Pengolahan Data Revisi
description
Transcript of Pengolahan Data Revisi
2Laboratorium Pengujian Bahan
2.5.1 Pengolahan Data
Data dari hasil pengujian dihitung dan disusun dalam bentuk Tabel, masing-
masing untuk spesimen tanpa perlakuan dan dengan perlakuan, selain data tersebut, di
ambil pula hasil pengujian berupa kekerasan rata-rata untuk perlakuan panas yang
berbeda.Dari data-data tersebuat dilakukan dua macam pengolahan data.
2.5.2 Analisa Mikrostruktur
Mikrostruktur tanpa perlakuan panas
Foto Mikro
Dari hasil foto mikrostruktur tersebut diambil sepuluh sampel untuk dihitung
prosentase warna hitam dan putih
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2014/2015
3Laboratorium Pengujian Bahan
No. Putih (%) Hitam (%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
∑
Proporsi dari sampel (p1) :
n1 = 10 x 100 = 1000
p1 = Σ putih
n 1 =
❑1000 =
Standar deviasi sampel (δ1)
q1 = 1 – p1 = – =
δ1 = √ p 1 . q1n 1
= √ ❑1000
=
Dari tabel distribusi standar dengan α = 5 % maka diperoleh nilai Z(α / 2) = ±
1,96 interval penduga rata-rata proporsi warna putih :
p1 – Z(α / 2) . δ1 < p < p1 + Z(α / 2) . δ1
- (1,96 x ) < p < + ( x )
< p <
Jadi proporsi warna putih untuk foto mikrostruktur logam tanpa perlakuan panas
berkisar antara % sampai % dengan tingkat keyakinan 95 %
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2014/2015
4Laboratorium Pengujian Bahan
Mikrostruktur dengan perlakuan panas Annealing 800◦C
Foto Mikro
Dari hasil foto mikrostruktur tersebut diambil sepuluh sampel untuk dihitung
prosentase warna hitam dan putih
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
Dari sepuluh sampel tersebut dapat diperoleh data sebagai berikut :
No. Putih (%) Hitam (%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2014/2015
5Laboratorium Pengujian Bahan
∑
Proporsi dari sampel (p2) :
n2 = 10 x 100 = 1000
p2 = Σ putih
n 2 =
❑1000 =
Standar deviasi sampel (δ2)
q2 = 1 – p2 = 1 – =
δ2 = √ p 2 . q2n 2
= √ ❑1000
=
Dari tabel distribusi standar dengan α = 5 % maka diperoleh nilai Z(α / 2) = ±
1,96 interval penduga rata-rata proporsi warna putih :
p2 – Z(α / 2) . δ2 < p < p2 + Z(α / 2) . δ2
- ( x ) < p < + ( x )
< p <
Jadi proporsi warna putih untuk foto mikrostruktur logam tanpa perlakuan panas
berkisar antara % sampai % dengan tingkat keyakinan 95 %
Uji Beda Dua Proporsi
Untuk mengetahui perbedaan antara proporsi warna putih spesimen tanpa
perlakuan panas dan spesimen dengan perlakuan panas dilakukan pengujian dua
proporsi
Hipotesa : H0 : p1 = p2
H1 : p1 ≠ p2
Data untuk menghitung Zhitung
n1 = 1000
n2 = 1000
p1 =
p2 =
q1 =
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2014/2015
6Laboratorium Pengujian Bahan
q2 =
Perhitungan Zhitung :
Zhitung =
p1−p2
√ p1. q 1n 1
+ p 2 . q2n 2
=❑
√ ❑1000
+ ❑1000
Zhitung =
Kedudukan Zhitung pada kurva normal adalah sebagai berikut :
Dari kurva uji Z diketahui bahwa Zhitung terletak pada daerah tolak berarti ada
perbedaan yang nyata antara prosentase warna putih untuk spesimen tanpa perlakuan
panas dan spesimen dengan perlakuan panas.
