analisis pengaruh variasi media pendingin terhadap...

101
ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP KEKERASAN DAN STRUKTUR MIKRO BESI COR KELABU FC 25 DENGAN MANGAN 1,2 % SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Persyaratan Guna memperoleh gelar Sarjana Teknik (S.T) Disusun oleh: DAMAR DWI OKTAVIANTO NIM: 155214089 PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA 2019 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Upload: others

Post on 17-May-2020

9 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP

KEKERASAN DAN STRUKTUR MIKRO BESI COR KELABU FC 25

DENGAN MANGAN 1,2 %

SKRIPSI

Diajukan Sebagai Salah Satu Persyaratan

Guna memperoleh gelar Sarjana Teknik (S.T)

Disusun oleh:

DAMAR DWI OKTAVIANTO

NIM: 155214089

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

2019

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 2: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

THE ANALYSIS OF THE INFLUENCE OF VARIATION

IN COOLING MEDIA TOWARDS THE HARDENESS

AND MICROSTRUCTURE OF GRAY CAST IRON FC25

WITH 1,2% MANGANESE

FINAL PROJECT

Presented as Partial Fulfillment of the Requirement

to Obtained the Sarjana Teknik Degree in Mechanical Engineering

By:

DAMAR DWI OKTAVIANTO

Student Number: 155214089

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKATA

2019

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 3: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 4: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 5: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 6: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 7: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

vii

INTISARI

Besi cor kelabu merupakan salah satu material teknik yang banyak digunakan

karena proses pembuatannya yang mudah, mampu dituang menjadi bentuk yang rumit,

mudah dilakukan proses pemesinan dan tahan aus. Untuk meningkatkan sifat

mekanisnya, besi cor kelabu ditambahkan dengan unsur-unsur paduan yang sesuai,

salah satunya unsur Mangan (Mn). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh

dari variasi media pendingin terhadap kekerasan dan struktur mikro besi cor kelabu

setelah diberi perlakuan panas.

Variasi media pendingin dilakukan dengan cara benda uji diberi perlakuan

panas 750oC dan 850oC dengan waktu penahanan 30 menit, kemudian benda uji

dimasukkan ke dalam media pendingin. Media pendingin yang digunakan yakni udara,

air, oli, air garam dan grease. Hasil proses pendinginan selanjutnya dilakukan

pengujian kekerasan dan pengamatan struktur mikro.

Hasil pengujian besi cor kelabu setelah diberi perlakuan panas kemudian

divariasikan pendinginnya mengalami kenaikan kekerasan. Kenaikan kekerasan

maksimum terjadi pada media pendingin air garam yakni 187,90 BHN untuk

pemanasan 750oC dan 342,31 BHN untuk pemanasan 850oC. Hasil dari pengujian

struktur mikro besi cor kelabu mengalami berubah fase, penyebaran grafitnya berubah,

ukuran grafit berubah dan bentuk grafitnya berubah.

Kata Kunci: Besi cor kelabu FC 25, Mn, Media Pendingin, Perlakuan Panas,

Kekerasan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 8: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

viii

ABSTRACT

Gray cast iron is one of the most widely used engineering materials because the

manufacturing process is easy, capable of being poured into complex shapes, easy to

do machining and wear-resistant. To improve its mechanical properties, gray cast iron

is added with suitable alloy elements, one of which is the element of Manganese (Mn).

This study aims to determine the effect of variations in cooling media on hardness and

gray cast iron microstructure after being given heat.

The variation of cooling media is carried out by giving the specimens heat

treatment of 750oC and 850oC with holding time 30 minutes, then, the specimen test

put into the cooling media. The cooling media that are used; air, water, oil, salt water

and grease. According to the result of the cooling process, hardness testing and

microstructure observation will be processed.

The test results gray cast iron after being given a heat treatment and then varied

by the coolant experienced an increase in hardness. The maximum increase in hardness

occurred in salt water cooling media, namely 187,90 BHN for heating 750oC and

342,31 BHN for heating 850oC. The results of testing the microstructure of gray

concentrate iron has undergone phase changes, the spread of the graphite changed, the

size of the graphite changed and the shape of the graphite changed.

Keywords: Gray cast iron FC 25, Mn, Cooling media, Heat treatment, Hardness

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 9: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

ix

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat

dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Skripsi

merupakan salah satu persyaratan untuk mendapat gelar Sarjana Teknik di Program

Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma

Yogyakarta. Berbagai hal telah ditempuh dalam usaha untuk terselainya skripsi ini.

Penulisan skripsi ini dapat selesai berkat peran serta berbagai pihak, dalam

kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Sains dan

Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2. Budi Setyahandana, S.T., M.T, selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta, dan Dosen Pembimbing Skripsi.

3. Doddy Purwadianto, S.T., M.T., selaku Kepala Laboratorium Energi Teknik

Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma.

4. Dr. Yohanes Baptista Lukiyanto, selaku Dosen Pembimbing Akademik.

5. Semua Dosen Program Studi Teknik Mesin yang telah memberi ilmu

pengetahuan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.

6. Mishadi dan Miswati, selaku orang tua penulis yang selalu memberi motivasi

dan dukungan baik berupa materi maupun spirirtual.

7. Yohanes Danu Eko P, dan Lejar Pamungkas K, selaku teman satu tim dalam

pembuatan material dan penyusunan skripsi ini.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 10: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 11: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

xi

Daftar Isi

Halaman Judul ............................................................................................................. i

Title Page ..................................................................................................................... ii

Halaman Persetujuan Dosen Pembimbing .............................................................. iii

Halaman Pengesahan................................................................................................. iv

Lemar Peryatana Keaslian Karya ............................................................................. v

Lemar Peryatana Persetujuan .................................................................................. vi

Intisari ........................................................................................................................ vii

Abstract ..................................................................................................................... viii

Kata Pengatar............................................................................................................. ix

Daftar Isi ..................................................................................................................... xi

Daftar Gambar ......................................................................................................... xiii

Daftar Tabel .............................................................................................................. xv

BAB I ............................................................................................................................ 1

1.1 Latar Belakang .......................................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ..................................................................................................... 3

1.3 Tujuan Penelitian ...................................................................................................... 3

1.4 Batasan Masalah ....................................................................................................... 4

1.5 Manfaat Penelitian .................................................................................................... 4

BAB II .......................................................................................................................... 5

2.1 Dasar Teori ............................................................................................................... 5

2.2. Klasifikasi Besi Cor .................................................................................................. 8

2.3. Komposisi Besi Cor ................................................................................................ 15

2.4. Paduan Besi Cor ...................................................................................................... 16

2.5. Pengaruh Kandungan Kimia Besi Cor .................................................................... 17

2.6. Dasar Pengecoran Logam ....................................................................................... 20

2.7. Sifat - Sifat Logam Cair .......................................................................................... 21

2.8. Membuat Coran ...................................................................................................... 22

2.9. Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir ............................................................... 23

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 12: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

xii

2.10. Perlakuan Panas (Head Treatment) .................................................................... 24

2.7. Struktur Mikro ............................................................................................................. 29

2.8. Diagram Besi-Karbon (Fe-C) ................................................................................. 32

2.9. Diagram TTT (Time Temperature Transformation) ............................................... 34

2.10. Diagram CCT (Continous Cooling Transformation) .......................................... 36

2.11. Media Pendingin ................................................................................................. 36

2.12. Pengujian Hasil Coran ........................................................................................ 40

2.13. Pengujian Kekerasan ........................................................................................... 40

2.14. Pengujian Struktur Mikro ................................................................................... 42

2.15 Tinjauan Pustaka ..................................................................................................... 44

BAB III ....................................................................................................................... 47

3.1. Skema Kerja Penilitian ............................................................................................ 47

3.2. Bahan Penelitian ..................................................................................................... 48

3.3. Alat Penelitian ......................................................................................................... 50

3.4. Proses Pengecoran .................................................................................................. 59

3.5. Pembuatan Benda Uji ............................................................................................. 64

3.6. Proses Perlakuan Panas .......................................................................................... 65

3.7. Pengujian ................................................................................................................ 66

BAB IV ....................................................................................................................... 71

4.1 HASIL PENGUJIAN .............................................................................................. 71

4.2 DATA HASIL PENGUJIAN KEKERASAN BRINELL ....................................... 71

4.3 Data Hasil Pengamatan Struktur Mikro .................................................................. 76

BAB V ........................................................................................................................ 82

5.1. Kesimpulan ............................................................................................................. 82

5.2. Saran ....................................................................................................................... 83

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................ 84

LAMPIRA ................................................................................................................. 86

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 13: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

xiii

Daftar Gambar

Gambar 2.1 Struktur Mikro Besi Cor Putih ................................................................ 10

Gambar 2.2 Struktur Mikro Besi Cor Kelabu ............................................................. 11

Gambar 2.3 Struktur Mikro Besi Cor Melleable ........................................................ 14

Gambar 2.4 Struktur Mikro Besi Cor Nodular ........................................................... 15

Gambar 2.5 Bentuk geometris kristal ......................................................................... 29

Gambar 2.6 Diagram Fase Fe-Fe3C ............................................................................ 34

Gambar 2.7 Diagram TTT .......................................................................................... 35

Gambar 2.8 Diagram CCT .......................................................................................... 36

Gambar 3.2 Besi Cor Kelabu ...................................................................................... 48

Gambar 3.4 Media Pendingin ..................................................................................... 50

(Gambar 3.5 Pasir Alam ............................................................................................. 51

Gambar 3.6 Tungku Induksi ....................................................................................... 51

Gambar 3.7 Kowi ........................................................................................................ 52

Gambar 3.8 Ladle dan peganggan ladle ...................................................................... 53

Gambar 3.9 Timbangan Digital .................................................................................. 53

Gambar 3.10 Mesin bubut ........................................................................................... 55

Gambar 3.11 Alat pengujian kekerasan Brinell .......................................................... 56

Gambar 3.12 Oven ...................................................................................................... 56

Gambar 3.13 Mikroskop ............................................................................................. 57

Gambar 3.14 Penjepit benda uji .................................................................................. 58

Gambar 3.15 Proses Pembuatan Cetakan ................................................................... 61

Gambar 3.16 Penuangan logam cair dari tanur ke dalam kowi .................................. 62

Gambar 3.17 Penuangan besi cor cair ke dalam ladle ................................................ 63

Gambar 3.18 Penuangan logam cair ke dalam cetakan .............................................. 63

Gambar 3.19 Hasil coran ............................................................................................ 64

Gambar 3.20 Ukuran benda uji ................................................................................... 66

Gambar 4.1 Grafik rata-rata kekerasan Brinell setelah perlakuan panas 750oC dengan

variasi media pendingin. ............................................................................................. 73

Gambar 4.2 Grafik rata-rata kekerasan Brinell setelah dan sebelum dilakukan

perlakuan panas 850oC dengan variasi media pendingin. ........................................... 75

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 14: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

xiv

Gambar 4.3 Struktur Mikro Besi Cor (perbesaran 100x) ........................................... 76

Gambar 4.4 Struktur mikro besi cor dengan pendinginan udara (perbesaran 100x) .. 77

Gambar 4.5 Struktur mikro besi cor dengan pendinginan air (perbesaran 100x) ....... 77

Gambar 4.6 Struktur mikro besi cor dengan pendinginan oli (perbesaran 100x) ...... 77

Gambar 4.7 Struktur mikro besi cor dengan pendinginan air garam (perbesaran100x)

..................................................................................................................................... 78

Gambar 4.8 Struktur mikro besi cor dengan pendinginan grease (perbesaran 100x) . 78

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 15: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

xv

Daftar Tabel

Tabel 2.1 Standar Besi Cor ........................................................................................... 7

Tabel 4.1 Data hasil pengujian kekerasan Brinell setelah dilakukan perlakuan panas

750oC dengan variasi media pendingin ...................................................................... 72

Tabel 4.2 Data hasil pengujian kekerasan Brinell setelah dan sebelum dilakukan

perlakuan panas 850oC dengan variasi media pendingin. ........................................... 74

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 16: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Industri pengecoran logam merupakan sebuah tumpuan dalam barang modal.

Besi cor kelabu merupakan salah satu logam yang banyak digunakan dalam industri

pengecoran. Hal ini dikarenakan ketersediaan alam yang melimpah dibandingkan

logam lainnya. (Bayuseno Athanasius P, 2010). Besi cor banyak digunakan dalam

sebuah bidang perpipaan, otomotif, permesinan dan lain-lain. Proses pengecoran logam

dalam industri biasanya menggunakan dua cara seperti proses pengecoran

menggunakan cetakan pasir dan proses pengecoran menggunakan cetakan logam.

Dalam dunia industri pengecoran menggunakan cetakan pasir yang dinilai lebih

sederhana dan tidak membutuhkan biaya yang banyak, namun dengan cetakan pasir

tidak bisa menghasilakan material yang mempunyai ketilitan yang baik. Dalam proses

peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig iron),

besi scrap, baja scrap, dan bahan paduan lain yang memiliki keragaman komposisi.

