TM F T U P 2012

SEMINAR NASIONAL T E K N I K MESIN 2012

PENGHEMATAN PENGGUNAAN ENERGI BAHAN BAKAR FOSIL SERTA PENGEMBANGAN BAHAN BAKAR ALTERNATIF

DI INDONESIA

Jakarta, 24 Oktober 2012

P R O G R A M STUDI T E K N I K MESIN FAKULTAS T E K N I K UNIVERSITAS PANCASILA

J l , Srengseng Sawah, Jagakarsa, Jakarta Selatan

3 ^ TM E T U P 2 012,

SEMINAR NASIONAL T E K N I K MESIN 2012

PENGHEMATAN PENGGUNAAN ENERGI BAHAN BAKAR FOSIL SERTA PENGEMBANGAN BAHAN BAKAR ALTERNATIF DI INDONESIA

P r o c e e d i n g

Jakarta, 24 Oktober 2012

P R O G R A M STUDI T E K N I K MESIN FAKULTAS T E K N I K UNIVERSITAS PANCASILA

Jl. Srengseng Sawah, Jagakarsa, Jakarta Selatan

i

D i P U B L I K A S I K A N O L E H :

Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Pancasila

Dengan mengirimkan makalah kepada kami, niakan selunih penulis dalam prosiding ini kami anggap sudah memberikan perayataan mengenai orisinalitas karya mereka serta mengijinkan penerbitannya

dalam prosiding ini. Penerbit dan Panitia SEMNAS TM 2012 tidak bertanggung jawab terhadap kebenaran, kesalahan, dan keakuratan isi, serta akibat yang dtakibatkan oleh penggunaan scbagian atau

seluruh maleri makalah dalam prosiding ini, Pengutipan, pengainbilan, penggunaan, atau penerbitan kembali sebagian atau seluruh mateii makalah dalam prosiding ini hanya dapat dtlakukan

atas ijin penulis yang bei sangkutan. Penerbit dan Panitia SEMNAS TM 2012 tidak bertanggung jawab secara hukum atas akibat yang mungkin dihasilkan

ISBN I V S - t . D P - l V O ^ L - O - ' I

lllllllllllllllilllllll 7 8 B 0 3 1 7 0 3 B O 4

Copyright © by Program Studi Teknik Mesm, Fakultas Teknik Universitas Pancasila 2012

ii

Seminar Nasional Teknik Mesin 201 Jakarta, 24 Oktober 2012

K A T A SAMBUTAN K E T U A PANITIA P E L A K S A N A

Assalamn 'alaikum warahmatullahi wabarakatuh dan salam sejahtera bagt kita semua

Alhamdultllah, puji syukur kami panjalkan ke hadirat Allah SW r, karena hanya atasberkat, rahmat dan karunia-Nya-lah seminar SEMNAS T M 2012 ini kembali dapat terselenggara pada hari ini, 24 Oktober 2012, di Gedung Fakultas Teknik Universitas Pancasila yang sangat kita cintai ini.

SEMNAS T M 2012, yang merupakan kependekan dari Seminar Nasional Teknik Mesin 2012, adalah seminar tahunan, yang diharapkan dapat menjadi wahana pertukaran informasi liasil penelitian/karya ilmiah dari para mahasiswa dan akademisi di tingkat perguruan tinggi khususnya, serta para itmuwan dan kalangan profesional dari seluruh Indonesia, Seminar ini diharapkan juga dapat menjadi forum diskusi ilmiah antar disiplin ilmu yang tercakup dalam berbagai bidang keilmuan, khususnya ilmu teknik, serta ilmu-ilmu lain yang terkait.

Seluruh panitia SEMNAS T M 2012 telah berupaya keras untuk melakukan tugasnya dengan baik. Hal ini terlihat dari banyaknya artikel ilmiah yang telah kami terima, Setelah melalui proses penilaian yang cukup ketat oleh tim reviewer kami yang berasal dari perguruann tinggi dan lembaga penelitian di Indonesia, hanya sekitar 90% dari keseluruhan paper yang akhimya dinilai layak untuk disajikan dalam serangkaian sesi presentasi yang diadakan selama seminar berlangsung, serta selanjutnya akan didokumentasikan dan diterbitkan dalam Proceeding SEMNAS T M 2012.

Terima kasih yang setulus-tutusnya kami sampaikan kepada seluruh anggota tim pengarah dan rev/ewer, yang lelah membantu teijaminnya kualilas artikel-artike! yang disajikan dalam seminar ini.

