kerangka pemikiran di atas, maka dapat dirumuskan suatu jawab sementara yang harus diuji kebenarannya yaitu:
H01 = Variasi perbedaan ketebalan pada material FCD 50 dapat merubah sifat mekanik, kekerasan dan impak.
Ha1 = Variasi perbedaan ketebalan pada material FCD 50 tidak dapat merubah pada sifat mekanik, kekerasan dan impak.
H02 = Perbedaan ketebalan material dapat merubah sifat fisik atau struktur mikro yang terbentuk pada FCD 50.
Ha2 = Perbedaan ketebalan material tidak dapat merubah sifat fisik atau struktur mikro yang terbentuk pada FCD 50.
17
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Bahan Dan alat
1. Bahan yang akan digunakan dalam penelitian ini antara lain : a) Spesimen FCD 50 ketebalan 20 mm, 40 mm, dan 60 mm.
Bahan yang akan diuji paberikut pada Gambar 3.1.
Gambar 3.1 Spesimen FCD 50 b) HNO3 & Alkohol.
HNO3 dan Alkohol merupakan larutan yang digunakan pada proses etsa dalam pengujian mikrostruktur. Perbandingan larutan yang digunakan iyalah HNO3sebanyak 1 ml dan Alkohol 20 ml berikut pada Gambar 3.2.
Gambar 3.2 Larutan Etsa (Alkohol dan HNO3)
18
c) Autosol
Autosol adalah pembersih atau pengkilap semua jenis logam, berfungsi sebagai penghilang kotoran, korosi, dan minyak pada semua jenis logam, autosol juga mengkilapkan dan melindungi logam dari korosi berikut pada Gambar 3.3.
Gambar 3.3 Autosol d) Amplas
Amplas adalah sejenis alat kerja yang terbuat dari kertas atau kain yang telah ditambahkan dengan bahan yang kasar seperti butiran pasir sehingga kadang-kadang disebut juga dengan kertas pasir.
Amplas berfungsi untuk membuat permukaan benda yang kasar menjadi lebih halus. Sebelum melakukan pengujian mikrostruktur material harus diamplas terlebih dahulu dari amplas yang terkasar sampai yang terhalus. Amplas yang digunakan penulis yaitu 100, 200, 360, 600, 800 dan 1000 berikut pada Gambar 3.14.
Gambar 3.4 Amplas
19
2. Alat
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah : a) Microhardness tester
Microhardness tester merupakan alat uji kekerasan dari suatu material, dengan pengujian ini dapat mudah mengetahui gambaran sifat mekanis sutu material. Metode pengujian kekerasan material yang digunakan padaa penelitian ini iyalah metode vickers. Metode pengujian kekerasan vickers dilakukan dengan cara menekan benda uji dengan indenton intan yang berbentuk piramida dengan alas segi empat dan besar sudut dari permukaan yang berhadaapan 136º. Metode vickers dapat digunakan pada hampir semua logam dan indentornya dapat menguji material yang lunak hingga keras berikut pada Gambar 3.5.
Gambar 3.5 Microhardness tester b) Mesin Pengujian Impak
Uji impak adalah dengan memukul benda yang akan diuji kekuatannya dengan pendulum yang berayun. Pendulum tersebut ditarik hingga ketinggian tertentu lalu dilepas, sehingga pendulum tersebut
20
memukul benda uji hingga patah. Benda uji diletakkan secara mendatar dan ditahan pada sisi kiri dan kanan berikut pada Gambar 3.6.
Gambar 3.6 Alat uji impak c) Microstructure tester
Microstructure tester merupakan mikroskop yang digunakan untuk mengamati struktur mikro dari material yang diuji, dimana sebelumnya telah dilakukan proses etsa sehingga struktur mikro material yang diuji dapat terlihat lebih jelas berikut pada Gambar 3.7.
Gambar 3.7 Microstructure tester
21
d) Ragum
Ragum merupakan perkakas kerja bangku yang digunakan untuk menjepit benda kerja, dimana materialnya terbuat dari besi tuang atau besi tempa. Rahang ragum dapat menutup dengan cara memutar tuas ragum berlawanan arah jarum jam, sebaliknya untuk membuka rahang ragum dengan cara memutar tuas searah jarum jam berikut pada Gambar 3.8.