Sekitar 94% dari total kebutuhan dunia akan material besi adalah dalam bentuk

baja dan besi cor (V.B. John: 1983: 178). Karena proses pembuatannya yang mudah,

kontruksinya sederhana dan bisa di produksi secara massal, memberikan kemungkinan

peleburan kontinu sedangkan biaya yang rendah untuk alat-alat peleburan, besi cor

dapat digolongkan menjadi enam yaitu: besi cor kelabu, besi cor kelas tinggi, besi cor

kelabu paduan, besi cor grafit bulat, besi cor mampu tempa, dan besi cor cil. Besi cor

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 17: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

2

kelabu adalah besi cor yang mempunyai patahan kelabu, besi cor kelabu juga sangat

rendah keuletannya dan harganya murah. Rendahnya keuletan karena adanya serpihan

karbon (C). Unsur di dalam besi cor tidak hanya karbon (C) saja, namun masih ada

kandungan unsur lainya seperti: mangan (Mn), sulfur (S), fosfor (P), dan silikon (Si),

karean unsur karbon dalam material besi cor kelabu lebih tinggi dibandingkan dengan

material-material lain karena itu besi dan baja menyebabkan besi cor lebih getas

dibandingkan kedua material tersebut. Ada berapa faktor lain yang mempengaruhi

sifat-sifat besi cor seperti: proses laju pendinginan, proses pembekuan dan proses

perlakuan panas terhadap besi cor.

Besi cor kelabu dapat ditingkatkan sifat mekanisnya dengan cara dipadukan

dengan unsur paduan, diberi perlakuan panas dan divariasikan media pendinginnya.

Perlakuan panas adalah proses untuk memperbaiki sifat dari logam dengan jalan

memanaskan coran sampai temperatur yang cocok, kemudian dibiarkan beberapa

waktu pada temperatur itu, kemudian didinginkan ke temperatur yang lebih rendah

dengan kecepatan yang sesuai (Surdia Tata dan Kenji Chiijiwa 1999:185), media untuk

pendinginan yang sering digunakan untuk proses perlakuan adalah: air, udara, dan oli,

setiap media untuk pendinginan mempunyai kelebihan masing-masing, oleh karena itu,

dilakukan penelitan dengan memvariasikan media pendinginan yang bertujuan untuk

mengetahui serta menganalisis kekerasan besi cor dan mengetahui struktur mikro besi

cor kelabu. Penelitian ini juga bertujuan untuk mengetahui pengaruh panas pada besi

cor kelabu dengan menggunakan temperatur yang sudah di tetapkan 750oC dan 850oC.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 18: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

3

1.2 Rumusan Masalah

Pengujian ini dilakukan untuk menganalisa perbedaan hasil beberapa media

pendinginan terhadap peningkatan fisis dan mekanisnya. Rumusan permasalahannya

adalah sebagai berikut:

1. Bagaimana pengaruh variasi media pendinginan air, air garam, oli,

grease, dan udara terhadap kekerasan besi cor kelabu yang diberi

perlakuan panas 750oC dan 850oC?

2. Bagaimana pengaruh variasi media pendinginan air, air garam, oli,

grease, dan udara terhadap struktur mikro besi cor kelabu yang diberi

perlakuan panas 750oC dan 850oC?

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Untuk mengetahui kekerasan besi cor kelabu FC25 + 1,2% Mn dengan

variasi media pendinginan air, air garam, oli, grease, dan udara.

2. Untuk mengetahui struktur mikro besi cor kelabu FC25 + 1,2% Mn

dengan variasi media pendinginan air, air garam, oli, grease, dan udara.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 19: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

4

1.4 Batasan Masalah

Agar penelitian ini lebih mengarah ke tujuan yang ingin dicapai dan tidak

meluas, maka penulis membatasi pokok permasalahan sebagai berikut:

1. Material yang digunakan adalah besi cor kelabu FC25 + 1,2% Mn.

2. Variasi media pendinginan adalah air, air garam, oli, paselin dan udara.

3. Besi cor kelabu diperlakukan panas pada temperatur 750oC dan 850oC.

4. Pengujian yang dilakukan adalah uji kekerasan Brinell dan struktur

mikro.

5. Pengujian srtuktur mikro menggunakan larutan HNO3 100%.

6. Holding time perlakuan panas 30 menit.

7. Pengujian dilakukan di laboratorium Teknik Mesin Universitas Sanata

Dharma.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Dapat menambah wawasan tentang bahan teknik besi cor kelabu.

2. Penelitian ini dapat dijadikan referensi untuk penelitian selanjutnya

mengenai pengaruh variasi media pendinginan terhadap besi cor kelabu.

3. Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat dikembangkan lebih lanjut.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 20: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

5

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Dasar Teori

2.1.1. Besi Cor

Sekitar 94% dari total kebutuhan dunia akan material besi adalah dalam bentuk

baja dan besi cor (V.B. John; 1983: 178). Oleh karena itu besi cor kelabu atau besi cor

(FC) adalah jenis material yang sudah lama digunakan oleh manusia untuk keperluan

dalam menunjang kehidupan dalam bentuk peralatan rumah tangga atau peralatan

dalam bekerja, besi cor juga digunakan manusia dalam pembuatan alat-alat permesinan

untuk mendukung dan memepermudah aktifitas manusia. Setiap material mempunyai

kekurangan dan kelebihan masing-masing dalam proses pembuatanya begitu pula

dengan besi cor kelabu mempunyai keunggulan dalam proses pembuatanya yang

mudah dan murah serta alat yang digunakan cukup sederhana.

Besi cor merupakan paduan dari besi dan karbon seperti halnya baja. Besi cor

paduan karbon disamping mengandung unsur tambahan antara silikon (Si), mangan

(Mn), fosfor (P) dan belerang (S). Struktur mikro dari besi cor terdiri dari ferit atau

perlit serta serpihan karbon bebas. Kadar karbon dan silikon di dalam besi cor akan

mempengaruhi struktur mikro. Sementara ukuran serta bentuk dari karbon bebas dan

keadaan struktur dasar akan berubah sesuai dengan mutu dan kuantitasnya. Disamping

itu, ketebalan dan laju pendinginan mempengaruhi struktur mikronya (Bayuseno

Athanasius P, 2010).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 21: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

6

Semakin tinggi kadar karbon di dalam besi cor maka akan mengakibatkan besi

cor menjadi getas atau rapuh. Selain karbon besi cor juga mengandung silikon (Si).

Kandungan silikon di dalam besi cor berfungsi untuk membantu karbon bergerak bebas

sehingga dapat membentuk grafit dengan mudah yang akan mempengaruhi sifat

mekanis dari besi cor. Selain karbon dan silikon besi cor juga mengandung unsur-unsur

lain yaitu mangan (Mn), sulfur (S), dan fosfor (P) dan masih banyak unsur lan yag

terlandung dalam besi cor, factor-faktor penting dalam mempengaruhi sifat-sifat besi

cor yaitu dengan perlakuan panas, laju pendinginan, dan pembekuan.

Di dalam dunia industri besi cor banyak digunakan karena besi cor mempunyai

kelebihan, kelebihan yang dimiliki anatara lain mampu tuang, kemudahan dalam

proses produksinya, mempunyai tittik lebur yang rendah yaitu 1200 oC dan dapat

dituangkan kedalam bentuk yang sulit. Besi cor mempunyai kekerasan, ketahanan aus

dan tahan terhadap korosi yang baik. Standar besi cor di tunjukan pada table 2.1 di

bawah ini.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 22: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

7

Tabel 2.1 Standar Besi Cor

(Sumber: ASM International, 1990)

2.1.2. Mangan

Mangan adalah unsur dengan symbol Mn. Nama mangan berasal dari Bahasa

latin, magnes, yang memperlihatkan sifat magnetik dari pyrolusit. Berwarna keabu-

abuan dan bersifat getas. Sifatnya hampir sama dengan besi namun mangan lebih

ringan dan lebih keras. Mangan memiliki empat bentuk alotropi, yaitu Alpha mangan,

beta mangan, gamma mangan, dan delta mangan. Logam ini akan menguap pada

temperatur 2061oC. (Cardarelli, 2008).

Di alam, mangan ditemukan dalam bentuk mineral, seperti alabandit (MnS),

pirolusit (MnO2), haussmanit (Mn3O4), Jacobsit (MnFe2O4) dll. Proses pemurnian

mangan ada dua macam, yaitu electrowinning dan electrothermall. Mangan biasanya

diproduksi dalam bentuk ferromangan dan silikomangan. Ferromangan (Fe-Mn-C)

mengandung lebih dari 76% Mn dan 7.5% C untuk karbon tinggi, 1-1.5% C untuk

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 23: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

8

karbon menengah, dan kurang dari 1% untuk karbon rendah. Sedangkan silikomangan

(Si-Mn-C) mengandung 65-85% Mn, 14-16% Si, dan 2% C. (Cardarelli, 2008)).

Pada temperatur kamar, mangan murni tidak diserang oleh oksigen, nitrogen,

atau hydrogen. Namun, pada temperatur tinggi mangan sangat bereaksi dengan

oksigen, sulfur, dan fosfor. Oleh karena itu, mangan digunakan pada industri

pembuatan besi dan baha sebagai agen reduksi, desulfurisasi, dan defosforisasi.

Mangan larut dengan cepat pada kondisi asam. (Cardarelli, 2008) Perusahaan baja

melaporkan bahwa penggunaan mangan sekitar 90%. Baja karbon dengan 70%

konsumsi mangan. 30% penggunaan mangan untuk agen desulfurisasi dan deoksidasdi,

dan 70% digunakan dalam bentuk murni sebagai unsur paduan. Mangan adalah unsur

penstabil austenit dengan dikombinasikan dengan nitrogen, sebagai pengganti nikel

yang harganya lebih mahal. Mangan juga menaikkan hardenability. Selain untuk

industry baja, mangan juga digunakan di baterai, industry kimia, dan unsur paduan.

(Cardarelli, 2008).

2.2. Klasifikasi Besi Cor

Besi cor dapat di golongkan menjadi empat yaitu besi cor kelabu (gray cast

iron), besi cor mampu tempa (malleable cast iron), besi cor putih (white cast iron), dan

besi cor nodular (nodular cast iron), yang membedakan dari keempat besi cor ini yaitu

struktur mikronya. Besi cor memiliki temperatur lebur sekitar 1200 oC. Temperatur

lebur yang rendah ini sangat menguntungkan dalam hal pengecoan karena mudah

dicairkan sehingga energi yang dibutuhkan tidak terlalu besar dan dapur peleburan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 24: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

9

yang lebih sederhana. Besi cor memiliki sifat mampu tuang yang baik, sebingga

mampu dicetak menggunakan cetakan yang rumit sekalipun. Dibawah ini penjelasan

tentang keempat golongan besi cor

2.2.1 Besi Cor Putih (White Cast Iron)

Besi cor putih (white cast iron), mempunyai bidang patahan yang putih, disini

karbon terikat sebagai karbida yang bersifat keras, sehingga besi cor putih yang

mengandung kabida sulit dilakukan di permesinan. Pembuatan besi cor putih dibuat

dengan cara menuangkan besi cor kedalam sebuah cetakan logam atau cetakan pasir

dengan pengaturan komposisi. Untuk mengolahnya dapat mengunakan dapur kopula

atau tanur. Besi cor putih mengandung unsur-unsur karbon sekitar 1,8%-3,6%,

mengandung Mn sekitar 0,2%-0,8%, mengandung fsfor dan sulfurnya sekitar 0,2%.

Sifat besi cor memiliki sifar yang getas, besi cor juga mempunyai kekerasan yang

tinggi sehingga besi cor putih dapat digunakan dan di aplikasikan untuk suku cadang

yang memerluka ketahanan aus yaag tinggi. Besi cor putih dibuat dengan cara

menuangkan besi cor kedalam cetakan logam atau cetakan pasir dengan komposisi

yang diatur. Untuk mengolah besi cor dapat menggunakan tanur udara dan dapur

kapula. Dengan cara ini logam dapat dikendalikan dengan baik.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 25: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

10

Gambar 2.1 Struktur Mikro Besi Cor Putih

(Sumber: Tata Surdia dan Shinroku Saito, 1999)

2.2.2. Besi Cor Kelabu (Gray Cast Iron)

Besi cor dengan kadar silikon tinggi (2% Si) dengan membentuk grafit dengan

mudah sehingga Fe3C tidak terbentuk. Serpih grafit terbentuk dalam logam sewaktu

membeku. Terlihat dalam gambar ini serpih grafit pada penampang logam yang telah

dipolish. Besi cor kelabu sangat rendah angka keuletannya sehingga apabila kita tarik

maka akan terbentuk bidang perpatahan karena grafit yang menyerupai maka sangat

rapuh. Besi cor kelabu merupakan peredam getaran yang baik atau kapasitas redamnya

tinggi. (Wahyu Darmadi, 2015)

Salah satu karakteristik yang dimiliki oleh besi cor kelabu adalah bidang

patahannya yang berbentuk flake (serpih), patahan yang terjadi dengan rambatan yang

melintasi satu serpih ke serpih lainnya. Karena sebagian besar permukaan patahan

melintasi sepih-serpih (flake) grafit dan grafit yang ada banyak, maka permukaannya

berwarna kelabu. Pembentukan grafit pada besi cor kelabu terjadi saat proses

pembekuaan. Proses pembentukan grafit terjadi karena disebabkan oleh tingginya

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 26: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

11

kadar karbon, unsur grafite stabilizer (silikon), temperatur penuangan tinggi dan

pendinginan yang lambat. Grafit pada besi cor berbentuk flake (serpih), berupa

lempeng-lempeng kecil yang melengkung. Karena ujung–ujung grafit berbentuk

runcing menyebabkan ketangguhan beci cor rendah (Setyana, L.D, 2015).