Sebagai Ketua Panitia SEMNAS T M 2012, saya sampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya atas antusias serta kerja keras yang telah ditunjukkan oleh seluruh anggota panitia, serta berbagai pihak yang telah terlibai secara langsung atau pun tidak langsung demi suksesnya seminar ini,

Akhir kata, saya ucapkan terima kasih dan selamat datang kepada semua peneliti, dosen, mahasiswa, pihak industri, serta seluruh peseria SEMNAS TM 2012 ini, Kami akui bahwa masih terdapat banyak kekurangan dalam penyelenggaraan acara ini, namun begitu kami selalu berharap adanya saran yang membangun untuk perbaikan di masa mendatang.

Wassalamu 'alaikum warahmatullahi wabarakatuh

Ketua Panitia Pelaksana SEMNAS T M 2012,

Dr. Ir. Vohannes Dewanto, M T

TM F T U P 7DU

Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Pancasila

ill

\ Seminar Nasionat Teknik Mesin 201

Jakarta, 24 Oktober 2012

D A F T A R ISI

HALAMAN JUDIJL i KATA SAMBUTAN K E T U A PELAKSANA iii SUSUNAN P A N I T U iv DAFTAR ISI V UCAPAN TEREVIA KASIH ix

A. K E L O M P O K E N E R G I T E R B A R U K A N

1. E N E R G I L I S T R I K TENAGA OMBAK G E R A K V E R T I K A L DENGAN A1 "TAPERED CHANNEir (Kl-4-01) Soebyaklo. M. Fajar Nurwildarii, M. Agus Shidiq. Draja! Samyonu

2. STUDI POTENSI E N E R G I ANGIN {WIND ENERGY) DI CIREBON A8 UNTUK TURBIN ANGIN {WIND TURBINE) KAPASITAS 900 W -1000 W K E P E R L U A N D A E R A H N E L A Y A N DESA G E B A N G K A B U P A T E N CIREBON (Kl-7-02) W.Djoko Yudisworo dan Juitial fieri

3. ANALISIS PRESTASI K E T E L UAP DENGAN PENGUNAAN A l l SUMBER PANAS ULANG GAS BUANG MOTOR B A K / \ R T O R A K Y A N G MENGUNAKAN BAHAN B A K A R GAS A L A M . (Kl-5-03) Bam bang Hermani

4. DESAIN A L A T PENANGK.AP GAS METHAN BAHAN SAMPAH A16 ORGANIK DI PASAR {Kl-9-04) Sugeng Suprijadi

5. GENERASI L I S T R I K DARI ENERGI PEMBANGKIT TENAGA A21 PANAS B U M I D I JAWA B A R A T INDONESIA (Kl-10-05) Agus Siswanto

6. STUDI A W A L K U L T U R MIKROALGA Scenedesmus sp DENGAN A26 MENGGUNAKAN WARNA PENCAHAYAAN B E R S U M B E R D A R I L E D S E B A G A I U P A Y A PENYEDIA BAHAN B A K U BIODIESEL: S E B U A H RANCANGAN PENELITIAN (Kl-32-06) Amaiia Rizky Eka Puiri, Agung Sedayii dan Saiwiko Sidopekso

7. STUDI K A R A K T E R I S T I K MODUL SURYA SISTEM 48 V O L T A31 PADA DC HOUSE (Kl-37-07) RiyanM. Saiwiko S. dan fiadi N

8. STUDI UJI COBA WIND TURBINE MENGGUNAKAN ADJUSTABLE A36 SPEED DRIVE SEDERHANA (Kl-39-08) Kristin Natalia, Saiwiko S. dan Modi N

TM F T U P 2D1J

Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Pancasila

ISBN 978-602-17026-0-4

V

F T U P !tri7 Seminar Nasional Teknik Mesin 201

Jakarta, 24 Oktober 2012

9. STUDI RANCANG BANGUN P O R T A B L E NANO HYDRO S E B A G A I A40 A L T E R N A T I F SUMBER P E M B A N G K I T ENERGI L I S T R I K (Kl-43-10) AlAmiii. SatwikuSdan Tatifik

10. PERANCANGAN TURBIN ANGIN SAVONIUS KAPASITAS 110 W A44 (Kl-49-10) Eka Maulana dan Adri Huda

11. PENGUKURAN KANDUNGAN E N E R G I PANAS PADA PANAS A48 B U M I (K1-S3-10) Nafsan Upara

B. K E L O M P O K R E K A Y A S A E N E R G I

1. ANALISIS PENGHEMATAN E N E R G I L I S T R I K PADA ELECTRIC B l ARC EURNACE DENG AN S ISTEM WASTE HEAT RECOVERY (K2-6-01) Ade Nadjuri

2. ANALISA PENGARUH PENGGUNAAN DUA BUSI PADA KINERJA B6 MESIN VESPA SCOOTER (K2-11-02) Imron rosyadi. Yusvardi Yiisiif dan Hem Sullon

