pengaruh proses fairing terhadap sifat mekanis plat …repository.unmuhpnk.ac.id/138/1/jurnal...
Post on 28-Oct-2020
0 Views
Preview:
TRANSCRIPT
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
2 | PROGRAM STUDI S FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PONTIANAK 2014
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-
4 | PROGRAM STUDI S FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PONTIANAK 2014
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
5 | PROGRAM STUDI S1 FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PONTIANAK 2016
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-
6 | PROGRAM STUDI S FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PONTIANAK 2014
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
7 | PROGRAM STUDI S1 FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PONTIANAK 2016
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
8 | PROGRAM STUDI S FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PONTIANAK 2014
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
9 | PROGRAM STUDI S1 FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PONTIANAK 2016
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
10 | PROGRAM STUDI S FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PONTIANAK 2014
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
11 | PROGRAM STUDI S1 FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PONTIANAK 2016
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
12 | PROGRAM STUDI S FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PONTIANAK 2014
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
13 | PROGRAM STUDI S1 FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PONTIANAK 2016
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
14 | PROGRAM STUDI S FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PONTIANAK 2014
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.
top related