TUGAS AKHIR
Pengaruh Variasi Temperatur Tuang Dan
Jumlah Saluran Turun Terhadap kualitas Coran
Berbahan Besi Cor ( FC 25 )
Disusun :
Andika Sixtiyas
D 200 040 073
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
ii
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:
Pengaruh Variasi Temperatur Tuang Dan Jumlah Saluran Turun Terhadap Kualitas Coran Berbahan Besi Cor (FC 25)”, yang dibuat untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan
Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta, sejauh
yang saya ketahui bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi yag
sudah dipublikasikan dan atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar
kesarjanaan di lingkungan Universitas Muhammadiyah Surakarta atau
instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya saya cantumkan
sebagaimana mestinya.
Surakarta, Maret 2011 Yang menyatakan
iii
HALAMAN PERSETUJUAN
Tugas Akhir berjudul “Pengaruh Variasi Temperatur Tuang Dan Jumlah Saluran Turun Terhadap Kualitas Coran Berbahan Besi Cor (FC 25)”, telah disetujui Pembimbing dan diterima untuk memenuhi persyaratan
mendapatkan gelar Sarjana Teknik.
Dipersiapkan oleh :
Nama : ANDIKA SIXTIYAS
NIM : D 200 040 073
Disetujui pada
Hari :
Tanggal :
Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping
iv
HALAMAN PENGESAHAN
Tugas Akhir berjudul “Pengaruh Variasi Temperatur Tuang Dan Jumlah Saluran Turun Terhadap Kualitas Coran Berbahan Besi Cor (FC 25)”, telah disetujui Pembimbing dan diterima untuk memenuhi persyaratan
mendapatkan gelar Sarjana Teknik.
Dipersiapkan oleh :
Nama : ANDIKA SIXTIYAS NIM : D 200 040 073
Disahkan pada
Hari : ___________
Tanggal : ___________
Tim Penguji :
Ketua : Ir. H. Masyrukan, MT ……...
Anggota : Ir. Bibit Sugito, MT ...
Anggota : Dr. Supriyono ...
Dekan Ketua Jurusan
v
vi
HALAMAN MOTTO
Katakanlah: “Sesungguhnya sholatku, ibadakku, hidupku,
dan matiku hanyalah untuk Allah, Tuhan semesta alam
(Q.S. Al-An’aam (6) : 162)
Sesungguhnya Alloh tidak akan mengubah keadaan suatu
kaum, sehingga mereka akan menggubah keadaan yang
ada pada diri mereka sendiri.
(Q.S. Ar Ra’d (13) : 11)
“Orang yang paling utama diantara manusia adalah orang mukmim
yang mempunyai ilmu, dimana kalau dibutuhkan (orang) dia membawa
manfaat/memberi petunjuk, dan kalau tidak dibutuhkan dia
memperkaya/menambah sendiri pengetahuannya”.
(HR. Baihaqi)
JADILAH DIRIMU SENDIRI, JANGAN JADI ORANG LAIN.
vii
HALAMAN PERSEMBAHAN
Dengan perasaan syukur, bangga, haru, dan penghargaan yang
mendalam, setelah melewati berbagai cobaan, halangan maupun rintangan
dalam perjuangan yang panjang, Aku mempersembahkan Tugas Akhir ini
kepada :
¾ Ibunda tercinta “Sri Wasiati”, dengan kebesaran cintanya, yang
senantiasa menuntunku dan mencurahkan hamparan do’a untukku,
mengajariku arti hidup dan kehidupan, sehingga aku dapat menghargai
setiap waktu dan kesempatan.
¾ Ayahanda “Sujito Harjono”, terima kasih Ayah, ku persembahkan gelar ini
buat mu yang telah lama engkau nanti.
¾ Buat kakak-kakakku dan adik-adikku.
¾ Saudara-saudaraku seiman seagama.
¾ Teman-teman mahasiswa jurusan Teknik Mesin Universitas
viii
KATA PENGANTAR
Assalaamu’alaikum Wr. Wb.
Alhamdulillaahirabbil’aalamin, segala puji syukur kita panjatkan kepada
Allah SWT, Tuhan Yang Maha Mulia lagi Maha Perkasa. Karena atas
rahmat-Nya yang senantiasa memberikan pertolongan serta hidayah-rahmat-Nya yang telah
membukakan pintu dalam hati dan pikiran, sehingga penulis mampu
menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini dengan baik.
