Analisis Pengaruh Kadar Karbon Terhadap Mampu Keras Baja

12
Teknik Material Analisis Pengaruh Kadar Karbon Terhadap Mampu Keras Baja dengan Metode Jominy Test Ahmad Seng Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Khairun Jl. Raya Pertamina Kel Gambesi Ternate Email : [email protected] Abstrak Perkembangan Teknologi yang begitu pesat dalam dekade belakangan ini memberikan dampak positif dan negatif bagi manusia, salah satu dampak positif adalah muncul piranti- piranti lunak dan piranti-piranti keras yang canggih sehingga memudahkan para teknolog untuk membuat inovasi-inovasi khususnya dibidang material. Salah satu cara sifat mekanik dari logam adalah proses perlakuan panas. Dalam penelitian ini dilakukan suatu perlakuan panas terhadap baja karbon, salah satu prosedur pengujian standar yang digunakan untuk memperkirakan kekerasan pada penggunaan tertentu dan membandingkan distribusi kekerasan antara baja karbon St 42, St 60, dan St 70, pengujian ini adalah pengujian jominy. Pada pengujian ini berupa batang bulat berdiameter 25 mm dan panjang 100 mm, yang dipanaskan pada temperatur 750 0 C, 800 0 C, 850 0 C, 900 0 C, dan 950 0 C. Setelah mencapai temperatur tersebut, kemudian disemprotkan pakai air pada bagian bawah atau ujungnya tanpa membasahi sisinya sampai mencapai suhu kamar, kemudian spesimen tersebut diukur kekerasannya pada selang 2 mm dari ujung yang disemprot, kekerasan diukur dengan pengukuran kekerasan Rockwell dan hasil nilai kekerasannya yang telah dirata-ratakan dapat digambarkan dalam bentuk grafik hubungan antara kekerasan dengan jarak. Dengan demikian kita dapat membandingkan distribusi kekerasan dari spesimen baja karbon St 42, St 60 dan St 70 yang telah mengalami perlakuan panas pada temperatur yang bervariasi serta mengalami laju pendinginan dengan menggunakan Metode Jominy Test. Kata Kunci. Jominy Test, Mampu Keras Baja. PENDAHULUAN Perkembangan industri dewasa ini, seperti industri konstruksi dan rekayasa, maka peranan bahan-bahan logam, baik fero maupun non fero sangat dibutuhkan dan seluruh produksi industri logam didunia. Baja adalah yang terbanyak karena merupakan logam yang banyak dipergunakan dalam bidang teknik. Bahan yang dibutukan menurut kualitas yang sesuai dengan penggunaannya yang menyangkut sifat-sifat yang di inginkan. Hal inilah yang mendorong semakin berkembangnya penelitian yang berhubungan dengan logam. Salah satu jalan yang ditempuh untuk memenuhi logam dalam industri konstruksi dan rekayasa adalah dengan memberikan proses perlakuan panas (heat treatmen) yaitu proses perlakuan logam dengan jalan memanaskan logam sampai temperatur tertentu kemudian di dinginkan. Logam yang mengalami proses ini dimaksudkan untuk mendapatkan sifat-sifat mekanik yang diinginkan seperti kekuatan,

description

Jurnal ini membahas pengaruh kadar karbon pada baja terhadap kekuatan mampu kerasnya.

Transcript of Analisis Pengaruh Kadar Karbon Terhadap Mampu Keras Baja

  • Teknik Material

    Analisis Pengaruh Kadar Karbon Terhadap Mampu Keras Baja dengan Metode Jominy Test

    Ahmad Seng

    Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas KhairunJl. Raya Pertamina Kel Gambesi Ternate

    Email : [email protected]

    Abstrak

    Perkembangan Teknologi yang begitu pesat dalam dekade belakangan ini memberikan dampak positif dan negatif bagi manusia, salah satu dampak positif adalah muncul piranti-piranti lunak dan piranti-piranti keras yang canggih sehingga memudahkan para teknolog untuk membuat inovasi-inovasi khususnya dibidang material. Salah satu cara sifat mekanik dari logam adalah proses perlakuan panas.

