PENGARUH PREHEATING PADA CETAKAN PERMANEN …eprints.ums.ac.id/52038/11/NASKAH PUBLIKASIdwi.pdf ·...

19
PENGARUH PREHEATING PADA CETAKAN PERMANEN TERHADAP DISTRIBUSI KEKERASAN GRINDING CYL DENGAN MATERIAL BESI COR KELABU Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Oleh : : DWI SYAIKHU MARTHA DINATA D20012 0052 PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2017

Transcript of PENGARUH PREHEATING PADA CETAKAN PERMANEN …eprints.ums.ac.id/52038/11/NASKAH PUBLIKASIdwi.pdf ·...

Page 1: PENGARUH PREHEATING PADA CETAKAN PERMANEN …eprints.ums.ac.id/52038/11/NASKAH PUBLIKASIdwi.pdf · 2017. 4. 20. · Pada hasil uji komposisi kimia terdapat 20 unsur kimia dangan kadar

i

PENGARUH PREHEATING PADA CETAKAN PERMANEN

TERHADAP DISTRIBUSI KEKERASAN GRINDING CYL

DENGAN MATERIAL BESI COR KELABU

Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I

pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Oleh :

: DWI SYAIKHU MARTHA DINATA

D20012 0052

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2017

Page 2: PENGARUH PREHEATING PADA CETAKAN PERMANEN …eprints.ums.ac.id/52038/11/NASKAH PUBLIKASIdwi.pdf · 2017. 4. 20. · Pada hasil uji komposisi kimia terdapat 20 unsur kimia dangan kadar

i

HALAMAN PERSETUJUAN

PENGARUH PREHEATING PADA CETAKAN PERMANEN

TERHADAP DISTRIBUSI KEKERASAN GRINDING CYL

DENGAN MATERIAL BESI COR KELABU

PUBLIKASI ILMIAH

Oleh:

DWI SYAIKHU MARTHA DINATA

D 200 12 0052

Telah diperiksa dan disetujui untuk diuji oleh:

Dosen Pembimbing

Agus Yulianto, ST, MT.

Page 3: PENGARUH PREHEATING PADA CETAKAN PERMANEN …eprints.ums.ac.id/52038/11/NASKAH PUBLIKASIdwi.pdf · 2017. 4. 20. · Pada hasil uji komposisi kimia terdapat 20 unsur kimia dangan kadar

ii

HALAMAN PENGESAHAN

PENGARUH PREHEATING PADA CETAKAN PERMANEN

TERHADAP DISTRIBUSI KEKERASAN GRINDING CYL

DENGAN MATERIAL BESI COR KELABU

Oleh:

DWI SYAIKHU MARTHA DINATA

D 200 12 0052

Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji

Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Pada hari sabtu, 12 April 2017

Dan dinyatakan telah memenuhi syarat

Dewan Penguji:

1. Agus Yulianto, ST, MT. (...................)

(Ketua Dewan Penguji)

2. Ir. Bibit Sugito, MT. (...................)

(Anggota I Dewan Penguji)

3. Ir. Ngafwan, MT. (...................)

(Anggota II Dewan Penguji)

Dekan,

Ir. Sri Sunarjono, MT., Ph.D

NIK. 682

Page 4: PENGARUH PREHEATING PADA CETAKAN PERMANEN …eprints.ums.ac.id/52038/11/NASKAH PUBLIKASIdwi.pdf · 2017. 4. 20. · Pada hasil uji komposisi kimia terdapat 20 unsur kimia dangan kadar

iii

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa publikasi ilmiah ini tidak terdapat

karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan disuatu

perguruan tinggi dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau

pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan orang lain, kecuali secara tertulis

diacu dalam naskah dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Apabila kelak terbukti ada ketidakbenaran dalam pernyataan saya diatas

maka akan saya pertanggung jawabkan sepenuhnya.

