UJI JOMINI

1. TUJUAN PERCOBAANPengujian jomini bertujuan untuk mengetahui sifat mampu keras (hardenability) dari suatu logam.

2. TEORI DASAR A. JOMINI Mampu keras (hardenability) adalah istilah untuk menyatakan kemampuan suatu lagam (baja) untuk dikeraskan dengan jalan mengubah fasanya menjadi fasa martensit denga suatu proses Heat Treatment (Qeunching). Hardenability berbeda dengan Hardness yang menyaakan ketahanan material terhadap deformasi plastis, tetapi pengukuran kekerasan digunakan untuk menentukan tranformasi martensit pada bagian pada spesimen. Sebuah panduan (baja) yang mempunyai Hardenability yang tinggi akan mempunyai martensit bukan hanya pada spesimen bagain luar, tetapi hingga bagian dalam. Dengan kata lain hardenability diukur sampai seberapa dalam material dapat dikeraskan. Untuk setiap baja mempunyai hubungan tersendiri antara sifat mekanik dengan laju pendinginan. Hal ini dapat dilihat dengan menggunakan diagram CCT dan diagram ITT. Dengan mengatur pelakuan pada saat terjadi tranformasi austenit, kita dapat nenambah kekerasan dan kekuatan baja. Kekerasan dapat dicapai dengan pendinginan material (baja) denga laju pendinginan sama atau lebih cepat dari laju pendinginan kritis.

Perlu dibedkan antara pengertian kekerasan (hardness) dengan kemampu-keras (hardenability), yaitu: Kekerasan Kekerasan adalah ketahanan suatu meterial plastis. Kemampu-keras Kemampu-keras adalah kemampuan suatu panduan untuk dikerskan dengan jalan mengubah fasanya menjadi fasa martensitdengan suatu proses Heat Treatment (perlakuan panas). Pengukuran kekerasan digunakan untuk menentukan tranformasi martensit pada bagian dalalm spesimen. Sebuah paduan yang mempunyai hardenability tinggi akan mempunyai martensit bukan hanya pada spesimen bagian luar, tetapi hingga bagian dalam. Dengan kata lain hardenability diukur sampai sebarapa dalam material dapat dikeraskan. Kekerasan baja tergantuk pada komposisi kimia, kecepatan pendinginan, dan sebagainya dimana tiap-tiap bahan mempunyai karakteristik yang berbeda. Kekerasan maksimum hanya dapat tercapai bila terbentuk martensit 100%. Baja yang denga cepat bertaasformasi dari austenit menjadi ferit dan karbida mempunyai kemampukerasan yang rendah karena dengan terjadi tranformasi pada suhu tinggi, martensit tidak terbentuk. Sebaliknya jika baja bertransformasi lambat dari austenit ke ferit dan karbida, berarti mempunyai kemampukerasan yang lebih baik. Pada pengujian jomini spesimen, spesimen terbentuk silinder dipanaskan hingga mencapai temperatur austenit dan kemudian ditempatkan pada suatu alat dan pada bagian bawah dilakukan auenching dengan air dengan kecepatan dan suhu yang telah distandarkan. terhadap deformasi

Batang dipanaskan sampai sekitar 900 C. Karena dipanaskan didaerah tersebut, butiran austenit yang terbentuk halus, jadi nomer grain yang menyatakan jumlah butiran per satuan luas membesar. Batang ditahan pada suhu austenit selama beberapa waktu dengan tujuan agar suhu di luar dan di dalam batang merata. Lama pemanasan tergantung dimenasi batang, unsur paduan dan besaran butir. Setelah.

Setelah batang mencapai temperatur ruang, batang diangkat dari dudukan kemudian dikikir agar salah satu sisinya menjadi rata. Pengikiran sebaiknya merata karena akan berpengaruh pada saat pengujian kekerasan Rockwell. Setelah batang dikikir, batang di ukur kekerasannya dengan menggunakan metode Rocwell skala C. Data yang diperoleh kemudian diolah menjadi kurva hardenability yaitu kurva yang menyatakan hubungan antara kekerasan dengan jarak terhadap pendingginan. Kekerasan semakin besar bila jarak terhadap pendinginan semakin dekat (laju pendinginan cepat). Martensit terbentuk bila laju pendinginan laju pendinginan kritis.