    Dalam penelitian ini dilakukan suatu perlakuan panas terhadap baja karbon, salah satu prosedur pengujian standar yang digunakan untuk memperkirakan kekerasan pada penggunaan tertentu dan membandingkan distribusi kekerasan antara baja karbon St 42, St 60, dan St 70, pengujian ini adalah pengujian jominy. Pada pengujian ini berupa batang bulat berdiameter 25 mm dan panjang 100 mm, yang dipanaskan pada temperatur 7500 C, 8000 C, 8500 C, 9000 C, dan 9500 C.Setelah mencapai temperatur tersebut, kemudian disemprotkan pakai air pada bagian bawah atau ujungnya tanpa membasahi sisinya sampai mencapai suhu kamar, kemudian spesimen tersebut diukur kekerasannya pada selang 2 mm dari ujung yang disemprot, kekerasan diukur dengan pengukuran kekerasan Rockwell dan hasil nilai kekerasannya yang telah dirata-ratakan dapat digambarkan dalam bentuk grafik hubungan antara kekerasan dengan jarak.

    Dengan demikian kita dapat membandingkan distribusi kekerasan dari spesimen baja karbon St 42, St 60 dan St 70 yang telah mengalami perlakuan panas pada temperatur yang bervariasi serta mengalami laju pendinginan dengan menggunakan Metode Jominy Test.

    Kata Kunci. Jominy Test, Mampu Keras Baja.

    PENDAHULUANPerkembangan industri dewasa ini, seperti industri konstruksi dan rekayasa, maka

    peranan bahan-bahan logam, baik fero maupun non fero sangat dibutuhkan dan seluruh produksi industri logam didunia. Baja adalah yang terbanyak karena merupakan logam yang banyak dipergunakan dalam bidang teknik. Bahan yang dibutukan menurut kualitas yang sesuai dengan penggunaannya yang menyangkut sifat-sifat yang di inginkan. Hal inilah yang mendorong semakin berkembangnya penelitian yang berhubungan dengan logam. Salah satu jalan yang ditempuh untuk memenuhi logam dalam industri konstruksi dan rekayasa adalah dengan memberikan proses perlakuan panas (heat treatmen) yaitu proses perlakuan logam dengan jalan memanaskan logam sampai temperatur tertentu kemudian di dinginkan. Logam yang mengalami proses ini dimaksudkan untuk mendapatkan sifat-sifat mekanik yang diinginkan seperti kekuatan,

  • kekerasan, dan keuletan. Sifat-sifat logam terutama sifat mekanik dan teknologi sangat dipengaruhi oleh struktur mikro dari komposisi tersebut.

    Komposisi dari logam tersebut akan mempunyai sifat yang berbeda, bila susunan struktur mikronya dari baja yang telah mengalami perlakuan panas sangat tergantung pada kecepatan pendinginan dan temperatur austenit ke temperatur kamar. Karena perubahan struktur ini maka dengan sendirinya sifat-sifat mekanik yang dimiliki oleh bahan yang mengalami perlakuan panas tersebut akan berubah.

    Salah satu sifat dari suatu logam yang penting untuk diketahui adalah sifat kekerasannya, karena banyak sifat-sifat lain yang berhubungan dengan kekerasan. Kekerasan sangat berhubungan erat dengan kekuatan oleh karena itu dalam membicarakan kekerasan pada suatu bahan dengan angka-angka sudah tercerminkan kekuatan-kekuatan bahan tersebut dengan proses perlakuan panas yang telah dilakukan pada bahan tesebut sehingga bahan menjadi lebih kuat dan keras.

    Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membandingkan sifat mampu keras baja karbon St 42, St 60, dan St 70 dengan jarak penyemprotan air dari nossel ( laju pendinginan ) pada temperatur 7500 C, 8000 C, 8500 C, 9000 C dan 9500 C.

    Penelitian ini dilakukan dengan menganggunakan baja karbon yakni St 42, St 60 dan St 70 yang merupakan jenis baja yang banyak digunakan pada industry manufaktur.