2.5.3 Data Kelompok
Dilakukan perbandingan nilai kekerasan sebelum dengan sesudah perlakuan
panas untuk menentukan ada tidaknya perubahan nilai kekerasan. Untuk itu
perludigunakan pengujian dengan metode uji standar t
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2014/2015
7Laboratorium Pengujian Bahan
Tabel 2.2 Data spesimen tanpa perlakuan panas
No X [ X –X ] [ X –X ]2
1 299,7 14,17 200,78
2 296,5 10,97 120,34
3 290,2 4,67 21,80
4 288,1 2,57 6,60
5 286,6 1,07 1,14
6 282,0 -3,53 12,46
7 281,5 -4,03 16,24
8 278,8 -6,73 45,29
9 276,2 -9,33 87,04
10 275,7 -9,83 96,62
Σ 2855,3 0 608,31
Kekerasan rata-rata
X=Σ xn
=2855,310
=285,53
Standart deviasi
δ=√ Σ [x−x ]2
n−1=√ 608,31
9=8,22
Standar Deviasi Rata-Rata
δ= δ
√n=8,22
√10=2,59
db = n-1 = 10 – 1 = 9
dengan α = 5% maka nilai t Tabel → t (α/2;db) = t (0,025;9) = ±2,26 interval
penduga kekerasan spesimen tanpa perlakuan panas
x−{t (∝2 ; db)δ }<μ<x+{t (∝2 ;db)δ}
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2014/2015
8Laboratorium Pengujian Bahan
285,53−{2,26 x2,59 }<μ<285,53+{2,26 x2,59 }
279 < µ < 291
Grafik 2.1 Uji T tanpa Perlakuan
Jadi kekerasan spesimen rata-rata tanpa perlakuan panas berkisar antara
279VHN sampai 291 VHN dengan tingkat keyakinan 95 %
Tabel 2.3 Data spesimen dengan perlakuan annealing850oC
No X [ X –X ] [ X –X ]2
1 217,5 -6,04 36,48
2 218,6 -4,94 24,40
3 249,8 26,26 689,58
4 222,4 -1,14 1,29
5 230,4 6,86 47,05
6 216,8 -6,74 45,42
7 225,4 1,86 3,45
8 215,2 -8,34 69,55
9 220,1 -3,44 11,83
10 219,2 -4,34 18,83
Σ 2235,4 0 947,88
Kekerasan rata-rata
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2014/2015
279 291 285
9Laboratorium Pengujian Bahan
X=Σ xn
=2235,410
=223,54
Standart deviasi
δ=√ Σ [x−x ]2
n−1=√ 947,88
9=10,26
Standar deviasi rata-rata
δ= δ
√n=10,26
√10=3,24
db = n-1 = 10 – 1 = 9
dengan α = 5% maka nilai t Tabel → t (α/2;db) = t (0,025;9) = ±2,26 interval
penduga kekerasan spesimen perlakuan panas
x−{t (∝2 ; db)δ }<μ<x+{t (∝2 ;db)δ}223,54−{2,26 x3,24 }<μ<223,54+{2,26 x3,24 }
216< µ < 230
Grafik 2.2 Uji T perlakuan Annealing 850oC
Jadi kekerasan spesimen rata-rata dengan perlakuan annealing 850oC berkisar
antara 216VHN sampai 230 VHN dengan tingkat keyakinan 95%.
Uji Beda Dua Rata-Rata
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2014/2015
216 230 223
10Laboratorium Pengujian Bahan
Untuk mengetahui ada tidaknya perbedaan kekerasan pada spesimen tanpa
perlakuan dan dengan perlakuanpanas dilakukan uji beda dua rata-rata dengan uji
standart t.
Hipotesa : Ho : μ1 = μ2( tidakada perbedaan kekerasan antara spesimen tanpa
perlakuan dengan spesimen yang diberi perlakuan)
H1 : μ1 ≠ μ2( terdapat perbedaan kekerasan antara spesimen tanpa
perlakuan dengan spesimen yang diberi perlakuan )
Digunakan pengujian dua arah dengan
α = 5% dan db = (n1 -1) + (n2 -1)
= (10-1) + (10-1) = 18
Maka nilai t Tabel → t (0,025;18) = ±2,101
Perhitungan thitung
t hitung=x1−x2
√ {( n1−1 ) xδ 12+(n2−1 ) x δ 2
2}n1+n2−2
x ( 1n1
+ 1n2
)
t hitung=285,53−223,54
√ {(10−1 ) x 8,222+ (10−1 ) x10,262}10+10−2
x ( 110
+ 110
)
t hitung=61,99
√ 608,11+947,4018
x ( 210
)
t hitung=61,994,15
=14,93
Kedudukan thitung pada kurva distribusi t adalah sebagai berikut
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2014/2015
11Laboratorium Pengujian Bahan
Grafik 2.3 hitung pada distribusi uji T
Dari kurva uji t diketahui bahwa thitung terletak didaerah tolak, berarti terdapat
perbedaan yang nyata antara rata-rata kekerasan spesimen tanpa perlakuan panas dan
spesimen dengan perlakuan panas dengan keyakinan 95%.
