Laporan Praktek Cold Rolling Kelompok 1

of 23 /23
LAPORAN PRAKTIKUM KARAKTERISASI HASIL PENGEROLAN Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Teknik Pembentukan 2 pada semester V Program Studi D3 Teknik Mesin, Jurusan Teknik Mesin Oleh : Kelompok 1 Kelas 3 MP Anggota : Andika Rizky Prasojo Anggi Setya Nugraha Anwar Suwardi Gilang Prastawa Hafid Lukman Firmansyah Reza Kurniawan Rizky Mifftahudin Stevie Larry N Shendy Febriansyah Agus Trendi Ahmad Septianto Ari Rahmat Dadan Andrian Dery Heriana

Embed Size (px)

description

aaaaa

Transcript of Laporan Praktek Cold Rolling Kelompok 1

LAPORAN PRAKTIKUM KARAKTERISASI HASIL PENGEROLANLaporan ini disusun untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Teknik Pembentukan 2 pada semester V Program Studi D3 Teknik Mesin, Jurusan Teknik Mesin

Oleh : Kelompok 1Kelas 3 MPAnggota :Andika Rizky PrasojoAnggi Setya NugrahaAnwar SuwardiGilang PrastawaHafidLukman FirmansyahReza KurniawanRizky MifftahudinStevie Larry NShendy Febriansyah Agus TrendiAhmad SeptiantoAri RahmatDadan AndrianDery Heriana

POLITEKNIK NEGERI BANDUNGTAHUN 2014BAB IPENDAHULUAN

A. Tujuan Praktikum1. Mengaetahui nilai kekuatan luluh (yield strength) dan kekutan tarik (ultimate strength) dan elongation dari specimen annealed dengan proses uji tarik.2. Mengaetahui nilai kekerasan specimen annealed, reduksi pengerolan 10% dan reduksi pengerolan 30% melalui proses uji keras metode vickers. 3. Mengetahui pengaruh derajat deformasi plastis terhadap sifat mekanik material hasil pengerolan melalui proses uji tarik dan uji keras.

B. Petunjuk K31. Jas Laboratorium2. Sepatu kerja3. Wajib mengikuti prosedur petunjuk K3 yang berlaku di laboratorium

BAB IILANDASAN TEORI

A. Pengerolan (Rolling)Pengerolan adalah proses pengubahan bentuk logam secara plastis dengan melewatkan nya di antara rol. Pada pengubahan bentuk logam di antara rol-rol, benda kerja dikenai tegangan kompresi yang tinggi yang berasal dari gerakan jepit rol dan tegangan geser permukaan sebgai akibat gesekan antara rol dan logam. Pembentukan awal ingot menjadi balok-balok kasar dan billet biasanya dilakukan dengan pengerolan panas menjadi pelat, lembaran batang, balok, pipa, rel, atau bentuk-bentuk struktur. Pengerolan dingin menghasilkan lembaran strip dan lembaran tipis. Tujuan pengerolan panas atau dingin secara umum adalah memperkecil tebal logam dan biasanya dengan penurunan tebal terjadi pertambahan lebar sehingga mengakibatkan pertambahan panjang.

Ada dua metode yang dilakuakn pada proses pengerolalan berdasarkan temperature proses pengerjaan, yakni roll panas dan roll dingin. Dapat dilihat pada bagan berikut :Dilakukan diatas temperature rekristalisasi.

Keuntungan :Gaya deformasi yang diperlukan untuk proses pengerolan relative lebih kecil, bebas dari tegangan sisa, dan sifat-sifatnya lebih homogen.

Kerugian :Permukaan relative lebih kasar disbanding pengerollan dingin, keakuratan dimensi hasil pengerollan lebih kecil, terjadi oksidasi pada permukaan pengerollan.

ROLLINGHOT ROLLINGCOLD ROLLINGDilakukan dibawah temperature rekristalisasi bahkan di temperature ruangan.Keuntungan :Permukaan relative lebih halus di banding pengerollan panas, keakuratan dimensi hasil pengerollan lebih baik.Kerugian :Gaya deformasi yang diperlukan untuk proses pengerolan relative lebih besar, terjadi perubahan sifat mekanis yang signifikan

Material yang digunakan untuk proses pengerollan akan mengalami deformasi dan bentuk yang pada awalnya bentuk butir sama atau seragam (equaxial) menjadi bentuk butir yang memanjang (elongation).

