PENGARUH PROSES FAIRING TERHADAP SIFAT MEKANIS PLAT …repository.unmuhpnk.ac.id/138/1/JURNAL...

PENGARUH PROSES FAIRING TERHADAP SIFAT MEKANIS PLAT PADA

BAGIAN LAMBUNG KAPAL

FULGENSIUS TONI

111210651

Konstruksi bagian lambung kapal harus kuat agar dapat menahan beban dari berat kapal

sendiri maupun muatan, dan juga tekanan dari luar (terutama dari air laut untuk daerah

bagian lambung kapal yang tercelup). Baja kapal yang digunakan untuk kapal harus

mempunyai kekuatan tinggi dan sesuai dengan peraturan-peraturan Biro Klasifikasi

Indonesia.

Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen. Untuk mengetahui pengaruh proses

pelengkungan (fairing) pelat baja bagian sisi lambung kapal (bending) dengan bantuan

pemanasan garis (line heating), terhadap perubahan sifat mekanis baja terutama sifat

kekerasan pelat baja.

Ada hubungan perlakuan fairing pada plat baja lambung kapal terhadap kekuatan tarik dan

kekuatan kekerasan serta perubahan struktur metalografi. Berkurangnya kemampuan uji

tarik pada plat baja lambung kapal dengan perlakuan fairing lebih disebabkan oleh

perubahan membentuk yang disebabkan perlakuan fairing serta pemanasan pada titik

fairing. Pada proses line heating dan mempunyai nilai kekerasan di atas nilai kekerasan

material normal. Hasil pengujian menunjukkan bahwa plat baja lambung kapal yang

memperoleh perlakuan fairing dan plat baja lambung kapal yang tidak memperoleh

perlakukan fairing sama-sama mengalami korosi..

Kata Kunci : Lambung Kapal, Fairing, Sifat Mekanis

1 | PROGRAM STUDI S FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PONTIANAK 2014

A. Pendahuluan

Proses fairing dengan metode line

heating, dimana satu sisi pelat searah

garis sejajar diberi panas (line heating

atau pemanasan secara garis) dan

dilakukan pendinginan dengan

menggunakan air. Namun sejauh mana

hal ini dapat mempengaruhi kekuatan

pelat kapal belum banyak diketahui.

Konstruksi bagian lambung kapal

harus kuat agar dapat menahan beban

dari berat kapal sendiri maupun muatan,

dan juga tekanan dari luar (terutama

dari air laut untuk daerah bagian

lambung kapal yang tercelup). Baja

kapal yang digunakan untuk kapal harus

mempunyai kekuatan tinggi dan sesuai

dengan peraturan-peraturan Biro

Klasifikasi Indonesia. Baja yang

digunakan untuk bagian lambung kapal

ada dua macam yaitu baja dengan

kekuatan tarik 48 kg/mm2² – 60 kg/mm²

serta baja dengan kekuatan tarik 50

kg/mm² – 63kg/mm² (BKI, 2006).

Pada bagian sisi lambung kapal,

terdapat pelat baja yang mengalami

proses pelengkungan untuk

mendapatkan bentuk badan kapal sesuai

dengan gambar rencana garis kapal

(body plan). Proses pelengkungan pelat

baja tersebut dilakukan dengan dua cara

yaitu proses fairing dingin dan fairing

pemanasan garis (fairing line heating).

Bending adalah proses

pembentukan pelat atau profil untuk

mendapatkan bentuk lengkung yang


diinginkan sesuai dengan gambar

line/body plans pada bidang perkapalan

atau pelengkungan disesuaikan dengan

gambar rencana garis kapal yang

bersangkutan. Setiap selesai

pelaksanaan bending biasanya lengkung

yang tercipta tidak begitu sempurna, di

mana lengkung pelat tidak sesuai

dengan gambar rencana garis kapal

sehingga pelat lambung kapal tersebut

tidak dapat mengalami proses

assembling. Hal ini terjadi karena

terbatasnya fungsi alat roll bending, dan

untuk mendapatkan ketepatan bentuk

lengkung sesuai dengan gambar rencana

garis kapal dilakukan proses line

heating.

Line heating merupakan teknik

pemanasan yang memanfaatkan nyala

api brander untuk membuat bentuk-

bentuk lengkung atau menghilangkan

deformasi pada pelat baja. Teknik

pemanasan dapat dilakukan dengan dua

cara yaitu pemanasan garis (line

heating) dan pemanasan setempat (spot

heating). Di perusahaan Dok dan

Galangan Kapal PT. Delta Oriental

Kapuas, Kota Pontianak, proses

pembuatan bentuk-bentuk lengkung

kebanyakan dilakukan dengan

menggunakan metode pemanasan garis

(line heating). Teknik pemanasan

setempat menimbulkan kerusakan di

sekitar titik pemanasan, dan kerusakan

tersebut tidak dapat dihilangkan.