Analisa Varian Dua Arah
Tujuan : Untuk mengetahui pengaruh variasi suhu pemanasan waktu holding
dan kombinasi keduanya terhadap kekerasan spesimen
Hipotesa :
H01 : α1 = α2 ( perlakuan panas tidak berpengaruh)
H11 : α1 ≠ α2 ( perlakuan panas berpengaruh)
H02 : β1 = β2 ( suhu tidak berpengaruh)
H12 : β1 ≠ β2 ( suhu berpengaruh)
H03 : (αβ)1 = (αβ)2 ( perlakuan panas dan suhu tidak berpengaruh)
H13 : (αβ)1 ≠ (αβ)2 ( perlakuan panas dan suhuberpengaruh)
Perulangan (z) = 5 kali
Banyaknya data(n) = 20
Banyaknya data tiap kolom (u) = 10
Banyaknya data tiap baris (v) = 10
Banyaknya variasi holding (x) = 2
Banyaknya variasi heating (y) = 2
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2014/2015
14,93
12Laboratorium Pengujian Bahan
Tabel 2.4 Analisa Varian Dua Arah
- FK=(Ʃn)2
n=¿¿
- JKT = ( a2+ b2+c2+ …+t2) - FK
=
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2014/2015
Fak
tor
Per
laku
an
Faktor Suhu
Har
deni
ng
850 oC 900 oC Σr
350,6 457,9 808,5
343,1 441,3 784,4
355,2 408,3 763,5
345,3 430,7 776
342,5 425,6 768,1
Σc 1736,7 2163,8 3900,5
Ann
eali
ng
217,5 238,7 456,2
218,6 241,9 460,5
249,8 244,1 493,9
222,4 243,0 465,4
230,4 246,4 476.8
Σc 1138,7 1214,1 2352,8
Σtot 2875.4 3377,9 6253,3
13Laboratorium Pengujian Bahan
(350,62+343,12+355,22+345,32+342,52+457,92+441,32+408,32+430,72+425,62+2
17,52+218,62+249,82+222,42+230,42+238,72+241,92+244,12+2432+246,42) –
1955188,044
JKT = 140798,386
- JKA={(Ʃbaris 1)
2+{(Ʃbaris 2)2 }
Y . Z−FK
¿{(3900,5)2+{(2352,8)2}
2 .5−1955188,044¿35870,45
- JKB={(ƩKolom 1)
2+{(ƩKolom 2)2 }
X . Z−FK
¿{(2875.4)2+{(3377,9)2 }
2 .5−1955188,044
= 12625,313
- JKP={(Ʃ1)
2+{(Ʃ2)2+ ( Ʃ3 )2+{(Ʃ 4)
2 }Z
−FK
¿{(1736,7 )2+{(2163,8)2+(1138,7 )2+{(1214,1)2}
5−1955188,044
= 138578,722
- JKAB = JKP - JKA - JKB
= 138578,722 - 35870,45- 12625,313
= 90082,959
- JKG = JKT - JKA - JKB - JKAB
= 140798,386– 35870.45– 12625,313– 90082,959
= 2219,664
Dimana :
FK : Frekuensi Komulatif
JKT : Jangkauan Kuartil Tengah
JKA : Jangkauan Kuartil Atas
JKB : Jangkauan Kuartil Bawah
JKP : JangkauanKuartil Tengah
JKG : JangkauanKuartilGalat
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2014/2015
14Laboratorium Pengujian Bahan
F Tabel dengan α = 5% → F (α, v1 ,v1)
F1Tabel = v1= (x-1) = (2-1) = 1
V2= (x.y) . (z-1) = (2.2) . (4.1) = 4 . 4 = 16
F1 Tabel ( 5%, 1, 16) = 4,49
F2 Tabel = v1 = (x-1) = (2-1) = 1
V2 = (x.y) . (z-1) = (2.2) . (4.1) = 4 . 4 = 16
F2Tabel( 5%, 1, 16) = 4,49
F3Tabel = v1 = (x-1) = (2-1) = 1
V2 = (x.y) . (z-1) = (2.2) . (4.1) = 4 . 4 = 16
F3Tabel( 5%, 1, 16) = 4,49
Tabel 2.5 Analisa Varian Dua Arah
Sumber
KeragamanDb JK KT Fhitung
Pengaruh A
(Perlakuan)
(x-1) = 1 JKA =
35870,45
12 = JKA/(x-1)
=35870,45/1
= 35870,45
F1 = 12/ 2
=35870,45/138,729
= 258,56
PengaruhB
(Suhu)
(y-1) = 1 JKB =
12625,313
22 = JKB/(y-1)
=12625,31/1
= 12625,31
F2= 22/ 2
=1905,16/ 138,729
= 13,73
Pengaruh
A& B
(Perlakuan &
Suhu)
(x-1)(y-
1)=1
JKAB =
90082,959
32 = JKAB/(x-1)
(y-1)
= 90082,959/1
= 90082,959
F3= 32/ 2
= 3175,2/138,729
= 22,88
Galat
(x-y) (z-
1)=16
JKG =
2219,664
2 = JKG/(xy)(z-1)
= 2219,664/16
= 138,729
Jumlah () 19 140798,386
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2014/2015
15Laboratorium Pengujian Bahan
Hasil Analisa
1. F1 hitung >F1 Tabel = 258,56> 4,49
Keterangan :
Variasi holding yang diberikan pada specimen berpengaruh pada kekerasan, hal
ini sesuai dengan hipotesa H11 : α1 ≠ α2 .
