Pengujian Jominy Metfis UB
-
Upload
aldi-kurnia-agung-pradana -
Category
Documents
-
view
307 -
download
15
description
Transcript of Pengujian Jominy Metfis UB
181Laboratorium Pengujian Bahan
BAB V
PENGUJIAN JOMINY
5.1. Tujuan Pengujian
a. Mengetahui kemampukerasan suatu bahan.
b. Mengetahui pengaruh suhu pemanasan terhadap kemampukerasan
bahan.
c. Mengetahui pengaruh waktu penahanan terhadap kemampukerasan
bahan.
d. Mengetauhi cara menentukan kemampukerasan bahan.
5.2. Teori Dasar Pengujian
5.2.1. Sifat Kemampukerasan (hardenability) Baja
Adalah sifat yang menentukan kedalaman dan distribusi
kekuatan pada baja bila dilakukan pendinginan cepat (quenching)
dari kondisi austenite. Bila sebuah benda kerja didinginkan dengan
suatu media pendingin maka yang paling cepat dingin yaitu yang
paling dekat dengan permukaan. Dengan kata lain bahwa laju
pendinginan dipermukaan akan paling tinggi sehingga daerah yang
paling dekat dengan permukaan mempunyai kekerasan yang lebih
tinggi daripada yang jauh dari permukaan dan dari ujung
pendinginan. Suatu batang baja setelah di quenching, dipotong
kemudian diukur kekerasannya da hasilnya di plot maka akan
didapatkan kurva distribusi kekerasan dari baja tersebut, kurva ini
disebut hardness penetration.
Karena didinginkan cepat, maka permukaan baja yang
didinginkan memiliki struktur martensite. Dan struktur martensite
inilah yang menyebabkan permukaan baja tersebut menjadi keras.
Semakin jauh dari jarak quenching maka kekerasan baja tersebut
semakin rendah. Grafik kemampukerasan yang baik adalah seperti
dibawah ini :
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2012/2013
182Laboratorium Pengujian Bahan
Gambar 5.1 : Grafik kekerasan
Sumber : Anonymous 40 : 2008
5.2.2. Perubahan Mikrostruktur Pada Pergeseran Baja
Apabila baja eutectoid dianaskan sampai fase austenite maka
bentuk Kristal berubah BCC menjadi FCC. Pada Kristal BCC jarak
antar atom lebih besar daripada Kristal FCC, sehingga daya larut
atomnya lebih besar, jadi sewaktu pemanasan seluruh karbon akan
larut dalam austenite.
Pada proses pendinginan terjadi dekomposisi austenite dan
apabila dekomposisi berjalan lancar maka dekomposisi austenite
akan membentuk ferrite dan karbid, hal ini berarti ada waktu bagi
karbon yang larut untuk berdifusi membentuk ferrite dan karbid.
Karena ferrite dan karbid terbentuk bersama maka keduanya akan
bercampur dengan baik. Bentuk mikrostruktur campuran yang
disebut pearlit dan mempunyai sifat lebih kuat dan lebih keras dari
pada ferrite namun getas dan kurang liat.
Bila pendinginan dilakukan dengan cepat, maka tidak akan ada
waktu bagi atom karbon untuk berdifusi menjadi ferrite dan karbid,
karena Kristal telah menjadi struktur FCC secara serentak, maka
didalam reaksi ini tidak terjadi difusi. Tetapi hanya terjadi
pergeseran. Karena perubahan ini berlangsung sangat cepat, semua
karbon tetap berada dalam larutan padat dan struktur yang terjadi
berbentuk tetragonal, fase ini disebut martensite. Karena martensite
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2012/2013
183Laboratorium Pengujian Bahan
mempunyai struktur bukan kubik maka karbon akan terperangkap
dalam inti dan slip sulit terjadi.