Proses pemanasan garis

menghasilkan pelengkungan pada pelat

baja yang disebabkan oleh pemanasan

pada garis desain (garis pemanasan),

diakibatkan oleh hasil perbedaan antara

elongasi (penguluran, pemanjangan dan

pemuaian) antara sisi yang dipanaskan

dengan sisi belakangnya. Selain itu,

pada saat pendinginan terdapat elongasi

pada sisi belakang yang disebabkan oleh

dampak pengerutan sisi yang

dipanaskan.

Akibat proses pemuaian (pada

saat pemanasan) dan pengerutan (pada

saat pendinginan) pada pelat baja,

seperti halnya pada proses pengelasan,

di mana akibat pemuaian dan

pengerutan pada waktu pengelasan

mengakibatkan terjadinya tegangan sisa

pada sambungan las (Wiryosumarto,

2000).

Dari uraian di atas, maka penulis

tertarik untuk mengadakan penelitian

sebagai tugas akhir dengan judul:

Pengaruh Proses Fairing terhadap Sifat

Mekanis Plat pada Bagian Lambung

Kapal.

3 | PROGRAM STUDI S1 FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PONTIANAK 2016

B. Tujuan Penelitian

Tujuan dilaksanakannya

penelitian ini adalah untuk;

“Menganalisa pengaruh proses

pelengkungan (fairing) pelat baja

bagian sisi lambung kapal (bending)

dengan bantuan pemanasan garis (line

heating), terhadap perubahan sifat

mekanis baja terutama sifat kekerasan

pelat baja.”.

C. Karakteristik Baja Karbon

Pelat baja merupakan lembaran

baja paduan yang terdiri dari besi dan

karbon serta unsur lainnya. Karbon

merupakan salah satu unsur yang

penting karena dapat mempengaruhi

sifat kekerasan dan keuletan baja. Pada

industri perkapalan, baja merupakan

logam yang banyak digunakan baik

dalam bentuk pelat, profil, pipa, balok,

batang, dan sebagainya.

Baja yang digunakan pada industri

perkapalan memiliki kandungan karbon

antara 0,14 % s/d 0,23 %, dan terdiri

dari lima tingkatan baja yaitu Grade A-

E, di mana proses pabrikasi, inspeksi

dan pengujian dilakukan berdasarkan

kondisi tertentu dan hasil akhir di

sertifikasi oleh biro klasifikasi

(classification societies). Baja kekuatan

tarik tinggi (high tensile steel) dibuat

agar memiliki sifat mekanis yang lebih

tinggi dalam: kekerasan (toughness),

ulet (ductility), mudah di las

(weldability) dan kekuatan (strength),

dengan penambahan unsur vanadium,

chromium, nickle, dan niobium.

Baja karbon merupakan baja yang

mengandung unsur-unsur tertentu

bertujuan untuk memperoleh sifat

mekanis yang diinginkan. Biasanya

ditambahkan unsur karbon yang

merupakan elemen yang berpengaruh

terhadap sifat mekanisnya. Unsur

karbon yang terdapat pada baja rendah

pada umumnya dibawah 0,10 % dan

baja karbon tinggi atau baja khusus

unsur karbonnya diatas 0,10 %. Baja

paduan rendah mengandung unsur-

unsur paduan sebagai elemen tambahan

pada besi dan karbon. Unsur-unsur

paduan tersebut dapat berupa : mangaan

(Mn), nikel (Ni), kromium (Cr),

molibden (Mo), silikon (Si) dan lain-

lain.

Pelat baja karbon tergantung pada

kadar karbon yang dikandungnya dapat

diklasifikasikan menjadi tiga golongan

yaitu (Smallman, 2000):

Baja karbon rendah (mild and low

carbon steel), (< 0,3 % C), atau baja

ringan adalah bentuk yang paling umum

dari baja karena karbonnya relatif

rendah, sementara itu memberikan sifat-


sifat material yang dapat diterima untuk

banyak aplikasi namun tidak dapat

dikeraskan karena kandungan

karbonnya tidak cukup untuk

membentuk martensit. Baja karbon

rendah (low carbon steel) mengandung

sekitar 0,05%-0,15% karbon dan baja

ringan (mild steel) mengandung 0,16%-

0,29 % karbon karena itu tidak rapuh

atau ulet. Baja ringan mempunyai

kekuatan tarik relatif rendah, tetapi

murah dan lunak; kekerasan permukaan

dapat ditingkatkan melalui carburizing.