Besi cor kelabu mempunyai matrik ferit, perlit, sementit, martensit, dan bainit

yang mempunyai klasifikasi masing–masing. Matrik ferit dalam besi cor kelabu sangat

ulet, tetapi kekearsannya sangat rendah. Matrik perlit dalam besi cor kelabu

mempunyai kombinasi keuletan dan kekerasan yang baik, tetapi nialinya masih rendah.

Sementit dan martensit mempunyai kekerasan yang tinggi, tetapi sangat getas. Diantara

matrik-matrik diatas masih ada matrik bainit yang mempunyai keuletan dan kekerasan

yang palin baik daripada keempat matrik diatas (Setyana, L.D, 2015).

Kandungan besi cor kelabu memiliki C antara 2,5%–4% dan unsur Mn sekitar

0,8%. Besi cor kelabu memiliki unsur Si yang tinggi antara 1%-3%, dengan Si sebesar

ini grafit akan terbentuk dengan mudah, sehingga fasa karbida Fe3C tidak terbentuk.

Grafit serpih besi cor ini terjadi pada saat proses pembekuan. Struktur dasar besi cor

kelabu sangat dipengaruhi oleh unsur-unsur yang ada didalamnya.

Gambar 2.2 Struktur Mikro Besi Cor Kelabu

(Sumber: William dan David, 2011)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 27: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

12

Berikut ini adalah spesifikasi dari besi cor kelabu (Gray Cast Iron)

Tabel 2.2 Spesifikasi Besi Cor Kelabu

(Sumber: ASM International, 1992)

Dari tabel diatas dapat diartikan bahwa besi cor kelabu memiliki ketahana

panas, ketahanan aus, ketahanan korosi, dan mampu mesin yang baik. Seperti yang

sudah dijelaskan diatas besi cor kelabu mempunyai titik didih (cair) 1200 oC. Besi

cor kelabu mempunyai komposisi kimia dan beberapa jeni besi cor kelabu yang

dijelaskan dari Tabel 2.2 diatas.

2.2.3. Besi Cor Mampu Tempa (Malleable Cast Iron)

Besi cor mampu tempa terbuat dari besi cor putih, yang dilunakkan di dalam

sebuah tanur dalam waktu yang lama. Struktur sementit dari besi cor putih akan

berubah menjadi perlit atau ferit dan karbon yang tertemper mengendap. Besi cor

mampu tempa sangat baik keuletannya dan perpanjangannya dibandingkan dengan

besi cor kelabu, tetapi harganya mahal karena proses pelunakan, lagi pula tidak cocok

untuk coran yang tipis dan kecil karena sebelum proses pelunakan keuletannya kurang.

(Bayuseno A.P 2010).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 28: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

13

Besi cor mampu tempa (Malleable Cast Iron) dapat didefinisikan secara

struktur mikro sebagai paduan besi yang dikomosisikan dengan karbon temper (yang

sudah melalui proses tempering) dalam satu matriks. Strukturnya merupakan hasil dari

heat treatment dari besi cor putih. Sidat-sifat dari besi cor ini biasanya dihubungkan

dengan struktur mikronya (mitografinya). Penggolongan besi cor ini berdasarkan pada

tingkatan sifat-sifat mekanis utamanya yang terletak di struktur mikronya. Ferlit,

pearlit, karbon temper atau gabungan dari semuanya. Karena besi cor ini didominasi

dengan struktur mikronya maka kemampuannya tergantung dari kekerasan matriks

penyusun.

Bei cor malleable dengan matriks ferilite mempunyai keuletan yang tinggi

tetapi kekuatan tariknya rendah dibandingkan dengan besi cor malleable dengan

matriks pearlit yang mempunyai nilai kekrasan dan keuletan yang relatif tinggi namun

keuletanya rendah.

Perlakuan panas pada besi cor malleable mengubah karbida-karbida pearlit

pada besi cor putih menjadi ferlite dan karbon temper. Secara kimia heat treatment

menyebabkan suatu perubahan dari karbon campuran menjadi grafit dan karbon

temper. Unsur senyawa kimia dapat dilihat dibawah:

Fe3C→Fe3+C

Kandungan yang terdapat dalam besi cor mampu tempa karbon sekitar 2,5%

dan silikon 0,9%-2,0%. Perlakuan panas dalam besi cor ini dapat memebentuk fase

feritik, perlitik, atau matensit temper, perubahan struktur diikuti pula dengan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 29: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

14

perubahan sifat mekaniknya sehingga memiliki keuletan yang tinggi dan mampu tempa

yang baik. Oleh karena itu disebut besi cor mampu tempa, yang umumnya digunakan

untuk perkakas dan komponen-komponen kereta api. Struktur besi cor mampu tempa

ditunjukkan Gambar 2.3.

Gambar 2.3 Struktur Mikro Besi Cor Melleable

(Sumber: Tata Surdia dan Shinroku Saito, 1999)

2.2.4. Besi Cor Nodular (Nodular Cast Iron)

Besi cor nodular juga mempunyai sifat yang mirip dengan besi cor kelabu,

karean besi cor nodular dibuat dari besi cor kelabudengan penamabahan magnesium

dan celsium, besi cor nodular hamper tida mempunyai keuletan, bentuk grafit bulat,

speroid (nodul) merubah keuletan besi cor kelabu. Akan tetapi besi cor nodular

memiliki perpanjangan 10%-20%. %. Besi cor nodular mempunyai sifat keras juga.

Penambahan magnesium dan celsium mengakibatkan perubahan sruktur mikronya

menjadi sangat rumit, oleh karena itu pengaruh penambahan unsur tersebut sangat

besar. Besi cor nodular yang sudah diolah dapat digunakan sebagai bahan utama

pembuatan poros engkol. Pengaruh unsur-unsur ini berhubungan erat dengan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 30: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

15

kecepatan laju pendinginan dan ketebalan coran, oleh karenanya penentuan komposisi

besi cor nodular sangat memperhitungkan tentang kecepatan laju pendinginan.

Besi cor nodular dapat mengalami perlakuan panas menjadi perlit, ferlite,

ataupun martensit tempar, seperti besi cor kelabu. sehingga dapat membentuk besi cor

yang kuat. Besi cor bergrafit bulat (nodular) memiliki kelebihan dibanding dengan besi

cor lainnya. Besi cor kelabu bersifat keras namu getas, besi cor mampu tempa memiliki

keuletan tertentu, tahan terhadap gesekan dan mampu tempa yang baik, sedangkan besi

cor nodular memiliki keuletan yang baik, machinability yang baik dan kekuatan yang

baik. Grafit pada besi cor nodular sebesar 10-15% dari volume total serta tersebar

merata didalam matriksnya yang mirip dengan baja karbon.

Gambar 2.4 Struktur Mikro Besi Cor Nodular

(Sumber: Tata Surdia dan Shinroku Saito, 1999)

2.3. Komposisi Besi Cor

kadar karbon di dalam besi cor 2,5%-6,67%, kadar yang tinggi menyebabkan

besi cor menjadi getas atau rapuh, sehingga didunia industri kadar karbon pada besi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 31: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

16

cor dibatasi 2%-4%. Besi cor juga mengandung silikon 1%-3%, mangan 0,5%-1,5 %

dan fosfor 0,05%-1,5%. Unsur-unsur paduan logam dan non logam digunakan untuk

menambah agar menghasilkan sifat-sifat mekanik yang diinginkan dan menjadi lebih

baik. Tabel dibawah menjelaskan unsur karbon (C) dan silikon (Si) merupakan unsur-

unsur yang mendominasi pangaruh dari sifat-sifat besi cor. Hal ini terjadi karena

karbon (C) dan silikon (Si) adalah unsur-unsur yang membuat terbentuknya grafit

dalam besi cor karbida. Kandungan unsur besi cor dapat dilihat dari tabel berikut:

Tabel 2.3 Komposisi Besi Cor

(Sumber: Tata Surdia dan Shinroku Saito, 1999)

2.4. Paduan Besi Cor

Pada umumnya besi digunakan untuk aplikasi yang membutuhkan faktor

kekuatan seperti; sistem perpipaan, alat permesinan, alat rumah tangga dan sebagainya,

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 32: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

17

untuk menambah kekuatan besi cor murni salah satunya dengan melakukan

pemanasan, cara ini tidak memuaskan bila tujuan utama yang ingin dicapai adalah

meningkatkan kekuatan bahan.

Untuk peningkatan kekuatan besi cor dapat dicapai dengan menambahkan

unsur paduan itu antara lain Karbon (C), Silikon (Si), Mangan (Mn), Magnesium (Mg),

Zeng (Zn) dan lain-lain. Sifat-sifat mampu mesin dan mampu cor menjadi semakin

baik dengan menambahkan paduan diatas

2.5. Pengaruh Kandungan Kimia Besi Cor

Unsur-unsur paduan yang ditambahkan dalam besi cor untuk merubah sifat atau

efektivitas besi cor.

2.5.1. Mangan (Mn)

Mangan merupakan unsur yang mejaga keuletan saat temperature tinggi pada

stainless steel. Pada temperatur rendah akan menstabilkan austenite tetapi menjadi

penstabil ferrit pada temperatur tinggi. Sebagai penstabil austenite, Mangan juga

digunakan untuk menggantikan nikel yang secara ekonomis lebih mahal. (Syafi’udin,

I, 2016).

Didalam besi cor mangan mempunyai fungsi pembentuk terjadinya struktur

perlit dan juga digunakan untuk mengikat sulfur menjadi senyawa MnS. Didalam

penambahan mangan terhadap besi cor akan larut dengan cepat pada kondisi asam.

Fungsi mangan juga untuk menjadi unsur penstabil austenite sebagai penganati nikel

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 33: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

18

yang harganya mahal. Sehingga penmabahan mangan pada besi cor ini akan

mempegaruhi sifat-sifat mekanis besi cor. didalam dunia industri mangan selain

digunakan untuk penambahan besi cor, mangan juga digunakan dalam penambahan

baja, digunakan dalam penambahan baterai, industry kimia dan juga digunakan sebagai

unsur paduan logam lain baik itu logam ferro dan logam non-ferro.

2.5.2. Fosfor (P)

Untuk pembuatan besi cor yang tipis diperlukan fosfor, namun jika pengunaaan

melebihi batas menyebabkan lubang kecil pada permukaan sehingga kadar dibatasi

sebesar 0,2%-2,0%. Fungsi lain dari fosfor mencegah pembentukan grafit yang

berlebih jika kandungannya lebih dari 1%. Sebab itu, penambahan kandungan fosfor

mengurai kelarutan karbon terhadap besi cor dan memeperbanyak sementit pada besi

cor dengan karbon yang tetap, sehingga struktur menjadi keras.

2.5.3. Silikon (Si)

Silikon adalah elemen paduan pada stainless steel yang berfungsi untuk

memperbaiki ketahanan oksidasi pada temperature tinggi. (Syafi’udin, I, 2016).

Pengaruh silikon cukup besar terhadap perubahan sifat mekanik, karbon dan

silikon mempunyai sifat yang relative mirip, keduanya mendorong pembentukan grafit

sehingga kandungan dari kedua unsur ditentukan berdasarkan harga tingkat kejenuhan

dari karbon. Penambahan silikon sebesar 1,4%-2,3% untuk mendorong terbentuknya

grafit. Silikon disini sebagai ferit. Kadar silikon tinggi mendorong untuk pembentukan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 34: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

19

grafit, pemebentukan grafit meningkatkan kemapuan pada besi cor. kelebihan dari

silikon adalah untuk memebntuk ikatan yang keras sehingga meningkatkan kekerasan.

Untuk memeproleh paduan yang tahan akan korosi dan zat asamnya sebaiknya

mengunakan kadar silikon 1,3%-1,7%.

2.5.4. Karbon (C)

Carbon merupakan salah satu pembentuk austenite kuat sehingga secara

signifikan menaikkan kekuatan. Namun karbon juga mereduksi ketahanan untuk

mengatasi intergranular korosi karena membentuk karbida. Pada ferritic stainless steel,

karbon akan menurunkan ketangguhan dan ketahanan korosi dan pada martensitic

stainless steel akan menaikkan kekerasan dan kekuatan, namun menurunkan

ketangguhan. (Syafi’udin, I, 2016).

Karbon juga mempunyai peran sangat penting, peran karbon sebagai unsur

penting terhadap sifat mekanik, seperti: kekerasan, kekuatan tarik, regangan patah, dan

lain-lain. Jumalh kadar karbon dalam besi cor adalah 2%. Karbon digunakan sebagai

pebentukan Fe3C (sementit) dan keadaan bebas yang dikenal grafit. Untuk

meningkatkan nilai karbon pada besi cor dapat dilakukan dengan cara pack carbirizing

yaitu perlakuan panas besi cor dengan suhu tertentu dengan karbon sebagai zat

penambahnya.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 35: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

20

2.5.5. Tembaga (Cu)

Tembaga menaikkan ketahanan korosi pada lingkungan asam dan membentuk

struktur mikro austenit. Sulfur juga mengurangi work hardening utnuk menaikkan

machinability dan juga formability. (Syafi’udin, I, 2016).