Surakarta, 18 April 2017

Penulis

Dwi Syaikhu Martha Dinata

D 200 12 0052

Page 5: PENGARUH PREHEATING PADA CETAKAN PERMANEN …eprints.ums.ac.id/52038/11/NASKAH PUBLIKASIdwi.pdf · 2017. 4. 20. · Pada hasil uji komposisi kimia terdapat 20 unsur kimia dangan kadar

1

PENGARUH PREHEATING PADA CETAKAN PERMANEN

TERHADAP DISTRIBUSI KEKERASAN GRINDING CYL

DENGAN MATERIAL BESI COR KELABU

ABSTRAK

Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui pengaruh preheating pada

cetakan permanen besi cor ductile pada suhu 4000C terhadap sifat fisis dan

mekanis besi cor kelabu. Pembekuan besi cor kelabu ini dipantau dengan ce

meter dan setelah mengeras akan mengalami beberapa pengujian logam, antara

lain: uji kekerasan, uji metalografi dan uji komposisi kimia. Penelitian ini

menggunakan material besi cor kelabu. Dari spesimen besi cor kelabu ini akan

ditentukan 16 titik uji untuk mengetahui sifat fisis dan mekanis dibeberapa titik

yang telah ditentukan. Pengujian komposisi kimia menggunakan standar JIS.

Hasil pengujian menunjukkan pengaruh preheating dengan suhu 4000C

pada cetakan permanen besi cor ductile dengan material besi cor kelabu. Hasil

uji struktur mikro bagian spesimen yang di uji kekerasan terlihat grafit dan

sementit dan hasil uji kekerasan spesimen pada bagian A= 82.54, 90.15, 91.27,

87.60 dan 86.09 HRB. B=86.60, 90.44, 90.03, 88.77 dan 88.60 HRB. C=92.07,

96.20, 96.66, 88.38 dan 90.83 HRB. dan D= 96.12, 92.85, 92.28, 93.81 dan 94.50

HRB. Sehingga harga kekerasan tertinggi yaitu pada bagian C3 sebesar 96,66

HRB, sedangkan harga kekerasan terendah yaitu pada bagian A1 sebesar 82,54

HRB. Pada hasil pengujian peleburan logam menggunakan CE meter diperoleh

temperatur awal 1260.30C, temperatur liquid 1121.3

0C, temperatur solid

1118.70C sehingga di peroleh nilai CEL=4,47% ; C=3,98% ; dan SI=1,86% di

mana besi mulai padat namun masih berwarna merah hingga temperatur 1060°C

dan mengeras dalam waktu 180 detik, sedangkan hasil uji komposisi kimia dalam

bentuk solid atau padat antara lain : Fe 93,26% ; C 3,06% ; Si 1,80% dan

unsure lainnya di bawah 1%. Pada hasil uji komposisi kimia terdapat 20 unsur

kimia dangan kadar yang berbeda dan pengamatan struktur mikro di temukan

struktur grafit dan sementit. Dari hasil pengujian tersebut bisa diketahui bahwa

material yang terbentuk adalah besi cor kelabu FC 150 dengan standar JIS.

Kata kunci :besi cor kelabu FC150, kekerasan, ce meter, komposisi kimia.

PENGARUH PREHEATING PADA CETAKAN PERMANEN

TERHADAP DISTRIBUSI KEKERASAN GRINDING CYL

DENGAN MATERIAL BESI COR KELABU

ABSTRACK

The purpose of this research is to know the influence of preheating on

permanent mold cast iron ductile temperature physical properties of 4000C

against mechanicaland grey cast iron. The freezing gray cast iron is monitored

with CE and hardened after going throuht some test of metal, among other:

metalografi test, hardness and chemical composition test. The research of using

grey cast iron material. Of specimens this grey cast iron to be determined 4-

Page 6: PENGARUH PREHEATING PADA CETAKAN PERMANEN …eprints.ums.ac.id/52038/11/NASKAH PUBLIKASIdwi.pdf · 2017. 4. 20. · Pada hasil uji komposisi kimia terdapat 20 unsur kimia dangan kadar

2

point test to find out the physical and mechanical properties in some

predetermined point. Testing chemical composition using standard JIS.

