Seminar Nasional Mesin Dan Industri (SNMI8) 2013 Riset Multidisiplin Untuk Menunjang Pengembangan Industri Nasional Jakarta, 14 November 2013

(1)

(2)

(3)

Seminar Nasional Mesin Dan Industri (SNMI8) 2013 Riset Multidisiplin Untuk Menunjang Pengembangan Industri Nasional Jakarta, 14 November 2013

| vi 16. Pengaruh Pemanasan Bahan Bakar dengan Media Radiator pada Mesin Bensin

Bertipe Injeksi Terhadap Unjuk Kerja Mesin, I Gusti Ngurah Putu Tenaya, I Gusti Ketut Sukadana, dan I Gusti Ngurah Bagus Surya Pratama 115 17. Strain-Hardening Baja Karbon AISI 1065 Akibat Beban Gelinding-Gesek, I Made

Astika, Tjokorda Gde Tirta Nindhia, I Made Widiyarta, I Gusti Komang

Dwijana dan I Ketut Adhi Sukma Gusmana 124

18. Pengaruh Temperatur Tuang Paduan Perunggu Terhadap Sifat Kekerasannya Pada Proses Pembuatan Genta Dengan Metoda Pasir Cetak (Sand Casting), I Made

Gatot Karohika, I Nym Gde Antara 133

19. Ketahanan Aus Baja Carbon AISI 1065 dengan Pengerasan Permukaan Kontak (Quench-Hardening) terhadap Beban Gelinding-Luncur, I Made Widiyarta, Tjok Gde Tirta Nindia, I Putu Lokantara, I Made Gatot Karohika dan I Ketut Windu

Segara 141

20. Pengembangan Kurva P-h dalam Pemodelan Elemen Hingga Vickers Indentasi

untuk Memprediksi Kekerasan Vickers (HV), I Nyoman Budiarsa 149

21. Studi Profil Temperatur Reaktor Fluidized Bed Pada Gasifikasi Sewage Sludge, I Nyoman Suprapta Winaya, I Nyoman Adi Subagia, Rukmi Sari Hartati 158 22. Pengaruh Pemasangan Ring Berpenampang Segiempat dengan Posisi Miring

pada Permukaan Silinder terhadap Koefisien Drag, Si Putu Gede Gunawan Tista,

Ketut Astawa, Ainul Ghurri 166

23. Pengaruh Perlakuan Diammonium Phosphate (DAP) Terhadap Ketahanan Api Komposit Plastik Daur Ulang-Serat Alam, I Putu Lokantara, NPG Suardana 173 24. Analisa Pengaruh Viskositas Pelumas terhadap Permukaan Penampang Material

pada Proses Ekstrusi Pengerjaan Dingin, Jhonni Rahman 180

25. Simulasi Numerik Aero-Akustik Aliran Udara Yang Melalui Silinder Pada Bilangan Reynolds 90000 Menggunakan Model Turbulensi Les Dan Model

Akustik FWH, M. Luthfi, Sugianto 186

26. Pengaruh Konsentrasi Kalium Hidroksida (KOH) pada Elektrolit terhadap Performa Alkaline Fuel Cell, Made Sucipta, I Made Suardamana, I Ketut Gede

Sugita, Made Suarda 195

27. Makrostruktur dan Permukaan Patah dalam Uji Tarik terhadap Perlakuan Panas

pada Baja Karbon Rendah, Nofriady H. dan Ismet Eka P. 203

28. Model Penentuan Koefisien Serap (Absorbsi) dan Kekuatan Tarik Material Komposit Epoxy dengan Pengisi Serat Rockwool sebagai Knalpot Rendah Bising

Secara Eksperimen, Nurdiana, Zulkifli , Mutya Vonnisa 208

29. Pengaruh Waktu Tahan dan Laju Pemanasan terhadap Besar Butir Austenit dan Kekerasan pada Proses Heat Treatment Baja HSLA, Richard A.M. Napitupulu,

Otto H. S, Charles Manurung, Humisar Sibarani 218

30. Analisa Kualitas Permukaan Baja AISI 4340 terhadap Variasi Arus pada Electrical Discharge Machining (EDM), Sobron Lubis, Sofyan Djamil, Ivan Dion 224 31. Rancangan Launcher Roket Air, Suherlan, Dzulfi S Prihartanto, Gede Eka