3. PEMANFAATAN GAS BUANG YANG MASUK K E D A L A M B12 EKONOMISER S E B A G A I PENINGKATAN KINERJA K E T E L UAP PIPA A I R (K2-I2-03) Wasirait

4. RANCANG BANGUN PEMBANGKIT TENAGA L I S T R I K B19 MIKROHIDRO B E R B A S I S PEDESAAN (K2-14-09) Ibrahim Sb

5. RANCANGAN P E M B A N G K I T L I S T R I K TENAGA H Y B R I D (PANEL B23 S U R Y A DAN WIND TURBINE) UNTUK SUPPLY D A Y A BASE TRANSCEIVER STATION (BTS) (K2-15-10) Muhamad Soleh dan Sqfrizal

6. S IMULASI K U R V A POLARISASI PEMFC TERHADAP PENGARUH B28 PERUBAHAN P A R A M E T E R TEKANAN, TEMPERATUR, DAN K E L E M B A B A N (K2-23-11) Anion Dwi Kusiima

7. STUDI P A R A M E T E R DESAIN DAN OPERASI SIKLUS RANKINE B35 ORGANIK S E B A G A I PEMBANGKIT TENAGA DENGAN M E M A N F A A T K A N E N E R G I T E R B U A N G (K2-25-12) Darwin Rio Budi Syaka, Syarifiiddin Ahmad dan Niigroho Gama Yoga

Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Pancasila

ISBN 978-602-17026-0-4

Vi

F T U P 7D17 Seminar Nasional Teknik Mesin 201 Jakarta, 24 Oktober 2012

8. THE ANALYSIS OF SOLARDEX FUEL HEATING AGAINST B40 PERFORMANCE OF STATIONARY CYCLE DIESEL ENGINE (K2-26-13) Nugnih Rekto Prabowo

9. PENINGKATAN PERFORMANCE A L A T PENUKAR K A L O R SHELL 845 <fr TUBE MENGGUNAKAN INSERT UNTUK MENGURANGI KONSUMSl BAHAN B A K A R SISTEM PEMBANGKIT TENAGA (K2-27-14) Chandrasa Soekardi

10. OPTIMALISASI DESIGN A L A T ECONOMIZER S E B U A H HRSG B51 INSTALASI PEMBANGKIT TENAGA GAS-UAP UNTUK MENINGKATKAN EFISIENSI E N E R G I (K2-28-15) Chandrasa Soekardi

11. DESAIN A L A T A P L I K A T I F PEMANFAATAN L I M B A H P L A S T I K B55 P O L I E T I L E N S E B A G A I BAHAN B A K A R A L T E R N A T I F MESIN BENSIN (K2-3I-17) Ahmad Kholil, Eko Arif Syaefudin dan Fani Anggriawan

12. K A R A K T E R I S T I K POLA A L I R A N NANOFLUIDA AhOj-Water D l B61 SUSUNAN SUB B U L U H S E G I E M P A T (K2-41-18) Amvar Ilmar Ramadhan, As Natio Lasman dan Anggoro Septilarso

13. ANALISA KEMAMPUAN POMPA E M E R G E N C Y SEAL BFP B65 SEBAGAI A L T E R N A T I F PENGISI A I R MAIN D R U M UNIT 5 P L T U X Y (K2-42-19) Yusvardi Yusuf. Slamel Wiyono dan Audi Rahman

14. ANALISA HASIL R E A K S I P E M B A K A R A N BAHAN B A K A R B72 YANG MENGGUNAKAN OKSIDATOR UDARA DAN MENGGUNAKAN GAS OKSIGEN (K2-48-21) Setiyono. I Gede Eka Lesmana dan Rini Prasetyani

15. MENINGKATKAN N I L A I O K T A N BAHAN B A K A R DENGAN B77 MENCAMPURKAN GAS HYDROGEN, D A L A M R A N G K A PENGHEMATAN BAHAN B A K A R DAN MENINGKATAKAN MUTU GAS BUANG (K2-51-22) Setiyono. I Gede Eka Lesmana dan Rini Prasetyani

16. PERANCANGAN PEMBANGKIT L I S T R I K TENAGA MIKRO B85 HIDRO S K A L A LABORATORIUM (K2-52-23) Rudi Hermawtm, Eko Prasetyo, dan Amil Syqfitri

C. K E L O M P O K DAMPAK LINGKUNGAN

1. ANALISIS KINERJA MESIN PENDINGIN COLD STORAGE C I DENGAN MENGGUNAKAN HIDROKARBON MUSICOOL 134 (K3-24-06) Ismail dan Widodo