    Media pendingin yang digunakan adalah air dengan perlakuan panas pada temperatur yang diberikan antara lain 750 C, 800 C, 850 C, 900 C dan 950 C. Dalam pendinginan dilakukan dengan cepat dan menyemprot spesimen dari bawah tanpa membasahi sisi-sisinya, kemudian dilakukan pengujian kekerasan.

    Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan masukan pada masyarakat pemakai, mengenai sifat mampu keras pada baja St 42, St 60 dan St 70 dengan perlakuan panas pada temperatur 750C, 800C, 850C, 900C, dan 950C dengan pengujian kuens ujung jominy.

    TINJAUAN PUSTAKA

    Logam adalah unsur-unsur yang mempunyai sifat-sifat yang kuat, liat, keras, getas dan penghantar listrik atau panas. Karena sifat-sifat tersebut maka logam dipergunakan untuk berbagai macam keperluan sehingga kehidupan manusia kini tidak bisa lepas dari logam. Dalam berbagai bidang teknik, logam murni jarang dipergunakan, yang banyak dipakai adalah paduan-paduannya yaitu campuran antara dua unsur atau lebih logam dengan logam atau dengan metaloid.

    Sifat MekanikSifat-sifat mekanik dari logam adalah kelakuan dan ketahanan logam terhadap beban-beban

    terikat, puntiran, gesekan, tekanan, goresan, baik beban-beban statis atau dinamis pada temperatur biasa, temperatur tinggi atau temperatur di bawah nol. Setiap sifat mekanik dapat diuji dengan menggunakan peralatan mekanik dan dievaluasi untuk menentukan kegunaan logam atau perlakuan panas yang tepat untuk terapan tertentu. Sifat mekanik suatu logam meliputi kegetasan, keliatan, elestisitas, kekerasan, plastisitas, ketangguhan takik dan kekuatan.Kekerasan dapat didefenisikan sebagai ketahanan bahan (logam) terhadap penetrasi penekan. untuk mengetahui nilai kekerasan, Metode yang sering digunakan adalah metode Vickers, Brinnell den metode Rockwell.Kekuatan yaitu kemampuan untuk menahan perubahan bentuk atau ukuran apabila dikenakan gaya-gaya luar. Ada tiga jenis dasar tegangan yaitu Tegangan tarik, tegangan tekan ( bending test ) dan tegangan geser.

  • Kekuatan tarik merupakan salah satu sifat bahan yang dipergunakan untuk memperkirakan karakteristik bahan dalam perencanaan suatu konstruksi. Kekuatan tarik dapat ditentukan dengan pengujian tarik yang berbanding terbalik dengan luas penampang mula-mula.Elastisitas adalah kemampuan suatu logam untuk meregang pada bahan tertentu, kemudian kembali kebentuk dan ukuran semula pada waktu beban lepas. Batas elastisitas adalah beban terbesar yang dapat ditahan oleh material agar material dapat kembali kebentuk dan ukurannya semula. apabila beban dilepas. Batas elastisitas dapat dengan mudah ditentukan pada diagram tegangan regangan yaitu batas garis lurus grafik tegangan regangan seperti tampak pada gambar 1.

    ( Gambar 1) Diagram hubungan tegangan - regangan

    Dimana titik A adalah batas elastis yaitu daerah yang masih berlakunya Hukum Hook, titik B adalah tegangan tertinggi yang belum memberikan regangan plastis. Tegangan tersebut sering disebut tegangan Yielding (y). Titik D adalah tegangan tertinggi yang dapat diberikan sebagai tahanan atau reaksi terhadap beban dan titik E adalah titik patah.

    Sifat plastisitas suatu bahan untuk menunjukan suatu keadaan di mana material tersebut jika dibebankan terjadi deformasi yang tetap (permanen). Awal terjadinya deformasi di tandai dengan terjadinya pergeseran atom- atom atau molekul-molekul dalam material tersebut. Logam yang mengalami deformasi plastis mempunyai kekuatan yang tinggi akibat distorsi yang terjadi, sehingga atom-atom atau molekul-molekul semakin rapat.

    Kekuatan suatu material dinyatakan oleh modulus elastisitas yang disebut Modulus Young. Modulus Young menyatakan hubungan antara tegangan dan regangan yang terjadi setiap titik pada daerah elastis.