The test result show the influence of preheating with temperature 400oC

on permanent mold cast iron ductile cast iron grey material. Test result of

specimen that are part of microstructure in hardness test visible graphite and

sementite and hardness test results of specimens at the A= 101,09, 90,15, 91,27,

87,60 and 86,09 HRB. B= 86,60, 90,44, 90,03, 92,97 and 88,60 HRB. C= 92.07,

96.20, 96.66, 88.38 and 90.83 HRB. and D= 102. 58, 92.85, 92.28, 93.81 and

94.50 HRB, and price the highest hardness in C3 of 96,66 HRB, while the lowest

rates of hardness in parts of the A1 of 82,54 HRB. On the results of testing metal

foundries use CE metres obtained initial temperature of 1260.30C, 1121.3

0C,

liquid temperature the temperature of the solid 1118.70C so that’s earned value

CEL = 4,47%, C = 3,98%, and Si = 1,86% where the iron starts but still solid red

until the temperature of 10600C and harden within 180 seconds, while the

chemical composition test results in the form of solid or solid follows: 93,26% Fe,

C 3,06%, Si 1,80% and other elements of under 1%. On the results of the test

chemical composition there are 20 chemical elements with different levels and

observation of microstructure discover the structure of graphite and cementite.

From thr results of these tests can noted that is formed is a grey cast iron FC 150

with JIS Standards.

Keyword : grey cast iron FC150, violence, ce meters, chemical composition.

1. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Dengan semakin majunya teknologi sekarang ini, tuntutan manusia dalam

bidang industri semakin besar. kebutuhan akan material besi dalam bentuk

baja dan besi cor juga sangat besar. Industri pengecoran logam merupakan

industri hulu dan industri yang menjadi tumpuan bagi industri barang modal

khususnya industri komponen. Proses pengecoran adalah proses terbentuknya

logam dengan cara mencairkan padat dalam tungku dengan temperatur tinggi,

kemudian menuangkan logam cair ke dalam cetakan dan dibiarkan membeku.

Dalam proses pengecoran logam terdapat beberapa macam cetakan yang

digunakan. Cetakan tersebut antara lain adalah cetakan permanen dan cetakan

tidak permanen. Cetakan permanen biasa terbuat dari baja yang memiliki titik

lebur lebih tinggi dari material besi cor yang dituangkan. Pengunaan cetakan

permanen biasanya bertujuan untuk pembuatan dengan skala besar dalam

dunia industri.

Page 7: PENGARUH PREHEATING PADA CETAKAN PERMANEN …eprints.ums.ac.id/52038/11/NASKAH PUBLIKASIdwi.pdf · 2017. 4. 20. · Pada hasil uji komposisi kimia terdapat 20 unsur kimia dangan kadar

3

Cetakan permanen yang digunakan harus melalui proses preheating

sebelum dituang besi cor cair dalam rongga cetakan tersebut. Preheating

disini yang dimaksud adalah pemanasan cetakan permanen dari logam ferro

untuk menaikkan suhu cetakan. Selisih temperatur besi cor cair yang dituang

dengan cetakan akan menimbulkan ledakan jika terlalu jauh. Maka diperlukan

penelitian tentang preheating yang aman dan karakter logam yang dihasilkan

pada temperatur preheating tertentu. Untuk itu sangat diperlukan penelitian

yang terkait dengan preheating cetakan permanen khususnnya untuk material

besi cor ductile.

1.2. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Mengetahui pengaruh preheating pada cetakan permanen besi cor

ductile pada temperatur tertentu.

2. Mengetahui komposisi kimia pada saat cair dan laju pendinginan besi

cor kelabu pada cetakan permanen.

3. Mengetahui sifat fisis dan mekanis besi cor kelabu hasil preheating

pada beberapa titik yang ditentukan.

1.4 Batasan Masalah

Berdasarkan latar belakang dan perumusan masalah diatas, penelitian ini

berkonsentrasi pada :

1. Material yang dipakai adalah besi cor di PT. Bonjor Jaya Klaten.

2. Preheating cetakan permanen besi cor ductile pada temperatur 4000C.

3. Pengujian sifat fisis dan mekanis dari spesimen yang di uji.

2. METODE PENELITIAN

2.1. Alat dan Bahan

Alat pengecoran : Tanur induksi, Cetakan permanen FCD, frame, pyrometer

laser, ladle,

Alat bantu : Tang penjepit, kamera DSLR, pukul besi, sekop, dll.