Penggunaannya sebagai baja struktural

bahan konstruksi kapal, konstruksi

kendaraan bermotor dan sebagainya.

Baja karbon sedang kandungan

karbon 0,30%-0,59 %. Memiliki sifat

keuletan, kekuatan dan ketahanan aus

yang baik; digunakan untuk komponen

yang besar, untuk penempaan dan

komponen otomotif. Ketika kandungan

karbon naik, logam menjadi lebih keras

dan kuat tetapi kurang ulet dan lebih

sulit untuk mengelas. lebih keras dan

lebih kuat dibandingkan dengan baja

karbon rendah.

Baja karbon tinggi (0,6-0,99 %),

Secara umum, kandungan karbon yang

lebih tinggi menurunkan titik leleh dan

suhu perlawanan (temperature

resistance) memiliki kekerasan tinggi

namun keuletannya lebih rendah, sangat

kuat, yang digunakan untuk pegas dan

kawat kekuatan-tinggi, perkakas potong

dan sebagainya. Baja kabon tertinggi

(Ultra-high carbon steel) memiliki

kandungan karbon 1,0 – 2,0 %, dapat

ditempa untuk mendapatkan kekerasan.

Digunakan untuk tujuan khusus seperti

pisau, as roda dan tujuan non-industri

lainnya. Baja dengan kandungan karbon

lebih dari 1,20 % dibuat menggunakan

metalurgi bubuk (powder metallurgy).

Baja dengan kandungan karbon di atas

2,0 % dianggap sebagai besi paduan

(cast iron).

Kandungan karbon mempengaruhi

kekuatan luluh baja karena atom karbon

akan menempati kisi kristalin secara

inter fusi pada body-centered cubic

(BCC). Pengurangan mobilitas karbon

interstisial (dislokasi) memiliki efek

pengerasan pada besi. Agar

menyebabkan dislokasi, harus

menerapkan tegangan/stres pada tingkat

yang cukup tinggi. Hal ini karena atom

karbon interstisial menyebabkan

beberapa sel kisi BCC besi mendistorsi.

D. Fairing

Proses pemanasan garis (line

heating) merupakan suatu metode yang

dilakukan untuk memperbaiki sifat

keuletan dan ketangguhan suatu pelat


setelah ditekuk dingin. Perbaikan sifat

mekanis yang disebabkan oleh

pemanasan pada garis desain

diakibatkan oleh perbedaan antara

elongasi (penguluran, pemanjangan, dan

pemuaian) antara sisi yang dipanaskan

dengan sisi yang belakangnya. Selain

itu pada saat pendinginan, terdapat

elongasi pada sisi belakang yang

disebabkan oleh dampak pengerutan sisi

yang dipanaskan. Proses pemanasan

garis dilakukan pada temperatur sekitar

600°C (Furunaka, 2002).

E. Sifat Mekanis

Kekerasan adalah ketahanan

material terhadap deformasi plastik

yang diakibatkan tekanan atau goresan

dari benda lain. Pengujian kekerasan

dilakukan dengan menekan sebuah

indentor ke permukaan benda uji.

Uji tarik mungkin adalah cara

pengujian bahan yang paling mendasar.

Pengujian ini sangat sederhana, tidak

mahal dan sudah mengalami

standarisasi di seluruh dunia, misalnya

di Amerika dengan ASTM E8 dan

Jepang dengan JIS 2241. Dengan

menarik suatu bahan kita akan segera

mengetahui bagaimana bahan tersebut

bereaksi terhadap tenaga tarikan dan

mengetahui sejauh mana material itu

bertambah panjang. Alat eksperimen

untuk uji tarik ini harus memiliki

cengkeraman (grip) yang kuat dan

kekakuan yang tinggi (highly stiff).

F. Desain Penelitian

Penelitian ini merupakan penelitian

eksperimen. Adapun yang dimaksud

eksperimen yaitu dengan sengaja dan

secara sistematis mengadakan perlakuan

atau tindakan pengamatan yang

dilakukan peneliti untuk melihat efek

yang terjadi pada tindakan tersebut

(Suharsimi Arikunto, 1993: 189).

Data yang diperoleh selanjutnya

ditampilkan dalam bentuk tabel dan

diagram, yang selanjutnya menjadi

dasar untuk mengetahui pengaruh

proses fairing terhadap sifat mekanis

plat baja yang digunakan pada bagian

lambung kapal.