Program Studi Teknik Mesin vii Fakultas Teknik Universitas Pancasila

ISBN 978-602-17026-0-4

F T U P 2D17 Seminar Nasional Teknik Mesin 201 Jakarta, 24 Oktober 2012

D. K E L O M P O K M A N l i F A K T U R

1. OPTIMASl K E R J A POMPA HIDRAM(K4-8-01) D l Masuir

2. PENGARUH SUHU AUSTEMPER PADA DUCTILE IRON D8 TERHADAP STUKTUR MIKRO DAN SIFAT MEKANIS (K4-29-03) Triyono dan Himawan HS

3. PERANCANGAN & ANALISA STYROFOAM PADA PROSES D13 PENGEPAKAN T E L E V I S I (K4-33-04) Eko Prasetyo, Febryan Maulana dan Hasan Hariri

4. PENGARUH K U A T ARUS TERHADAP S T R U K T U R MAKRO DAN D18 C A C A T L A S BAJA KONTRUKSI BJ.44 PADA PROSES PENGELASAN SMAW MENGGUNAKAN KAMPUH SINGLE V DENGAN E L E K T R O D A E6013 (K4-36-07) Imam Basori

5. OPTIMASl DESAIN MOULD PADA TIN BALL CASTING MACHINE 022 UNTUK S K A L A INDUSTRI K E C I L DAN MENENGAH (K4-40-08) FAdy Djatmiko, Tiliek Ediyaiito dan Agri Sm'aiidi

6. STUDI KOMPARASI S E R B U K N I C K E L CHROMIUM ALUMINUM D27 METCO 443NS DAN N I C K E L ALUMINUM METCO 450NS TERHADAP SIFAT MEKANIS P E R M U K A A N PADA PROSES THERMAL SPRAYING (K4-44-09) Sunardi, Ipick Setiawan dan Saepuloh

7. UPAYA MENURUNKAN SHORT SHOOT PROSES INJECTION D I D32 PT, X Y Z DENGAN MENERAPAN SIX SIGMA (K4-45-10) Lukman Arhami

8. PENGUKURAN KINERJA PERUSAHAAN DENGAN METODE D38 SUPPLY CHAIN {SUPPLY CHAIN OPERATION R E F E R E N C E S ) (STUDI KASUS DI PT X Y Z) (K4-47-11) Tri BambangAK

9. ANALISIS DESAIN PENINGKATAN G A Y A DORONG PADA D42 MOTOR R O K E T RX-220 (K4-50-12) Piniadi

10. PERANCANGAN TUNGKU C R U C Y B L E UNTUK P E L E B U R A N 049 ALUMINIUM, T I M A H DAN KUNINGAN (K4-53-13) Hendri Sukma, Ismail dan Ramon Trisno

Program Sbidt Teknik Mesin \ ^ Fakultas Teknik Universitas Pancasila ISBN 978-602-17026-0-4

F T u p ; D I ? Seminar Nasional Teknik Mesin 201

Jakarta, 24 Oktober 2012

UCAPAN T E R I M A K A S I H

Kami sampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya dan ucapan terima kasih atas

antusias serta kerjasamanya dalam mendukung kegiatan SEMNAS T M 2012 kepada:

1. Ir. Nafsan Upara, MT (PT. ELNUSA Tbk.)

2. Ir. Rudi Hermawan, MM, MT (CV. Deva Angkasa)

3. Rinto Hendroyuwono, ST (PT. Atar Jaya Solusi)

4. Ir. Bambang Sulaksono, MT (PT. Delima Tata)

5. Ir. Agus Riyanto, MM (PT. Solid Logistik)

6. ir. Estu Prayogi, K K K (PT. Tokai Dharraa Indonesia)

7. Dr. Ir. Jos Andi, MM (PT. Jos Anugerah Tjipta)

8. Ir. Deky Dwi Sartono (Alumni Prodi Teknik Mesin Universitas Pancasila)

9. Fahmi Aiba, ST (PT. Aetra Air Jakarta)

10. Anando Hendra Setiawan, ST (PT. Antam)

11. Ir. Herman Priyatna (Alumni Prodi Teknik Mesin Universitas Pancasila)

12. Ir. Mahendra Riyanto (Alumni Prodi Teknik Mesin Universitas Pancasila)

13. Jr. Zainul Fati'in (Alumni Prodi Teknik Mesin Universitas Pancasila)

14. Isradi Zainal, ST, MM, MT (PT. INSURIN)

15. Ir. Adi Rachmanto, MBA (Alumni Prodi Teknik Mesin Universitas Pancasila)

16. Ir. Dudy Supriyadi (Alumni Prodi Teknik Mesin Universitas Pancasila)

17. Ir. Kooshadianto (Alumni Prodi Teknik Mesin Universitas Pancasila)

Program Studi Teknik Mesrn Fakultas Teknik Universitas Pancasila

ix

/ o

• k m Seminar Nasional Teknik Mesin 201 Jakarta, 2A Oktober 2012

(K4-29-03)