Laju pendinginan kritis adalah laju pendinginan terlama yang masih menghasilkan 100% Martensit. B. HEAT TREATMENT Heat Treatment adalah proses perlakuan panas untuk memperbaiki sifat mekanis suatu material. Proses-proses Heat Treatment diantaranya adalah: Nonnalizing Pendinginan dilakukan di udara setelah dipanaskan hingga temperatur austenit. Laju pendinginan lebih cepat dari anealing dan hasilnya lebih keras dibanding dengan proses aneal. Aneal Streess Relief Aneal dilakukan untuk menghilangkan tegangan sisa. Tegangan sisa adalah gaya atau tegangan yang tersimpan dalam material dan dapat menyebabkan crack atau patah. Proses ini dilakukan dibawah temperatur rekristalisasi dan dilakukan untuk baja yang telah diproses. Aneal Rekristalisasi Baja dipanaskan hingga suhu rekristalisasi kemudian ditahan (holding) lalu didinginkan dalam tungku sehingga terbentuk inti-inti baru butiran. Proses ini dilakukan untuk baja yang akan diproses lebih lanjut. Aneal Tujuan utama dari aneal adalah pelunakan sehingga baja yang keras dapat dikerjakan melalui pemesinan atau pengerjaan dinggin. Full Anealing didapat dengan cara baja dipanaskan sampai suhu austenit homogen kemudian didinginkan dalam tungku. Quenching Proses pendinginan celup cepat setelah dipanaskan sampai suhu austenit. Pendinginan menggunakan fluida pendinginan seperti air, oli atau nitrogen cair.

Austemper

Austenit mengalami tranformasi isotermal dan berubah menjadi bainit yang keras. Benda harus dicelup dengan cepat sampai suhu yang tepat tanpa memotong ujung kurva diagram tranformasi. Temper Proses ntuk memperbaiki sifat mekanik martensit dari sifat keras dan getas menjadi ulet dan lunak. C. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI HARDENABILITY. Suatu meterial baja akan mampu dikeraskan sampai seberapa tinggi dipengaruhi oleh: Persentase karbon. semakin tinggi kadar karbon maka hardenability suatu material akan semakin tinggi karena didaerah austenitnya semakin besar. Semakin rendah kadar karbon, maka daerah austenitnya menyempit dan hardenability-nya juga akan menurun. Pencelupan baja hipoutektoid akan lebih sukar untuk memperoleh martensit bila dibandingkan dengan baja hipeurtektod. Unsur paduan. unsur paduan yang memperluas daerah austenit dan menaikan hardenability antara lain : Mn dan Ni. Undur panduan yang mempersempit daerah austenit dan menurunkan hardenability antara lain: Tu, Mo, Ni, dan Cr. Besar butir austenit jika temperatur naik, maka butir akan bertambah besar dan batas butir mengecil. Pearli yang bersifat lunak akan timbul di batas butir, karena batas butirnya sedikit, maka spesimen memiliki harenability yang tinggi.

-

Jika butir halus atau kecil, batas butir akan membesar sehingga pearlit yang imbul akan semakin banyak dan akan menurunkan sifat hardenability.

-

Butir yang lebih besar lebih mudah dikeraskan dari pada butir yang halus. Akan tetapi butir yang besar mempunyai kecenderunganuntuk retak (crack)atau distorsi sewaktu pencelpan dilakukan.

D. DIAGRAM FASA. Diagram fasa adalah diagram yang menggambarkan fasa-fasa padat dan cair terhadap temperatur dengan laju pendinginan sangat sangat lambat (transformasi difusi). Baja itu sendiri terbagi dua, yaitu baja hipoeutektoid. Dimana kandungankarbon kurang dari 0,8% dan baja hipereutektoid, dimana kandungan karbon antara 0.8% sampai 2,1%. Baja eutektoid uaitu baja dengan kandungan karbon sama dengan 0,8%. Pada diagram fasa dengan laju pendinginan yang lambat, dapat dilihat daerah kandungan karbon pada baja hipoeutektoid dan baja hipereutektoid.

E. DIAGRAM CCT, ITT, DAN TTT DIAGRAM CCT Dagram CCT adalah diagram yang menggambarkan proses pendinginan terus menerus secara kontinu sehingga laju pendinginan akan sangat berpengaruh terhadap hardenability suatu material.

Titik (1) Laju pendinginan sangat cepat, terjadi martensit 100% Titik (2): Laju pendinginan kritis , yaitu maju pendinginan terlama dan masih mungkin dihasilkan 100% martensit. Titik (3): Laju pendinginan lambat, biasanya dilakukan nonnalizing atau pendinginan pada temperatur kamar. Fasa yang terbentuk adalah +p+ Titik (4) Laju pendinginan lambat, biasanya meliputi proses anealing. Fasa yang terbentuk di titik ini adalah +p+