Gambar 3.8 Ragum e) Gergaji tangan
Gergaji tangan adalah perkakas kerja bangku yang berfungsi sebagai pemotong atau pembuat alur yang sederhana, dimana pada sisinya terdapat gigi-gigi pemotong yang dikeraskan. Sifat gergaji tangan itu lentur, yang bertujuan agar tidak mudah patah maka bagian gergaji tangan yang dikeraskan hanyalah gigi-giginya saja berikut pada Gambar 3.9.
Gambar 3.9 Gergaji tangan f) Gerinda potong
Gerinda potong digunakan untuk memotong spesimen besi cor nodular yang masih berbentuk balok yang akan dibuat untuk spesimen uji impak berikut pada Gambar 3.10.
22
Gambar 3.10 Gerinda potong g) Mesin milling
Mesin milling digunakan untuk membuat spesimen uji impak sesuai dengan yang telah ditentukan sebelumnya. berikut pada Gambar 3.11.
Gambar 3.11 Mesin milling h) Kikir
Kikir adalah suatu batang baja karbon tinggi yang permukaannya mempunyai gigi-gigi pemarut. Kegunaan kikir pada dasarnya membuang sebagian benda kerja dengan jalan memarut sehingga menjadi rata, cembung, cekung dan lain-lain. Ujung kikir sampai pada batas tangkainya dinamakan badan dan panjang badan inilah ukuran panjang kikir. Seluruh badan kikir ini dikeraskan, sedangkan tangkainya tidak.
Bentuk kikir juga ada bermacam-macam sesuai fungsi dan kebutuhannya
23
antara lain, kikir rata, bujur sangkar, segitiga, bulat, setengah bulat, belah ketupat dan lain-lain berikut pada Gambar 3.12.
Gambar 3.12 Kikir i) Gelas ukur
Gelas ukur merupakan gelas tabung yang digunakan untuk mengukur volume larutan. Material dari gelas ukur dapat terbuat dari plastik atau kaca berikut pada Gambar 3.13.
Gambar 3.13 Gelas ukur j) Vernier caliper
Vernier caliper/Jangka sorong adalah alat ukur yang mampu mengukur panjang, kedalaman, maupun diameter dalam suatu benda kerja. Jangka sorong memiliki tiga bagian yang saling bergerak secara bersamaan dalam pengukuran yaitu rahang luar untuk mengukur diameter luar dan panjang, rahang dalam untuk mengukur diameter dalam dan ekor untuk mengukur kedalaman. Hasil pengukuran dari ketiga fungsi jangka sorong tersebut, memiliki cara menghitung dan pembacaan yang sama berikut pada Gambar 3.14.
24
Gambar 3.14 Vernier caliper/jangka sorong k) Cawan Petri
Cawan petri merupakan wadah yang berbentuk silinder dan terbuat dari kaca yang digunakan untuk wadah pencampuran antara alkohol dan HNO3 berikut pada Gambar 3.15.
Gambar 3.15 Cawan Petri
l) Stopwatch
Stopwatch adalah alat ukur waktu yang digunakan untuk mengukur lamanya waktu proses electroplating berikut pada Gambar 3.16.
Gambar 3.16 Stopwacth
25
B. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian tentang besi cor nodular / FCD 50 ini dilaksanakan di laboratorium metalurgi, program studi Teknik Mesin, Akademi Teknologi Warga Surakarta. Adapun pembuatan spesimen akan dilaksanakan di PT.
Aneka Adhilogam Karya. Sedangkan pengujian yang dilaksanakan adalah uji kekerasan, uji impak, dan uji struktur mikro. Penelitian akan dilaksanakan pada bulan April 2020.
C. Variabel Penelitian
Variabel bebas yang digunakan dalam penelitian ini adalah material FCD 50 dengan variasi ketebalan yang berbeda 20 mm, 40 mm, dan 60 mm.
Adapun variabel terikat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain : 1. Hasil pengujian Sifat mekanik, Kekerasan Vickers dan Impak.