Semakin besar mampu bentuk dari material akan semakin besar pula jumlah pengerjaan dengan proses rolling yang bisa dilakukan. Material yang digunakan untuk prosses rolling akan lebih mudah pengerjaannya bila menggunakan logam murni, karena logam yang sudah menggunakan unsur paduan akan memiliki sifat mekanik (salah satunya kekerasan) yang lebih tinggi.Semakin kecil reduksi hasil pengerollan yang didapat akan semakin baik, sehingga pengerollan dengan nilai reduksi kecil dilakukan diakhir untuk mendapatkan hasil yang baik, atau dilakukan sebagai langkah finishing. Setiap material memiliki kemampuan yang berbeda dalam menerima jumlah reduksi, pada umumnya berkisar dari 50%-90%. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi proses pengerollan adalah sebagai berikut :1. Dimater roll.2. Sifat mekanik dari material..3. Besar bidang gesek antara roll dengan benda kerja.4. Adanya tegangan tarik.Menghitung persentase reduksi:

Dimana: hi = tebal awal saat masuk rolling machinehf = tebal akhir saat keluar rolling machineB. Uji TarikPengujian tarik dilakuakn dengan tujuan mendapatkan beberapa data sifat dan keadaan suatu logam. Uji tarik dilakuakan dengan cara penambahan bebean secara continue hingga material yang diuji mengalami perpanjangan dan pada akhirnya akan putus.Dari uji tarik kita bisa mengetahui beberapa sifat spesimen uji tarik diantaranya adalah tegangan tarik maksimum, tegangan luluh, perpanjangan, konstanta material (K) dan faktor pengerasan regang (n).Untuk mengetahui sifat-sifat tersebut kita memerlukan kurva tegangan dan regangan teknis. Karena itu kita harus menghitung tegangan dan regangan dari data beban dan pertambahan panjang yang kita dapatkan dari hasil pengujian.Stress (tegangan): = F/A0 F: gaya tarikan, A0: luas penampang awalStrain (regangan): = L/L0 L: pertambahan panjang, L0: panjang awal

Jika hasil uji tarik tidak memiliki daerah linier dan landing yang jelas, tegangan luluh biasanya didefinisikan sebagai tegangan yang menghasilkan regangan permanen sebesar 0.2%, regangan ini disebut offset-strain.

Untuk menghitung perpanjangan (elongation) dapat menggunakan rumus berikut ini : x 100%L1 = panjang ukur setelah patahL0 = panjang ukur sebelum patahC. Uji Keras Vickers (Hard Vickers)Di dalam aplikasi manufaktur, material dilakukan pengujian dengan dua pertimbangan yaitu untuk mengetahui karakteristik suatu material baru dan melihat mutu untuk memastikan suatu material memiliki spesifikasi kualitas tertentu.Pengujian kekerasan dengan metode Vickers bertujuan menentukan kekerasan suatu material dalam yaitu daya tahan material terhadap indentor intan yang cukup kecil dan mempunyai bentuk geometri berbentuk pyramid. Beban yang dikenakan juga jauh lebih kecil dibanding dengan pengujian rockwell dan brinel yaitu antara 1 sampai 1000 gram.

Angka kekerasan Vickers (HV) didefinisikan sebagai hasil bagi (koefisien) dari beban uji (F) dengan luas permukaan bekas luka tekan (injakan) dari indentor(diagonalnya) (A) yang dikalikan dengan sin (136/2). VHN dapat ditentukan dari persamaan berikut :

Dengan :P = beban yang digunakan (kg)D = panjang diagonal rata- rataa (mm) = sudut antara permukaan intan yang berhadapan = 1360

Hal hal yang menghalangi keuntungan pemakaian metode vickers adalah :1. Uji ini tidak dapat digunakan untuk pengujian rutin karena pengujian ini sangat lamban.2. Memerlukan persiapan permukaan benda uji.3. Terdapat pengaruh kesalahan manusia yang besar pada penentuan panjang diagonalnya.

D. Alat dan bahan yang digunakanUntuk uji tarik alat dan bahan yang digunakan adalah sebagai berikut:1. Spesimen standard uji tarik dari hasil pengerolan dengan orientasi 0 terhadap rolling direction (annealed, reduksi 10% dan reduksi 30%).2. Mesin uji tarik.Untuk uji keras alat dan bahan yang digunakan adalah sebagai berikut:1. Alat press mountinng2. Mesin gerinda putar3. Gergaji tangan4. Mesin Poles.5. Alat pengering specimen.6. Ampelas ukuran 100-2000.7. Serbuk bakelite.8. Alat uji keras mikro hardness.E. Langkah kerjaLangkah-langkah untuk uji tarik:1. Siapkan specimen hasil pengerollan annealed, reduksi 10% dan reduksi 30% dengan orientasi 0 terhadap arah pengerolan.2. Ukur specimen terlebih dahulu untu mengambil data parameter yang dibutuhkan.3. Hidupkan computer.4. Buka software uji tarik.5. Hidupkan mesin uji tarik.6. Klik Lanjutkan.7. Klik Pengujian.8. Setting nol pada pencekam specimen dimesin uji tarik.9. Ampelas terlebih dahulu specimen dengan arah menyilang agar saat dicekam tidak terjadi slip. 10. Pasang specimen pada rahang pencekam lalu cekam specimen dan pastikan tidak slip.11. Isi parameter specimen hasil pengukuran kedalam software.12. Klik Start.13. Putar tombol load pada mesin sampai angka 3.14. Perhatikan proses penarikan sampai specimen putus, setelah specimen putus langsung putar tombol load ke angka 0.15. Keluarkan specimen pada mesin uji tarik.16. Ambil data hasil uju tarik pada computer.