Lesmana, Yohannes Dewanto 234

32. Analisa Kerja Roket Air Satu Tingkat, Ahmad Hidayat Furqon, Mochammad

Ilham Attharik, Pirnardi, dan I Gede Eka Lesmana 240

33. Analisis Penggunaan Differensial Proteksi pada Motor-Motor Listrik, PLTU

Buatan China, Suryo Busono 247

34. Efektivitas Alat Penukar Kalor Double Pipe Bersirip Helical sebagai Pemanas Air dengan Memanfaatkan Gas Buang Mesin Diesel, Zainuddin, Jufrizal, Eswanto 255

(4)

| vii 35. Analisa Performansi Destilasi Air Laut Tenaga Surya Menggunakan Penyerap

Radiasi Surya Tipe Bergelombang yang Berbahan Dasar Campuran Semen dengan Pasir, Ketut Astawa, Made Sucipta, I Gusti Ngurah Suryana 263 36. Pemodelan Fungsi Terpadu yang Diterapkan pada Multi-Gripper Fingers dengan

Metode Vacuum-Suction, W. Widhiada 271

37. Proses Perancangan Ulang pada Alat Penghemat Bahan Bakar Kendaraan Roda Dua Berkapasitas 115cc Menggunakan Metode DFM, Aschandar Ad Hariadi,

Bimo Pratama, Gede Eka Lesmana, Yohannes Dewanto 280

38. Karakteristik Kekerasan Permukaan Baja Karbon Rendah Dengan Perlakuan

Boronisasi Padat, Erwin Siahaan 297

39. Analisis Kekasaran Permukaan pada Proses Pembubutan Baja AISI 4340 Menggunakan Mata Pahat Ceramic dan Carbide, Rosehan, Sobron Lubis, Adiyan

Wiradhika 309

40. Perancangan Turbin Air Helik (Helical Turbine) untuk Sistem PLTMH Guna Memanfaatkan Energi Aliran Irigasi Way Tebu di Desa Banjar Agung Udik

Kabupaten Tanggamus, Jorfri B. Sinaga 315

41. Analisa Performansi Tungku Pembakaran Biomassa dari Limbah Kelapa Sawit,

Barlin, Heriansyah 324

42. Pengaruh Variable Kecepatan Angin terhadap Turbin Angin Horizontal Aksial dengan Profil Airfoil Blade Sesuai Standar NACA 2418, Abraham Markus

Martinus, Abrar Riza, Steven Darmawan 332

43. Program Perancangan Karakteristik Daya Turbin Angin Tipe Horizontal dengan Variasi Sudut Serang, Darwin Andreas, Abrar Riza, I Made Kartika D. 340 44. Optimasi Bentuk Rangka dengan Menggunakan Prestress pada Prototipe

Kendaraan Listrik, Didi Widya Utama, William Denny Chandra, R. Danardono

A.S. 346

45. Desain Reaktor Co-Gasifikasi Fluidized Bed untuk Bahan Bakar Limbah Sampah, Biomasa dan Batubara, I N. Suprapta Winaya, Rukmi Sari Hartati, I Putu

Lokantara, I GAN Subawa 354

46. Pembuatan Model Aliran Arus Laut Penggerak Turbin, I Gusti Bagus Wijaya

Kusuma 363

Bidang Teknik Industri

1. Faktor-Faktor yang Berpengaruh Terhadap Keberhasilan Usaha Industri Kecil

Sukses, Aam Amaningsih Jumhur 371

2. Pengembangan Structural Equation Modeling untuk Pengukuran Kualitas, Kepuasan, dan Loyalitas Layanan Travel X, Ardriansyah Taufik Krisyandra 379 3. Kajian Tarif Angkutan Umum Terkait dengan Kebijakan Pemerintah dalam

Penetapan Harga Bahan Bakar Minyak Secara Nasional, (Studi Kasus: Angkutan

Kota di Kota Bandung), Aviasti, Asep Nana Rukmana, Djamaludin 388

4. Peluang Efisiensi Energi Listrik Gedung Hotel X, Badaruddin 397

5. Analisis Jenis dan Jumlah Kendaraan Terhadap Tingkat Kebisingan di Kawasan Perkantoran di Kota Denpasar, Cok Istri Putri Kusuma Kencanawati 403 6. Peningkatan Produktivitas pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Mesin