PENGARI H SUHU AUSTEMPER PADA DUCTILE IRON TERHADAP

Material besi cor AustemperedDuctile Iron (ADI) dewasa ini semakin dikenal dengan aplikasinyadiberbagai bidang temtama olomotif Bahan A D I memiliki keunikan dengan kombinasi antara kekuatan, keuletan. fatik dan ketahanan terhadap aus yang baik dengan biaya yang rendah Oleh karena itu A D I menjadi pilihan alternatif disamping dibandingkan dengan besi cor dan baja cor yang lain. Perlakuan panas yang dilakukan adalah astenisasi besi cor noduler pada suhu 92(fC seiama 1 (satu) jam, dilanjutkan dengan variasi austemper pada suhu 250^0, 30oV, 350Y dan 400"C selama 2 jam pada media salt balh Sifat mekanis diketahui dengan pengujian tarik dan pengujian kekerasan sedangkan sifat fisis diketahui dengan melakukan pengamatan stmkiur mikro. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui pengamh variasi suhu austemper terhadap sifat fisis dan mekanis.Hasi! penelitian menunjukkan bahwa kekuatan tarik optimum 1161,65 Mpa dan untuk pengujian impact 0.15 Joule/mitr ini terjadi pada AD! yang diaustemper pada temperatur 350 C selama 2 Jam Hasil pengujian kekerasan terbesar 364 HBN terjadi pada pada A D I yang diaustemper pada temperatur 250 "C, kondisi ini dipengaruhi masih didominasinya stuktur bainit dan mulai terbentuknya stuktur martensit yang bersifat keras dan getas.

Kflta kunci: sifat fisis, sifat mekanis X D / .

Ausiempered Duciile Iron (AD!) has been used and increasingly popular due to its unique combination between sirengih, diiclHity, fatigue and wear resistance with low cost production. Hence ADI became an alternative compared with cast irons and steels. The purposes of this research are to investigate effects of austemper temperature variations to physical and mechanical properties of ADI.Heat treatments were done by nodular cast iron austemzalioti at 92(fC for one hour followed with austemper temperature variations at 25ff'('., SOOf'. 35(fC and 4Q(fC for At-o hours in salt hath media. Physical mechanical properties are gathered by tensile, impact, hardness tests and microstntcture analysis. Results show optimum tensile strength (1161.65 MPa) and toughness (0.15 .Pmm^) occur at 3S(PC austemper temperature variation. Optimum hardiiees 364 HBN occur at 250 "C austemper temperature variation.

Keywords, physical prt^erties, mechanical properties ADI.

STUKTUR MIKRO DAN SIFAT MEKANIS Triyono, Himawan HS

Universitas Ncgeri Jakarta, Jurusan Pendidikan Teknik Mesin, Jakarta 13220 E-mail: inyono.ftlm'.dp/ahoo.com

Abstrak

Abstract

Berbagai riset di berbagai negara dilakukan untuk menemukan material yang memiliki sifat mekanik yang baik, mempunyai ketahanan pakai yang baik dan ekonomis. Komponen yang dapat dibuai dengan lebih ekonomis dalam hal ini mengacu pada pengurangan biaya produksi dan massa komponen Salah satu fenomena material yang menarik untuk dibahas adalah penggunaan material Ductile Iron yang diproses austemper. Material ini dikenal sebagai Ausiempered Ductile Iron (-AD1). Ductile Iron sendiri, bersama aluminium diperkirakan akan terus mengalami peningkatan dengan jumlah mencapai 14 persen hingga 4 tahuti ke depan (Kirgin. 2004). Salah satu penyebab meningkatnya pemanfaatan duciile iron adalah banyaknya riset pada ductile iron yang

I . P E N D A H U L U A N menghasilkan jenis material dengan sifat mekanik yang cocok digunakan pada berbagai komponen. Salah satu jenis Ductile Iron yang banyak digunakan adalah Ausiempered Ductile Iron. Menurut Achary dkk (2004) kelebihan utama dari A D I adalah biaya produksi yang murah. Selain itu material ini memiliki sifat mampu mesin, rasio kekuatan-massa, ketangguhan yang baik, sifat mekanik dalam kisaran yang luas sekaligus mempunyai ketahanan pakai yang tinggi.