Pembentukan martensite terjadi karena baja yang telah
dipanaskan sampai suhu austenite kemudian didinginkan secara
cepat, sehingga atom tidak sempat berdifusi dan hanya sempat
bergeser mengisi rongga-rongga tetrahedral dan oktahedral pada
struktur FCC austenite. Karena terisinya rongga-rongga tersebut
sehingga mengakibatkan tidak teraturnya bentuk struktur FCC
sehingga terjadi distorsi latis menjadi BCT. Oleh karena itu
martensite keras dan kuat namun rapuh.
Gambar 5.2 : Grafik mikrostruktur baja
Sumber : Anonymous 41 : 2010
5.2.3. Macam- macam Pengujian Kemampukerasan
Ada 3 macam atau metode dalam pengujian kemampukerasan
material, yaitu:
1. Metode Grossman
Seperti yang terlihat pada gambar (hardness penetration
diagram) bahwa material grossman merupakan suatu metode
untuk mengetahui pengaruh rapid cooling terhadap sifat
mampukeras baja. Pada metode ini baja yang akan diuji sifat
mampukerasnya dibuat menjadi sejumlah spesimen berbentuk
batang silindris dari berbagai diameter dengan panjang masing-
masing paling sedikit 5 kali diameternya.
Selanjutnya semua spesimen dipanaskan hingga
temperature austenite kemudian di-quenching dalam suatu media
pendingin. Setelah itu setiap spesimen dipotong melintang dan
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2012/2013
184Laboratorium Pengujian Bahan
dilakukan pengamatan mikroskopik untuk struktrur yang
terbentuk pada pendinginan itu, selain itu juga dilakukan proses
pengukuran bentuk pada penampang itu dan dilakukan proses
pengukuran kekerasan sepanjang batang dan dari sini dapat
digambarkan penetrasi kekerasannya.
Gambar 5.3 : Hubungan antara diameter dan kandungan martensite
dari metode grossman
Sumber : Anonymous 41 : 2010
2. Appearance of Fracture
Pada metode ini sifat kemampukerasan baja dapat dilihat
dari patahan yang terjadi pada baja tersebut. Seperti yang kita
ketahui, patah pada material dapat dibagi 2 yaitu :
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2012/2013
185Laboratorium Pengujian Bahan
a. Patah ulet : disebabkan oleh tegangan geser. Ciri – cirinya
antara lain terdapat garis – garis benang serabut, menyerap
cahaya, terjadi deformasi plastis.
b. Patah getas : disebabkan oleh tegangan normal. Ciri – cirinya
permukaan patah berbentuk granular, berkilat, memantulkan
cahaya dan tidak didahului deformasi plastis.
c. Patah campuran : merupakan campuran antara patah getas
dan patah ulet.
Baja yang mempunyai sifat kemampukerasan yang baik
adalah baja yang, mengalami patah getas. Karena biasanya
material yang mengalami patah getas ini adalah material yang
memiliki komposisi karbon yang sangat tinggi (contohnya adalah
martensite) sehingga memiliki kemampukerasan yang baik.
Gambar 5.4 : Salah satu bentuk patahan
Sumber : Anonymous 42 : 2011
3. Metode Jominy
Pada uji jominy di material dipanaskan dalam tungku
sampai suhu transformasinya (austenite) dan terbentuk
sedemikian rupa sehingga dapat dipasangkan pada apparatus
jominy. Kemudian air di semprotkan dari bawah, sehingga
menyentuh permukaan bawah spesimen. Dengan ini didapatkan
kecepatan pendinginan di setiap bagian berbeda – beda. Pada
bagian yang terkena air mengalami pendinginan yang cepat dan
semakin menurun ke bagian yang tidak terkena air. Dari hasil
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2012/2013
186Laboratorium Pengujian Bahan
pengukuran, kita akan mendapatkan nilai kekerasan yang berbeda
– beda pada tiap bagian.