Berat jenis tembaga 8,65 gr/cm3 yang mempunyai titik lebur 1070-1193oC dan

memiliki kekuatan tarik 200-400 N/mm2. Tembaga digunakan untuk paduan pada besi

cor dengan kadar sebesar 0,3%-1,5%. Tembaga berfungsi untuk menjadi penstabil

grafit pada besi cor. Dalam jumlah yang banyak tembaga digunakan untuk membentuk

pearlit bila ditambah dalam paduan.

Tetapi temabaga lebih efektif digunakan untuk menahan pearlit, saat digunakan

hubungan antara 0,5%–2,0%. Kekerasan yang dihasilkan paduan ini akan

menghasilkan ketahanan yang baik. Tembaga juga dapat digunakan antara 3,0%-10 %

yang bertujuan untuk meningkatkan ketahanan korosi terhadap oksidasi atau kerak air

pada bahan yang tahan korosi dan tempertur yang tinggi.

2.6. Dasar Pengecoran Logam

Proses pengecoran merupakan proses pembentukan logam dimana logam harus

dilebur lalu dituang kedalam suatu cetakan hingga terjadi solidifikasi. Proses peleburan

logam dilakukan didalam suatu dapur pemanas. Ada banyak dapur pemanas, antara

lain electric arc melting, induction melting, gas burner (crucible melting), cupola

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 36: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

21

melting, dan ada beberapa jenis lain yang jarang digunakan. Klasifikasi dari dapur

peleburan adalah berdasarkan bahan bakar atau pemanas. (Syafi’udin, I, 2016).

Coran adalah sebuah logam yang dicairkan, ditunagkan kedalam sebuah

cetakan, dan didingingkan dan dibekukan. Dalam sebuah pengecoran ada dua jenis

yaitu proses penungan dan proses pencetakan. Proses pencetakan adalah proses

penuangan logam cair kedalam cetakan coran dengan adanya penekanan sedangkan

proses penuangan berbanding terbalik dari proses pencetakan yaitu proses penuangan

kedalam cetakan tanpa penekanan. Cetakan yang digunakan biasanya pasir, keramik

dan bahan lainnya yang tahan api seperti contoh cetakan logam yang digunakan untuk

coran aluminium.

2.7. Sifat - Sifat Logam Cair

Logam cair adalah cairan yang seperti air, tetapi memiliki perbedaan dengan

air di berbagai hal. Kecairan logam sangat dipengaruhi oleh temperatur. Logam cair

akan cair sepenuhnya pada temperatur tinggi, sedangkan pada temperatur rendah masih

padat bebeda dengan air, terutama pada keadaan dimana terdapat inti-inti Kristal

(Bowo,2010).

Logam cair mempunyai berat jenis yang lebih besar daripada air. Air

mempunyai berat jenis sebesar 1,0 gr/cm3, sedangkan berat jenis besi cor 6,8 sampai

7,0 gr/cm3, paduan aluminium antara 2,2 sampai 2,3 gr/cm3 dan paduan timah 6,8

sampai 6,8 gr/cm3. Jelas ada perbedaan yang banyak antara berat jenis logam cair

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 37: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

22

dengan berat jenis air. Sementara alirannya, aliran dari logam cair memiliki

kelembaban dan tumbukan yang besar.

Air mempunyai sifat membasahi wadah, sedangkan logam cair tidak. Oleh

karena itu logam cair saat dituangkan kedalam cetakan pasir logam cair tersebut tidak

melesak masuk ke pasir, dengan syarat jarak antar partikel-partikel pasir cukup kecil.

2.8. Membuat Coran

Pembuatan coran, dengan cara logam yang dicairkan, penuangan dalam

cetakan, kemudaian dibiarkan sampai membeku atau mendingin. Dalam pembuatan

coran ada beberapa proses-proses antara lain dengan; pencairan logam, pembuatan

cetakan, penuangan, pembongkaran coran dan membersihkan coran. Untuk

mencairkan logam bias mengunakan tanur kupola, tanur induksi, tanur busur listrik dan

sebagainya. Logam yang sudah tercampur lalu ditambah dengan dengan paduannya,

kemudian dituangkan kedalam cetakan yang sudah dipersiapkan, setelah proses

penuangan logam cair kedalam cetakan tunggu coran membeku, coran yang sudah

memebeku lalu dikeluarkan dalam cetakan tunggu sampai coran membeku atau dingin,

kemudian lakukan pembersihan dan buang bagian yang tidak digunakan atau tidak

diperlukan.

Pembuatan coran itu mudah atau tidak tergantung pada bentuk dan ukuran

benda. Coran yang mempunyai tebal tipis yang berbeda, coran yang memerlukan

ketelitian atau coran yang mempunyai sudut-sudut tajam akan sulit dihasilkan, oleh

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 38: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

23

karena itu untuk mendapatkan coran yang baik, sebaiknya melakukan perencanan dan

perlu mengerti cara melakukan pengecoran logam.

2.9. Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir

Setelah proses peleburan, bahan cor harus dicetak menggunakan beberapa

metode casting. Ada beberapa metode pengecoran dalam ilmu metalurgi, diantaranya

adalah, Sand casting, permanent-mold casting, centrifugal casting, die casting,

investment casting, dan continuous casting. Dari beberapa metode yang ada sand

casting adalah cara pengecoran paling sederhana diantara lainnya. Pada metode ini

pasir dibentuk seperti benda yang akan dibuat, lalu logam cair dituangkan melalui

saluran yang telah dibuat lalu logam cair akan mengisi seluruh rongga yang ada pada

cetakan pasir. Kemudian logam dibiarkan dingin dengan sendirinya dan menjadi logam

yang solid. (Syafi’udin, I, 2016).

Dalam proses pengecoran logam dengan cara menungkan logam dalam cetakan

pasir, karena cara ini digunakan untuk menghemat biaya dari pembuatan cetakan dan

selain itu juga cocok untuk proses pengecoran besi cor. cetakan pasir biasanya

digunakan untuk pengecoran logam yang mempunyai titik cair yang tinggi, anatara lan

baja, nikel, besi cor dan titanium. Cetakan yang digunakan biasanya mengunakan pasir

silika karena pasir silika digunakan sesuai dengan persyaratan dari pasir yang

digunakan untuk membuat cetaakn pasir, kriteria yang sesuai untuk digunakan dalam

pengecoran harus tahan dengan suhu tinggi, mempunyai daya kohesi, permeabilitas

yang tinggi dan bentuk dan ukuran butir yang sesuai.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 39: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

24

Keuntungan mengunakan cetakan pasir dibandingkan dengan mengunakan

cetakan logam adalah:

1. Bahan yang digunakan lebih murah disbanding logam, mampu menahan

temperatur yang tinggi dari logam cair.

2. Cetakan pasir juga baik digunakan untuk logam non-ferro dan ferro.

3. Cetakan pasir juga baik digunakan untuk jumlah produksi yang besar

maupun kecil karena biaya pembuatan cetakan tidak terlalu membutuhkan

biaya yang mahal.

Kerugian mengunakan cetakan pasir dibandingkan dengan cetakan logam

adalah:

1. Ketelitian dari cetakan ini rendah dibandingkan dengan cetakan logam

karena terjadi penambahan coran pada saluran masuk dan saluran keluar.

2. Menghasilkan limbah yang banyak, terutama pasir dan debu.

3. Cetakan pasir terbatas pada satu pola cetakan.

4. Memakan banyak tempat untuk pengecoran dengan cetakan pasir.

2.10. Perlakuan Panas (Head Treatment)

Perlakuan panas adalah proses untuk memperbaiki sifat dari logam dengan

jalan memanaskan coran sampai temperatur yang cocok, kemudian dibiarkan beberapa

waktu pada tempertaur itu, kemudian didinginkan ke temperartur yang lebih rendah

dengan kecepatan yang sesuai (Tata Surdia dan Kenji Chiijiwa, 1999:185). Tujuan dari

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 40: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

25

perlakuan panas untuk menghasilkan sifat logam atau merubah sifat logam untuk

tujuan tertentu dan memenuhi kegunakan industri.

1. Meningkatkan ketahanan terhadap panas dan kososi

2. Menghilangkan atau menguragi tegangan selama proses pengerjaan panas

maupun proses pengerjaan dingin.

3. Menghasilkan kekerasan pada permukaan.

4. Memeperbaiki atau merubah ukuran butiran kristal.

5. Memperbaiki sifat mekanik seperti kekuatan (strength), kekerasan

(hardness), ketahanan fatik (fatigue resistance), kekenyalan (ductililty),

Proses perlakuan panas yang digunakan untuk memeperbaiki sifat

mekanis dan sifat fisis adalah:

2.6.1. Hardening

Hardening bertujuan untuk penamabhan kekerasan, kekuatan dan memperbaiki

ketahan material dalam pemakaian. Proses pengerasan dengan memansakan material

hingga mencapai temperature di atas temperature pengerasan dan kemudian

didinginkan pada media pendingin yang tersedia. Cara pemanasan bertahap setiap

penambahan temperature di tahan beberapa menit atau beberapa jam sesuai dengan

standar, apabila standar yang digunakan berbeda makan dalam melakukan pemanasan

specimen yang berukuran kecil diberi matras dengan ukuran sama dengan specimen

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 41: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

26

yang besar sehingga sehingga kedua spesimen tersebut dapat mencapai temperatur di

atas temperatur pengerasan (temperatur kritis) secara bersamaan.

2.6.2. Anneling

Anneling adalah proses pemanasan terhadap material sampai temperatur

austenite lalu ditahan beberapa waktu untuk pendinginanya dilakukan perlahan-lahan

didalam tungku. Ada beberapa keuntungan yang didapat dari proses ini anatara lan

sebagai berikut:

a. Menghilakan ketegangan sisa.

b. Memeperbaki sifat mekanik.

c. Memperhalus ukuran butir.

d. Menghilangakn retak terjadinya panas.

e. Memeperbaiki mampu mesin dan mampu bentuk.

f. Menghilakan atau menurunkan ketidak homogenan struktur

g. Menghilangkan tegangan dalam dan menyiapkan struktur material untuk

proses perlakuan panas.

2.6.3. Normalizing

Proses normalizing adalah perlakuan paas umumnya diterapka pada hampir

semua produk cor, over-heated forgings dan produk-produk tempa yang besar.

Normalizing ditujukan untuk memperhalus butir, memperbaiki mampu mesin,

menghilangkan tegangan sisa dan juga memperbaiki sifat mekanik. Normalizing

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 42: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

27

dilakukan karena tidak diketahui bagaimana proses dari pembuatan benda kerja ini

apakah dikerjakan dingin (Cold Working) atau pengerjaan Panas (Hot Working).

Dimana normalizing ini bertujuan untuk mengembalikan atau memperhalus struktur

butir dari benda kerja. Manfaat proses Normalizing adalah sebagai berikut:

a. Normalizing biasa digunakan untuk menghilangkan struktur butir yang

kasar yang diperoleh dari proses pengerjaan sebelumnya yang dialami oleh

baja.

b. Normalizing berguna untuk mengeliminasi struktur kasar yang diperoleh

akibat pendinginan yang lambat pada proses anil.

c. Menghaluskan ukuran perlit dan ferit.

d. Memodifikasi dan menghaluskan struktur cor.

2.6.4. Tempering

Proses memanaskan kembali material yang telah dikeraskan disebut proses

tempering. Proses ini, keuletan dapat ditingkatkan namun kekerasan dan kekuatannya

akan menurun. Pada sebagian besar material, proses tempering dimaksudkan untuk

memperoleh kombinasi antara kekuatan, keuletan dan ketangguhan yang tinggi.

Dengan demikian, proses tempering setelah proses hardening akan menjadikan

material lebih bermanfaat karena adanya struktur yang lebih stabil.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 43: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

28

2.6.4. Quenching

Quenching adalah suatu proses perlakuan panas dengan pendinginan material

dicelupkan/dimasukkan kedalam media pendinginan, material dipanaskan sampai

temperatur pengerasannya (temperatur austenisasi), dengan laju pendinginan yang

sangat tinggi (diquench), agar diperoleh kekerasan yang diinginkan.

2.6.6. Austempering

Austempering adalah suatu proses yang terjadi pada besi cor, yang sudah

mengalami austenisasi kemudian diquenching dengan cepat kemudian dipanaskan

kembali dengan temperatur 240-400oC (Surdia Tata, 2000). Proses austemper terdiri

dari dua tahap, yaitu (Agus Suprihanto dan Mifthakul Ilmi, 2007):

1. Austenitisasi

Proses pemanasan besi pada temperatur antara 840ºC - 950ºC (dari A ke B)

kemudian ditahan selama 15 menit sampai 2 jam agar matrik austenit dalam besi

homogen.