Universitas Udayana Melalui Perancangan Sistem Pengukuran Kinerja yang

Terintegrasi, I Made Dwi Budiana Penindra 409

7. Analisa Perilaku Guling Kendaraan Truk Angkutan Barang (Studi Kasus pada Jalur Denpasar-Gilimanuk), I Ketut Adi Atmika, I Made Gatot Karohika, Kadek

(5)

| viii 8. Pengukuran Kelayakan Beban Kerja pada Proses Palletizing di PT. XYZ dengan

Metode Perhitungan NIOSH, Felicia Wibowo, Helena J. Kristina 424

9. Peningkatan Kualitas Daya Listrik dan Penghematan Energi di Industri Tekstil

Menggunakan Filter Harmonisa, Hamzah Hilal 435

10. Analisa Kinerja Traksi Kendaraan Truk Muatan Berlebih (Studi Kasus: Pada Jalur Denpasar-Gilimanuk), I Ketut Adi Atmika, I Made Gatot Karohika, I Kadek

Agus Dwi Adnyana 442

11. Analisa Kegagalan Produk Pengecoran Aluminium (Studi Kasus di CV. Nasa

Jaya Logam), Is Prima Nanda 450

12. Pemanfaatkan Energi Matahari untuk Tata Udara Ruangan dengan Dinding Lilin,

Isman Harianda 456

13. Usulan Penentuan Jumlah Tenaga Kerja dengan Penambahan Kebutuhan Lini Konveyor dengan Analisa Transfer Line pada PT. Astra Komponen Indonesia,

Lina Gozali, Andres, Andrian Hartanto 464

14. Perencanaan Persediaan Bahan-Bahan Baku PFG 120 pada PT XYZ, Mellisa

Handryani Christine, Laurence 472

15. Penilaian Kinerja Suatu Perusahaan dengan Kriteria Malcolm Baldrige, Syahida

Nurul Haq, Aam Amaningsih Jumhur 481

16. Potensi Risiko Kelelahan Pengemudi Travel Jakarta-Bandung Berdasarkan Lamanya Waktu Kerja dan Usulan Penanggulangannya, Rida Zuraida, Nike

Septivani 486

17. Peningkatan Kualitas Produksi Karung Plastik Bermerk pada PT. XYZ

Menggunakan Metode DMAIC, Samuel Cahya Saputra, Yuliana 493

18. Pengembangan Model Pengukuran dan Pengevaluasian Jam Tangan Pria dan Kemasannya dengan Mempertimbangkan Faktor Emosi Konsumen Berdasarkan Konsep Kansei Engineering, Tommy Hilman, Bagus Arthaya dan Johanna

Renny Octavia Hariandja 502

19. Rancang Bangun Alat Proses Penggorengan Kemplang (Kerupuk) dengan Bahan Bakar Gas Elpiji untuk Industri Rumahan di Pedesaan Pulau Bangka, Zulfan Yus Andi, Dhanni Tri Andini Setyaning, Wenny Azela, Isfarina, Rismandika 511 20. Logistik Bencana Berbasis SCM Komersial: Pembelajaran dari Erupsi Gunung

Merapi 2010, Adrianus Ardya Patriatama dan Agustinus Gatot Bintoro 520 21. Usulan Peningkatkan Kualitas Produksi PIN Di PT. X, Lithrone Laricha

Salomon, Moree Wibowo, Andres 528

22. Identifikasi Variabel-Variabel yang Mempengaruhi Minat Konsumen dalam Pembelian Produk Handphone Samsung dengan Menggunakan Structural

Equation Modeling, Hendang Setyo Rukmi, Hari Adianto, Martin 536

23. Aplikasi Metode Service Quality (Servqual) untuk Peningkatan Kualitas Pelayanan Kawasan Wisata Kawah Putih Perum Perhutani Unit III Jawa Barat dan

Banten, Hendang Setyo Rukmi, Ambar Hasrsono, Sesar Triwibowo 545

24. Pemilihan Tempat Konferensi Nasional dengan Menggunakan Metode Analytical Hierarchy Process, Hendang Setyo Rukmi, Hari Adianto, Muhammad Reza