Gambar 5.5 : Hubungan antara jarak pendinginan dan kekerasan
Sumber : Anonymous 43 : 2011
Tabel 5.1 : Kelebihan dan Kekurangan masing-masing pengujian
Metode
Pengujian
Kelebihan Kekurangan
Grossman Pengamatan kekerasan
berdasarkan diameter
spesimen
Pengamatan dilakukan
dengan mikroskop
sehingga data yang
diperoleh signifikan
Adanya pemotongan
Spesimen
Butuh baynak
Spesimen sehingga
pengujian berkali-
kali
Appearance of
Fracture
Mudah karena pengamatan
dilakukan dengan visual
Pengamatan
kekerasan hanya
berdasarkan retakan
yang ada
Jominy Test Meggunakan satu
Spesimen
Tanpa melakukan
pemotongan
Butuh alat uji
kekerasan
5.2.4. Faktor- faktor yang Mempengaruhi Kemampukerasan Baja
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2012/2013
187Laboratorium Pengujian Bahan
1. Komposisi Baja
Meliputi kandungan karbon dan unsur paduan. Semakin
tinggi kandungan karbon maka semakin keras baja tersebut.
Karena kandungan karbon sendiri berfungsi untuk menjalankan
reaksi-reaksi kimia seperti substitusi (pergantian), adisi
(penambahan), dan eliminasi (pengurangan). Begitu juga dengan
unsur-unsur paduan baja, semakin banyak unsur kimia yang
menyusun baja maka semakin keras baja tersebut.
2. Ukuran Butir
Dengan bentuk butiran yang kecil maka menyebabkan
tingkat kekerasa material lebih tinggi karena kerapatan butiran
lebih tinggi sehingga ikatan antar butiran lebih kuat. Sedangkan
bentuk butiran yang lebih besar akan menyebabkan tingkat
kekerasan material lebih rendah karena kerapatan butiran lebih
rendah sehongga ikatan antar butiran kurang kuat.
3. Homogenitas Butiran
Suatu logam yang memiliki struktrur homogen akan
memiliki sifat kemampukerasan/ hardenability lebih tinggi
dibandingkan dengan yang tidak homogen.
4. Dimensi Baja
Laju pendinginan pada benda yang besar lebih lambat dari
benda kerja dengan ukuran kecil. Suatu baja yang dibuat dengan
ukuran yang kecil dapat mencapai kekerasan yang lebih tinggi
sampai bagian tengahnya. Jadi pada baja yang dimensinya lebih
kecil memiliki kecepatan pendinginan lebih besar sehingga
kemampukerasan akan lebih besar.
5. Konduktivitas Termal Bahan
Semakin tinggi kemampuan benda menghantarkan panas
yang diterima akan menyebabkan laju pendinginan semakin
cepat sehingga benda yang memiliki sifat konduktivitas termal
yang tinggi lah yang dapat mempercepat laju pendinginan
sehingga material semakin keras.
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2012/2013
188Laboratorium Pengujian Bahan
6. Kecepatan Pendinginan
Setelah logam dipanaskan, lalu didinginkan secara cepat
maka kekerasan logam tersebut akan semakin meningkat karena
banyaknya martensit yang terbentuk pada material.
7. Media Pendingin
Setiap media pendingin yang dipakai akan menghasilkan
kekerasan yang berbeda juga. Semakin tinggi viskositas /
kekentalan maka semakin lambat proses pendinginannya
sehingga semakin berkurang sifat kemampukerasannya.
Begitupun sebaliknya, semakin encer media pendinginan maka
semakin cepat waktu pendinginannya.
5.3. Pelaksanaan Pengujian
5.3.1. Alat yang Digunakan Dalam Pengujian
1. Kertas gosok
Digunakan untuk menghilangkan kotoran dan kerak pada
benda uji.
2. Penjepit
Digunakan untuk memindahkan benda uji setelah
pemanasan dalam dapur.
3. Dapur listrik
Digunakan untuk memberikan pemanasan pada benda uji.