2. Austemper

Pada proses ini, material dicelup cepat dari temperatur austenit ke temperatur

austemper (dari C ke D) dalam salt bath dengan temperatur salt bath antara 350 ºC

sampai 500 ºC dan ditahan selama 0,5 sampai 3 jam (dari D ke E). Kemudian

material didinginkan dalam temperatur kamar (dari E ke F).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 44: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

29

2.7. Struktur Mikro

Sifat yang dimiliki logam akan berpengaruh dalam penggunaan logam hal ini

yang merupakan dasar dari pemilihan bahan. Sifat-sifat yang dimiliki logam berbeda

karena adanya perbedaan unsur-unsur penyusun serta paduan yang akan membentuk

struktur mikro. Unsur adalah material yang independen dan murni tanpa tambahan

unsur-unsur yang lain. Unsur-unsur tersusun atas atom-atom yang mempunyai inti

dan elektron. Inti atom bermuatan positif (+) yang terdiri dari proton dan neutron,

sedangkan elektron bermuatan negatif (-). Karena adanya muatan ini setiap unsur

akan saling tarik menarik sehingga mencapai kondisi yang stabil atau netral (Supardi,

1999). Karena adanya gaya tarik menarik antar atom, maka atom-atom logam yang

akan membentuk persenyawaan satu dengan yang lain. Persenyawaan ini akan

membentuk suatu bagan geometric tertentu dalam keadaan padat yang disebut

sebagai kristalit. Bentuk geometri pada logam besi dan baja biasanya berbentuk

kubus, yang tersusun dari atom-atomnya. Bentuk ini ditunjukkan pada Gambar 2.5.

Gambar 2.5 Bentuk geometris kristal

(Sumber: Supardi, 1999)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 45: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

30

2.7.1. Ferit

Fasa ini disebut alpha (α). Ruang antar atomnya kecil dan rapat sehingga akan

sedikit menampung atom karbon. Batas maksimum kelarutan karbon 0,025% pada

temperatur 723oC, struktur kristalnya BCC (Body Center Cubic). Pada suhu ruang,

kadar karbonnya 0,008% sehingga dapat dianggap besi murni. Ferit bersifat

magnetik sampai suhu 768oC. Sifat-sifat ferit adalah kekerasan rendah, keuletan

tinggi, ketahanan korosi medium dan struktur paling lunak diantara diagram Fe3-C

(Ponang, 2018).

2.7.2. Perlit

Fase perlit merupakan campuran mekanis yang terdiri dari dua fasa, yaitu ferit

dan sementit dalam bentuk lamellar (lapisan). Perlit merupakan struktur mikro dari

reaksi eutektoidlamellar (Ponang, 2018). Perlit memiliki struktur yang lebih keras

daripada ferit, karena disebabkan oleh fase sementit dalam bentuk lamel-lamel. Perlit

juga mempunyai struktur yang ulet karena ada fase ferit.

2.7.3. Sementit

Fase sementit disebut juga dengan karbida besi (Fe3C). Sementit merupakan

fase yang paling keras dibandingkan dengan fase yang lain, namun sementit

memiliki lain yaitu getas dibandingkan dengan fase ferit. Karena sifat getas dari

sementit memiliki kekuatan tarik yang rendah. Fase ini mempunyai srtuktur kristal

orthorhombic (Purnomo, 2010).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 46: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

31

2.7.4. Austenit

Fase austenit memiliki struktur atom FCC (Face Centered Cubic). Dalam

keadaan setimbang fase austenit ditemukan pada temperatur tinggi sehingga

kelarutan karbon maksimal 2% pada temperatur 1130oC. Kelarutan atom karbon

pada fase ini lebih besar dibandingkan kelarutan atom karbon pada fase ferit. Fase

ini memiliki sifat non-magnetik dan ulet pada temperatur tinggi.

2.7.5. Martensit

Martensit adalah stuktur mikro yang paling kuat dan keras, namun paling rapuh

sehingga keuletannya diabaikan. Martensit berbentuk seperti jarum yang terbentuk

dari paduan besi-karbon austenit yang dengan cepat didinginkan ke suhu yang relatif

rendah. Kekerasannya bergantung pada kadar karbon, hingga 0,6%. Kekuatan dan

kekerasan martensit tidak dianggap terkait dengan mikro. Sebaliknya sifat-sifat ini

dikaitkan dengan efektivitas atom karbon interstisial dalam menghambat gerakan

dislokasi, dan ke sistem slip yang relatif sedikit untuk struktur BCT (Body Centered

Tetragonal) (William dan David, 2011). Transformasi fase ini berlangsung dengan

sangat cepat, sehingga tidak memungkinkan terjadi proses difusi karbon.

2.7.6. Bainit

Baint memiliki struktur yang lebih halus (α-ferit kecil dan Fe3C partikel) yang

pada umumnya lebih kuat dan lebih keras dari perlit, namun memiliki kombinasi

kekuatan dan keuletan yang diinginkan. Stuktur ini melalui proses pencampuran

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 47: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

32

yang melibatkan fase ferit dan sementit. Bainit terbentuk sebagai jarum atau pelat

tergantung pada suhu transformasi, rincian struktur mikro dari bainit begitu halus

sehingga pengamatanya menggunakan mikroskop elektron. Struktur mikro terdiri

dari matriks ferit dan partikel memanjang Fe3C. Lebih lanjut, tidak ada bentuk fase

proeutectoid dengan bainit (William dan David, 2011).

2.8. Diagram Besi-Karbon (Fe-C)

Diagram besi-karbon (Fe-C) adalah digram yang menampilkan hubungan

antara temperatur dan kandungan karbon (%C) selama pemanasan lambat. Dari

diagram tersebut dapat diperoleh hasil berupa informasi penting antara lain

(Purnomo, 2007)

1. Fase yang terjadi pada komposisi dan temperatur yang berbeda dengan

pendinginan lambat.

2. Temperatur pembekuan dan daerah-daerah pembekuan.

a. Paduan Fe-C bila dilakukan pendinginan lambat.

b. Temperatur cair dari masing-masing paduan.

3. Batas-batas kelarutan atau batas kesetimbangan dari unsur karbon fase

tertentu.

4. Reaksi-reaksi metalurgis yang terjadi.

Besi merupakan salah satu logam yang memiliki sifat allotropi. Sifat allotropi

sendiri yang dimiliki besi ada 3 yaitu:

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 48: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

33

a. Delta Iron (δ) mampu melarutkan karbon sebesar 0,1% pada 1500oC.

b. Gamma Iron (γ) mampu melarutkan karbon sebesar 2% pada 1130oC.

c. Alpha Iron (α) mampu melarutkan karbon sebesar 0,0025% pada 723oC.

Dalam kondisi cair karbon dapat larut dalam besi, dalam kondisi padat besi dan

karbon dapat membentuk (Purnomo, 2007):

1. Larutan padat.

2. Campuran antara austenite dan cementite.

3. Campuran antara ferrite dan cementite.

4. Grafit: Karbon bebas, tidak membentuk larutan padat ataupun tidak berikatan

membentuk senyawa dengan besi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 49: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

34

Gambar 2.6 Diagram Fase Fe-Fe3C

(Sumber: Purnomo, 2010)

2.9. Diagram TTT (Time Temperature Transformation)

Suatu diagram yang menghubungkan transformasi austenit terhadap waktu dan

temperatur. Dapat dilihat dari bentuk grafiknya diagram ini mempunyai nama lain yaitu

diagram S atau diagram C. Proses perlakuan panas bertujuan untuk memperoleh

struktur material yang diinginkan agar cocok dengan penggunaan yang direncanakan.

Struktur yang diperoleh merupakan hasil dari proses transformasi dari kondisi awal.

Proses transformasi ini dapat dibaca dengan menggunakan diagram fasa namun untuk

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 50: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

35

kondisi tidak setimbang diagram fasa tidak dapat digunakan, untuk kondisi seperti ini

maka digunakan diagram TTT.

Gambar 2.7 Diagram TTT

(Sumber: https://ncahyoo.blogspot.com/2014/02/diagram-ttt-ctt.html?m=1)

Penjelasan Diagram (Purnomo, 2010):

1. Bentuk diagram tergantung dengan komposisi kimia terutama kadar karbon

dalam material.

2. Semakin tinggi kadar karbon, maka kedua buah kurva C tersebut akan

bergerak kekanan.

3. Ukuran butir sangat dipengaruhi oleh tingginya suhu pemanasan dan

kamanya pemanasan.

4. Proses pendinginan dilakukan dengan cara terus menerus dari suhu yang

tinggi ke suhu yang rendah.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 51: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

36

2.10. Diagram CCT (Continous Cooling Transformation)

Diagram yang menggambarkan hubungan antara laju pendinginan kontinyu dengan

fasa atau struktur yang terbentuk setelah terjadinya transfotmasi fasa. Diagram ini

menunjukkan laju pendinginan yang cepat. Diagram CTT ditunjukkan pada Gambar

2.8.

Gambar 2.8 Diagram CCT

(Sumber: Purnomo, 2010)

2.11. Media Pendingin

Proses perlakuan panas pada suatu material selalu terikat dengan media

pendingin. Ada beberapa media pendinginan yang digunakan untuk medinginkan

material yang diperlakukan panas, yakni terdiri dari udara, air, oli, grease dan air

garam:

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 52: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

37

1. Udara

Pendinginan udara dilakukan untuk perlakuan panas yang membutuhkan

pendinginan lambat. Udara yang disirkulasikan ke dalam ruangan pendinginan

dibuat dengan kecepatan yang rendah. Udara sebagai pendingin akan memberikan

kesempatan kepada logam untuk membentuk kristal-kristal dan kemungkinan

mengikat unsur-unsur lain dari udara (Soedjono, 1978). Udara mempunyai massa

jenis 1,2 kg/m3. Banyak logam yang mampu dikeraskan dengan pendinginan udara

atau hembusan udara.

2. Air

Air adalah media pendinginan yang paling populer karena harganya murah,

tersedia melimpah dan penanganannya mudah. Tidak ada masalah polusi dengan

penggunaan udara dan dapat mudah diatur. Air adalah senyawa kimia dengan rumus

kimia H2O. Air memiliki sifat tidak bewarna, tidak berasa dan tidak berbau.

Air memiliki titik beku 0˚C dan titik didih 100˚C (Halliday dan Resnick, 1985). Air

mempunyai massa jenis 1000 kg/m3. Pendinginan menggunakan air akan

memberikan daya pendinginan yang cepat dibandingkan dengan oli (minyak) karena

air dapat dengan mudah menyerap panas yang dilewatinya dan panas yang terserap

akan cepat menjadi dingin. Kemampuan panas yang dimiliki air besarnya 10 kali

dari minyak (Soedjono, 1978). Sehingga akan dihasilkan kekerasan dan kekuatan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 53: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

38

yang baik pada baja. Pendinginan menggunakan air menyebabkan tegangan dalam,

distorsi dan retak.

3. Oli dan Grease

Sebagian besar oli dan grease yang digunakan untuk media pendinginan

adalah oli mineral. Media pendinginan oli dan grease menghasilkan pendinginan

lambat dibandingkan media pendinginan air. Viskositas oli dan grease oli sangat

berpengaruh dalam proses pendinginan benda uji/spesimen. Oli yang mempunyai

viskositas lebih rendah memiliki kemampuan penyerapan panas lebih baik

dibandingkan dengan oli yang mempunyai viskositas lebih tinggi karena penyerapan

panas akan lebih lambat (Soedjono, 1978). Oli dan grease mempunyai massa jenis

880-940 kg/m3. Perbedaan oli dengan grease adalah oli berbentuk cair sedangkan

grease berbentuk lebih padat. Pendinginan lambat dihasilkan selama pendinginan oli

kemungkinan menurunkan cacat pada benda kerja. Penggunaan oli menghasilkan

distorsi dan patahan yang lemah.

4. Air Garam

Air garam dipakai sebagai bahan pendinginan disebabkan memiliki sifat

mendinginkan yang teratur dan cepat. Bahan yang didinginkan di dalam cairan

garam akan mengakibatkan ikatanya menjadi lebih keras karena pada permukaan

benda kerja tersebut akan mengikat zat arang (Soedjono, 1978). Air garam

merupakan larutan garam dan air, titik didih larutan akan lebih tinggi daripada

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 54: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

39

pelarut murninya. Air garam mempunyai massa jenis 1201 kg/m3. Keuntungan

menggunakan air garam sebagai media pendingin adalah pada proses pendinginan

suhunya merata pada semua bagian permukaan, tidak ada bahaya oksidasi, karburasi

atau dekarburasi. Kemampuan suatu media dalam mendinginkan sampel berbeda-

beda yang dipengaruhi oleh temperatur, kekentalan, kadar larutan dan bahar dasar

pendingin (Soedjono, 1978).

Media pendingin mempunyai beberapa faktor yang mempengaruhi laju

pendinginannya yaitu:

1. Densitas (Massa Jenis)

Media pendingin yang mempunyai densitas yang tinggi maka laju

pendinginannya akan menjadi cepat.

2. Viskositas

Viskositas adalah sifat kekentalan suatu fluida, maka semakin tinggi viskositas

yang terkandung pada media pendingin yang terjadi laju pendinginanya semakin

lambat.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 55: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

40

3. Koefisien Perpindahan Panas

Koefisien perpindahan panas yang terjadi pada suatu material mempengaruhi

laju pendinginannya. Jika koefisien perpindahan panas pada suatu material tinggi

maka laju pendinginanya juga tinggi.

4. Perubahan Suhu

Setiap media pendingin mempunyai perbedaan suhu masing-masing. Jika suhu

media pendingin semakin kecil maka laju pendinginannya semakin cepat.