Utama 555

25. Multidisciplinary Research: Perspectives from Industrial and Systems Engineering, Strategic Management and Psychology, Khristian Edi Nugroho

Soebandrija 564

26. Optimasi Penentuan Kapasitas Produksi dengan Menggunakan Metode Simplek

(6)

| ix 27. Pengembangan Model Sistem Produksi Industri Kecil dan Menengah yang Berada

dalam Lingkungan Just in Time, Slamet Setio Wigati dan Agustinus Gatot

Bintoro 578

28. Analisa Efektifitas Modifikasi Filter Oli pada Compressor Atlas Copco dengan Overall Equipment Effectiveness di PT. GTU, Silvi Ariyanti, Yusup Hardiana 588 29. Usulan Peningkatan Produktifitas Melalui Perbaikan Stasiun Kerja dan Metode

Kerja (Studi Kasus: di PT. X), I Wayan Sukania, Nofi Erni, Handika 598 30. Pengurangan Penumpukan Produk Pada Stasiun Kerja Dengan Menggunakan

Analisis Sistem Antrian di PT. KMM, Ahmad 604

31. Pengukuran Tingkat Kepuasan Pelanggan Terhadap Layanan di Bengkel XYZ Dengan menggunakan Metode Servqual, IPA, dan Kano, Ahmad, Wilson Kosasih 613

(7)

TM-10 | 67

KEKERASAN BAJA AISI 4118 SETELAH PROSES PACK

KARBURISING DENGAN MEDIA KARBURASI ARANG TULANG

BEBEK DAN ARANG PELEPAH KELAPA

Dewa Ngakan Ketut Putra Negara, I Dewa Made Krisnha Muku, AA I A Sri Komala Dewi

Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Udayana Kampus Bukit Jimbaran, Bali - Indonesia

Phone: 0361 703321, Fax: 0361 70332 e-mail: devputranegara@yahoo.com

Abstrak

Roda gigi merupak an salah satu k omponen permesinan yang berfungsi mentransmisik an daya. Roda gigi memerluk an sifat k eras pada permuk aan namun tetap ulet pada bagian inti. Hal ini disebabk an k arena pada bagian permuk aan roda gigi saling menek an dan bergesek an dengan pasangannya, sementara untuk menghindari terjadinya k eretakan pada bagian inti harus tetap ulet. Umumnya roda gigi dibuat dari baja k arbon sedang atau baja k arbon tinggi, namun harganya cuk up mahal dibandingkan baja k arbon rendah. Baja k arbon rendah bisa digunak an sebagai suatu alternatif dengan memberik an proses pengerasan permuk aan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui distribusi kek erasan baja k arbon rendah (AISI 4118) setelah proses pack k arburizing dengan media k arburasi M1 = 20% BaCO3 + 80% arang

tulang bebek dan M2 =20% BaCO3 + 80% arang pelepah k elapa. Temperatur proses yang

digunak an adalah 9500C, ditahan selama 4 jam dan didingink an dengan oli. Dibuat 9 spesimen, 3 spesimen tanpa perlak uan dan masing -masing 3 spesimen dengan perlak uan menggunak an media k arburasi M1 dan M2. Kek erasan diuk ur menggunak an metode Vik ers dengan penambahan jarak uk ur 0,5 mm dari permuk aan. Hasil penelitian menunjuk k an bahwa terjadi peningk atan k ek erasan setelah diberik an perlak uan. Sampai k edalaman 2 mm, k ek erasan spesimen dengan menggunak an media arang pelepah k elapa lebih tinggi dibandingkan dengan media arang tulang bebek . Setelah k edalaman 2 mm k ek erasannya relatif sama. Kek erasan tertinggi (238,178 VHN) diperoleh pada jarak 0,5 mm dari permuk aan dengan media arang pelepah k elapa, meningk at 44,646% dibandingk an spesimen tanpa perlak uan dan hanya berbeda 5,352% dibandingk an spesimen dengan menggunak an media arang tulang bebek . Kek erasan ini berada pada k isaran k ek erasan baja S40C dan S45C yang sering digunak an sebagai material roda gigi.