Spesifikasi alat
Merk : Open Bauticfman
Tipe : E/90
Voltage : 220 volt
Daya : 3,3 kW
Suhu maksimal : 1100o C
Buatan : Austria
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2012/2013
189Laboratorium Pengujian Bahan
Gambar 5.6 : Dapur listrik
Sumber : Laboratorium Pengujian Bahan
Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya
4. Bejana Pendingin
Digunakan untuk mendinginkan benda uji dengan
menyemprotkan air kepada salah satu ujung benda uji.
Gambar 5.7 : Bejana pendingin
Sumber : Laboratorium Pengujian Bahan
Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya
5. Elektrical Brinell Hardness Test
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2012/2013
190Laboratorium Pengujian Bahan
Digunakan untuk mengukur nilai kekerasan suatu material.
Gambar 5.8 :Electrical Brinell Hardness Test
Sumber : Laboratorium Pengujian Bahan
Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya
6. Stopwatch
Digunakan untuk mengukur waktu holding.
Gambar 5.9 :Stopwatch
Sumber : Laboratorium Pengujian Bahan
Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2012/2013
191Laboratorium Pengujian Bahan
Komposisi Kimia Spesimen
Bahan : Baja Assab 760
Pergeseran Titik Eutectoid
Tabel 5.2 : Komposisi Kimia Bahan
KomposisiProsentase
Bahan% C TC
Mn 0,5 0,72 % 723oC
Si 0,25 0,75 % 735oC
Gambar 5.10 : Pergeseran titik Eutectoid
A. Titik Eutectoid
B. Pergeseran Eutectoid
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2012/2013
192Laboratorium Pengujian Bahan
Bentuk dan Dimensi Spesimen
Gambar 5.11 : Bentuk dan Dimensi Spesimen
5.3.2. Prosedur Pengujian
1. Permukaan benda uji dibersihkan dari kotoran dan kerak dengan
kertas gosok.
2. Spesimen dipanaskan dan di-holding dengan suhu dan waktu
tertentu.
3. Spesimen dipindakan dari dapur listrik ke bejana pendingin
untuk proses pendinginan. Pendinginan dimulai dari ujung salah
satu spesimen.
4. Setelah pendinginan selesai, spesimen dibersihkan dengan kertas
gosok.
5. Spesimen dibagi menjadi 10 bagian dengan jarak – jarak 2; 4; 6;
8; 10; 15; 20; 30; 40; 60 mm dari ujung spesimen yang
disemprot.
6. Kekerasan spesimen diukur dengan electrical brinell hardness
tester pada jarak – jarak tersebut.
5.4. Hipotesa
Semakin lama waktu holding, akan meningkatkan homogenitas butiran
sehingga daya ikat antar butiran menigkat dan kemampukerasan tinggi.
Sedangkan untuk pemanasan dengan suhu yang semakin tingi maka fase
austenite yang terbentuk semakin banyak dan kemampukerasannya
meningkat.
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2012/2013
193Laboratorium Pengujian Bahan
5.5. Pengolahan Data
5.5.1. Data Kelompok
Tabel 5.3 Data Tanpa Perlakuan
yi
(BHN) xi (BHN) ln yi xi2 xi ln yi
241 2 5.485 4 10.970
248 4 5.513 16 22.054
241 6 5.485 36 32.909
239 8 5.476 64 43.812
235 10 5.460 100 54.596
240 15 5.481 225 82.210
240 20 5.481 400 109.613
241 30 5.485 900 164.544
244 40 5.497 1600 219.887
240 60 5.481 3600 328.838
2409 195 54.843 6945 1069.431