Page 8: PENGARUH PREHEATING PADA CETAKAN PERMANEN …eprints.ums.ac.id/52038/11/NASKAH PUBLIKASIdwi.pdf · 2017. 4. 20. · Pada hasil uji komposisi kimia terdapat 20 unsur kimia dangan kadar

4

Alat uji : Uji komposisi spectrometer, uji kekerasan rockwell,

Mikroskop optik olympus metallurgical tester, CE meter.

Bahan penelitian : arang, solar, karbon, Cairan besi siap tuang di PT.Bonjor

Jaya Klaten, resin, katalis.

2.2. Diagram Alir Penelitian

Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

2.3. Tahapan Penelitian

a. Proses pencairan logam dilakukan di dalam tungku induksi pencairan

logam.

b. Sebelum penuangan pada cetakan, molding disiapkan untuk proses

pemanasan (preheating). Setelah itu dilakukan proses pelapisan

MULAI

Studi literatur

Persiapan alat dan bahan

Pemanasan cetakan 400oC

Penuangan besi cor dalam cetakan

Melting besi cor

CE Meter Solidifikasi besi cor kelabu

Preparasi spesimen

Pengujian komposisi Pengujian kekerasan Pengujian struktur

Hasil dan kesimpulan

Analisa data

SELESAI

Penuangan ladle

Page 9: PENGARUH PREHEATING PADA CETAKAN PERMANEN …eprints.ums.ac.id/52038/11/NASKAH PUBLIKASIdwi.pdf · 2017. 4. 20. · Pada hasil uji komposisi kimia terdapat 20 unsur kimia dangan kadar

5

karbon pada cetakan dengan menggunakan karbon yang dicampur

solar.

c. Melakukan proses penuangan besi cor cair ke dalam cetakan

permanen.

d. Proses pelepasan produk (coran) dari cetakan.

e. Proses pendinginan udara bebas.

f. Setelah coran dingin dilakukan pemotongan dengan alat wire cut di

Politeknik ATMI Surakarta, pemilihan pemotongan dengan wire cut

bertujuan struktur kimia pada spesimen tidak berubah dan

menghasilkan potongan yang rapi. Selanjutnya potongan hasil coran

dimounting untuk proses pengujian.

g. Kemudian melakukan proses pengujian kekerasan menggunakan alat

uji kekerasan Rockwell, pengujian komposisi kimia dan pengujian

struktur mikro.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1. Hasil Penelitian Uji CE Meter

Gambar 2. Grafik Hasil Uji CE Meter

Dari grafik CE Meter diatas menunjukkan proses solidifikasi dimana

temperatur 1260.30C saat proses tapping awal dituang dalam cetakan terjadi

penurunan temperatur, pada temperatur liquid 1121.30C bentuknya masih cair

sampai temperatur solid 1118.70C sehingga diperoleh nilai CEL=4,47% ;

C=3,98% ; Si=1,86% dimana besi mulai padat namun masih berwarna merah

hingga temperatur 10600C dan mengeras dalam waktu 180 detik.

Page 10: PENGARUH PREHEATING PADA CETAKAN PERMANEN …eprints.ums.ac.id/52038/11/NASKAH PUBLIKASIdwi.pdf · 2017. 4. 20. · Pada hasil uji komposisi kimia terdapat 20 unsur kimia dangan kadar

6

3.2. Pengujian Kekerasan (Rockwell)

Gambar 3. Bagian yang di Uji Kekerasan (Rockwell)

Tabel 1. Hasil Pengujian Kekerasan Rockwell tanpa Preheating pada Bagian A.

No Lokasi pada

Bagian A

Hasil Kekerasan

(HRB)

HRB

( kgf )

1 A1 82,54 100

2 A2 90,15 100

3 A3 91,27 100

4 A4 87,60 100

5 A5 86,09 100

Tabel 2. Hasil Pengujian Kekerasan Rockwell menggunakan Preheating pada

Bagian A.