2. F2 hitung > F2 Tabel = 13,73> 4,49
Keterangan :
Variasi suhu yang diberikan pada spesimen berpengaruh pada kekerasan, hal ini
sesuai dengan hipotesa H12 : β1 ≠ β2
3. F3 hitung > F3 Tabel = 22,88> 4,49
Keterangan :
Variasi holding dan suhu yang diberikan pada specimenberpengaruh pada
kekerasan, hal ini sesuai dengan hipotesa H13 : (αβ)1 ≠ (αβ)2
2.5.4 Data Antar Kelompok
Tabel 2.6 Data Kekerasan Annealing 850oC
Annealing 850oC
No
Kekerasan
(VHN)
1 217,5
2 218,6
3 249,8
4 222,4
5 230,4
6 216,8
7 225,4
8 215,2
9 220,1
10 219,2
Σ 2235,4
Tabel 2.7 Data Kekerasan Tanpa perlakuan
Tanpa Perlakuan
No Kekerasan
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2014/2015
16Laboratorium Pengujian Bahan
(VHN)
1 299,7
2 296,5
3 290,2
4 288,1
5 286,6
6 282,0
7 281,5
8 278,8
9 276,2
10 275,7
Σ 2855,3
Tabel 2.8 Data Kekerasan Normalizing 850oC
Normalizing850oC
No Kekerasan (VHN)
1 290,9
2 279,7
3 259,2
4 286,6
5 276,5
6 290,7
7 268,3
8 270,8
9 280,2
10 283,4
Σ 2786,3
Tabel 2.9 Data Kekerasan Hardening850oC
Hardening oli 850oC
No Kekerasan (VHN)
1 350,6
2 343,1
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2014/2015
17Laboratorium Pengujian Bahan
3 355,2
4 345,3
5 342,5
6 352,9
7 351,2
8 349,8
9 358,2
10 356,3
Σ 3505,1
Tabel 2.10 Data Kekerasan tempering850oC
tempering850oC
No Kekerasan (VHN)
1 312,1
2 341,2
3 323,7
4 340,3
5 325,8
6 322,9
7 319,2
8 216,4
9 218,2
10 220,4
Σ 2940,2
Tabel 2.11 Data Kekerasan Rata-rata Perlakuan Panas
No PerlakuanKekerasan Rata - Rata
(VHN)
1 Hardening oli 850oC 350,51
2 Tempering 850oC 294,02
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2014/2015
18Laboratorium Pengujian Bahan
3 Tanpa Perlakuan 285,53
4 Normalizing 850oC 278,63
5 Annealing 850oC 223,54
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2014/2015
19Laboratorium Pengujian Bahan
2.6 Pembahasan
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2014/2015
Gra
fik
2.4
P
erba
ndin
gan
Kek
eras
an S
pesi
men
Tan
pa P
erla
kuan
Pan
as d
enga
n S
pesi
men
Per
laku
an p
anas
A
nnea
ling
850
°C
20Laboratorium Pengujian Bahan
- Hubungan Perlakuan Panas dengan Tingkat Kekerasan Data Kelompok
Pemberian perlakuan panas pada spesimen dapat merubah sifat mekanik suatu
spesimen. Spesimen tanpa perlakuan panas memiliki sifat kekerasan yang berbeda
dengan spesimen yang mendapatkan perlakuan panas tergantung dari perlakuan
panas yang diberikan.Pada pengujian ini menggunakan spesimen baja Assab 760
yang diberikan perlakuan annealing 850oC.Prosesnya dengan memanaskan spesimen
sampai suhu diatas garis A3, lalu di holding beberapa saat kemudian didinginkan
secara perlahan dalam dapur atau media terisolasi.
