ANALISIS BEDA VARIASI TEMPERATUR PEMANASAN TERHADAP KEKERASAN PADA BAJA ST 42
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Mesin
OLEH
BAGUS ERNOWO WAHYU SAMUDRA NIM: 201710120311123
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2022
v POSTER
ANALISIS BEDA VARIASI TEMPERATUR PEMANASAN TERHADAP KEKERASAN
PADA BAJA ST-42
Baja adalah bahan yang terdiri terutama dari Fe dalam bentuk kristal dan Carbon. Pembuatannya dilakukan sebagai pembersihan dalam temperature yang tinggi dari besi mentah yang didapat dari proses dapur tinggi. Seringkali dalam pemakaian komponen mesin atau perkakas diperlukan permukaan yang keras dan ketahanan aus yang tinggi. Maka komponen-komponen permesinan perlu diberikan perlakuan panas (heat treatment). Pengertian umum heat treatment adalah proses perubahan struktur mikro atau transformasi fase suatu logam dengan memanaskan hingga temperatur tertentu dan waktu penahanan tertentu (holding time) tertentu pula, setelah itu didinginkan dengan media pendingin tertentu, dengan harapan proses perlakuan tersebut dapat memperbaiki sifat-sifat mekanis baja. Normalizing baja adalah proses pemanasan baja hingg ke fasa austenite sehingga diperoleh struktur mikro-austenite, lalu didinginkan di udara terbuka hingga temperatur kamar. Dengan tersebut struktur dalam material yang telah berubah akibat perlakuan mekanik (pembebanan), ataupun karena bekerja pada temperatur tinggi atau rendah dikembalikan ke struktur yang normal melalui proses normalizing. Tujuan dari normalizing adalah untuk menghilangkan tegangan sisa dan memperbaiki sifat mekanik baja karbon struktural dan baja-baja paduan rendah, serta mengembalikan keuletan baja lagi.
DIAGRAM ALIR PENELITIAN
Bagus Ernowo Wahyu Samudra 201710120311123
START
o
HASIL PENGUJIAN
vi
vii
viii
ix
x
xi ABSTRAK
Baja adalah bahan yang terdiri terutama dari Fe dalam bentuk kristal dan Carbon. Pembuatannya dilakukan sebagai pembersihan dalam temperature yang tinggi dari besi mentah yang didapat dari proses dapur tinggi. Seringkali dalam pemakaian komponen mesin atau perkakas diperlukan permukaan yang keras dan ketahanan aus yang tinggi. Maka komponen-komponen permesinan perlu diberikan perlakuan panas (heat treatment). Pengertian umum heat treatment adalah proses perubahan struktur mikro atau transformasi fase suatu logam dengan memanaskan hingga temperatur tertentu dan waktu penahanan tertentu (holding time) tertentu pula, setelah itu didinginkan dengan media pendingin tertentu, dengan harapan proses perlakuan tersebut dapat memperbaiki sifat-sifat mekanis baja. Normalizing baja adalah proses pemanasan baja hingg ke fasa austenite sehingga diperoleh struktur mikro-austenite, lalu didinginkan di udara terbuka hingga temperatur kamar. Dengan tersebut struktur dalam material yang telah berubah akibat perlakuan mekanik (pembebanan), ataupun karena bekerja pada temperatur tinggi atau rendah dikembalikan ke struktur yang normal melalui proses normalizing.
Tujuan dari normalizing adalah untuk menghilangkan tegangan sisa dan memperbaiki sifat mekanik baja karbon struktural dan baja-baja paduan rendah, serta mengembalikan keuletan baja lagi.
Kata Kunci: Baja ST 42, heat treatment, normalizing, Uji kekerasan
xii ABSTRACT
Steel is a material consisting mainly of Fe in crystalline form and Carbon.
Its manufacture is carried out as an adjustment to the high temperature of the raw iron obtained from the high furnace process. Sometimes in the use of machine components or equipment required a hard surface and high wear resistance. Then the components of the machine need to be given heat treatment (heat treatment).
The definition of heat treatment is a process of micro change or phase transformation of a metal by heating to a certain temperature and a certain holding time, after that with a certain cooling medium, with the hope that the process can improve the mechanical properties of steel. Steel normalization is the process of heating steel hinges to the austenite phase so that the micro-austenite structure is obtained, then brought to the open air to room temperature. With the inner structure of the material that has changed due to mechanical treatment (loading), or due to working at high temperatures or returned to a normal structure through the normalization process. The purpose of normalizing is to remove residual stresses and improve the mechanical properties of structural carbon steels and low alloy steels, as well as restore the ductility of the steel again..