Tujuan penelitian ini adalah melakukan melakukan percobaan membuat besi cor noduler dengan tungku induksi, kemudian dilanjutkan dengan proses heat treatment pada hasil pengecoran besi cor tersebut. PemiHlian besi cor noduler dikarenakan besi cor jenis ini memiliki sifat ulet {ductile) bila dibandingkan dengan besi cor yang lain. Proses heal tretmeiil yang

D8

F T U P Ml i Seminar Nasional Teknik Mesin 201 Jakarta, 24 Oktober 2012

dilakukan adalah dengan memanaskan besi cor sampai temperatur austenli. dalam penelitian ini diambil subu 920 "C dalam waktu satu jam dan dilajutkan proses autemper, Pada tahapan ini segaja dibuat variasi suhu autemper agar didapatkan karaterisiik material yang baru terhadap perubahan suhu austemper tersebut. Bebetapa produk besi cor yang banyak dikenal mempunyai sifat getas dapat diubah sifat mekaniknya dengan proses austemper sehingga dihasilkan Ausiempered Ductile Iron, Dengan sifat mekanik yang baik dan luas, meningkatnya ketahanan pakai, serta murahnya biaya pembuatan A D I . material ini dapat terns berkembang pemanfaatantiya.

2. T I N J A U A N P U S T A K A Banyaknya riset pada ductile iron yang

menghasilkan jenis material dengan sifat mekanik yang cocok digunakan pada berbagai komponen automotif. Salah satu jenis Ductile Iron yang banyak digunakan adalah Ausiempered Ductile Iron yang disampaikan oleh Achary (2000), Penelitian yang dilakukan oleh Eric dkk (2004), A D ! diauslenisasi pada temperatur 860 °C selama 1 jam dan diaustemper pada temperatur 320 °C dan 400 "C dengan interval dari 0,5 - 5 jam Hasilnya menunjukkan pada temperatur 320 °C dengan interval waktu antara 2-5 jam, struktur mikro khas ADI mulai lampak, yaitu bainitic ferrii bdras dengan austenit berkadar karbon tinggi. Penelitian yang dilakukan oleh Perez (2002) duciile iron dipanasi pada temperatur 870 "C selama dua jam kemudian menahan pada temperatur austemper 420, 370, 350, 315, dan 270 "C seiama dua jam. Hasil penelitiannya menampilkan perbandingan fraksi volum eaustenit karbon tinggi dan kadar karbon pada temperatur 350 "Q dan 370 T , adalah Volume austenit karbon tinggi 0 118 dan C 2.06 %, sedang untuk temperatur 370 °C Volume austenit karbon tinggi 0.332 dan C 2 10 % Hasil pengujian sifal mekanis menunjukkan bahwa energi impak maksimum sebesar 133 Joule terjadi setelah 2,5 jam austemper pada temperatur 320 "C Hal ini terkait dengan fraksi volume austenit yang mencapai level maksimum, sebesar 40%, Adanya martensit pada austemper 400 °C menjadikan sifat tarik yang iebih rendah dari pada austemper pada temperatur 320''C. Meskipun fraksi volume austenit turun secara perlahan, energi impak turun secara drastis, teiapt akan mencapm kestabilan pada 85 Joule setelah 3 jam,

3. D A S A R T E O R I

Berbagai basil penelitian lelah menjelaskan beberapa langkah proses pembuatan A D I , salah satunya adalah Hayryen dkk (2002),

i ; - : .; J > ; ' S ; i J 8 s I

i

Ganibar 1. Skema Transformasi Isothermal yang menggarabarkan proses pembentukan ADI.

Besi cor ulet {ductile iron) awalnya dipanaskan hingga mencapai temperatur austenit (A-B) yang berkisar antara 840 - 950 "C. Benda coran kemudian dilahan pada temperatur tersebut selama wakm tertentu sehingga terc^ai matriks austenit yang uniform ( B - C ) . Setelah itu benda coran didinginkan cepai untuk menghindari pembentukan strukur pearl it hingga mencapai temperatur austemper (C-D), Proses berikulnya adalah proses perlakuan panas isothermal pada temperatur austemper, selama selang waktu tertentu (D-E) hingga terbentuk matriks ausferrit, Benda coran didinginkan secara perlahan pada temperatur ruang Untuk mendapatkan sifat .ADI yang diharapkan, dilakukan berbagai penelitian dengan mengubah berbagai karakterisitik thermal dengan cara memvariasikan suhu austenit, waktu penahanan pada suhu austenit, suhu austemper dan waktu penahanan pada suhu austemper,

4. M E T O D E P E N E L I T I A N

Alur penelitian yang dilakukan dapat dilihat pada gambar 2, dimana proses dimulai dari peleburan besi cor dengan tungku induksi Proses peleburan dilakukan di kawasan home industri fepatnya di ceper klaten jawa tengah. Besi cor hasil peleburan dilanjutkan dengan proses austenisasi 920''C selama satu jam dan proses austemper dengan variasi suhu 200, 250, 300, 350 dan 400°C selama duajam.