No Lokasi pada

Bagian A

Hasil Kekerasan

(HRB)

HRB

( kgf )

1 A1 88,11 100

2 A2 91,74 100

3 A3 93,31 100

4 A4 87,85 100

5 A5 86,50 100

Page 11: PENGARUH PREHEATING PADA CETAKAN PERMANEN …eprints.ums.ac.id/52038/11/NASKAH PUBLIKASIdwi.pdf · 2017. 4. 20. · Pada hasil uji komposisi kimia terdapat 20 unsur kimia dangan kadar

7

Diagram Bagian A

Gambar 4. Diagram Harga Kekerasan Bagian A.

Tabel 3. Hasil Pengujian Kekerasan Rockwell tanpa Preheating pada Bagian B.

No Lokasi Pada

Bagian B

Hasil Kekerasan

(HRB)

HRB

( kgf )

1 B1 86,60 100

2 B2 90,44 100

3 B3 90,03 100

4 B4 88,77 100

5 B5 88,60 100

Tabel 4. Hasil Pengujian Kekerasan Rockwell menggunakan Preheating pada

Bagian B.

No Lokasi Pada

Bagian B

Hasil Kekerasan

(HRB)

HRB

( kgf )

1 B1 86,81 100

2 B2 91,57 100

3 B3 91,70 100

4 B4 93,46 100

5 B5 90,12 100

A1 A2 A3 A4 A5

Preheating 88.11 91.74 93.31 87.85 86.5

Un Preheating 82.54 90.15 91.27 87.6 86.09

0

20

40

60

80

100

Ro

ckw

ell

(HR

B)

Bagian A

Page 12: PENGARUH PREHEATING PADA CETAKAN PERMANEN …eprints.ums.ac.id/52038/11/NASKAH PUBLIKASIdwi.pdf · 2017. 4. 20. · Pada hasil uji komposisi kimia terdapat 20 unsur kimia dangan kadar

8

Diagram Bagian B

Gambar 5. Diagram Harga Kekerasan Bagian B.

Tabel 5. Hasil Pengujian Kekerasan Rockwell tanpa Preheating pada Bagian C.

No Lokasi Pada

Bagian C

Hasil Kekerasan

(HRB)

HRB

( kgf )

1 C1 92,07 100

2 C2 96,20 100

3 C3 96,66 100

4 C4 88,38 100

5 C5 90,83 100

Tabel 6. Hasil Pengujian Kekerasan Rockwell menggunakan Preheating pada

Bagian C.

No Lokasi Pada

Bagian C

Hasil Kekerasan

(HRB)

HRB

( kgf )

1 C1 93,45 100

2 C2 96,76 100

3 C3 97,23 100

4 C4 90,31 100

5 C5 89,14 100

B1 B2 B3 B4 B5

Preheating 86.81 91.57 91.7 93.46 90.12

Un Preheating 86.6 90.44 90.03 88.77 88.6

0

20

40

60

80

100

Ro

ckw

ell

(HR

B)

Bagian B

Page 13: PENGARUH PREHEATING PADA CETAKAN PERMANEN …eprints.ums.ac.id/52038/11/NASKAH PUBLIKASIdwi.pdf · 2017. 4. 20. · Pada hasil uji komposisi kimia terdapat 20 unsur kimia dangan kadar

9

Diagram Bagian C

Gambar 6. Diagram Harga Kekerasan Bagian C.

Tabel 7. Hasil Pengujian Kekerasan Rockwell tanpa Preheating pada Bagian D.

No Lokasi Pada

bagian D

Hasil Kekerasan

(HRB)

HRB

( kgf )

1 D1 96,12 100

2 D2 92,85 100

3 D3 92,28 100

4 D4 93,81 100

5 D5 94,50 100

Tabel 8. Hasil Pengujian Kekerasan Rockwell menggunakan Preheating pada

Bagian D.