Keyword: ST 42 steel, heat treatment, normalizing, Hardness test.
vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kita panjatkan kepada Allah SWT karena Rahmat dan Karunianya – lah Penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir ini tepat pada waktunya dengan judul “Analisis Beda Variasi Temperatur Pemanasan Terhadap Kekerasan Pada Baja ST 42 “
Tugas akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan akademik Program Sarjana Teknik (S1) Universitas Muhammadiayah Malang.
Selama mengikuti pendidikan S1 Teknik Mesin samapai dengan penyelesain Tugas Akhir, berbagai pihak telah memberikan fasilitas, membantu, membina dan membimbing penulis. Untuk itu saya ucapkan banyak terimakasih khususnya kepada:
1. Allah SWT, karna atas izin dan kehendaknya – Nya, tugas akahir dapat terselesaikan.
2. Kedua orangtua saya, yang selalu memberi suport beserta semua keluaraga selaku pendorong semangat dalam pencapain tugas akhir ini, yang senantiasa mendoakan, memberi dukungan dan memenuhi segala kebutuhan saya dalam menyelesaikan studi di Universitas Muhammadiyah Malang.
3. Bapak Murjito S.T., M.T selaku dosen pembimbing 1 tugas akhir ini, yang selalu memberi support dan arahan hingga selesai.
4. Bapak M. Irkham Mamungkas S.T., M.T selaku dosen pembimbing 2 yang selalu memberi arahan penulisan skripsi yang baik hingga terselesaikan tugas akhir ini.
5. Ibu Iis Aisyah S.T., M.T., PhD., IPM selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin dan Dr. Yepy Komaril Sofi’i S.T., M.T selaku Sekretaris Jurusan Teknik Mesin yang telah mengarahkan pencapaian tugas akhir ini.
6. Jajaran dosen – dosen Teknik Mesin dan staff TU Teknik Mesin yang telah membantu memberikan arahan dan penyusunan berkas perihal tugas akhir ini.
7. Teman – teman angkatan kelas C dari semua kalangan yang telah membantu dalam menyelesaikan tugas akhir.
xi DAFTAR ISI
POSTER ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR (SKRIPSI) ... iv
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR (SKRIPSI) ... v
LEMBAR SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT ... vi
ABSTRAK ... viii
KATA PENGANTAR ... ix
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR TABEL ... xiii
DAFTAR GAMBAR ... xiv
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Tujuan Penelitian ... 3
1.4 Batasan Masalah ... 3
BAB II KAJIAN PUSTAKA ... 4
2.1 Pengertian Baja ... 4
2.2 Heat Treatment ... 6
2.3 Pengujian Kekerasan ... 11
2.4 Media Quenching ... 15
BAB III METODOLOGI ... 18
3.1 Diagram Alir Penelitian ... 18
3.2 Bahan dan Alat ... 19
3.3 Waktu dan Tempat ... 21
3.4 Prosedur Penelitian ... 21
3.5 Variabel Penelitian ... 23
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 24
4.1 Data Pengujian Vickers ... 24
4.2 Grafik Data Pengujian ... 25
4.3 Pembahasan Uji Kekerasan Vickers ... 27
xii
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 29
5.1 Kesimpulan ... 29
5.2 Saran ... 29
DAFTAR PUSTAKA ... 30 LAMPIRAN
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Data Hasil Perhitungan ... 24 Tabel 4.2 Spesimen Uji ... 27
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Diagram Fe-Fe3C ... 8
Gambar 2.2 Diagram Time, Temperatur, Transformation ... 10
Gambar 2.3 Cara metode rockwell (ardra.biz/topik/uji-kekerasan-metoda- rockwell) ... 13
Gambar 2.4 Cara metode vickers (ardra.biz/topik/uji-kekerasan-metoda-vickers) ... 14
Gambar 2.5 Cara metode brinell (ardra.biz/topik/uji-kekerasan-metoda-brinell) 15 Gambar 2.6 Grease ... 16
Gambar 2.7 Air Radiator (Coolant) ... 17
Gambar 3.1 Oven ... 18
Gambar 3.2 Wadah... 18
Gambar 3.3 Alat Uji Vickers ... 19
Gambar 3.4 Tang Serbaguna ... 19
Gambar 3.5 Sarung Tangan... 19
Gambar 3.6 Jangka Sorong ... 20
30
DAFTAR PUSTAKA
Astrini (2016) ‘Pengaruh Heat Treatment dengan Variasi Media Quenching Air dan Oli terhadap Struktur Mikro dan Nilai Kekerasan Baja Pegas Daun AISI 6135’, Jurnal Teori dan Aplikasi Fisika, 4(02), pp. 195–200.