    Tegangan ( ) Modulus elastisitas (E) = (kg/mm ) Regangan ( )

    Ketangguhan takik (kekuatan benturan) adalah kemampuan suatu logam untuk tidak pecah atau retak karena gaya benturan apabila terdapat takik atau pengganda tegangan pada 1 logam tersebut. Takik atau tekukan pada suatu komponen akan menurunkan ketahanan kejutan logam komponen tersebut karena takik akan mengkonsentrasikan tegangan pada daerah yang sempit.

    Sifat FisikSifat fisik suatu bahan pada umumnya menyangkut karasteristik thermal, menyangkut daya hantar panas, muai panas, panas jenis. Dengan naiknya temperatur maka terjadi pergerakan elektron dalam atom yang dapat menimbulkan pemuaian.

  • Sifat TeknologiSifat teknologi suatu bahan didefenisikan sebagai kemampuan bahan tersebut untuk dibentuk. Sifat teknologi ini mencakup sifat mampu las, mampu tempa, mampu mesin dan sifat pengerjaan panas atau dingin.Menurut baja standar AISI, maka baja dikelompokkan menjadi beberapa bagian yaitu :

    1. Baja karbon rendah sekali ( Mild Steel ).2. Baja karbon rendah ( Low Carbon Steel )3. Baja karbon menengah ( Midle Carbon Steel ).4. Baja karbon tinggi ( High Carbon Steel ).

    Diagram fasa Fe C sangat bermanfaat untuk memahami dan menerangkan sifat dari logam. Diagram ini merupakan landasan untuk proses perlakuan panas pada kebanyakan jenis baja yang kita kenal. Pada diagram ini dapat dibedakan menjadi dua macam material teknik berdasarkan kandungan karbonnya. Untuk kadar karbon antara 0.008 2,0 persen disebut baja, sedangkan untuk tingkat kandungan karbonnya antara 2,0 6,67 persen disebut besi cor. Bila diperinci lagi maka baja dapat diklasifikasikan menjadi baja hypoeutectoid dengan kandungan karbon antara 0,008 0,83 persen, baja eutectoid dengan kandungan karbon adalah 0,83 2,0 persen.

    (Gambar 2). Diagram Fasa Fe - C

    Mampu Keras BajaMampu keras merujuk pada sifat baja, yang ditentukan dalam pengerasan akibat proses quench dari temperatur austenisasinya. Mampu keras tidak dikaitkan dengan kekerasan maksimum yang dapat dicapai oleh beberapa jenis baja. Kekerasan permukaan dari suatu komponen yang terbuat dari baja tergantung pada kadar karbon dan laju pendinginan, dalam hal pengerasan untuk memberikan harga kekerasan yang sama hasilnya dari suatu proses quench merupakan fungsi dari kemampu kerasan. Kemampu kerasan semata mata tergantung pada presentase unsur unsur paduan, besar butir austenit, temperatur austenisasi, lama pengerasan dan struktur mikro baja yang bersangkutan sebelum dikeraskan.

    Faktor seperti ukuran komponen, bentuk dan kondisi pengoperasiannya. Untuk komponen-komponen, mampu keras dari suatu komponen jaga tergantung pada beberapa komponen yang mengalami tegangan yang tinggi, terutama tegangan tarik, diperlukan kombinasi antara kekuatan dan ketangguhan yang baik, kondisi tersebut dapat dicapai melalui pengerasan martensit kemudian diikuti dengan proses temperatur yang sesuai.

  • Keke

    rasa

    n Rc

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

    Kekerasan Maksimum

    Martensit

    Ferit + Perlit

    Komposisi, % C

    Mengquench komponen seperti itu sehingga diperoleh martensit sekitar 80 persen yang dinilai memadai. Baja karbon digunakan untuk membuat produk yang memiliki penampang tingkat, dan juga diperlukan suatu baja yang memiliki mampu keras yang lebih baik, jika komponen yang terbuat dari baja hanya dibebani dengan bahan moderat (sedang) maka komponen tersebut cukup diquench sehingga menghasilkan martensit sekitar 50 persen.