Komposisi kimia besi cor yang digunakan untuk p^etitian terlihat pada gambar 4, unsur paduan yang dominan adalah C 3.22 % dan Si 3.47 % serta unsur-unsur yang lain sebagai bahan inokulan. penambahan unsur Mg merupakan unsur yang paling berperan dalam pembuatan grafit bulat, selain pengurangan kadar belerang, besi cor jenis ini dikenal dengan iiama FCD 50 (JIS G5502),

# Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Pancasila

ISBN 978-602-17026-0-4

D9

F T U P io iZ Seminar Nasional Teknik Mesin 201 Jakarta, 24 Oktober 2012

\ I

Auitempei iuhu 750, 0̂0. 350 lUn 4«FC

Pengujian : laiik, impak.

kekefssan, dan pengamatan

sniklur miki .1

Analisa

kosimpulan

( Salesai |

Gambar 2 diagram alir peneUtian ^ " r " " ; " S I

_ . _ _ f r

a.;; * .vat ( L W i tinil cD.iii tll.w l>IIN(.t

V l

' T U I I V . !

•Vi ! 1 u

rfUiiv 1 ""uu" Sn . I i

liiijSi . ' i i i i i i H i

\

iiTiii" S t f 1

(niq.T"t"

Gambar 3 komposis kimia besi cor

4.1 Preparasi specimen.

Bahan dasar yang digunakan adalah dibuat dengan cara pengecoran ductile iron dengan persiapan spesimen ujl sebagai berikut:

1. Mencairkan besi cor dalam dapur induksi.

2. Membuat cetakan berbentuk Y blok dengan pasir cetak , sesuai dengan standar JIS G 5520 (gambar 5)

3. Membuat spesimen tarik dan impak sesuai dengan standart A S T M

4. Membuat spesimen uji kekerasan dan analisa struktur mikro.

Untuk pembuatan spesimen analisa stuktur mikro memelukan perhatian yang lebih hal ini akan sangat berpengatuh terhadap hasil akhir dari foto stukmr mikro. Proses persiapan dimulai dari pemotongan dan penghalusan permukaan spesimen menpunakan amplas amplas dari kasar sampai halus atau dari size 80 sampai 1500.

Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Pancasila

ISBN 978-602-17026-0-4

l l J i i l : Biiri

dntnsluik In

1 d

No. A 12 40 25 IhU BUis-

No. fl 6b la 110 i5U m i u

No. C » 9 0 5 0 ICQ 150 ibltk.

N D - 0 75 12^ && iro IbH mtn.

Gambar 4 Type Y Test Specimen (JIS G 5520).

4.2 Pengujian specimen

Proses pengujian dilakukan di laboratoriom meiiputi pengujian kekerasan Brinnell dengan mesin Macrohardness Tester, dilanjutkan pengujian tarik dengan Universal Tensile Tester. Untuk petigujian impact mengunakan metoda impact Charpy. Masing-masing spesimen baik tarik maupun impaci dibuat mengunakan stardart ASTM. Pengamatan stuktur mikro megunakan Mikroskop Optik. Benmk spesimen dan mesin uji dapat dilihat (gambar 5).

Gambar 5. Mesin uji tarik dan impact beserta spesimen standar ASTM.

Data-data hasil pengujian yang diperoleh dilakaikan proses olah data menggunakan melode dan fungsi statistik Diharapkan akan diperoleh label, kurva maupun grafik yang bisa menggambarkan secara jelas trendiine dari hasil pengujian atas beibagai macam variasi spesimen. Sedangkan pada pengamatan struktur mikro dilakukan analisa perbandingan berbagai variasi spesimen dan dicari hubungan seb^ akibatoya.

5. H A S I L DAN P E M B A H A S A N

5.1 PengujianMekanik

Hasil pengujian sifat-sifat mekanis (tarik, impak dan kekerasan) dilakukan pada variasi berbagai temperatur austemper. Fasa pada besi cor sebagaimana bahan logara yang lain dipengaruhi secara signifikan oleh perlakuan panas. Dengan demikian variasi temperatur austemper dipastikan juga akan menpengaruhi

DIO

• 5 v'.- u: I M F T U P i l l !

Seminar Nasionai Teknik Mesin 201 Jakarta, 24 Oktober 2012

fasa yang terbentuk pada bahan .ADI yang diteliti. Oleh karena itu lebih tepat bila pembahasan nietigenai hasil pengujian sifat mekanis digabungkan dengan pembahasan analisa struktur mikro.