No Lokasi Pada

bagian D

Hasil Kekerasan

(HRB)

HRB

( kgf )

1 D1 96,72 100

2 D2 93,38 100

3 D3 95,15 100

4 D4 93,53 100

5 D5 95,86 100

C1 C2 C3 C4 C5

Preheating 93.45 96.76 97.23 90.31 89.14

Un Preheating 92.07 96.2 96.66 88.38 90.83

0

20

40

60

80

100

Ro

ckw

ell

(HR

B)

Bagian C

Page 14: PENGARUH PREHEATING PADA CETAKAN PERMANEN …eprints.ums.ac.id/52038/11/NASKAH PUBLIKASIdwi.pdf · 2017. 4. 20. · Pada hasil uji komposisi kimia terdapat 20 unsur kimia dangan kadar

10

Diagram Bagian D

Gambar 7. Diagram Harga Kekerasan Bagian D

Tabel 9. Standart Deviasi Kekerasan Rockwell tanpa Preheating

DATA Bagian A Bagian B Bagian C Bagian D

1 82.54 86.6 92.07 96.12

2 90.15 90.44 96.2 92.85

3 91.27 90.03 96.66 92.28

4 87.6 88.77 88.38 93.81

5 86.09 88.6 90.83 94.5

STDEV 3.45 1.50 3.54 1.50

Tabel 10. Standart Deviasi Kekerasan Rockwell menggunakan Preheating

DATA Bagian A Bagian B Bagian C Bagian D

1 88.11 86.81 93.45 96.72

2 91.74 91.57 96.76 93.38

3 93.31 91.7 97.23 95.15

4 87.85 93.46 90.31 93.53

5 86.5 90.12 89.14 95.86

STDEV 2.88 2.49 3.66 1.45

Dari table kekerasan di atas dapat dijelaskan kekerasan besi cor kelabu

dengan perlakuan panas (preheating) mengalami kenaikan. Pada bagian A

kekerasan dengan preheating mengalami kenaikan sebesar 2,25%. Pada

bagian B kekerasan dengan preheating mengalami kenaikan sebesar 2,07%.

Pada bagian C kekerasan dengan preheating mengalami kenaikan sebesar

0,6% dan Pada bagian D kekerasan dengan preheating juga mengalami

kenaikan sebesar 1,08%.

D1 D2 D3 D4 D5

Preheating 96.72 93.38 95.15 93.53 95.86

Un Preheating 96.12 92.85 92.28 93.81 94.5

0

20

40

60

80

100

Ro

ckw

ell

(HR

B)

Bagian D

Page 15: PENGARUH PREHEATING PADA CETAKAN PERMANEN …eprints.ums.ac.id/52038/11/NASKAH PUBLIKASIdwi.pdf · 2017. 4. 20. · Pada hasil uji komposisi kimia terdapat 20 unsur kimia dangan kadar

11

3.3. Pengujian Foto Micro

Foto micro bagian A

Gambar 8. Hasil Foto Micro Bagian A1,A2,A3,A4,A5 Dengan Pembesaran 200x

Foto micro bagian B

Gambar 9. Hasil Foto Micro Bagian B1,B2,B3,B4,B5 Dengan Pembesaran 200x

Foto micro bagian C

Gambar 10. Hasil Foto Micro Bagian C1,C2,C3,C4,C5 Dengan pembesaran 200x

cementit

grafit

cementit

cementit

cementit cementit

grafit

grafit

grafitgrafit

cementit grafit

grafit

grafit

grafit

grafit cementit

cementit cementit

cementit

cementit

grafit

cementit

cementit

cementit

grafit

grafit grafit

cementit

grafit

A1

A5 A4

A3 A2

B1

B5 B4

B3 B2

C1

C5 C4

C3 C2

Page 16: PENGARUH PREHEATING PADA CETAKAN PERMANEN …eprints.ums.ac.id/52038/11/NASKAH PUBLIKASIdwi.pdf · 2017. 4. 20. · Pada hasil uji komposisi kimia terdapat 20 unsur kimia dangan kadar

12

Foto micro bagian D

Gambar 11. Hasil Foto Micro Bagian D1,D2,D3,D4,D5 Dengan Pembesaran 200x

Dari hasil foto micro kita melihat perbandingan grafit dan cementit

berbanding lurus tingkat kekerasan pada setiap bagian. Pada bagian

(A1)88,11 HRB, (A2)91,74 HRB, (A3)93,31 HRB, (A4)87,85 HRB,

(A5)86,50 HRB. Pada bagian A3 mempunyai tingkat kekerasan yang tinggi,

karena cementit lebih mendominasi dari pada grafit. Pada bagian (B1)86,81

HRB, (B2)91,57 HRB, (B3)91,70 HRB, (B4)93,46 HRB, (B5)90,12 HRB.