    Perlu dibedakan antara pengertian kekerasan dan mampu keras (hardenability). Kekerasan adalah ukuran daripada daya tahan terhadap deformasi plastis, mampu keras adalah kemampuan bahan untuk dikeraskan

    Hubungan antara kekerasan dengan meningkatnya kadar karbon dalam baja. Kekerasan maksimum hanya dapat dicapai bila terbentuk martensit 100%. Baja yang dengan cepat bertransformasi dari austenit menjadi ferit dan kardiba mempunyai kemampu kerasan yang rendah karena dengan terjadinya transformasi pada suhu tinggi, martensit tidak terbentuk. Sebaliknya, baja dengan transformsi yang lambat dari austenit keferit dan kardiba mempunyai kemampukerasan yang lebih besar. Kekerasan mendekati maksimum dapat dicapai pada baja dengan kemampu kerasan yang tinggi dengan pencelupan sedang dan dibagian tengah baja dapat dicapai kekerasan yang tinggi meskipun laju pendinginan lebih lambat. Hal ini dapat dilihat pada gambar adalah tampak kekerasan maksimum akibat martensit dibandingkan dengan kekerasan yang ditimbulkan struktur mikro perlit. Untuk dapat mencapai kekerasan maksimum, harus dicegah terjadinya reaksi + kardiba selama pencelupan

    (Gambar 3). Hubungan antara kekerasan maksimum dan kadar karbon dalam baja karbon.

    Kurva mampu keras Bagi setiap jenis baja terdapat hubungan langsung dan konsisten antara kekerasan dan laju pendinginan. Selain itu landasan teori untuk analisa kuantitatif cukup rumit. Untunglah bahwa ada cara pengujian standar yang singkat, memungkinkan ahli teknik memperkirakan kekerasan penggunaan tertentu dan membandingkan kekerasan antara berbagai jenis baja.

    Pengujian KekerasanPada prinsipnya cara pengujian kekerasan Rockwell sama dengan cara pengujian kekerasan Brinell dan Vickers, tetapi ada perbedaan pada pengukuran jejak dan pembebanannya. Pada pengujian kekerasan Rockwell pengukuran langsung dilakukan oleh mesin, dan mesin langsung menunjukan angka kekerasan dari bahan yang diuji, cara ini lebih cepat dan akurat.Pada cara pengujian kekerasan Rockwell yang normal, mula mula permukaan logam yang diuji ditekan oleh indikator dengan gaya tekan 10 kg, beban awal ( Minor load Po ) sehingga ujung indikator menembus permukaan sedalam h ( lihat gambar 11 ) setelah itu penekanan diteruskan dengan memberikan beban utama ( Major load P ) setelah beberapa saat, kemudian

  • beban utama dilepas, hanya tinggal beban awal pada saat ini kedalaman penetrasi ujung indentor adalah h

    Gambar 4). Indentor pengujian Rockwell

    Keterangan Gambar :0 0 Posisi sebelum Indensasi1 1 Penetrasi pada saat beban awal P2 2 Penetrasi pada saat beban penuh3 3 Penetrasi pada saat beban utama dilepas

    METODE PENELITIANLangkah - langkah yang diambil dalam proses penelitian mampu keras baja St 42, St 60 dan St 70, dengan maksud untuk menganalisa sifat mampu keras baja tersebut terhadap laju pendinginan dengan suhu temperatur yang bervariasi pada pengujian Jominy. Adapun langkah langkahnya yaitu ;1. Penyiapan spesimen Penyiapan spesimen untuk masing masing pengujian adalah :

    A. Spesiman uji tarikSpesimen uji tarik dibuat dari spesimen yang belum mengalami perlakuan panas ( masih normal ). Ukuran spesimen yang dibuat berdasarkan Standar AISI seperti yang terlihat pada gambar 12.

    ( Gambar 5 ). Spesimen Pengujian Tarik

  • B. Spesimen uji kekerasanSpesimen uji kekerasan ini, pada kedua sisi akan digerinda sampai rata, agar kedua sisi tersebut dapat digunakan untuk mempermudah didalam pengujian kekerasan setelah spesimen tersebut mengalami perlakuan panas.