Langkah-langkah uji keras mikro hardness:1. Siapkan specimen untuk uji keras dengan orientasi 0 terhadap arah pengerolan.2. Mounting setiap spesiment.3. Haluskan permukaan specimen yang akan di uji keras menggunakan ampelas secara bertahap untuk menghilangkan goresan.4. Setelah digerinda, lanjutkan ke proses poles agar permukaan dari specimen lebih nersih dari goresan.5. Lakukan proses pengujian keras menggunakan alat uji keras mikro hardness dengan setiap specimen diuji di sembilan titik.

BAB IIIDATA HASIL PENUJIAN DAN PEMBAHASAN

A. Data Uji TarikDari hasil uji tarik, pengolahan data dan perhitungan yang telah dilakukan, kami mendapatkan data sebagai berikut:1. Data Awal Spesimena. Data awal specimen F (annealed)Kode Spesimen% ReduksiOrientasiPanjang UkurLebarTebalA0Panjang Setelah Patah (mm)

T0025.006318.0040.19

b. Data awal specimen L (reduksi 10%)Kode Spesimen% ReduksiOrientasiPanjang UkurLebarTebalA0Panjang Setelah Patah (mm)

A10025.0062.5515.5634.27

c. Data awal specimen X (reduksi 30%)Kode Spesimen% ReduksiOrientasiPanjang UkurLebarTebalA0Panjang Setelah Patah (mm)

X309025.006.102.1513.1228.96

2. Kurva Tegangan dan Regangan dari hasil pengujian:

3. Beberapa sifat mekanik specimen yang didapatkan dari hasil pengujian:a. Spesimen F (annealed) Tegangan tarik maksimum (u) = 37,4 Kg/mm2 Tegangan luluh (y) = 16.17 Kg/mm2 Strain hardening factor (n) = 0.84 Konstanta material (K) = 1018.41 Elongation = x 100% = 64.4%

b. Spesimen L (reduksi 10%) Tegangan tarik maksimum (u) = 44.39 Kg/mm2 Tegangan luluh (y) = 22.82 Kg/mm2 Strain hardening factor (n) = 0.53 Konstanta material (K) = 1073.09 Elongation = x 100% = 40.6%c. Spesimen X (reduksi 30%) Tegangan tarik maksimum (u) = 50.13 Kg/mm2 Tegangan luluh (y) = 37.85 Kg/mm2 Strain hardening factor (n) = 0.21 Konstanta material (K) = 840.87 Elongation = x 100% = 20.8%B. Data Uji Keras VickersDari uji keras yang kami lakukan terhadap specimen annealed, reduksi 10% dan reduksi 30% di dapat data sebagai berikut. :ANNEALED(HV)RED10%(HV)RED 30%(HV)

215.70312.43325.00

226.83320.73327.93

220.77306.10329.73

DATA UJI VICKERS

Dari data diatas dapat kita ketahui bahawa specimen yang meiliki kekerasan paling tinggi adalah specimen dengan reduksi 30%, sedangkan yang memiliki kekerasan paling rendah adalah specimen annealed. Specimen dengan reduksi 30% memiliki kekerasan paling tinggi disebabkan pada saat proses pengerollan logam mengalami deformasi yang cukup besar, sehingga butir-butir dar logam tersebut memadat karena adanya tekanan dari rol. Selain itu bentuk dari butiran yang sebelum di roll butirannya seragam setelah diroll menjadi menjang sehingga kekerasannya pun meningkat.Dengan pengerollan yang dilakuakn sifat mekanik dari material khususnya kekerasan akan meningkat dan menjadi lebih getas. Sehingga dapa di simpulkan bahwa semakin besar persentase reduksi akan semakin tinggi kekerasan dari logam tersebut.

BAB IVKESIMPULAN

Semakin tinggi persentase reduksi, akan semakin tinggi kekerasan dan kekuatan tarik dari material tersebut. Atau persentase reduksi berbanding lurus dengan sifat mekanik dari material tersebut khususnya kekerasan dan kekuatan tarik (ultimate strength). Namun pada uji tarik untuk specimen annealed dari grafik tegangan dan regangan Nampak melebihi specimen reduksi 10% dan 30%, tetapi pada hasil uji keras specimen annealed kekerasannya yang paling rendah diantara ketiga specimen yang di uji.

11