2.12. Pengujian Hasil Coran

Pengujian digunakan ntuk mengetahui sifat fisis dan mekanis bahan dapat

diperoleh lewat beberapa pengujian, pengujian sifat fisis dan mekanis yang digunakan

adalah berikut:

2.13. Pengujian Kekerasan

Pengujian kekerasan dapat dilakukan dengan beberapa cara diantarannya uji

kekerasan Brinell, Vickers dan Rockwell. Uji kekerasan Brinell dilakukan dengan

pembentukan lekukan pada permukaan material dengan menggunakan bola baja

(indentor) berdiameter (2,5 mm, 5 mm, 10 mm) dan diberikan beban tertentu.

Pengujian Brinell idealnya digunakan untuk material yang memiliki permukaan kasar

dengan uji kekuatan berkisar 500-3000 kgf. Indentor biasanya telah diikeraskan dan

diplating ataupun terbuat dari bahan Karbida Tungsten (Purnomo, 2017). Hasil pijakan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 56: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

41

diukur dengan mikroskop elektronik. Rumus yang digunakan untuk uji kekerasan

Brinell sebagai berikut:

BHN = 2𝑃

𝜋𝐷(𝐷−√(𝐷2−𝑑2))

Keterangan:

BHN : Brinell Hardness Number

P : Beban (kg)

D : Diameter Indentor (mm)

d : Diameter lekukan dari permukaan bahan (mm)

Pengujian kekerasan Brinell seperti penjelasan diatas menggunakan

bola indentor yang mempunyai persyaratan yang ditunjukkan dari Tabel 2.4

Penggunaan Indentor untuk Uji Kekerasan Brinell.

Tabel 2.4 Penggunaan Indentor untuk Uji Kekerasan Brinell

Diameter

Indentor (D)

(mm)

𝑃

𝐷2= 5

𝑃

𝐷2= 10

𝑃

𝐷2= 30

Beban (Kg)

2,5 31,25 62,5 187,5

5 125 250 750

10 500 1000 3000

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 57: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

42

HB rata-rata 𝑃

𝐷2

Bahan

160

80-160

20-80

30

10

5

Baja, Besi Cor

Kuningan, Logam campuran Cu

Aluminium, Tembaga

Pengujian kekerasan Brinell mempunyai keuntungan dibanding dengan

pengujian kekerasan lainnya antara lain adalah:

a. Dapat digunakan untuk material-material uji yang bersifat heterogen.

b. Cara ini mudah digunakan dan sederhana dalam perhitungannya.

Pengujian kekerasan Brinell juga mempunyai kelemahan dibanding

dengan pengujian kekerasan lainnya antara lain adalah:

a. Tidak dapat digunakan pada benda yang tipis dan kecil.

b. Butuh ketelitian saat mengukur diameter lekukan yang dihasilkan dari

tekanan bola indentor menggunakan mikroskop.

2.14. Pengujian Struktur Mikro

Pengamatan struktur mikro adalah suatu pengujian untuk mengetahui susunan

logam pada suatu benda uji atau spesimen. Struktur mikro dan sifat paduannya dapat

diamati dengan berbagai cara bergantung pada sifat yang dibutuhkan. Salah satu cara

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 58: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

43

dalam mengamati struktur suatu bahan yaitu dengan teknik metallographic/pengujian

mikroskopik (Prasetyo Jati N,2015).

Proses terjadinya perbedaan warna, besar butir, bentuk dan ukuran butir yang

mendasari penentuan dari jenis dan sifat fasa pada hasil pengamatan foto mikro adalah

diakibatkan adanya proses pengetsaan.

Prinsip dasar pengetsaan sebenarnya merupakan proses pengikisan mikro

terkendali yang menghasilkan alur pada permukaan akibat crystal faceting yaitu

orientasi kristal yang berbeda, akan terjadi reaksi kimia yang berbeda intensitasnya.

Karena fasa-fasa yang terdapat dalam logam memiliki kekerasan yang berbeda maka

fasa yang lunak akan terkikis lebih dalam. Akibat adanya perbedaan ini dan bergantung

pada arah cahaya pantulan yang tertangkap oleh lensa maka akan tampak bahwa fasa

yang lebih lunak akan terlihat lebih terang dan fasa yang lebih keras akan terlihat gelap

(Prasetyo Jati N,2015).

Pengujian struktur mikro dari suatu bahan dapat kita ketahui dengan cara

material diamplas sampai permukaan yang akan diuji halus selanjutnya berikan autosol

sampai bisa digunakan untuk bercermin, kemudian material kita etsa dengan larutan

yang ditentukan. Lakukan hal tersebut dalam waktu tertentu. Kemudian lihat hasilnya

menggunakan mikroskop elektronik dan gambar hasil struktur mikronya.

Larutan kimia yang digunakan untuk mengetsa material adalah sebagai berikut:

a. NHO3 5% = Baja dan Besi Cor

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 59: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

44

b. HNO3 100% = Tembaga dan Kuningan

c. NaOH 50% = Aluminium

2.15 Tinjauan Pustaka

Prasetyo Jati Nugroho, dkk (2015), melakukan penelitian tentang pengaruh

waktu kecepatan pendinginan pada besi cor inokulasi whisker struktur mikro dan sifat

mekanis. Uji yang dilakukan adalah pengujian komposisi kimia, pengujian struktur

mikro, serta pengujian kekersan. Dari hasil penelitian diketahui kandungan unsurunsur

komposit besi cor whisker dengan kadar Fe (94,18%), C (3,33%), Si (1,34%). Hasil uji

struktur mikro dapat diketahui dengan melihat hasil foto metalografi pada pendinginan

terbentuk ledeburit dan sementit. Pada pendinginan udara ledeburit ke sementitnya

prosentasenya lebih kecil, di pendinginan menggunakan grease akan terbentuk

sementit yang lebih banyak dibandingkan pada udara dan untuk oli sementit lebih

banyak dibandingkan dengan udara maupun grease serta kandungan ledeburit semakin

sedikit dikarenakan pada waktu pendinginan cepat ledeburit yang ada sebagian besar

akan berubah menjadi sementit untuk perlit pada pendinginan oli bergerombol besar

tidak teratur sedangkan di pendinginan grease perlit merata sedangkan di pendinginan

udara perlit akan membentuk susunan yang rapi. Dari hasil pengujian kekerasan

diperoleh rata-rata kekerasan pada pendinginan oli 508,27 HBN, udara 455,34 HBN

dan grease 480,72 HBN.

Yasir Arafat (2017), melakukan penelitian tentang pengaruh quenching

terhadap beban impak pada besi cor kelabu. Hasil penelitian berupa grafik yang di

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 60: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

45

peroleh dari CE Meter menunjukkan temperature 1278,0°C saat proses tapping awal di

tuang dalam cetakan di mulai pada grafik yang terbaca CE Meter terjadi penurunan

temperatur, pada temperatur liquid 1154,2°C bentuknya masih cair sampai temperatur

solid 1112,6°C sehingga di peroleh nilai CEL:4,10% ; C:3,43% ; dan SI:2,28% di mana

besi mulai padat namun masih berwarna merah hingga temperatur 1060°C, sedang kan

hasil uji komposisi kimia dalam bentuk solid atau padat antara lain: Fe 93,57% ; C

3,43% ; Si 1,86% dan unsure lainnya di bawah 1%. Hasil uji Impak menunjukan

dengan melalui heat treatment qhuenching mendapat hasil Nilai Impak 0,03 j/mm dan

tanpa heat tratment qhuenching nilai impak 0,02 j/mm. Hasil uji struktur mikro terdapat

grafit berbentuk eutektik.

Wahyu Darmadi, dkk (2015), melakukan penelitian tentang pengaruh media

pendinginan terhadap struktur mikro dan kekerasan besi cor. Dari hasil penelitian dan

analisa data dari uji kekerasan diperoleh nilai rata-rata kekerasan Brinnell pada

pendinginan udara 418,56 HB, Oli 477,20 HB, paslin 432,64. Hasil uji struktur mikro

dapat diketahui dengan melihat hasil foto metalografi pada pendinginan terbentuk

ledeburit dan cementite. Pada pendinginan udara ledeburite ke cementitnya

prosentasenya lebih kecil, di pendinginan menggunakan paslin akan terbentuk

cementite yang lebih banyak dibandingkan pada udara dan untuk oli cementite lebih

banyak dibandingkan dengan udara maupun paslin serta kandungan ledeburit semakin

sedikit dikarenakan pada waktu pendinginan cepat ledeburite yang ada sebagian besar

akan berubah menjadi cementite untuk perlite pada pendinginan oli bergerombol besar

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 61: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

46

tidak teratur sedangkan di pendinginan paslin perlite merata sedangkan di pendinginan

udara perlite akan membentuk susunan yang rapi. Berdasarkan data di atas dapat di

ketahui bahwa melalui proses heat treatment qhunching dan media pendingin dapat

mempengaruhi hasil kekerasan dan pengujian impack lebih besar.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 62: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

47

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Skema Kerja Penilitian

Skema penilitian ini digunakan untuk melakukan penelitian, skema ditunjukan

dari Gambar 3.1.

Gambar 3.1 Skema Kerja Penilitian

Penentuan Material

Proses Pengecoran Besi Cor Kelabu Dengan Mn 1,2%

Pengujian Komposisi Besi Cor Kelabu

Pembuatan Spesimen

Proses Perlakuan Panas

Melakukan Penelitian dengan Variasi Media

Pendingin

Pengujian: Struktur Mikro dan Kekerasan

Pengolahan Data, Analisa Data, Pembahasan,

Kesimpulan dan Saran

Selesai

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 63: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

48

3.2. Bahan Penelitian

Dalam peneliitian ini bahan yang digunakan untuk pembuatan benda uji antara

lain sebagai berikut.

1. Besi Cor Kelabu

Bahan utama untuk penelitian ini adalah besi cor kelabu yang diperoleh dari

Koprasi Batur Jaya Ceper ditunjukkan pada Gambar 3.2.

Gambar 3.2 Besi Cor Kelabu

2. Mangan

Bahan yang kedua adalah mangan (Mn). Mangan berfungsi sebagai paduan

bahan utama yaitu besi cor kelabu. Kemurnian mangan 77%, bahan mangan diperoleh

dari Koperasi Batur Jaya Ceper ditunjukkan pada Gambar 3.3.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 64: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

49

Gambar 3.3 Ferro Mangan (Mn)

Kedua bahan utama ini selanjutnya akan dipadukan sehinggga akan menjadi

empat material yang berbeda yaitu sebagai berikut:

1. Besi cor kelabu tanpa penambahan Mn

2. Besi cor kelabu dengan 0,8% Mn

3. Besi cor kelabu dengan 1,2% Mn, dan

4. Besi cor kelabu dengan 1,7% Mn

3. Media Pendingin

Fugsi media pendingin sebagai bahan untuk mendinginkan besi cor kelabu

setelah diperlakukan panas. Media pendingin yang digunakan antara lain air, air garam,

grease rotary, oli evalube runner dan udara ditunjukkan pada Gambar 3.4.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 65: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

50

(a) (b)

Gambar 3.4 Media Pendingin

(a) grease rotary (b) Oli evalube runner

3.3. Alat Penelitian

Alat-alat yang digunakan untuk penelitian ini antara lain:

3.3.1. Alat Pengecoran Besi Cor Kelabu

Alat-alat yang digunakan untuk penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Pasir

Dalam Proses pengecoran ini menggunakan cetakan pasir dikarenakan lebih

mudah, sederhana dan lebih ekonomis. Pasir yang digunakan dalam pengecoran ini

adalah pasir alam dapat dilihat pada Gambar 3.5.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 66: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

51

Gambar 3.5 Pasir Alam

2. Tanur Induksi

Tanur induksi digunakan sebagai wadah atau tempat peleburan besi cor kelabu

menjadi logam cair. Tanur induksi yang digunakan untuk menampung besi cor

berkapasitas maksimal 500 kg (1/2 ton), terdapat di Koperasi Batur Jaya Ceper, Tanur

Induksi dapat dilihat pada Gambar 3.6.

Gambar 3.6 Tungku Induksi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 67: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

52

3. Kowi

Kowi yang digunakan sebagai wadah logam cair untuk mempermudah

penuangan dari tanur induksi ke tempat cetakan pasir. Sebelum logam cair dituang ke

dalam kowi, bagian dalam permukaan kowi terlebih dahulu dilapisi menggunakan

serbuk pasir khusus agar besi cor cair yang menempel di dinding kowi tidak lengket

dan menyebabkan kebocoran atau melubangi kowi, kowi ditunjukkan pada Gambar

3.7.

Gambar 3.7 Kowi

4. Ladle/Gayung

Ladle digunakan untuk mempermudah penuangan logam cair dari kowi kedalam

cetakan. Untuk kapasitas ladle 10 kg yang di digunakan oleh Koperasi Batur Jaya

Ceper. Sebelum digunakan bagian permukaan dalam ladle harus dilapisi dengan serbuk

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 68: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

53

pasir khusus agar besi cor cair tidak lengket dan menyebabkan kebocoran, ditunjukkan

pada Gambar 3.8.

Gambar 3.8 Ladle dan pegangan ladle

5. Timbangan Digital

Timbangan digital berfungsi untuk menimbang berat dari mangan ditunjukkan

pada Gambar 3.9.

Gambar 3.9 Timbangan Digital

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 69: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

54

6. Ayakan Pasir

Ayakan pasir berfungsi sebagai penyaring pasir cetakan untuk mendapatkan pasir

yang halus atau lembut agar hasil cetakan pasir menjadi padat dan sempurna.