∑ X1 ln Y1 – a ∑ X12 – b ∑ X1 = 0
1069.431 – ( a x 6945 ) – ( b x 195 ) = 0
195b = 1069.431 - 6945a
b = 5.484 – 35.62a …. (1)
∑ ln Y1 – a X1 – nb = 0
54.843 – ( a x 195 ) – 10 b = 0
195 a + 10 b = 54.843 …. (2)
Substitusi persamaan ( 1 ) ke ( 2 ), sehingga:
195a + 10b = 54.843
195a + 10(5.484 – 35.62a) = 54.843
195a + 54.84 – 356.2 a = 54.843
-161.2 a = 54.843 – 54.84
-161.2 a = 3 x 10-3
a = - 1.861 x 10-5
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2012/2013
194Laboratorium Pengujian Bahan
Nilai a di-substitusi kan ke persamaan ( 1 ), sehingga:
b = 5.484 – 35.62a
b = 5.484 – 35.62 (- 1.861 x 10-5)
b = 5,485
jadi nilai y dapat diketahui dengan jarak ditentukan sebagai
berikut :
ln Y = ln ( θ ax + b )
ln Y = a(x) + b
nilai y1 pada x=2
ln y1 = - 1.861 x 10-5 ( x )+ 5,484
ln y1 = 5,484963
y1 = 241,040
nilai y2 pada x=4
ln y2 = - 1.861 x 10-5 ( x )+ 5,484
ln y2 = 5,48493
y2 = 241,032
nilai y3 pada x=6
ln y3 = - 1.861 x 10-5 ( x )+ 5,484
ln y3 = 5,484888
y3 = 241,022
nilai y4 pada x=8
ln y = - 1.861 x 10-5 ( x )+ 5,484
ln y4 = 5,484851
y4 = 241,013
nilai y5 pada x=10
ln y5 = - 1.861 x 10-5 ( x )+ 5,484
ln y5 = 5,484814
y5 = 241,004
nilai y6 pada x=15
ln y6 = - 1.861 x 10-5 ( x )+ 5,484
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2012/2013
195Laboratorium Pengujian Bahan
ln y6 = 5,484721
y6 = 240,982
nilai y7 pada x=20
ln y7 = - 1.861 x 10-5 ( x )+ 5,484
ln y7 = 5,484628
y7 = 240,959
nilai y8 pada x=30
ln y8 = - 1.861 x 10-5 ( x )+ 5,484
ln y8 = 5,484442
y8 = 240,915
nilai y9 pada x=4
ln y9 = - 1.861 x 10-5 ( x )+ 5,484
ln y9 = 5,484256
y9 = 240,870
nilai y10 pada x=4
ln y10 = - 1.861 x 10-5 ( x )+ 5,484
ln y10 = 5,483883
y10 = 240,780
Dengan demikian jumlah kuadrat deviasinya adalah
= {lny1 – (ax1 + b )}2 + {lny2 - (ax2 – b)}2 + {lny3 – (ax3 + b)}2
+ …… + {lnyn – (axn + b )}2
= {5,485 – 5,484963}2 +{5,513 – 5,48493}2 + {5,485 –
5,484888}2 + {5,476 – 5,484851}2 + {5,60 – 5,484814}2 +
{5,481 – 5,484721}2 + {5,481 – 5,484628}2 + {5,485 –
5,48442}2 + {5,497 – 5,484256}2 + {5,481 – 5,483883}2
= 0,00143321344
= 0,0143
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2012/2013
196Laboratorium Pengujian Bahan
Tabel 5.4 Data Suhu 850oC holding 20 menit
no
yi
(BHN) xi (BHN) ln yi xi2 xi ln yi
1 300 2 5.704 4 11.408
2 280 4 5.635 16 22.539
3 278 6 5.628 36 33.766
4 268 8 5.591 64 44.728
5 265 10 5.580 100 55.797
6 255 15 5.541 225 83.119
7 250 20 5.521 400 110.429
8 249 30 5.517 900 165.524
9 240 40 5.481 1600 219.226
10 230 60 5.438 3600 326.285
Σ 2615 195 55.636 6945 1072.82
∑ X1 ln Y1 – a ∑ X12 – b ∑ X1= 0
1072,82 – ( a x 6945 ) – ( b x 195 ) = 0
195b = 1072,82 - 6945a
b = 5,502 – 35.62a …. (1)
∑ ln Y1 – a X1 – nb = 0
55,636 – ( a x 195 ) – 10 b = 0
195 a + 10 b = 55,636 …. (2)
Substitusi persamaan ( 1 ) ke ( 2 ), sehingga:
195a + 10b = 55,636
195a + 10(5,502 – 35.62a) = 55,636
195a + 54.84 – 356.2 a = 55,636
-161.2 a = 0,616
a = - 3,821 x 10-3
Nilai a di-substitusi kan ke persamaan ( 1 ), sehingga:
b = 5,502 – 35.62a
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2012/2013
197Laboratorium Pengujian Bahan
b = 5,502 – 35.62 (- 3,821 x 10-3)
b = 5,638
jadi nilai y dapat diketahui dengan jarak ditentukan sebagai
berikut :
ln Y = ln ( θ ax + b )
ln Y = a(x) + b
nilai y1 pada x=2
ln y1 = - 3,821 x 10-3 ( x )+ 5,638
ln y1 = 5,630358
y1 = 278,762
nilai y2 pada x=4
ln y2 = - 3,821 x 10-3 ( x )+ 5,638
ln y2 = 5,622716
y2 = 276,640
nilai y3 pada x=6
ln y3 = - 3,821 x 10-3 ( x )+ 5,638
ln y3 = 5,615076
y3 = 274,534
nilai y4 pada x=8
ln y = - 3,821 x 10-3 ( x )+ 5,638
ln y4 = 5,607432
y4 = 272,444
nilai y5 pada x=10
ln y5 = - 3,821 x 10-3 ( x )+ 5,638
ln y5 = 5,59979
y5 = 270,370
nilai y6 pada x=15
ln y6 = - 3,821 x 10-3 ( x )+ 5,638
ln y6 = 5,580685
y6 = 265,253
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2012/2013
198Laboratorium Pengujian Bahan
nilai y7 pada x=20
ln y7 = - 3,821 x 10-3 ( x )+ 5,638
ln y7 = 5,56158
y7 = 260,234
nilai y8 pada x=30
ln y8 = - 3,821 x 10-3 ( x )+ 5,638
ln y8 = 5,52337
y8 = 250,478
nilai y9 pada x=4
ln y9 = - 3,821 x 10-3 ( x )+ 5,638
ln y9 = 5,48516
y9 = 241,088
nilai y10 pada x=4
ln y10 = - 3,821 x 10-3 ( x )+ 5,638
ln y10 = 5,40874
y10 = 223,350
Dengan demikian jumlah kuadrat deviasinya adalah
= {lny1 – (ax1 + b )}2 + {lny2 - (ax2 – b)}2 + {lny3 – (ax3 + b)}2
+ …… + {lnyn – (axn + b )}2
= {5,704 – 5,630358}2 +{5,635 – 5,622716}2 + {5,628 –
5,615074}2 + {5,591 – 5,607432}2 + {5,58 – 5,59979}2 +
{5,541 – 5,580685}2 + {5,521 – 5,56158}2 + {5,517 –
5,52337}2 + {5,481 – 5,48516}2 + {5,438 – 5,40874}2
= 0,010538
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2012/2013
199Laboratorium Pengujian Bahan
5.5.2. Data Antar Kelompok
Dicari data dari kelompok lain
Tabel 5.5 Suhu sama (850oC) holding beda
no xi(BHN)yi (BHN), holding (menit)
10 15 20 25
1 2 249 203 300 310
2 4 232 199 280 300
3 6 228 182 278 299
4 8 220 200 268 282
5 10 217 220 265 291
6 15 217 138 255 275
7 20 207 167 250 253
8 30 207 165 249 244
9 40 196 161 240 231
10 60 185 155 230 211
Tabel 5.6 Suhu bedaholding sama (20 menit)
no xi(BHN)yi (BHN)
750oC 850oC 900oC
1 2 209 300 248
2 4 210 280 238
3 6 216 278 231
4 8 210 268 230
5 10 219 265 248
6 15 225 255 205
7 20 225 250 220
8 30 200 249 212
9 40 180 240 210
10 60 192 230 210
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2012/2013
200Laboratorium Pengujian Bahan
5.6. Pembahasan
Data Kelompok
Grafik diatas merupakan grafik hubungan kekerasan dan jarak
penyemprotan spesimen data kelompok dan tanpa perlakuan. Sumbu X
menunjukkan jarak penyemprotan (mm) dari ujung penyemprotan dimulai
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2012/2013
Gam
bar
5.1
2 : G
rafi
k P
erba
ndin
gan
Kek
eras
an S
pesi
men
Tan
pa P
erla
kuan
Den
gan
Dat
a K
elom
pok
201Laboratorium Pengujian Bahan
dari jarak 2, 4, 6, 8 , 10, 15, 20, 30, 40 dan 60. Sedangkan pada sumbu Y
menunjukkan tingkat kekerasan yang dihasilkan setelah spesimen
didinginkan.