G. Hasil dan Pembahasan

4.1.1. Hasil Pengujian Tarik

Pengujian tarik dilakukan untuk

mengetahui sifat-sifat mekanis dari

material plat baja bagian lambung kapal

sebagai material uji dalam penelitian

ini. Hasil pengujian tarik pada

umumnya adalah parameter kekuatan

(kekuatan tarik dan kekuatan luluh),

parameter keliatan/keuletan yang

ditunjukkan dengan adanya prosen

perpanjangan dan prosen kontraksi atau

reduksi penampang patah dan bentuk-


bentuk penampang patah. Pengujian

dengan menggunakan mesin

servopulser dan menggunakan

spesimen standar untuk pengujian tarik.

Pengujian tarik ini bertujuan untuk

mendapatkan data kekuatan tarik

maksimal atau tegangan.Dari hasil

pengujian terhadap masing-masing

bahan uji di atas maka didapatlah grafik

sebagai berikut:

Gambar 1 Grafik kekuatan tarik plat

baja lambung kapal tanpa

perlakuan fairing dan dengan

perlakuan fairing

Pada grafik 4.1 di atas bisa

dijelaskan bahwa perlakuan fairing

berdampak pada berkurangnya kekuatan

tarik pada plat baja lambung kapal.

Kekuatan tarik maksimum pada plat

baja dengan perlakuan fairing sebesar

35.400 N, dan kekuatan tarik terendah

sebesar 33.000 N. Sedangkan plat baja

yang tidak diberikan perlakuan fairing

diketahui memiliki kekuatan tarik

maksimal sebesar 40.600 N dan

kekuatan tarik terendah sebesar 39.000

N.

Dari hasil pengujian di atas maka

dapat disimpulkan bahwa penambahan

perlakuan panas selama 2 menit dan

penekukan sebesar 15° berpengaruh

terhadap kekuatan bahan uji.

4.2.Hasil Pengujian Kekerasan

Kekerasan gabungan dari berbagai

sifat yang terdapat dalam suatu bahan

yang mencegah terjadinya suatu

deformasi terhadap bahan tersebut

ketika diaplikasikan suatu gaya.

Kekerasan suatu bahan dipengaruhi oleh

elastisitas, plastisitas, viskoelastisitas,

kekuatan tensil, ductility, dan

sebagainya. Dalam penelitian ini

pengujian kekerasan bahan dilakukan

menggunakan metode Rockwells.

Pengujian Rockwell menggunakan

indentor intan yang cukup kecil dan

mempunyai bentuk geometri berbentuk

piramid. Beban yang dikenakan juga

jauh lebih kecil dibanding dengan

pengujian brinel yaitu antara 1 sampai

1000 gram. Hasil penjejakan diukur

dengan mikroskop lalu dikonversikan

menjadi angka kekerasan.

Berdasarkan data hasil pengujian

di atas, diketahui bahwa perlakuan

fairing berpengaruh terhadap hasil uji

kekerasan plat baja lambung kapal.

39.0

00

40.0

00

406

00

33.0

00

34.6

00

3540

0

10.00020.00030.00040.00050.000

B A H A N 1 B A H A N 2 B A H A N 3

KEK

UA

TAN

TA

RIK

(𝝈

_𝒕𝒓

) (N

/MM

²)

Tanpa Fairing Dengan Fairing


Dari hasil plat baja lambung

kapal yang tidak diberikan perlakuan

fairing dan plat baja yang tidak

diberikan perlakuan fairing di atas

maka diperoleh grafik sebagai berikut:

Gambar 4.2, Grafik kekuatan Rockwell

terhadap variasi Perlakuan

Fairing

Pada grafik 2 di atas bisa

dijelaskan bahwa perlakuan fairing pada

plat baja lambung kapal meningkatkan

nilai Rockwell. Nilai kekerasan

maksimum pada plat baja perlakuan

fairing memiliki nilai Rockwell sebesar

92,77 N, dan nilai Rockwell terendah

sebesar 87 N. Sedangkan pada plat baja

lambung kapal tanpa perlakuan fairing

nilai Rockwell tertinggi sebesar 88,7 N

dan nilai Rockwell terendah sebesar

86,4 N.