Pada bagian B4 mempunyai tingkat kekerasan yang paling tinggi karena

cementit lebih mendominasi dari pada grafit. Pada bagian(C1)93,45 HRB,

(C2)96,76 HRB, (C3)97,23 HRB, (C4)90,31 HRB, (C5)89,14 HRB. Pada

bagian C3 mempunyai tingkat kekerasan yang paling tinggi karena cementit

lebih mendominasi dari pada grafit. Pada bagian (D1)96,72 HRB, (D2)93,38

HRB, (D3)95,15 HRB, (D4)93,53 HRB, (D5)95,86 HRB. Pada bagian D1

mempunyai tingkat kekerasan yang paling tinggi karena cementit lebih

mendominasi dari pada grafit. Jika komposisi grafit lebih mendominasi maka

besi cor kelabu akan lebih lunak.

3.4 Pengujian Komposisi Kimia

No Kandungan

Unsur

Sampel Uji

Spesimen Uji Bagian

Atas Standart Deviasi

1

2

3

4

5

6

7

8

Fe 2

C

Si

Mn 1

P

S

Cr 1

Mo

93.26

3.06

1.80

0.437

0.113

0.051

0.096

0.000

0.0907

0.0551

0.0391

0.0052

0.0026

0.0019

0.0040

0.0000

grafit

grafit

grafit grafit

grafit

cementit

cementit cementit cementit

cementit

D1

D5 D4

D3 D2

Page 17: PENGARUH PREHEATING PADA CETAKAN PERMANEN …eprints.ums.ac.id/52038/11/NASKAH PUBLIKASIdwi.pdf · 2017. 4. 20. · Pada hasil uji komposisi kimia terdapat 20 unsur kimia dangan kadar

13

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Ni 1

Al

B

Co

Cu

Mg

Nb

Pb

Sn

Ti

V

W

0.061

0.009

0.0018

0.000

0.105

0.006

0.034

0.0064

0.009

0.042

0.000

0.027

0.0001

0.0002

0.0001

0.0000

0.0078

0.0006

0.0002

0.0004

0.0007

0.0014

0.0000

0.0002

4. PENUTUP

4.1. Keesimpulan

1. Preheating pada temperatur 4000C pada cetakan permanen menghasilkan

distribusi kekerasan yang seragam.

2. Berdasarkan data hasil pengujian yang diperoleh dari CE meter maka

diperoleh kandungan karbon sebesar 3.98%, silicon sebesar 1.86% dan

fospor sebesar 0%. Dengan demikian dapat diketahui bahwa besi cair

dengan kandungan karbon sebesar 3.98% maka pada saat membeku

disebut besi cor kelabu.

3. Dari data hasil pengujian kekerasan bagian A (sisi samping kanan yang

kontak langsung pada molding) dengan harga kekerasan paling tinggi

bagian A3 sebesar 93,31 HRB, Bagian B (bagian yang kontak langsung

pada molding bagian bawah) dengan harga kekerasan paling tinggi bagian

B4 sebesar 93,46 HRB, Bagian C (sisi kiri atau bagian tengah spesimen

yang telah dibelah) dengan harga kekerasan paling tinggi bagian C3

sebesar 97,23 HRB dan Bagian D (bagian atas yang kontak langsung

dengan udara bebas) dengan harga kekerasan paling tinggi bagian D1

sebesar 96.72 HRB. Dari hasil foto mikro dapat di lihat terbentuknya

struktur grafit dan sementit yang berseragam tergantung dari tingkat

kekerasannya. Pada pengujian komposisi kimia didapat 20 unsur

kandungan yang berbeda dan dapat diketahui jenis besi cor kelabu FC 150

karena terdapat kandungan C sebesar 3,06% dan Si sebesar 1.80%.