2. Hasil Pengujian Sifat fisik atau Struktur mikro.
D. Tahap Penelitian
Penelitian ini adalah penelitian tahap pertama dari suatu rangkaian penelitian dengan tujuan pembuatan FCD 50. Selanjutnya penelitian akan dilakukan dengan mengikuti diagram alir seperti terlihat pada Gambar 3.17.
26
27
Keterangan : 1. Mulai
Tahap ini akan memulai penelitian.
2. Identifikasi masalah
Pada tahap ini mempelajari mengidentifikasi masalah yang terjadi untuk selanjutnya digunakan untuk kajian pada penelitian.
3. Mempersiapkan bahan dan alat
Pada tahap adalah proses penyiapan bahan dan alat yang digunakan dalam proses penelitian.
4. Tahap pembuatan spesimen
Spesimen awal berbentuk balok dengan panjang dan dipotong dengan mesin gerindra potong sebanyak tiga spesimen uji. Peneliti melakukan proses machining menggunakan mesin milling dengan ukuran yang di sesuaikan spesimen menggunakan ukuran yang sudah ditentukan berikut pada Gambar 3.18.
28
(2). Mengangkat lengan ayun dari mesin hingga (sudut α) 140°.
(3). Lalu klik tombol kuning (absorb) dan klik kalibrasi pada mesin.
(4). Lepaskan lengan ayun dengan menekan tombol hijau (put).
(5). Setelah dikalibrasi lengan ayun (pendulum), siapkan spesimen yang akan diuji impak.
(6). Letakkan spesimen dengan cara menyenterkan pendulum tepat ditengah tengah alur V dari spesimen.
(7). Angkat pendulum pada sudut 140° dan tekan tombol kuning.
(8). Setelah itu, lepaskan pendulum dengan tombol hijau.
(9). Catat hasil dari pengujian impak.
c) Pengujian Kekerasan.
Berikut langkah langkah pengujian kekerasan Vickers : (1). Siapkan spesimen yang akan diuji kekerasan.
(2). Lalu ratakan spesimen jika spesimen belum rata dan masih terdapat kotoran pada spesimen dengan menggunakan kikir segiempat.
(3). Setelah proses meratakan permukaan spesimen telah selesai, kemudian lanjut proses polishing menggunakan amplas grade 150, 220, 320, 550, 600, 850, dan 1000.
29
(4). Setelah semua perataan dan polishing permukaan uji terlah selesai, kemudian masuk proses pengujian spesimen langsung menggunakan mesin microhardness vickers.
(5). Langkah awal yang dilakukan sebelum menguji kekerasan dilakukan adalah mengatur kefokusan lensa pada permukaan spesimen.
(6). Setelah fokus pada material ditemukan, kemudian tekan tombol START, tunggu proses penekanan identor selama 15 detik, setelah itu mensejajarkan garis pembaca diagonal dan tidak boleh bertumpuk, setelah itu tekon tombol CLR.
(7). Kemudian menggeser garis kearah ujung-keujung bekas identor yang berbentuk belah ketupat untuk membaca diagonal 1 dan tekan tombol lensa.
(8). Lalu putar lensa kearah vertikan kemudian lakukan pembacaan diagonal diagonal 2 sesuai pembacaan sebelumnya.
(9). Lalu catat hasil pengujian yang terlihat di display alat uji yaitu D1, D2, dan hasil kekerasan vickers.
d) Pengujian Struktur mikro
Berikut langkah langkah pengujian struktur mikro : (1). Siapkan spesimen yang akan diuji mikro struktur.
(2). Amplas spesimen yang akan diuji hingga halus dengan menggunakan amplas nomer 200, 400, 500, 800 dan 1000
(3). Memberikan autosol pada spesimen yang sudah diamplas.
(4). Lalu check pada mesin mikrostruktur apabila sudah halus dan tidak ada kotoran maka spesimen siap diberi larutan ETSA.
(5). membuat larutan ETSA dengan mencampurka larutan alkohol dan
(5). membuat larutan ETSA dengan mencampurka larutan alkohol dan