Kata kunci: Pack k arburizing, Kek erasan Vik ers, Media Karburasi, Pengerasan permuk aan

1. Pendahuluan

Sistem transmisi pada suatu kendaraan berfungsi untuk meneruskan daya dari sumber penggerak kendaraan ke roda dengan mengatur putaran sesuai tingkat kecepatan yang diinginkan ( Dalmasius G S, 2011). Roda gigi merupakan salah satu system transmisi yang umum dipakai. Dalam aplikasinya, roda gigi memerlukan sifat keras pada bagian permukaan dan ulet pada bagian intinya. Hal ini disebabkan karena pada bagian permukaan gigi bekerja sangat berat dan saling bergesekan dengan permukaan gigi pasangannya. Sedangkan pada pada bagian inti tetap ulet untuk menghindari terjadinya keretakan ataupun patah pada saat roda gigi saling menekan dengan pasangannya. Kombinasi sifat ini menjamin komponen memiliki ketahanan aus yang cukup, ketangguhan terhadap beban kejut yang memadai yang pada akhirnya akan memberikan life time yang lebih lama. Umumnya roda gigi dibuat dari baja karbon sedang. Sayangnya baja jenis ini harganya lebih mahal dibandingkan baja karbon rendah. Sebagai suatu alternatif, baja karbon rendah bisa digunakan sebagai pengganti dengan memberikan suatu proses pengerasan permukaan. Baja jenis ini tidak bisa dikeraskan secara langsung karena kandungan karbonnya yang rendah. Untuk bisa dikeraskan pada baja ini harus diberikan penambahan karbon kedalamnya. Salah satu metode yang bisa dilakukan untuk keperluan

(8)

TM-10 | 68 tersebut adalah melalui proses pack carburizing yaitu proses penambahan unsur karbon pada baja karbon rendah secara difusi dimana karbon dari media karburasi akan masuk ke permukaan baja sehingga kadar karbon pada permukaan baja akan meningkat. Namun demikian, dalam upaya untuk mendapatkan kekerasan permukaan yang maksimal diperlukan suatu kondisi proses yang tepat dengan mencoba berbagai alternatif parameter proses. Salah satu parameter penting yang menarik untuk diteliti adalah media karburasi. Ini dikarenakan setiap media memiliki tingkat efektifitas karburasi yang berbeda pula. Dari penelitiaan-penelitian yang pernah dilakukan, beberapa media karburasi yang pernah digunakan antara lain cangkang keong emas, pohon jati (Masyrukan, 2006), arang bakau (Arianto L S, Mujiyono, 2009), sekam padi (Arianto L S, 2009) arang tempurung kelapa (Bethony, F.R, 2007 dan Iqbal, M, 2007), cangkang kerang (Nevada J. M. Nanulaitta, Alexander. A. Patty, 2011). Pada penelitian ini digunakan dua media karburasi yaitu arang tulang bebek dan arang pelepah pohon kelapa.

2. Dasar Teori

Pengerasan permukaan pada baja meliputi dua jenis yaitu Induction Hardening dan Thermo Chemical Treatment. Prinsip kerja Induction Hardening adalah memanaskan permukaan baja hingga temperatur austenit yang sesuai dengan baja yang bersangkutan, kemudian disemprotkan pendingin sehingga permukaan menjadi keras. Proses ini dilakukan terhadap baja yang memiliki kadar karbon lebih dari 0,3%. Sedangkan prinsip kerja dari Thermo Chemical Treatment (TCT) dengan sistem difusi, yaitu suatu cara untuk mengubah sifat-sifat permukaan logam dengan menambahkan suatu bahan yang akan terdifusi ke permukaan logam. TCT dilakukan terhadap baja yang mempunyai kadar karbon di bawah 0,3% karena pada kadar karbon ini tidak memungkinkan terjadinya fasa martensit yang keras (Muhammad Iqbal, 2008). Salah satu cara yang digunakan untuk proses ini adalah karburising, yaitu suatu proses penambahan kadar karbon pada permukaan baja yang dilakukan dengan cara memanaskan baja dalam lingkungan yang banyak mengandung unsur karbon aktif. Berdasarkan medianya, proses carburizing dikelompokkan atas tiga jenis yaitu proses solid atau pack carburizing, proses liquid carburizing dan proses gas carburizing.

Proses pack carburizing merupakan proses pelapisan permukaan baja dengan karbon padat pada temperatur tinggi yaitu 8500C-9500C (Amanto,1999). Proses ini terdiri dari dua metode perlakuan terhadap komponen, yaitu perlakuan termokimia karena komposisi kimia permukaan baja diubah dengan difusi karbon dan transformasi fasa akibat pemanasan dan pendinginan cepat permukaan luar.