Shalawat serta salam semoga tetap tercurah kepada junjungan Nabi
besar kita Muhammad SAW, beserta keluarga, sahabat-sahabatnya, tabi’ien,
tabi’iet - tabi’ien, dan seluruh pengikut setia Nabi Muhammad SAW sampai
akhir zaman, Amiin.
Adapun tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk mencapai
gelar Sarjana Tenik dari Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta yang mempunyai arti penting, selain sebagai salah
satu mata kuliah wajib, juga untuk menerapkan ilmu yang dipelajari selama ini
sebagai aktualisasi secara nyata, seperti yang diwujudkan dalam penyusunan
Tugas Akhir ini.
Dalam penyusunan tugas akhir ini, cukup banyak hambatan dan
permasalahan yang penulis hadapi. Namun berkat rahmat Allah SWT melalui
berbagai pihak yang telah memberikan dorongan, bimbingan, arahan serta
ix
Maka pada kesempatan ini penulis bermaksud untuk menyampaikan
ucapan terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada yang terhormat :
1. Bapak Ir. Agus Riyanto, MT, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Ir. Sartono Putro, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Bapak Ir. H. Masyrukan, MT, selaku Dosen Pembimbing I yang telah membimbing, mengarahkan, memberikan petunjuk dalam penyusunan
Tugas Akhir ini dengan sangat perhatian, baik, sabar dan ramah.
4. Bapak Ir. Bibit Sugito, MT, selaku Dosen Pembimbing II yang telah membimbing, mengarahkan, memberikan petunjuk dalam penyusunan
Tugas Akhir ini dengan sangat perhatian, baik, sabar dan ramah.
5. Bapak Nur Aklis, ST, selaku pembimbing akademik.
6. Dosen Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta yang
telah memberikan ilmu pengetahuan kepada penulis selama mengikuti
kegiatan kuliah.
7. Kedua orang tuaku serta Seluruh kakak - kakakku dan adik-adikku yang
setiap waktu selalu mendoakan, memberikan semangat, dorongan,
motivasi dan biaya selama ini.
8. Teman-teman seperjuanganku, Santosa, Sarno, Yogie, mas Joko,Budi,
terima kasih kerja samanya.
9. Mas Sri Partopo TU, terima kasih atas semua bantuan yang telah
diberikan.
x
Mudah-mudahan Allah SWT senantiasa mencurahkan rahmad-Nya
terhadap ketulusan semua pihak yang telah membantu penyusunan skripsi ini
dan semoga dijadikan-Nya sebagai amalan jariyah sebagai bekal untuk
kehidupan masa depan. Amin.
Dan penulis menyadari sepenuhnya bahwa tugas akhir ini banyak
terdapat kekurangan yang perlu untuk penyempurnaan. Maka dari itu saran
serta kritikan yang dapat membangun sangatlah penulis harapkan demi
kesempurnaan dalam penulisan ini.
Wassalaamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta, Maret 2011
xi
PENGARUH VARIASI TEMPERATUR TUANG DAN JUMLAH
SALURAN TURUN TERHADAP KUALITAS CORAN
BERBAHAN BESI COR ( FC 25 )
Andika Sixtiyas, Masyrukan, Bibit Sugito
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta Jl. A. Yani Pabelan Tromol Pos 1 Pabelan, Kartasura
Email : dika.six@gmail.com
ABSTRAKSI
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui kekuatan tarik pada uji tarik, harga kekerasan,harga Impact, hasil foto mikro,hasil uji komposisi kimia dari besi cor (FC 25),mengetahui kualitas coran yang dipengaruhi variasi temperatur tuang dan jumlah saluran turun,mengetahui laju temperatur tuang yang bagus untuk proses penuangan pada pengecoran,mengetahui jumlah saluran turun yang bagus untuk pengecoran.
Alat uji yang digunakan untuk pengujian adalah alat uji metode Vickers (Piramida Intan) untuk uji kekerasan, alat uji servo pulser untuk uji tarik, alat uji Charpy Test model takik V untuk uji impact, alat uji Spectro Unsur untuk uji komposisi kimia, alat uji Microscope Olympus Photomicrographic System untuk uji struktur mikro.