4.3.Metalografi

Analisa struktur adalah analisa

mengenai struktur logam melalui

pembesaran dengan menggunakan

mikroskop khusus metalografi. Dengan

analisa mikro struktur kita dapat

mengamati bentuk dan ukuran kristal

logam, kerusakan logam akibat

deformasi, proses perlakuan panas dan

perbedaan komposisi. Sifat-sifat logam

terutama sifat mekanis dan sifat

teknologis sangat mempengaruhi oleh

mikro struktur logam dan paduannya di

samping komposisi kimianya.

Cutting, yaitu prosedur proses

pemotongan sampel dan menentukan

teknik pemotongan yang tepat dalam

pengambilan sampel metalografi

sehingga didapat benda uji yang

representatif. Spesimen dipotong

menggunakan gergaji mesin sesuai

ukuran yang telah ditetapkan.

Uji Metalografi dilakukan untuk

melihat terjadinya perubahan

metalografi pada objek penelitian

sebagai akibat dari proses-proses

eksperimen yang telah diterimanya.

Pada spesimen las metalografi yang

diamati adalah pada parent metal,

daerah HAZ, dan weld metalnya.

Pengamatan metalografi

dilakukan dengan tujuan untuk melihat

struktur mikro pada baja laterit sebelum

dan setelah dilakukan pengujian.

Pengamatan metalografi pada baja

laterit sebelum penelitian dilakukan

untuk mengetahui kondisi awal dari

86,4

87

88,792

,17

87

90,7

82

84

86

88

90

92

94

B A H A N 1 B A H A N 2 B A H A N 3

RO

CK

WE

LL

(V

H)

Dengan Fairing Tanpa Fairing


material sebelum mengalami

pembebanan dan terkena media korosif.

Pengamatan metalografi dilakukan

dengan menggunakan mikroskop optik.

Pengamatan metalografi pada plat

baja hasil pengujian dilakukan untuk

mengetahui karakteristik korosi pada

material uji. Dari pengamatan

diharapkan dapat diketahui mekanisme

korosi pada material uji atau material uji

tahan terhadap lingkungan. Pengamatan

metalografi dilakukan melalui

pemilihan letak sampel yang

memperoleh perlakuan fairing dan

sampel yang tidak memperoleh

perlakuan fairing.

Berikut hasil pengujian

metalografi dengan metode tanpa etsa

pada pembesaran 20 kali:

Bahan

Uji

Tanpa

Perlakuan

Fairing

Dengan

Perlakuan

Fairing

1

2

3

Berdasarkan hasil uji metalografi

di atas, diketahui bahwa setiap sampel

baik yang memperoleh perlakuan

fairing maupun sampel yang tidak

memperoleh perlakuan fairing masih

terdapat banyak titik-titik korosi.

Hasil penelitian juga

menunjukkan proses fairing (bending

line heating) sisi luar sumbu netral

mengalami beban tarikan dan sisi dalam

mengalami beban tekan maka, akan

berpengaruh terhadap bentuk butir hasil

proses bending, di mana pada sisi luar

bentuk butir menjadi lebih lonjong

memanjang karena beban tarik dan sisi

bagian dalam bentuk kristalnya menjadi

termampatkan karena beban tekan.

Sehingga plat baja yang diberikan

perlakuan fairing mampu membentuk

plat baja lambung kapal menjadi bentuk

lengkung juga memperbaiki struktur

atom yang berubah saat terjadi proses

pemanasan dan penekukkan ke dalam.

4.2.Pembahasan

4.2.1 Uji Tarik

Berdasarkan hasil uji dijelaskan

bahwa perlakuan fairing berdampak

pada berkurangnya kekuatan tarik pada


plat baja lambung kapal. Kekuatan tarik

maksimum pada plat baja dengan

perlakuan fairing sebesar 35.400 N, dan

kekuatan tarik terendah sebesar 33.000

N. Sedangkan plat baja yang tidak

diberikan perlakuan fairing diketahui

memiliki kekuatan tarik maksimal

sebesar 40.600 N dan kekuatan tarik

terendah sebesar 39.000 N.

Gambar 3, Grafik rata-rata kekuatan

tarik plat baja lambung kapal

tanpa perlakuan fairing dan

dengan perlakuan fairing

Dari hasil pengujian di atas maka

dapat disimpulkan bahwa penambahan

perlakuan panas selama 2 menit dan

penekukan sebesar 15° selama

perlakuan fairing berpengaruh terhadap

kekuatan bahan uji.

Dalam uji tarik selain untuk

mengetahui kekuatan tariknya, uji tarik

juga digunakan untuk melihat kekuatan

mulur dari masing-masing bahan uji.