7. Sekop

Sekop berfungsi untuk mempermudah pengambilan pasir yang sudah di ayak ke

dalam cetakan.

8. Pemadat Pasir

Pemadat pasir berfungsi untuk menumbuk pasir saat pembuatan cetakan pasir

supaya padat dan cetakan tidak berlubang.

9. Sampel Cetakan

Sampel cetakan berfungsi sebagai sampel cetakan benda yang akan

dicetak/dibuat.

10. Bubuk Batu Kapuro

Bubuk batu kapur ini berfungsi sebagai pelapis pada bagian luar cetakan agar

penuangan besi cor cair tidak melekat pada cetakan.

3.3.2. Alat Pemesinan

Adapun alat-alat pemesinan yang digunakan untuk penelitian antara lain sebagai

berikut:

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 70: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

55

1. Mesin Bubut

Mesin bubut digunakan untuk menghilangkan pasir dan memperhalus pada

permukan besi cor, selanjutnya gerinda digunakan untuk memotong besi cor. Mesin

bubut ditunjukkan pada Gambar 3.10.

Gambar 3.10 Mesin bubut

2. Gerinda

Gerinda ini digunakan untuk pemotongan besi cor yang sudah dibubut menjadi

beberapa bagian yang lebih kecil, potongan ini yang nanti menjadi spesimen penelitian.

3.3.3. Alat Pengujian

Ada beberapa alat yang digunakan dalam penilitian ini, alat yang digunakan

antara lain sebagai berikut:

1. Alat Uji Kekerasan Brinell

Alat ini digunakan untuk pengujian kekerasan benda uji terhadap deformasi

plastis yang diakibatkan tekanan dari bola indentor. Alat uji kekerasan yang digunakan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 71: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

56

pada penelitian ini terdapat di laboratorium Universitas Sanata Dharma yaitu alat uji

kekerasan Brinell ditunjukkan pada Gambar 3.11.

Gambar 3.11 Alat pengujian kekerasan Brinell

2. Oven

Oven digunakan untuk memanaskan benda uji saat diberi perlakuan panas

sebesar 750oC dan 850oC ditunjukkan pada Gambar 3.12.

Gambar 3.12 Oven

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 72: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

57

3. Mikroskop

Mikroskop digunakan untuk mengukur diameter penekanan indentor pada benda

uji dari hasil pengujian kekerasan dan struktur mikro dari benda uji setelah di etsa.

Mikroskop yang digunakan terdapat di laboratorium Universitas Sanata Dharma,

ditunjukkan pada Gambar 3.13.

Gambar 3.13 Mikroskop

4. Penjepit Benda Uji

Penjepit benda uji yang digunakan dalam penelitian ini ada dua macam yaitu

penjepit benda uji besar dan kecil. Penjepit benda uji besar digunakan untuk

mengeluarkan benda uji dari oven dan penjepit benda uji kecil digunakan untuk

memasukkan dan mengeluarkan benda uji dari gelas kimia setelah di etsa

menggunakan larutan ke dalam cairan alkohol. ditunjukkan pada Gambar 3.14.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 73: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

58

Gambar 3.14 Penjepit benda uji

3. Jangka sorong

Jangka sorong digunakan untuk mengukur diameter benda uji kekerasan yang

akan digunakan sebagai spesimen atau benda uji.

4. Stopwatch

Stopwatch disini berfungsi untuk memberi waktu saat melakukan perlakuan

panas berlangsung dan penghitungan waktu pendinginan benda uji.

5. Amplas

Amplas digunakan untuk memperhalus permukaan benda uji sebelum dilakukan

uji kekerasan dan pengujian struktur mikro. Amplas yang digunakan mempunyai 5

jenis kekasarannya.

6. Gelas Kimia

Digunakan untuk menjadi wadah atau tempat larutan NHO3 100% yang

digunakan untuk proses pengkorosian dan uji struktur mikro.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 74: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

59

7. Pipet

Digunakan untuk mempermudah pengambilan larutan NHO3 100% dari gelas

kimia untuk diteteskan ke atas permukaan benda uji.

3.4. Proses Pengecoran

Pada saat melakukan pengecoran ada beberapa tahapan yang harus dilakukan.

Proses pertama adalah mempersiapkan bahan dan alat, kemudian pembuatan cetakan

dari pasir, selanjutnya proses peleburan (melting) material menggunakan tanur induksi,

kemudian proses penuangan (pouring) logam cair ke dalam cetakan dan terakhir proses

pembongkaran cetakan.

Dalam penelitian ini proses untuk penambahan mangan dilakukan dengan

menumbuk terlebih dahulu mangan menjadi butiran halus agar nantinya dapat

tercampur secara merata. Setelah itu mangan yang telah dihaluskan kemudian

ditimbang dan dihitung persentase beratnya sesuai dengan kapasitas ladle. Hal ini

dilakukan karena mangan tidak dilebur di dalam tungku, melainkan ditambahkan ke

dalam ladle sebelum besi cor cair dituangkan ke dalam cetakan. Sebelum melakukan

pengecoran ada beberapa persiapam yang dilakukan, sebagai berikut:

1. Material besi cor kelabu dan mangan (Mn) dipersiapkan.

2. Cetakan pasir yang akan digunakan dipersiapkan terlebih dahulu.

3. Besi cor kelabu ditimbang beratnya sesuai komposisi yang dibutuhkan untuk

proses pengecoran.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 75: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

60

4. Mangan (Mn) ditimbang beratnya sesaui komposisi yang dibutuhkan untuk

proses pengecoran.

3.3.4. Proses Pembuatan Cetakan

Proses pengecoran ini menggunakan cetakan pasir karena lebih sederhana dan

lebih ekonomis. Pasir yang digunakan adalah pasir alam, pasir dimasukkan ke dalam

cetakan kotak dan dipadatkan supaya sesuai dengan bentuk coran yang akan dibuat dan

buat lubang aliran masuk untuk mengalirkan logam cair kedalam rongga cetakan.

Dalam pembuatan cetakan pasir ini, pasir dipastikan benar-benar padat supaya tidak

ada rongga yang dapat mengakibakan cacat dan rusak pada hasil coran. Proses

pembuatan cetakan ditunjukkan pada Gambar 3.15.

1. Pasir alam dipersiapkan terlebih dahulu.

2. Pola cetakan pasir dibuat bentuk setengah tabung dan kotak.

3. mempersiapkan pola cetakan yang sudah dibuat untuk membentuk

cetakan coran yang berbentuk setengah tabung dan setengah kotak.

4. Serbuk tembaga ditambahkan pada pola cetakan dan campur pasir alam

dengan air.

5. Pasir alam dimasukkan kedalam pola cetakan dan padatkan supaya saat

pengankatan cetakan coran tidak lengket di pola cetakan.

6. Langkah 3 dan 4 lakukan lagi, beri lubang pada cetakan untuk

memasukan besi cor.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 76: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

61

7. Kedua cetakan digabungkan agar cetakan menjadi berbentuk tabung dan

kotak.

8. Pasir cetakan siap.

Gambar 3.15 Proses Pembuatan Cetakan

3.3.5. Peleburan Besi Cor Kelabu

Proses peleburan besi cor kelabu dilakukan menggunakan tanur induksi. Besi

cor kelabu yang telah disapkan untuk dilebur, kemudian dimasukkan sedikit demi

sedikit besi cor kedalam tanur induksi. Setelah besi cor kelabu sedikit demi sedikit

dimasukan ke dalam tanur induksi selanjutnya ditunggu sampai cair terlebih dahulu,

kemudian besi cor kelabu ditambahkan lagi hingga tanur terisi penuh. Dalam proses

ini membutuhkan waktu kurang lebih selama 45 menit.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 77: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

62

3.3.6. Penuangan Logam Cair

Setelah material dilebur menjadi logam cair, tahap selanjutnya adalah

penuangan logam cair kedalam kowi. Kowi yang telah dilapisi dengan pasir khusus

disiapkan, kemudian logam cair dituangkan ke dalam kowi yang berasal dari tanur

induksi ditunjukkan pada Gambar 3.16.

Gambar 3.16 Penuangan logam cair dari tanur ke dalam kowi

Setelah itu kowi dipindahkan dengan cara menggunakan crane ke bagian

cetakan. Kemudian logam cair yang ada di dalam kowi dituangkan ke dalam ladle yang

ditunjukkan pada Gambar 3.17 untuk mempermudah penuangan (pouring) ke dalam

cetakan pasir. Sebelum dituang ke dalam ladle, mangan terlebih dahulu dimasukan ke

dalam ladle sesuai dengan komposisi yang telah ditentukan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 78: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

63

Gambar 3.17 Penuangan besi cor cair ke dalam ladle

Hal yang perlu diperhatikan saat penuangan logam cair ke dalam cetakan ini

adalah kecepatan dan ketepatan penuangan, karena apabila penuangan dilakukan

dengan lambat maka akan menyebabkan cacat pada hasil coran berupa rongga-rongga

udara. Gambar 3.18 menunjukkan penuangan logam cair ke dalam cetakan.

Gambar 3.18 Penuangan logam cair ke dalam cetakan

3.3.7. Pembekuan dan Pelepasan Coran

Proses selanjutnya adalah pembekuan logam cair di dalam cetakan. Dalam

proses ini kecepatan/laju pembekuan akan mempengaruhi coran yang dihasilkan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 79: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

64

Setelah coran membeku, kemudian cetakan pasir dibongkar dan sisa-sisa pasir yang

masih menempel pada coran dibersihkan. Coran didiamkan beberapa menit sampai

mendingin. Untuk mempermudah proses selanjutnya, coran dibersihkan kembali

menggunakan gerinda karena masih ada pasir yang menempel pada coran. ditunjukkan

pada Gambar 3.19.

Gambar 3.19 Hasil coran

3.5. Pembuatan Benda Uji

Hasil pengecoran berupa silinder pejal berjumlah 1 buah, yang memiliki

panjang 300 mm dengan diameter 30 mm. Pembuatan benda uji (specimen) kekerasan

dan struktur mikro dibuat menjadi diameter 28 mm dengan tebal 10 mm karena

menggunakan bola indentor berdiameter 2,5 mm. Proses pertama pembuatan benda uji

adalah benda uji digerinda bagian luarnya untuk menghilangkan pasir yang menempel

pada coran, kemudian coran dibubut menggunakan mesin bubut untuk di finishing

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 80: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

65

menjadi diameter 28 mm. Proses terakhir benda uji dipotong menggunakan gerinda

duduk dengan tebal masing-masing benda uji 10 mm.

3.6. Proses Perlakuan Panas

Langkah-langkah proses perlakuan panas yang dilakukan adalah sebagai

berikut:

1. Benda uji yang sudah dipotong dan dibubut dipersiapkan.

2. Kedua permukaan benda uji diratakan dan dihaluskan menggunakan amplas

yang mempunyai variasi kekasaran, dari yang paling kasar sampai yang paling

halus.

3. Benda uji yang permukaannya sudah rata dimasukkan ke dalam oven yang

bersuhu 750oC menggunakan penjepit benda uji yang besar.

4. Benda uji didiamkan di dalam oven selama 30 menit.

5. Setelah didiamkan di dalam oven selama 30 menit benda uji dikeluarkan dan

didinginkan menggunakan oli (0,8 liter) dan tunngu beberapa saat sampai

mendingin.

6. Kemudian melakukan langkah 3-5 dengan media pendingin yang bervariasi air

(750 ml), air garam (750 ml), grease (0,25 kg) dan udara.

7. Melakukan langkah 4 kembali dengan suhu oven sebesar 850oC, setelah itu

melakukan kembali 4-5 dengan media pendingin yang bervariasi yaitu oli, air,

air garam, grease dan udara.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 81: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

66

3.7. Pengujian

Penelitian yang dilakukan ini menggunakan dua pengujian yaitu dengan

pengujian kekerasan Brinnel dan pengujian struktur mikro. Benda uji yang akan diuji

mempunyai ukuran diameter 28 mm dan ketebalan 1 mm, benda uji ini digunakan

untuk kedua pengujian ditunjukkan pada Gambar 3.20.

d t

Gambar 3.20 Ukuran benda uji

Keterangan:

d : diameter benda uji

t : tebal benda uji

3.7.1. Pengujian Kekerasan Brinnel.

Pengujian kekerasan dengan metode Brinnel dalam penelitian ini dilakukan

dengan menggunakan alat uji kekerasan Brinell. Sebelum melakukan pengujian,

terlebih dahulu diameter bola indentor ditentukan yaitu 2,5 mm. Dari bola indentor

yang telah ditentukan, pembebanan yang akan diberikan terhadap benda uji sebesar

187,5 kg. Lama waktu pemberian beban tekan yang diberikan adalah selama kurang

lebih 30 detik, dan dilakukan beberapa kali penekanan untuk satu variabel benda uji.

Besarnya nilai kekerasan dapat dihitung menggunakan perhitungan sebagai berikut:

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 82: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

67

BHN=2𝑃

𝜋𝐷(𝐷−√(𝐷2−𝑑2)) ………………………………………………(1)

Keterangan:

P: Gaya yang diberikan (kg)

D: Diameter indentor (mm)

D: Diameter lekukan (mm)

Diameter indentor yang digunakan tergantung pada tebal spesimen yang akan

diuji. Untuk menentukan hal tersebut dapat dilihat pada Tabel 3.1.