Grafik warna biru menunjukkan grafik kekerasan spesimen tanpa
diberi perlakuan panas, sedangkan grafik berwarna merah merupakan
grafik kekerasan spesimen yang mendapat perlakuan pemanasan suhu 850o
C dan holding 20 menit. Grafik warna biru memiliki kekerasan yaitu pada
(x=2, y=241), (x=4, y=248), (x=6, y=241), (x=8, y=239), (x=10, y=235),
(x=15,y=240), (x=20,y=240), (x=30, y=241, (x=40, y=244), dan (x=60,
y=240). Dari data tersebut dapat dilihat bahwa tingkat kekerasan yang
dihasilkan relatif konstan. Sedangkan pada grafik warna merah memiliki
tingkat kekerasan yaitu pada (x=2, y=300), (x=4, y=280), (x=6, y=278),
(x=8, y=268), (x=10, y=265), (x=15,y=255), (x=20,y=250), (x=30, y=249,
(x=40, y=240), dan (x=60, y=230). Dari grafik diatas terlihat bahwa
semakin jauh dari jarak pendinginan maka semakin rendah nilai
kekerasannya. Hal ini sudah sesuai dengan teori yaitu daerah yang dekat
pendinginan mempunyai nilai kekerasan yang tinggi.
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2012/2013
202Laboratorium Pengujian Bahan
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2012/2013
Gam
bar
5.1
3 : G
rafi
k P
erba
ndin
gan
Kek
eras
an S
pesi
men
Suh
u S
ama
deng
an V
aria
si H
oldi
ng
203Laboratorium Pengujian Bahan
Suhu Sama ( 850oC ) dan Holding Beda
Grafik diatas merupakan hubungan kekerasan dan jarak pendinginan
data antar kelompok suhu sama 850oC dengan waktu holding 10 menit, 15
menit, 20 menit, dan 25 menit. Sumbu X menunjukkan jarak
penyemprotan (mm) dari ujung spesimen dimulai dari jarak 2, 4, 8, 10, 15,
20, 30, 40 dan 60 mm. Sedangkan pada sumbu Y menunjukkan tingkat
kekerasan yang dihasilkan setelah spesimen didinginkan.
Grafik warna abu-abu menunjukkan grafik kekerasan spesimen tanpa
diberi perlakuan. Sedangkan grafik warna biru adalah spesimen dengan
holding 10 menit , grafik warna merah spesimen dengan holding 15 menit,
grafik warna biru muda spesimen dengan holding 20 menit dan grafik
berwarna hijau merupakan spesimen dengan holding 25 menit.
Pada grafik tampak urutan holding yang memiliki kekerasan tinggi ke
rendah adalah
1. Spesimen dengan suhu 850oC , holding 25 menit
2. Spesimen dengan suhu 850oC , holding 20 menit
3. Spesimen dengan suhu 850oC , holding 10 menit
4. Spesimen dengan suhu 850oC , holding 15 menit
Spesimen dengan suhu 850oC ,holding 10 menit lebih keras daripada
spesimen dengan suhu 850o C, holding 15 menit. Hal ini tidak sesuai dengan
teori yang menyatakan bahwa waktu holding yang lama akan membuat
kekerasan semakin tinggi. Penyimpangan ini kemungkinan disebabkan oleh
suhu ruangan pada saat pendinginan. Solusinya, pada saat pendinginan suhu
ruangan harus dijaga agar konstan sehingga mendapatkan kekerasan yang
sesuai.