Pembebanan tarik dilakukan secara

terus menerus dengan menambahkan

beban sehingga akan mengakibatkan

perubahan bentuk pada benda berupa

pertambahan panjang dan pengecilan

serta bila diteruskan akan

mengakibatkan patahan pada bahan.

Pengujian tarik dilaksanakan dengan

mesin pengujian tarik Servopulser yang

selama pengujian akan mencatat setiap

kondisi bahan sampai terjadinya

tegangan ultimate, juga sekaligus akan

menggambarkan diagram tarik dari

benda uji.

Dalam hal ini berkurangnya

kekuatan tarik pada plat baja lambung

kapal lebih disebabkan oleh perubahan

bentuk akibat perlakuan fairing serta

pemanasan pada titik fairing. Terlihat

pula dari pengujian metalografi jika

diamati dari bentuk dan struktur butiran

logam tidak beraturan sehingga

membentuk suatu ketahanan maksimum

baik dalam bentuk kekerasan maupun

keuletan pada material hasil yang

diberikan perlakuan.

Dari hasil pengujian tarik

menunjukkan adanya mulur yang tinggi

secara langsung berpengaruh terhadap

kekuatan tarik dari suatu bahan uji

tersebut sehingga menyebabkan

beberapa cacat coran. Cacat coran itu

sendiri adalah kerusakan atau kesalahan

yang terjadi pada bahan uji yang

30.000,0032.000,0034.000,0036.000,0038.000,0040.000,0042.000,00

TanpaFairing

DenganFairing

Kek

uat

an T

arik

(𝝈

_𝒕𝒓

) (N

/mm

²)

Bahan Uji

Hasil Uji


menyebabkan defect, sehingga hal

tersebut harus diminimalisir. Pada

pengujian tarik ada beberapa spesimen

yang mengalami cacat cor misrun hal

ini disebabkan oleh proses pengecoran

atau proses penuangan bahan yang telah

dilebur yang kurang sempurna.

4.2.2 Uji Kekerasan

Proses pengujian kekerasan

logam dapat diartikan sebagai

kemampuan suatu bahan terhadap

pembebanan dalam perubahan yang

tetap, ketika gaya tertentu diberikan

pada suatu benda uji. Harga kekerasan

bahan tersebut dapat dianalisis dari

besarnya beban yang diberikan terhadap

luasan bidang yang menerima

pembebanan.

Di sini penguji memakai

pengujian kekerasan dengan

menggunakan metode pengujian

Rockwell. Pada cara Rockwell

pengukuran langsung dilakukan oleh

mesin, dan mesin langsung

menunjukkan angka kekerasan dari

bahan yang diuji. Cara ini lebih cepat

dan akurat. Nilai kekerasan dari

pengujian Rockwell ini ditentukan oleh

perbedaan kedalaman penembusan

Dengan cara Rockwell dapat digunakan

beberapa skala, tergantung pada

kombinasi jenis indentor dan besar

beban utama yang digunakan. Penguji

menggunakan skala C (HRC) dalam

pengujian ini. Untuk HRC

menggunakan beban 150 kg dan dengan

menggunakan indentor intan (diamond)

berupa kerucut yang sudut puncaknya

120o.

Hasil penelitian menunjukkan

bahwa perlakuan fairing pada plat baja

lambung kapal meningkatkan nilai

Rockwell. Nilai kekerasan maksimum

pada plat baja perlakuan fairing

memiliki nilai Rockwell sebesar 92,77

N, dan nilai Rockwell terendah sebesar

87 N. Sedangkan pada plat baja

lambung kapal tanpa perlakuan fairing

nilai Rockwell tertinggi sebesar 88,7 N

dan nilai Rockwell terendah sebesar

86,4 N.

Gambar 4, Grafik rata-rata nilai kekerasan

plat baja lambung kapal tanpa

fairing dan dengan perlakuan

fairing

Plat baja yang diberikan

perlakuan line heating (fairing)

Tanpa Fairing; 87,37

Dengan Fairing; 89,99

86

87

88

89

90

91

Tanpa Fairing Dengan Fairing

RO

CK

WEL

L (V

H)

BAHAN UJI


mempunyai nilai kekerasan di atas nilai

kekerasan material normal. Hal ini

dikarenakan pada proses bending line

heating pada kelengkungan yang

dihasilkan lebih besar. sehingga sisi

bagian luar mengalami beban tarik lebih

besar.

Naiknya nilai kekerasan plat

baja yang diberikan perlakuan fairing

lebih disebabkan terjadinya pemadatan

struktur lempengan plat pada salah satu

sisi yang diberikan pemanasan serta

pelengkungan yang berdampak pada

naiknya nilai kekerasan pada lempengan

baja tersebut.