Am* Inpnlflv Au Ktmpff .ADI: ̂ C ]

Gambar. 6 Hasil Pengujian Tarik

tnpmTui AuampB," c. -\DI

Gambar. 7 Hasil Pengujian Impak

m J50

300

250

200

•:50

3ET m

•4ff

-A

Hi* no ;oo y.i lo; tmpntrurr Ausiampci rC,

Gambar, 8 Hasil Pengujian Kekerasan

5.2 Analisa stuktur mikro

Dari pengamatan stuktur mikro terlihat adanya grafit dengan ukuran dan distribusi yang berbeda, Pada spesimen dengan austemper 400 "C ukuran grafitnya paling kecil dibandingkan dengan spesimen lainnya sehingga akan berpengaruh terhadap sifat mekaniknya. Pengamh tersebut nampak temtama pada ketangguhannya gambar (9 e). Sebagian grafit telah mengalami transformasi dengan cara berdifusi bersama fasa lain membentuk fasa manensit yang ditunjukkan oleh bentuk - bentuk jamm di sekitar grafit (transformasi austemper kemungkinan sudah masuk tahap D) Karena fasa martensit terkeiial keras dan getas maka adalah wajar apabila ketangguhannya menumn jauh Austenit pada temperature 400 "C dalam waktu singkai juga akan menghasilkan martensit dan austenit yang tidak slabil (area putih) dengan martensit berlapis

sebagai matriks utamanya.

a.Raw material

ff W * ^

Am « b,Aust«nper 250 "C

c Austemper 300 "C d. Austemper 350 "C

rk ^ • S ^ ^ ^ : ^

e Austemper 400 "C

Gambar 9. Foto mikro

SOum

Dengan waktu austemper selama dua jam memperlihatkan daerah gelap sebagai bainit dengan bentuk berlapis namun martensit masih menjadi karakter utama pada austemper dengan temperature 400 °C. Sebaliknyaharga impak yang tertinggi terjadi pada temperature austemper 350 "C. Hal ini dikarenakan fraksi volume (retainet) austenit yang terbentuk (ync) paling tinggi dibandingkan variasi temperature yang lain.

Ditinjau dari kekuatan tariknya, temperature austemper 400 °C juga menghasilkan kekuatan terendah Fasa martensit masih merupakan faktor penentu. Sifat getas menunjukkan bahwa dibutuhkan lebih sedikit energi untuk memaiahkan bahan yang Juga berlaku dalam uji tarik. Luasan dibawah kurva tegangan-regangan akan lebih kecil sehingga kekuatannya Juga rendah. Sedangkan kekuatan tarik tertinggi diperoleh pada bahan A D I yang mengalami austemper 350 °C. kekuatan tarik yang tinggi tersebut disebabkan oleh dispersi ferit halus merata di permukaan spesimen.

Data pegujian lainnya yaitu pengujian kekerasan (Gambar 8) menunjukkan harga kekerasan tertinggi pada temperature austemper 250 T yaitu sebesar 364 BHN. Hal ini dikarenakan bainit pada temperature austemper tersebut memiliki fraksi volume teibesar, hal ini menyebabkan harga kekerasan juga besar meskipun martensit telah terbentuk

Program Studi Teknik Mesin D l l Fakultas Teknik Universitas Pancasila

ISBN 978-602-17026-0-4

XV/ 4rTM Seminar Nasional Teknik Mesin 201 Jakarta, 24Oktober2012

6. K E S I M P U L A N

Kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian pengamh suhu austemper pada ductile iron teihadap struktur mikro dan sifal mekanik adalah.

1. Peningkatan sifat mekanis bempa kekuatan tarik paling besar 1161,65 pada austemper 350 "C.

2. Energi impact yang terbesar 0.15 Joul&'mm" pada austemper 350 °C.

3. Harga kekerasan terbesar 364 HBN pada austemper 250 "C

4 Banyaknya dispersi ferit halus yang merata berakibat kekuatan tarik dan ketanggunya terjadi pada ADI austemper 350 "C.

5. Pada tremperatur austemper 400 "C, garaftt sudah berdifusi membentuk martensit telihat grafit yang ukuranya mengecil sehingga ketangguhan rendah 0.02 joule/mm^

D A F T A R P U S T A K A

[1] Eric. O,, Jovanovic, M., Sidjanin, L , and rajnovic,D: 2002, Microstructure and Mechanical Properties of Cii-Ni-Mo Ausiempered Duciile Iron. Journal of Manning and Methalurgy40 B (1) (2004) : 11-19

[2] Hayrynen. K . L . , Brandenberg K R. and Keeough., 2002, Aplicalion of Ausiempered Cast Iron, American Foundry Society. Vol 02-084 : 1-10

[3] Keough. J R . 1998. Ausiempered EHtctite Iron, www.ductile.org Ductile Iron, www.modem.casting

[4] Kirgin, 2002. Eleventh Gron lh of Forecast for Next 4 Years Led by Alumunium,

[5] Perez, M,J .Cisneros, M, M,. Valdes, E . , Mancha, H. , Calderon, H A and Campos, R E, 2002, Experimental Study of (he Thermal Stability of Ausiempered Duciile Iron, Journal of Material.

Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Pancasiia

ISBN 978-602-17026-0-4

D12