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2012/2013
204Laboratorium Pengujian Bahan
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2012/2013
Gam
bar
5.1
4 : G
rafi
k P
erba
ndin
gan
Kek
eras
an P
ada
Suh
u be
da d
an H
oldi
ng s
ama
(20’
)
205Laboratorium Pengujian Bahan
Suhu bervariasi dengan waktu holding yang sama ( 20 menit)
Grafik diatas merupakan hubungan kekerasan dan jarak
pendinginan. Data antar kelompok holdingsama 20 menit dengan suhu
7500C, 8500C, 9000C. sumbu x menunjukan jarak penyemprotan (mm) dari
ujung penyemprotan dimulai dari jarak 2, 4, 6, 8, 10, 15, 20, 30, 40, dan
60. Sedangkan pada sumbu y menunjukan tinggkat kekerasan yang
dihasilkan setelah spesimen didinginkan.
Grafik warna abu-abu menunjukan grafik spesimen tanpa
perlakuan.Sedangkan grafik warna biru adalah spesimen dengan suhu
7500C, warna hijau dengan suhu 8500C, dan suhu 9000C dan di holding 20
menit. Grafik warna abu-abu mempunyai kemiringan yang kecil sehingga
kekerasannya cenderung konstan.
Pada grafik terlihat urutan kekerasannya yaitu :
1. Spesimen dengan suhu 8500C holding 20 menit
2. Spesimen dengan suhu 9000C holding 20 menit
3. Spesimen dengan suhu 7500C holding 20 menit
Secara teori semakin tinggi suhu pemanasan, maka semakin tinggi
kekerasannya. Hal ini berarti terdapat penyimpangan yang seharusnya
Spesimen dengan suhu 9000C memiliki kekerasan tertinggi. Kemungkinan
hal ini disebabkan suhu ruangan pada pendinginan tidak stabil. Solusinya,
yaitu suhu rungan harus stabil agar mendapat nilai kekerasan yang sesuai.
5.7 Kesimpulan dan Saran
5.7.1 Kesimpulan
1. Spesimen baja asab 760 dengan komposisi
C = 0.5%
Mn = 0.5%
Si = 0.25%
Dengan perlakuan pemanasan suhu 8500C dengan holding
20 menit memiliki kekerasan yang tinggi di banding dengan
pemanasan suhu 9000C dan 7500C dengan holding 20 menit.
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2012/2013
206Laboratorium Pengujian Bahan
2. Daerah yang dekat dengan penyemprotan memiliki nilai kekerasan
yang lebih tinggi dari pada daerah yang jauh dari ujung
pendinginan. Hal ini disebabkan setelah spesimen diberi perlakuan
panas dan didinginkan cepat maka atom karbon tidak sempat
berdifusi menjadi ferrite dan logam karbid, namun menjadi
martensite. Karena martensite adalah struktur yang paling keras
dan daerah yang dekat dengan penyemprotan memiliki kekerasan
tinggi.
3. Sifat kemampukerasan suatu material dapat dikethui dengan
melihat nilai grafik kekerasan dari jaraknya. Apabila garis linear
yang diperoleh memiliki gradien yang besar, maka spesimen
tersebut memiliki nilai kemampukerasan yang rendah dan begitu
juga sebaliknya.
5.7.2 Saran
1. Dalam pengujian dianjurkan untuk memberikan spesiman agar
kekerasa dapat diketahui lebih teliti.
2. Dalam pengujian hendaknya diperhatikan factor-faktor yang dapat
mempengaruhi nilai kekerasan Spesimen.
Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2012/2013