    2. Pengujian tarik.Pengujian tarik ini, dapat dilakukan sebelum perlakuan panas, tujuan dari pada pengujian tarik yaitu untuk mengetahui apakah baja yang digunakan dalam penelitian ini telah termasuk baja St 42, St 60 dan St 70

    3. Pemanasan spesimen uji kekerasan.Spesimen yang akan diuji kekerasannya, dipanaskan dalam tungku dengan temperatur 7500 C, 8000 C, 8500 C, 9000 C. dan 9500 CTujuan dari pada pemanasan tersebut adalah untuk menghasilkan austenisasi yang sempurna.

    4. Pendinginan Spesimen dengan Jominy Test.Spesimen setelah dipanaskan, dipindahkan dengan cepat dan ditempatkan pada tengah lingkaran jominy, dan disemprotkan dengan air dari bagian bawah spesimen tanpa membasahi sisi sisinya. Air yang ada dalam drum disemprotkan terus menerus sampai seluruh bagian spesimen itu dingin atau mencapai suhu kamar. Setelah spesimen itu dingin, permukaan yang datar diuji kekerasannya dikikir untuk menghilangkan dekaburasi pada spesimen. Hal ini dapat dilihat pada gambar 13.

    Keterangan Gambar : 1. Penyangga Spesimen2. Spesimen3. Nossel4. Katup5. Pipa6. Sambungan Pipa

    Gambar. 6. Spesimen dan Peralatan Jominy Test

    5. Pengujian Kekerasan dengan Rockwell Pengujian kekerasan dilakukan setelah spesimen mengalami perlakuan panas.

    Metode pengujian yang digunakan adalah Metode pengujian kekerasan Rockwell, dengan skala pada pengujian ini adalah skala C.

  • BAHAN

    PEMBUATAN SAMPEL UJI TARIK

    SAMPEL IIISt 42St 60St 70

    SAMPEL IISt 42St 60St 70

    SAMPEL IVSt 42St 60St 70

    SAMPEL VSt 42St 60St 70

    SAMPEL ISt 42St 60St 70

    PERLAKUAN PANAS

    TEMPERATUR750 0C

    TEMPERATUR800 0C

    TEMPERATUR850 0C

    TEMPERATUR900 0C

    TEMPERATUR950 0C

    PROSES PENDINGINANSECARA JOMINY

    PENGUJIAN KEKERASAN ROCKWELL SKALA C

    KESIMPULAN

    DATA HASIL DAN PEMBAHASAN

    UJI TARIK

    PEMBUATAN SAMPEL JOMINY TEST

    Gambar. 7. Diagram Alir Proses Penelitian

    HASIL PENELITIAN

  • 010

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

    Jarak dari ujung yang disemprot, (mm) ( Jarak Jominy )

    KEK

    ERA

    SAN

    HR

    C

    ST 42ST 60ST 70

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

    Jarak dari ujung yang disemprot, ( mm )( Jarak Jominy )

    KEK

    ERA

    SAN

    HR

    C

    ST 42ST 60ST 70

    Temp Pemanasan 750 0C Temp Pemanasan 800 0C

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

    Jarak dari ujung yang disemprot, ( mm )( Jarak Jominy )

    KEK

    ERA

    SAN

    HR

    C

    ST 42ST 60ST 70

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

    Jarak dari ujung yang disemprot, ( mm)( Jarak Jominy )

    KEK

    ERA

    SAN

    HR

    C

    ST 42ST 60ST 70

    Temp Pemanasan 850 0C Temp Pemanasan 900 0C

  • 010

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

    Jarak dari ujung yang disemprot, ( mm )( Jarak Jominy )

    KEK

    ERA

    SAN

    HR

    C

    ST 42ST 60ST 70

    Temp Pemanasan 950 0C

    PEMBAHASAN Setelah melakukan pemanasan, pendinginan dengan metode jominy test dan juga telah diuji

    mampuan kerasannya pada baja St 42, baja St 60 dan baja St 70 maka dapat digambarkan bahwa setiap spesimen baja St 42, baja St 60 dan baja St 70 memperoleh hasil nilai kekerasan yang berbeda beda Adapun pengujian kekerasan yang dilakukan pada setiap spesimen baja St 42, baja St 60 dan baja St 70 yang telah mengalami perlakuan panas dengan temperatur yang berbeda - bada antara lain pada temperatur 7500C, 8000C, 8500C, 9000C, dan 9500C.