Dari hasil uji kekerasan, didapat harga kekerasan tertinggi yaitu spesimen C (C2), sebesar 0,256 kg/mm². Dari hasil uji tarik, didapat nilai Tegangan Tarik semua sama yaitu sebesar 124,841 N/mm².Nilai Regangan dan ∆L terbesar ada di spesimen A( A1 ) dengan nilai Regangan 5,36× J/mm² dan ∆L 0,119 mm.Modulus Elastisitas terbesar di spesimen B (B1)sebesar 693,561 N/mm². Dari hasil uji Impact, didapat nilai Impact dan energi sisa terbesar ada di spesimen C ( C2 ) dengan nilai Impact 7,14× J/mm² dan energi sisa 148,04 J. Dari hasil photo mikro, pada photo terdapat perlit lebih banyak disamping grafit dan steadit.Perlit terbentuk dari susunan ferit (Fe) dan sementit (Fe3C),sedang sementit terbentuk dari ikatan 3 besi (Fe) dan 1 karbon (C)dengan perlit lebih banyak menyebabkan kekerasan dan kekuatan tarik lebih tinggi. Ferit lebih banyak menyebabkan kekerasan dan kekuatan tariknya rendah daripada perlit dan grafit yang tersebar merata,membaur membuat ikatan lebih besar yang menyebabkan kekerasan dan kekuatan tarik rendah.Grafit yang membentuk ikatan memiliki bentuk lamel yang membuat besi cor FC 25 tidak kuat dan getas. Dari hasil uji komposisi kimia, besarnya unsur karbon yaitu 3,692 %, yang artinya besi cor mempunyai kekuatan tarik tinggi, dan besi cor termasuk kategori besi cor kelabu karena mengandung unsur Si ≥ 2 %.
xii DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ... ii
xiii
2.2.10. Pengaruh kandungan unsur pada struktur besi cor ... 25
xv
BAB V kesimpulan dan saran ... 99
5.1. Kesimpulan ... 99
5.2. saran ... 100
DAFTAR PUSTAKA ... 101
xvi
Gambar 3.2 Tambahan pengerjaan mesin yang biasa untuk coran besi cor ... 47
Gambar 3.3 Tambahan pengerjaan mesin yang biasa untuk coran baja ... 47
xvii
Gambar 3.18 Tombol pemilih beban ( load ) pada alat
uji kekerasan vickers ... 67
Gambar 3.19 Jasa penunjuk uji kekerasan vickers ... 68
Gambar 3.20 Tombol start alat uji vickers ... 69
Gambar 3.21 Alat uji tarik ... 70
Gambar 3.22 Alat uji impact ... 73
Gambar 3.23 Alat uji komposisi kimia ... 75
Gambar 3.24 Alat uji struktur mikro ... 77
Gambar 3.25 Mikroskop ... 78
Gambar 3.26 Batang uji tarik setelah putus ... 79
Gambar 3.27 Gambar uji dan skematis pengujian impact ... ...80
Gambar 3.28 Spesimen uji komposisi kimia ... 81
Gambar 3.29 Spesimen uji struktur mikro ... 81
Gambar 3.30 Spesimen uji kekerasan ... 82
Gambar 3.31 Spesimen uji tarik ... 83
Gambar 3.32 Spesimen uji impact ... 83
xviii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Pengolahan Pasir Besi ... 16
Tabel 2.2. Karakteristik Besi Cor Kelabu ... 31
Tabel 3.1. Harga Tambahan Penyusutan ... 46
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Kekerasan Vickers ... 89
Tabel 4.2. Data Hasil Pengujian Tarik ... 92
Tabel 4.3. Data Hasil Pengujian Impact ... 93
xix
DAFTAR NOTASI
P : Beban (kg) D : Diameter (mm) d : Diameter (mm)
BHN : Harga kekerasan Brinell (kg/mm2) VHN : harga kekerasan vieters (kg/mm2) 1 kgf : 9,807 Newton
σ
: Kekuatan tarik saat luluh (N/mm2) : Luas penampang (mm2)Pluluh : Tegangan saat materi luluh (N/mm2)
ε
: Regangan (%)∆L : Perpanjangan (mm) L : Panjang (mm) R : Fillet (mm)
π : 3,14
E : Modulus Elastisitas
σ
: Tegangan (N/mm2) I : Nilai Impact (j/mm2)xx
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 : Analisa perhitungan uji kekerasan vickers ... 106
Lampiran 2 : Analisa perhitungan uji tarik ... 108
Lampiran 3 : Profil grafik hasil uji tarik ... 118
Lampiran 4 : Analisa perhitungan uji impact ... 121