Misrun adalah cacat yangg

terjadi karena logam cair tidak mengisi

seluruh rongga cetakan sehingga bahan

uji menjadi tidak lengkap atau ada

bagian yang kurang dari bahan uji. Hal

ini disebabkan oleh beberapa hal

misalnya ketidakseragaman bahan uji

sehingga mengganggu aliran dari logam

cair, kemudian bahan uji terlalu tipis,

temperatur terlalu rendah, kecepatan

penuangan yang terlalu lambat, lubang

angin yang kurang pada cetakan,

penambah (riser) yang tidak sempurna,

ukuran saluran masuk, runner dan

sprue, penempatan saluran masuk yang

kurang tepat, persebaran saluran masuk

yang tidak merata. Jadi pada cacat cor

misrun proses penuangan dari hasil

peleburan sangat berpengaruh terhadap

ada atau tidaknya cacat cor misrun ini.

Maka dari itu dalam proses penuangan

harus teliti dan juga harus diperhatikan

dari kecepatan proses penuangan agar

suhu tetap terjaga.

4.2.3 Uji Metalografi

Pengambilan sampel dilakukan

dengan cara memotong sampel dengan

menggunakan alat potong plat baja pada

bagian yang terkena beban paling kecil

dan bagian baja laterit yang terkena

beban paling besar. Bagian yang akan

diamati pada sampel adalah melalui

tebal material. Dengan melihat melalui

tebal material diharapkan dapat

diketahui apakah terjadi degradasi

material, adanya pitting akibat

pemberian tegangan pada material, atau

korosi yang terjadi selama pengujian.

Sampel uji yang telah dipotong

kemudian dilakukan preparasi untuk

melihat struktur yang terjadi selama

proses penelitian. Tahapan dalam

preparasi sampel untuk melihat struktur

material uji yaitu :

1. Proses mounting pada sampel uji

yang telah dipotong dengan ukuran

2,5 x 2,5 cm2 dengan menggunakan

castable mounting. Proses mounting

ini berguna untuk memudahkan


dalam memegang sampel saat

dilakukan pengamplasan.

2. Proses pengamplasan pada sampel

uji yang telah di mounting untuk

menghaluskan permukaan material

dengan menggunakan kertas amplas

(SiC) grid 800, 1000, 1200.

3. Proses pemolesan permukaan

material yang akan diamati dengan

menggunakan media poles titanium

oksida (TiO2). Pemolesan dilakukan

untuk mendapatkan permukaan

material yang halus dan kilap.

4. Proses pengamatan material uji

dengan menggunakan mikroskop

optik dan merekam gambaran pada

material setelah proses pengujian.

5. Proses pengukuran degradasi

material setelah pengujian dengan

menggunakan measuring

microscope. Pengukuran panjang

retak ini dilakukan untuk melihat

apakah material uji mengalami

perubahan selama proses pengujian.

Hasil pengujian menunjukkan

bahwa plat baja lambung kapal yang

memperoleh perlakuan fairing dan plat

baja lambung kapal yang tidak

memperoleh perlakukan fairing sama-

sama mengalami korosi. Hasil

penelitian juga menunjukkan bahwa

plat baja yang diberikan perlakuan

penekukkan dengan pemanasan (line

heating) menjadikan struktur atom plat

baja lebih baik dibandingkan plat baja

tanpa perlakuan fairing.

.

H. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian, diperoleh

kesimpulan sebagai berikut:

1. Ada hubungan perlakuan fairing

pada plat baja lambung kapal

terhadap kekuatan tarik dan

kekuatan kekerasan serta perubahan

struktur metalografi.