    Hal ini dapat dilihat pada grafik hasil Pengujian Kekerasan yang pembahasannya sebagai berikut :

    Untuk temperatur 750 C. Pada baja St 42, diperoleh hasil nilai kekerasan tertingginya adalah 41,7 Rockwell (HRC), pada jarak 0 (mm) dan hasil nilai kekerasan terendah adalah 15,8 Rockwell (HRC),pada jarak 98 (mm). Sedangkankan distribusi kekerasannya pada jarak 0 ,10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 dan 90 mm adalah : 41,7 (HRC), 38,8 (HRC),35,2 (HRC), 32,2 (HRC), 28,2 (HRC), 24,2 (HRC), 21,9 (HRC), 20,1 (HRC), 18,7 (HRC), 16,9 (HRC). Perlu diperhatikan bahwa kecenderungan terjadi penurunan nilai kekerasan pada setia titik pengukuran mulai dari jatak 0 s/d 90 mm, terjadi pada 3(tiga) jenis baja maupun pada variasi temperature. Untuk Pada baja St 60, temperatur 750C yang telah diuji mampu kerasannya dapat diperoleh hasil nilai tertingginya adalah 54,9 Rockwell (HRC), pada jarak 0 (mm) dan hasil nilai kekerasan terendah adalah 27,7 Rockwell (HRC), pada jarak 98 (mm). Sedangkankan distribusi kekerasannya pada jarak 0 ,10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 dan 90 mm adalah = 54,9 (HRC), 51,8 (HRC), 49,9 (HRC), 47,9 (HRC), 45,5 (HRC), 43,5 (HRC), 40,0 (HRC ), 36,9 (HRC), 33,1 (HRC), dan 29,5 (HRC).

  • Demikian pula Pada baja St 70, diperoleh hasil nilai kekerasan tertingginya adalah 67,1 Rockwell (HRC), pada jarak 0 (mm) dan hasil nilai kekerasan terendah adalah 40,0 Rockwell (HRC), pada jarak 98 (mm). Sedangkankan distribusi kekerasannya pada jarak 0 ,10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 dan 90 mm adalah = 67,1 (HRC), 63,2 (HRC), 61,0 (HRC), 58,1 (HRC), 56,1 (HRC), 54,1 (HRC), 51,4 (HRC , 48,6 (HRC), 45,8 (HRC), 42,0 (HRC).

    Hal yang sama terjadi pada temperatur 800 s/d 950 C dimana distribusi temperature juga mengalami penurunan nilai kekerasan mulai dari jarak 10 s/d 90 mm.sebagai contoh

    Untuk temperatur 950 C. Pada baja St 42 , temperatur 950 C yang telah diuji mampu kerasannya dapat diperoleh

    hasil nilai kekerasan tertingginya adalah 59,3 Rockwell (HRC), pada jarak 0 (mm) dan hasil nilai kekerasan terendah adalah 39,6 Rockwell (HRC), pada jarak 98 (mm). Sedangkankan distribusi kekerasannya pada jarak 0 ,10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 dan 90 mm adalah = 59,3 (HRC), 57,8 (HRC), 55,2 (HRC), 52,0 (HRC), 50,5 (HRC), 48,3 (HRC), 46,0 (HRC), 44,9 (HRC), 43,1 (HRC), 40,1 (HRC).