Gambar 1. Pemodelan terjadinya difusi (Budinski, 1992)

Proses pack karburizing (gambar 2) dilakukan dengan menempatkan spesimen uji pada suatu wadah yang berisi media yang mengandung karbon aktif. Untuk mempercepat proses pada media karburasi ditambahkan pengaktif karbon (energizer) antara lain berupa barium carbonate (BaCO3), calsium carbonate (CaCO3) dan natrium carbonate (Na2CO3). Penambahan energizer mencapai 10-40% berat media carburizing (Budinski, 1999).

(9)

TM-10 | 69 Wadah ditutup rapat sehingga tidak ada udara bisa masuk. Wadah kemudian dimasukkan ke dalam dapur pemanas. Karbon-karbon yang dikandung oleh media karburisasi kemudian akan terdifusi kebagian-bagian sebelah dalam permukaan baja dengan tahapan sebagai berikut. Pada temperatur tinggi BaCO3 akan terurai menjadi BaO dan CO2. CO2 akan mengikat carbon dan membentuk gas CO dengan reakasi:

BaCO3à BaO + CO2 (1)

CO2 + C à 2 CO (2)

Carbon monoksida yang terbentuk akan bereaksi dengan Fe. Selanjutnya terjadi proses difusi karbon dengan besi (Fe). Gas CO2 sisa hasil reaksi difusi akan segera bereaksi kembali dengan C dari arang dan kembali membentuk CO. Proses reaksi ini berlangsung secara terus menerus.

2CO + Fe _à Fe(C ) + CO2 (3)

Tebal lapisan karbon yang terdifusi kedalam permukaan baja tergantung pada waktu, suhu, dan bahan pengkarbonannya (Krar, S.F, 1998).

Gambar 2. Proses pack karburizing (Budinski, 1992) 3. Metode Penelitian

Material spesimen uji yang digunakan adalah adalah Baja AISI 4118 dengan komposisi kimia 0,18-0,22% C (karbon), 0,6-0,95% Mn (mangan), 0,035% max P (fosfor), 0,02-0,035% S (sulfur), 0,15-0,4 Si, 0,4-0,55 Cr, 0,4-0,5 Mo, 0,02-0,05 Al dan sisanya Fe (besi). Dimensi spesimen uji ditunjukkan seperti gambar 3. Sebagai media karburasi digunakan arang tulang bebek dan arang pelepah kelapa dengan komposisi M1 = 20% BaCO3 + 80% arang tulang bebek dan M2 =20% BaCO3 + 80% arang pelepah kelapa. Dari hasil uji komposisi diperoleh arang tulang bebek mengandung 19,64% C dan arang pelepah kelapa mengandung 14,01% C.

Gambar 3. Dimensi spesimen uji

(10)

TM-10 | 70 Spesimen uji dimasukkan kedalam wadah dan diisi media karburasi dengan susunan seperti gambar 4. Wadah baja ditutup rapat kemudian dimasukan kedalam dapur pemanas (furnace) dan dipanaskan pada temperatur 9500C ditahan selama 4 jam. Wadah baja dikeluarkan dari dapur pemanas, spesimen dikeluarkan dan didinginkan dengan oli. Spesimen kemudian dipotong, dipolishing, dan dietsa kemudian dilakukan pengukuran kekerasan pada penampang melintangnya dengan penambahan jarak titik pengukuran 0,5 mm dari permukaan ke inti (gambar 5). Kekerasan diukur menggunakan metode Vikers.

Gambar 5. Arah pengukuran kekerasan 4. Hasil dan Pembahasan

Tabel 1. Hasil pengukuran kekerasan

Gambar 6. Grafik hubungan jarak pengukuran dan kekerasan spesimen tanpa dan dengan perlakuan.