2. Berkurangnya kemampuan uji tarik

pada plat baja lambung kapal

dengan perlakuan fairing lebih

disebabkan oleh perubahan

membentuk yang disebabkan

perlakuan fairing serta pemanasan

pada titik fairing, Kekuatan tarik

maksimum pada plat baja dengan

perlakuan fairing sebesar 35.400 N,

dan kekuatan tarik terendah sebesar

33.000 N. Sedangkan plat baja yang

tidak diberikan perlakuan fairing

diketahui memiliki kekuatan tarik

maksimal sebesar 40.600 N dan

kekuatan tarik terendah sebesar

39.000 N.

3. Nilai kekerasan maksimum pada

plat baja perlakuan fairing memiliki

nilai Rockwell sebesar 92,77 N, dan


nilai Rockwell terendah sebesar 87

N. Sedangkan pada plat baja

lambung kapal tanpa perlakuan

fairing nilai Rockwell tertinggi

sebesar 88,7 N dan nilai Rockwell

terendah sebesar 86,4 N. Terlihat

pula dari pengujian metalografi jika

diamati dari bentuk dan struktur

butiran logam tidak beraturan

sehingga membentuk suatu

ketahanan maksimum baik dalam

bentuk kekerasan maupun keuletan

pada material hasil coran

4. Pada proses line heating dan

mempunyai nilai kekerasan di atas

nilai kekerasan material normal. Hal

ini dikarenakan pada proses bending

line heating dan bending dingin

pada kelengkungan yang dihasilkan

lebih besar. sehingga sisi bagian luar

mengalami beban tarik lebih besar

5. Hasil pengujian menunjukkan

bahwa plat baja lambung kapal yang

memperoleh perlakuan fairing dan

plat baja lambung kapal yang tidak

memperoleh perlakukan fairing

sama-sama mengalami korosi. Hasil

penelitian juga menunjukkan bahwa

plat baja yang diberikan perlakuan

penekukkan dengan pemanasan (line

heating) menjadikan struktur atom

plat baja lebih baik dibandingkan

plat baja tanpa perlakuan fairing.

I. Saran

1. Dalam penelitian ini belum

membahas pengaruh perlakuan

fairing terhadap perubahan

komposisi pada bahan uji, sehingga

disarankan dalam penelitian

selanjutnya dapat dilakukan uji

komposisi.

2. Untuk memperoleh hasil pengecoran

yang baik, disarankan bagi peneliti

selanjutnya agar menyesuaikan

diameter dan panjang cawan lebur,

sehingga dalam proses penuangan

dapat diperoleh hasil yang baik.

J. Daftar Pustaka

Anderson, J.C. 2003. Material Science

for Engineers. Nelson

Thotnes. Cheltenham.

ASTM Standars. 2003. Metals Test

methods and Analitical

Prosedures. Volume 03 01,

Asab. Niko, Steel Welding

Consumable Manufacture

elektroda Las, Jakarta.

Furunaka JICA SV Team, 2002,

”Fairing Work Guide Work”,

Plambang.

H.Kuscu, I. Becenen, M. Sahin,2008,

Evaluation of Temperature

and Properties at Interface of

AISI 1040 Steel Joined by


Friction Welding, Assembly

Automation, Vol 28, pp.308-

316

M. Kimura, Masahiro Kusaka, Kenji

SEO and Akiyoshi Fuji,

2004,Properties of Low

Carbon Steel Joint byLow

Heat Input Friction Welding

Method, Department of

Mechanical and System

Engineering, Graduate School

of Engineering, University of

Hyogo, Kitami, Hokkaido,

Japan, Doc.III-1290-04, pp.1-

10.

M. Sahin, 2005, An Investigation into

Joining of Austenitic-

Stainless Steel (AISI 304)

with Friction Welding,

Idustrial Lubrication

Tribology, Volume 55,

pp140-145

Narli Ebru, Sari¨OZ Kadir, 2003,

“TheAutomated Fairing of

Ship Hull Lines Using

Formal Optimisation

Methods”, Istanbul Technical

University, Faculty of Naval

Architecture and Ocean

Engineering, Istanbul,

TURKEY

P. Sathiya,S. Aravindan and A. Noorul

Haq, 2004, Friction Welding

of Austenitic Stainless steel

and Optimization of Weld,

Department of Mechanical

Engineering, J.J.College of

Engineering & Technology,

Tamilnadu, India Department

of Production Engineering,

National Institute of

Technology, Tamilnadu,

India, pp. 1-10

Stolarski T. A. MSc, PhD, DSc, DIG,

Ceng,2000 Tribology in

Machine Design, MIMechE

Oxford Auckland Boston

Johannesburg Melbourne

New Delhi,pp.103-109

Specimen preparation and testing

options for metals using

materials testing machines

from Zwick,. htm

#_Materials_Testing_Machin

es, 21 Nopember 2010

Wiryosumarto Harsono, Prof. Dr.

Ir.,Toshie Okumura, Prof.

DR. 2008. Teknologi

Pengelasan logam, PT pradya

pramita, Jakarta.

PENGARUH PROSES FAIRING TERHADAP SIFAT MEKANIS PLAT …repository.unmuhpnk.ac.id/138/1/JURNAL...

Documents

Transcript of PENGARUH PROSES FAIRING TERHADAP SIFAT MEKANIS PLAT …repository.unmuhpnk.ac.id/138/1/JURNAL...