    Pada baja St 60, temperatur 950 C yang telah diuji mampu kerasannya dapat diperoleh hasil nilai kekerasan tertingginya adalah 75,1 Rockwell (HRC), pada jarak 0 (mm) dan hasil nilai kekerasan terendah adalah 53,1 Rockwell (HRC), pada jarak 98 (mm). Sedangkankan distribusi kekerasannya pada jarak 0 ,10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 dan 90 mm adalah = 75,1 (HRC), 74,7 (HRC), 72,7 (HRC), 69,5 (HRC), 66,1 (HRC), 63,0 (HRC), 60,0 (HRC), 56,9 (HRC), 54,9 (HRC), 53,8 (HRC). Pada baja St 70, temperatur 950 C yang telah diuji mampu kerasannya dapat diperoleh hasil nilai kekerasan tertingginya adalah 80,5 Rockwell (HRC), pada jarak 0 (mm) dan hasil nilai kekerasan terendah adalah 60,0 Rockwell (HRC), pada jarak 98 (mm). Sedangkankan distribusi kekerasannya pada jarak 0 ,10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 dan 90 mm adalah = 80,5 (HRC),79,5 (HRC), 77,5 (HRC), 74,5 (HRC), 72,7 (HRC), 70,5 (HRC), 68,2 (HRC), 66,1 (HRC), 64,4 (HRC), 62,5 (HRC).

    Analisa hasil pengujian kekerasan secara umum.Dari grafik hubungan antara kekerasan dengan jarak dari ujung yang disemprot secara

    umum dapat di analisa bahwa semakin dekat dengan ujung spesimen yang disemprot maka kekerasannya semakin tinggi, hal ini terjadi karena proses pendinginannya yang cepat.

    Distribusi kekerasan pada grafik hubungan antara kekerasan dengan jarak dari ujung yang disemprot pada temperatur 9000C yaitu dari hasil pengujian kekerasan baja karbon St 70 dari titik 0 60 distribusi kekerasannya merata kemudian pada titik 60 98 menurun lebih besar.Hal ini menunjukkan bahwa St 70 mempunyai sifat mampu keras yang lebih baik dibanding St 60 dan St 42.

    KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan pada semua spesimen uji di ambil kesimpulan sebagai berikut :1. Pada pengujian kekerasan menunjukkan bahwa material dengan pemanasan pada temperatur

    yang bervariasi menghasilkan nilai kekerasan yang berbeda pula.2. Kekerasan yang paling dekat dengan ujung spesimen yang disemprot akan menghasilkan

    nilai kekerasan tertinggi, karena pendinginannya paling cepat.3. Dari tiga jenis baja yang diuji, maka baja st 70 mempunyai sifat mampu keras yang lebih

    baik.

  • DAFTAR PUSTAKA

    1. Amstead, B. H, 1985. TEKNOLOGI MEKANIK,Diterjemahkan oleh Djaories S,edisi ke tujuh, Erlangga, Jakarta.

    2. Avner, S. H, 1984. INTRODUCTION TO PHYSICAL METALLURGY. Mc Graww Hill, Kogakusha L. D. Tokyo.

    3. Callister JR, Willian D, 1985. MATERIAL SCIENCE AND ENGINEERING, John Willey dan Sone, New York.

    4. Davis, H. E; Trosell, G. E; Houck, F. W. THE TESTING OF ENGINEERING MATERIALS, Fourth Edition, Mc. Graww Hill, book company.

    5. Pollack, W. H, MATERIAL SCINCE AND METALLURGY, Third Edition, New York.6. Schonmetz, Alois, 1985. PENGETAHUAN BAHAN DALAM PENGERJAAN LOGAM,

    Diterjemahkan oleh Hardjpamekas, Angkasa, Bandung.7. Smith, William, 1985. PRINCIPLES OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING,

    Mc. Graww Hill, International Edition.8. Speich, G. R, 1984. FORMATION OF AUSTENITE DURING ICA, Metallurgycal

    Transaction.9. Suardi, Amin; Adnyana, D. N, 1989. PENGETAHUAN LOGAM UPT LUK, BPPT,

    Serpong.10. Suardi, Tata, 1985. PENGETAHUAN BAHAN TEKNIK, PT. Pradnya paramita, Jakarta.11. Tehlning, K E, 1975. STEEL AND HEAT THREATMENT, Bofors Hand Book,

    Butterworths.12. Vlack, L. V, 1984. ILMU DAN TEKNOLOGI BAHAN, Diterjemahkan oleh Djaprie S,

    Erlangga, Jakarta.