(11)

TM-10 | 71 Dari tabel 1 dan gambar 6 terlihat bahwa terdapat peningkatan kekerasan yang cukup signifikan spesimen setelah diberikan proses pack karburizing. Kekerasan material menurun seiring dengan semakin menjauhnya jarak pengukuran dari permukaan. Sampai kedalaman 2 mm, kekerasan spesimen dengan menggunakan media arang tulang bebek (M1) lebih rendah dibandingkan kekerasan dengan menggunakan media arang pelepah kelapa (M2, setelah jarak tersebut kekerasan spesimen menggunakan kedua media ini relatif sama. Dilihat dari kandungan karbonnya, arang tulang bebek memiliki kandungan karbon lebih besar dibandingkan arang pelepah kelapa namun menghasilkan kekerasan lebih rendah sampai kedalaman 2 mm. Disini terdapat suatu fenomena bahwa kandungan karbon yang lebih tinggi tidak secara otomatis memberikan kekerasan yang lebih besar. Ada kemungkinan bahwa walaupun kandungan karbonnya lebih rendah, arang pelepah kelapa memiliki kemampuan difusi yang lebih baik dibandingkan arang tulang bebek. Namun untuk lebih menjawab fenomena ini diperlukan pengukuran kandungan karbon untuk masing-masing titik pengukuran yang akan dilakukan pada penelitian selanjutnya.

Tabel 2. Material yang umum digunakan sebagai roda gigi

Sumber: Sularso (1980)

Peningkatan kekerasan dengan media M1 mencapai 42,57% pada 0,5 mm dan 30,19% pada jarak 7,5 mm. Sedangkan dengan media M2 peningkatan kekerasan mencapai 44,64% pada jarak 0,5 mm dan 29,91% pada jarak 7,5 mm. Kekerasan tertinggi dicapai sebesar 238,178 VHN dengan menggunakan media M2 pada jarak 0,5 mm dari permukaan, hanya berbeda 5,35% dibandingkan dengan menggunakan media M1. Jika kekerasan ini dibandingkan dengan material baja yang sering digunakan sebagai material roda gigi seperti terlihat pada tabel 2, maka kekerasan yang dicapai mendekati kisaran kekerasan S40C dan S45C.

5. Kesimpulan

1. Terjadi peningkatan kekerasan yang signifikan setelah spesimen diberikan proses pack karburising. Sampai kedalaman 2 mm kekerasan spesimen dengan menggunakan media arang pelepah kelapa lebih tinggi dibandingkan dengan arang tulang bebek. Setelah kedalaman 2 mm kekerasan relatif sama.

2. Kekerasan tertinggi dicapai dengan media arang pelepah kelapa pada 0,5 mm dari permukaan yaitu sebesar 238,178 Vikers, meningkat sebesar 44,646% dari spesimen tanpa perlakuan. Jika dibandingkan dengan media arang tulang bebek pada jarak tersebut hanya terjadi perbedaan kekerasan sebesar 5,352%. Kekerasan ini mendekati kisaran kekerasan baja S40C dan S45C.

3. Arang pelepah kelapa memiliki efektifitas difusi yang lebih baik dibandingkan dengan arang tulang bebek.

(12)

TM-10 | 72 Daftar Pustaka

1. Arianto Leman Soemowidagdo, Mujiyono (2009), Meningkatkan Efektivitas Arang Bakau Pada Proses Karburising Padat Baja Karbon Rendah Menggunakan Barium Karbonat, Jurnal Ilmiah Semesta Teknika, Vol. 12, No.2, 124-132.

2. Amanto, H. & Daryanto (1999), Ilmu Bahan, Bumi Aksara, Jakarta.

3. Budinski, G.K. (1992). Engineering Materials Properties Selection “Fourth Edition”.

Prentice Hall. New Jersey.

4. Herman Yudiono (2003), Karakteristik Fisikokimia Gelatin Hasil Perendaman Tulang Sapi dalam Campuran Ca(OH)2-CaCl2 , Skripsi Program Studi Kimia Jurusan Kimia Fakultas MIPA, Institut Teknologi Pertanian Bogor

5. Iqbal, M. (2007), Pengaruh Proses Pack Carburizing Media Arang Tempurung Kelapa-Barium Karbonat Terhadap Kekerasan dan Keausan Baja Karbon AISI 1020. Seminar Nasional Metalurgi dan Material (SENAMM) no G1-04. Universitas Indonesia. Depok

6. Krar, S.F. (1998), Technology of machine tools. Mc Graw Hill International. Singapore.

7. Sularso, 1980, Dasar-Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin, Pradnya Paramita, Jakarta