Dayal, V. and Totemeier, T. C. (2003) ‘Mechanical testing’, Smithells Metals Reference Book, pp. 1–23. doi: 10.1016/B978-075067509-3/50024-5.
HARYADI, G. (2005) ‘Pengaruh Suhu Tempering Terhadap Kekerasan Struktur Mikro Dan Kekuatan Tarik Pada Baja K-460’, Rotasi, 7(3), pp. 1–10.
Hss, B. (2020) ‘V11 n3’, (December), pp. 467–475.
I. E., A., R. Kamal, A. and A. Ogunjirin, O. (2013) ‘Effects of Heat Treatment on the Properties of Mild Steel Using Different Quenchants’, Frontiers in Science, 2(6), pp. 153–158. doi: 10.5923/j.fs.20120206.04.
Ismiyati, R. A. N. dan (2014) ‘Pemanfaatan Nanobentonit Sebagai Bahan Tambahan Pada Formula Grease, Kosmetik Dan Nanokomposit Polimer’, Seminar Nasional Sains dan Teknologi 2014, (November), pp. 1–4.
Krakatau, P. T. and Persero, S. (2013) ‘Pengendalian Proses Baja Karbon Tinggi Di Pabrik Billet Baja Pt Krakatau Steel (Persero) Tbk, Cilegon High Carbon Steel Process Control in Billet Steel Plant of Pt Krakatau Steel (Persero) Tbk, Cilegon’, Xplore: Journal of Statistics, 1(1), pp. 1–7. doi:
10.29244/xplore.v1i1.12423.
Lesmanah, U., Marsyahyo, E. and Vitasari, P. (2013) ‘Optimasi Sifat Mekanis Kekuatan Tarik Baja St 50 Dengan Perlakuan Gas Carburizing Variasi Holding Time Untuk Peningkatan Mutu Baja’, Jurnal Mekaninal, 4(2), pp.
366–375.
Nofri, M. (2019) ‘Analisis Ketangguhan antara Baja st 37 dan st42 dengan Ketebalan dan Variasi Lapisan Karbon Fiber untuk Kerangka Mobil Listrik’, Presisi, pp. 56–65.
Pratowo, B. and Fernando, A. (2008) ‘Analisa Kekerasan Baja Karbon AISI 1045 Setelah Mengalami Perlakuan Quenching’, Jurnal Teknik Mesin, 5(2), pp. 1–
31
30.
Purnomo, D. J., Jokosisworo, S. and Budiarto, U. (2019) ‘Analisa Pengaruh Holding Time Tempering Terhadap Kekerasan, Keuletan, Ketangguhan dan Struktur Mikro Pada Baja ST 70’, Jurnal Teknik Perkapalan, 7(1), pp. 49–
58.
Rianto, E. and Harjanto, B. (no date) ‘Pengaruh Temperatur Quenching Terhadap Kekerasan Dan Ketangguhan Hasil Pengelasan Baja Keylos 50’.
Rimpung, I. K. (2017) ‘ANALISIS PERUBAHAN KEKERASAN PERMUKAAN BAJA ( St . 42 ) METODE VICKERS DI LABORATORIUM UJI BAHAN’, 17(1), pp. 67–72.
Suarsana (2017) ‘Ilmu Material Teknik’, Universitas Udayana, pp. 47–56.
Teknik, S. et al. (no date) ‘APLIKASI QUENCHING-TEMPERING HEAT TREATMENT UNTUK MENINGKATKAN KEKUATAN TARIK MARINE PLAT BKI GRADE A PADA MATERIAL LAMBUNG KAPAL NIAGA DENGAN VARIASI MEDIA PENDINGIN Habib Pradipta Arya Mahendra Sakti Abstrak’, pp. 15–22.
Trihutomo, P. (2015) ‘Analisa Kekerasan Pada Pisau Berbahan Baja Karbon Menengah Hasil Proses Hardening Dengan Media Pendingin Yang Berbeda’, Teknik Mesin, pp. 28–34.
Willson F, T. et al. (2017) ‘Jurnal teknik perkapalan’, Jurnal Teknik Perkapalan, 5(2), p. 2.
Yanto, T. and Septiana, A. T. (2012) ‘Jatropha Oil Utilization as Basic Material of Grease Lubricant’, Journal of Agricultural Technology, 13(1), pp. 34–42.