Page 18: PENGARUH PREHEATING PADA CETAKAN PERMANEN …eprints.ums.ac.id/52038/11/NASKAH PUBLIKASIdwi.pdf · 2017. 4. 20. · Pada hasil uji komposisi kimia terdapat 20 unsur kimia dangan kadar

14

4.2 Saran

Dalam penelitian selanjutnya, penulis mempunyai beberapa saran yang

dapat digunakan untuk proses pengembangan dan pembuatan besi cor kelabu,

yaitu :

1. Perlu alat pemanas cetakan permanen yang lebih modern supaya lebih

akurat dalam proses preheating.

2. Perlu adanya kelengkapan termometer ruangan untuk mengetahui suhu

udara bebas tempat pendinginan spesimen demi kelengkapan data yang

lebih detail lagi.

3. Saat proses penelitian berjalan koordinasi dalam tim sangatlah penting

baik dalam pembuatan dokumentasi, pembuatan spesimen, dan proses

pengujian spesimen, guna mendapatkan data yang akurat.

4. Melakukan pengujian lebih dari satu kali atau berulang, guna untuk

mendapatkan hasil yang lebih valid.

4.3 PERSANTUNAN

Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT

atas berkat dan rahmat-NYA sehingga penyusunan laporan penelitian ini

dapat terselesaikan.

Tugas Akhir berjudul “Rancang Bangun Heat Exchanger Tube

Non Fin Tiga Pass, Shell Satu Pass Untuk Mesin Pengering Empon-

empon”, dapat terselesaikan atas dukungan dari beberapa pihak. Untuk

itu pada kesempatan ini, penulis dengan segala ketulusan dan keikhlasan

hati ingin menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan yang

sebesar-besarnya kepada:

1. Ir. Sri Sunarjono, MT., Ph.D., Dekan Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

2. Tri Widodo Besar Riyadi, ST., MSc., Ph.D., Ketua Jurusan Teknik

Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Page 19: PENGARUH PREHEATING PADA CETAKAN PERMANEN …eprints.ums.ac.id/52038/11/NASKAH PUBLIKASIdwi.pdf · 2017. 4. 20. · Pada hasil uji komposisi kimia terdapat 20 unsur kimia dangan kadar

15

3. Agus Yulianto, ST, MT. Dosen pembimbing yang banyak

memberikan ilmu, waktu, dorongan serta arahan dalam proses

bimbingan sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

4. Ir. Bibit Sugito, MT. Dosen Pembimbing Akademik yang telah

memberikan arahan, bimbingan serta motivasi selama masa kuliah.

5. Semua pihak yang telah membantu semoga Allah SWT membalas

kebaikan kita semua.

Daftar Pustaka

Akbari M, Buhl S, Leinenbach C, Spoleak R, Wagener K. Sebagian besar

komponen otomotif sangat tergantung pada fenomena pembekuan.

Darmoko C, 2016.“Pengaruh lapisan karbon terhadap sifat fisi dan mekanis pada

solidifikasi besi cor kelabu dalam cetakan permanen untuk tapping awal”,

TugasAkhir S-1, UMS, Surakarta.

E. Paul De Garmo, “Material and Processes in Manufacturing”. 1 January 1997.

https://www.amazon.com/materials-processes-manufacturing-paul-

degarmo/dp/0023286210 16 Juli 2016./ 20:06

Martanta, Teguh Cristy. 2016. “Pengaruh Preheating Pada Cetakan Permanen

Terhadap Sifat Fisis Dan Mekanik Besi Cor Kelabu”. UMS. Surakarta

Stefanescu, Doru M. B., Juli 2007, “Modeling Of Cast Iron Solidification” Tata

McGraw Hill, 7 West Patel Nagar, New Delhi 110 008.

Surdia, Tata. MS. Dan Saito, Shinroku. 1985. Pengetahuan Bahan Teknik.

Cetakan ke-4. PT. Prandnya Paramita, Jakarta.

Ganwarich P. Hasil berkolerasi dengan yang di ukur sifat mekanik: konten grafit

di kurangi meningkatkan kekuatan tarik.

Kuryloa P. 2012. Klarifikasi jenis material paduan sangat diperlukan dalam

industry mesin.

Yulianto, A, 2016. Pengecoran besi cor kelabu dengan menggunakan cetakan

besi cor ulet yang telah dipanaskan.