Dari perlakuan tersebut dan diuji kekerasannya didapatkan nilai kekerasan
raat-rata 223,54VHN. Dengan perhitungan menggunakan rumus interval penduga
kekerasan spesimen diperoleh bahwa nilai kekerasan dari spesimen tersebut berkisar
antara 216VHN sampai 230 VHN dengan tingkat keyakinan 95%,sedangkan pada
spesimen tanpa perlakuan didapatkan nilai kekerasan rata-rata 285,53VHN.Dengan
perhitungan menggunakan rumus interval penduga kekerasan spesimen diperoleh
bahwa nilai kekerasan dari spesimen tersebut berkisar antara 279 VHN sampai 291
VHN dengan tingkat keyakinan 95%.
Dari hasil tersebut dapat diketahui bahwa nilai kekerasan spesimen tanpa
perlakuan memiliki kekerasan yang lebih tinggi dibandingkan dengan spesimen
dengan perlakuan annealing 850°C.
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2014/2015
21Laboratorium Pengujian Bahan
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2014/2015
Gra
fik
2.5
Per
band
inga
n K
eker
asan
Spe
sim
en T
anpa
Per
laku
an d
enga
n S
pesi
men
Per
laku
an p
anas
Bed
a-S
uhu
Sam
a
22Laboratorium Pengujian Bahan
- Hubungan Perlakuan Panas dengan Tingkat Kekerasan Data Antar Kelompok
Pada grafik perbandingan nilai kekerasan dengan berbagai macam perlakuan
menerangkan hubungan antara berbagai macam perlakuan panas dengan kekerasan
rata-ratanya. Spesimen yang memiliki nilai kekerasan dari yang tinggi sampai yang
terendah ialah Hardening 850oC, Tempering 850°C, Tanpa perlakuan, Normalizing
850°C, dan Annealing 850°C.
Hardening 850°C dengan media pendingin oli mempunyai kekerasan yang
tertinggi yaitu 350.51VHN. Hal ini dikarenakan terjadinya pendinginan cepat pada
spesimen sehingga terbentuk struktur martensit yang memiliki sifat keras.
Berikutnya, Spesimen dengan perlakuan Tempering 850°C mempunyai kekerasan
sebesar 294.02VHN. Karena terjadinya pendinginan cepat lalu di holding hingga
suhu inti dan permukaan sama kemudian didinginkan dalam suhu ruangan. Pada
spesimen tanpa perlakuan memiliki nilai kekerasan sebesar 285,53 VHN,pada
spesimen ini tidak terjadi perubahan sifat mekanik. Normalizing 850°C berada di
urutan keempat dengan nilai kekerasan yaitu 278,63 VHN. Dan nilai kekerasan
yang berada pada urutan paling akhir adalah spesimen dengan perlakuan Annealing
850°C mempunyai kekerasan sebesar 223,54 VHN. Hal ini dikarenakan pendinginan
Annealing dilakukan secara perlahan dalam dapur pemanas.
2.7 Kesimpulan dan Saran
2.7.1 Kesimpulan
1. Dengan perlakuan panas yang berbeda-beda didapatkan nilai kekerasan yang
berbeda-beda pula. Nilai kekerasan tertinggi terdapat pada perlakuan Hardening.
Sedangkan yang terendah pada perlakuan annealing. Urutannya yaitu Hardening-
Tempering-Tanpa perlakuan-Normalizing-Annealing.
2. Proses pendinginan pada spesimen dengan perlakuan panas tertentu akan
mempengaruhi kekerasan spesimen tersebut.
3. Suhu pemanasan yang semakin tinggi membuat material lebih keras, karena
semakin banyak butiran atom yang terbentuk daripada temperature atau suhu yang
tidak mencapai suhu austenite.
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2014/2015
23Laboratorium Pengujian Bahan
2.7.2 Saran
1. Hendaknya alat pengujian kekerasan sudah mulai diperbaharui karena berpengaruh
dalam keakuratan data yang diambil.
2. Praktikan harus lebih teliti dalam membaca skala kekerasan pada alat uji dan
menghaluskan permukaan spesimen dengan konsisten untuk mendapatkan data
pengujian yang lebuh akurat.
3. Asisten sebaiknya jika ada kesalahan pada laporan, segera diberitahu kepada
praktikan semua kesalahannya sehingga tidak merevisi berulang-ulang.
4. Banyak kursi yang sudah rusak ,sebaiknya diganti untuk kenyamanan bersama.
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2014/2015