Tabel 3.1 Pengunaan indentor uji kekerasan Brinnel

Tebal Benda Uji (mm) Diameter Indentor/D (mm)

1 – 3 2,5

3 – 6 5

>6 10

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 83: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

68

HB rata-rata 𝑃

𝐷2

Bahan

160

80-160

20-80

30

10

5

Baja, Besi Cor

Kuningan, Logam campuran Cu

Aluminium, Tembaga

Diameter

Indentor (D)

(mm)

𝑃

𝐷2= 5

𝑃

𝐷2= 10

𝑃

𝐷2= 30

Beban (kg)

2,5 31,25 62,5 187,5

5 125 250 750

10 500 1000 3000

Adapun urutan langkah-langkah proses pengujian kekerasan yang akan

dilakukan adalah sebagai berikut:

1. Benda uji yang sudah diperlakukan panas dan divariasikan media pendinginnya

dipersiapkan.

2. Setelah itu alat uji kekerasan Brinell dipersiapkan dan benda uji diposisikan

tegak lurus terhadap bola indentor agar pembebanan yang diberikan dapat

maksimal.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 84: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

69

3. Beban penekanan ditentukan sesuai dengan Tabel 3.1 dan syarat bola indentor

yang akan digunakan.

4. Melakukan penekanan bola indentor ke permukaan benda uji dengan cara

memutar handle penekan, setelah itu tunggu selama kurang lebih 30 detik.

5. Memutar handle penekan kearah sebaliknya untuk menghilangkan pembebanan.

6. Melakukan langkah 4-5 kembali pada permukaan benda uji yang berbeda

sebanyak 10 kali.

7. Benda uji kemudian diambil dan diamati bekas lekukan injakan indentor pada

benda uji menggunakan mikroskop.

8. Kemudian mencatat dan menghitung hasil dari pengamatan menggunakan

mikroskop.

3.7.2. Pengujian Struktur Mikro

Langkah-langkah pengujian struktur mikro yang dilakukan sebagai berikut:

1. Mempersiapkan benda uji yang sudah diperlakukan panas dan divariasikan

media pendinginnya.

2. Selanjutnya melakukan autosol pada permukaan yang akan diuji sampai

permukaan tersebut dapat digunakan untuk bercermin.

3. Benda uji dibersihkan menggunakan kain majun yang bersih.

4. Setelah itu bahan etsa diteteskan ke permukaan benda uji, bahan etsa yang

digunakan adalah larutan NHO3 100% selama kurang lebih 10-15 detik

5. Benda uji dimasukkan ke dalam alkohol untuk menetralkan larutan tersebut.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 85: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

70

6. Benda uji dikeringkan, setelah itu lihat struktur mikro dari benda uji

menggunakan mikroskop.

7. Hasil dari pengamatan diamati dan diteliti.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 86: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

71

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 HASIL PENGUJIAN

Sebelum melakukan pengujian, terlebih dahulu dilakukan pengujian komposisi

terhadap bahan material yang akan diteliti, yaitu Besi Cor Kelabu dengan penambahan

mangan 1,2%. Setelah dilakukan pengujian, komposisi spesimen Besi Cor Kelabu

penambahan mangan 1,2% diketahui mengandung 92,15% Besi (Fe) dan Karbon (C)

3,99% yang dapat dilihat di dalam lampiran 1.

Dalam penelitian ini dilakukann dua pengujian, yaitu pengujian kekerasan

Brinell dan pengujian stuktur mikro setelah dilakukan perlakuan panas 750oC dan

850oC. Setelah diperoleh data dari hasil pengujian, selanjutnya dilakukan pengolahan

data serta perhitungan. Hasil pengujian yang diperoleh ditampilkan dalam bentuk tabel

dan grafik.

4.2 DATA HASIL PENGUJIAN KEKERASAN BRINELL

Pengujian kekerasan Brinell ini bertujuan untuk mengetahui nilai kekerasan pada

Besi Cor Kelabu, sebelum dan sesudah proses perlakuan panas 750oC dan 850oC

selama 30 menit, kemudian dilakukan proses pendinginan dengan variasi media

pendinginan yaitu udara, air, larutan garam, oli dan grease. Pembebanan yang

diberikan pada uji kekerasan Brinell ini adalah 187,5 kg dengan diameter indentornya

2,5 mm. Hasil dari pengujian kekerasan dapat dilihat pada Tabel 4.1, Tabel 4.2,

Gambar 4.1 dan Gambar 4.2.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 87: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

72

Tabel 4.1 Data hasil pengujian kekerasan Brinell setelah dilakukan

perlakuan panas 750oC dengan variasi media pendingin.

Material d P D

BHN Rata-rata

(BHN) (mm) (kg) (mm)

Tanpa

Perlakuan

1,12 187,5 2,5 180,32

179,07

1,14 187,5 2,5 173,68

1,14 187,5 2,5 173,68

1,12 187,5 2,5 180,32

1,10 187,5 2,5 187,33

Grease

1,14 187,5 2,5 173,68

179,29

1,08 187,5 2,5 194,73

1,12 187,5 2,5 180,32

1,12 187,5 2,5 180,32

1,16 187,5 2,5 167,37

Air

1,12 187,5 2,5 180,32

183,28

1,14 187,5 2,5 173,68

1,12 187,5 2,5 180,32

1,08 187,5 2,5 194,73

1,10 187,5 2,5 187,33

Udara

1,14 187,5 2,5 173,68

181,95

1,08 187,5 2,5 194,73

1,12 187,5 2,5 180,32

1,10 187,5 2,5 187,33

1,14 187,5 2,5 173,68

Oli

1,10 187,5 2,5 187,33

184,53

1,12 187,5 2,5 180,32

1,10 187,5 2,5 187,33

1,12 187,5 2,5 180,32

1,10 187,5 2,5 187,33

Air

Garam

1,04 187,5 2,5 210,83

187,90

1,14 187,5 2,5 173,68

1,10 187,5 2,5 187,33

1,10 187,5 2,5 187,33

1,12 187,5 2,5 180,32

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 88: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

73

Gambar 4.1 Grafik rata-rata kekerasan Brinell setelah perlakuan panas 750oC

dengan variasi media pendingin.

Gambar 4.1 menunjukkan grafik rata-rata kekerasan Brinell yang dapat diketahui

bahwa perlakuan panas 750oC pada besi cor dengan variasi media pendingin

mengalami peningkatan kekerasan. Peningkatan kekerasan terjadi pada media

pendingin udara, air, oli, dan grease yaitu 181,95 BHN, 183.28 BHN, 184,53 BHN,

dan 179,29 BHN. Namun terjadi peningkatan yang signifikan pada media pendingin

air garam yaitu 187,90 BHN. Sedangkan untuk kekerasan tanpa perlakuan nilai

kekerasannya adalah 179,07 BHN.

Dari hasil analisis penelitian yang telah dilakukan, dapat dilihat pada Gambar 4.1

bahwa perlakuan panas 750oC pada besi cor dengan variasi media pendinginan dapat

meningkatkan nilai kekerasan. Nilai maksimum kekerasan dengan variasi media

pendingin adalah air garam dengan kekerasan 187,90 BHN. Sedangkan nilai minimum

kekerasan dengan variasi media pendingin adalah grease dengan kekerasan 179,29

BHN. Sehingga media pendingin sangat berpengaruh terhadap kekerasan dari besi cor.

179.07 179.29 183.28 181.95 184.53 187.90

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

TanpaPerlakuan

Grease Air Udara Oli Air Garam

Ke

kera

san

Bri

ne

ll(B

HN

)

Media Pendingin

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 89: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

74

Tabel 4.2 Data hasil pengujian kekerasan Brinell setelah dan sebelum

dilakukan perlakuan panas 850oC dengan variasi media pendingin.

Material d P D

BHN Rata-rata

(BHN) (mm) (kg) (mm)

Tanpa

Perlakuan

1,12 187,5 2,5 18032

179,07

1,14 187,5 2,5 173,68

1,14 187,5 2,5 173,68

1,12 187,5 2,5 180,32

1,10 187,5 2,5 187,33

Udara

1,00 187,5 2,5 228,88

241,23

0,96 187,5 2,5 249,24

0,94 187,5 2,5 260,40

1,00 187,5 2,5 228,88

0,98 187,5 2,5 238,75

Grease

0,82 187,5 2,5 345,40

320,17

0,84 187,5 2,5 328,67

0,84 187,5 2,5 328,67

0,90 187,5 2,5 285,00

0,86 187,5 2,5 313,09

Oli

0,84 187,5 2,5 328,67

335,85

0,86 187,5 2,5 313,09

0,80 187,5 2,5 363,40

0,84 187,5 2,5 328,67

0,82 187,5 2,5 345,40

Air

0,90 187,5 2,5 285,00

340,77

0,80 187,5 2,5 363,40

0,80 187,5 2,5 363,40

0,84 187,5 2,5 328,67

0,80 187,5 2,5 363,40

Air

Garam

0,80 187,5 2,5 363,40

342,31

0,82 187,5 2,5 345,40

0,82 187,5 2,5 345,40

0,84 187,5 2,5 328,67

0,84 187,5 2,5 328,67

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 90: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

75

Gambar 4.2 Grafik rata-rata kekerasan Brinell setelah dan sebelum dilakukan

perlakuan panas 850oC dengan variasi media pendingin.

Gambar 4.2 menunjukkan grafik rata-rata kekerasan Brinell yang dapat diketahui

bahwa perlakuan panas 850oC pada besi cor dengan variasi media pendingin

mengalami peningkatan kekerasan. Peningkatan kekerasan terjadi pada media

pendingin udara, air, oli, dan grease yaitu 241,23 BHN, 340,77 BHN, 335,85 BHN,

dan 320,17 BHN. Namun terjadi peningkatan yang signifikan pada media pendingin

air garam yaitu 342,31 BHN. Sedangkan untuk kekerasan tanpa perlakuan nilai

kekerasannya adalah 179,07 BHN.

Dari hasil analisis penelitian yang telah dilakukan, dapat dilihat pada Gambar 4.2

bahwa perlakuan panas 850oC pada besi cor dengan variasi media pendinginan dapat

meningkatkan nilai kekerasan. Nilai maksimum kekerasan dengan variasi media

pendingin adalah air garam dengan kekerasan 342,31 BHN. Sedangkan nilai minimum

kekerasan dengan variasi media pendingin adalah grease dengan kekerasan 320,17

BHN. Sehingga media pendingin sangat berpengaruh terhadap kekerasan dari besi cor.

179.07

241.23

320.17 335.85 340.77 342.31

0

40

80

120

160

200

240

280

320

TanpaPerlakuan

Udara Grease Oli Air Air Garam

Ke

kera

san

Bri

ne

ll(B

HN

)

Media Pendingin

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 91: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

76

4.3 Data Hasil Pengamatan Struktur Mikro

Pengujian stuktur mikro ini bertujuan untuk mengetahui struktur mikro Besi Cor

Kelabu penambahan mangan 1,2% sebelum dan sesudah proses perlakuan panas,

kemudian dilakukan proses pendinginan dengan variasi media pendinginan yaitu

udara, air, larutan garam, oli dan grease. Proses perlakuan panas yang diberikan adalah

selama 30 menit dengan suhu 750oC dan 850oC. Pembesaran yang digunakan untuk

pengujian struktur mikro adalah 100x. Hasil dari pengujian struktur mikro dapat dilihat

pada Gambar 4.3, Gambar 4.4, Gambar 4.5, Gambar 4.6, Gambar 4.7, dan Gambar 4.8.

Gambar 4.3 Struktur Mikro Besi Cor (perbesaran 100x)

Grafit Perlit

Ferit

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 92: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

77

(a) (b)

Gambar 4.4 Struktur mikro besi cor dengan pendinginan udara (perbesaran 100x)

diberi perlakuan panas 750oC dan (b) diberi perlakuan panas 850oC

(a) (b)

Gambar 4.5 Struktur mikro besi cor dengan pendinginan air (perbesaran 100x)

diberi perlakuan panas 750oC dan (b) diberi perlakuan panas 850oC

(a) (b)

Gambar 4.6 Struktur mikro besi cor dengan pendinginan oli (perbesaran 100x)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 93: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

78

(a) diberi perlakuan panas 750oC dan (b) diberi perlakuan panas 850oC

(a) (b)

Gambar 4.7 Struktur mikro besi cor dengan pendinginan air garam (perbesaran100x)

(a) diberi perlakuan panas 750oC dan (b) diberi perlakuan panas 850oC

(a) (b)

Gambar 4.8 Struktur mikro besi cor dengan pendinginan grease (perbesaran 100x)

diperlakukan panas 750oC dan (b) diperlakukan panas 850oC

Pengamatan struktur mikro menunjukkan bahwa besi cor sebelum dilakukan

perlakuan panas sesuai dengan struktur mikro besi cor pada umumnya ditunjukkan

pada Gambar 4.3 yang didominasi dengan fasa ferit. Hal tersebut diperkuat dengan

pengujian kekerasan awal yang menunjukkan kekerasannya rendah, ditunjukkan pada

Tabel 4.1 dan Tabel 4.2.

Pengamatan struktur mikro dengan perlakuan panas 750oC dan 850oC

ditunjukkan Gambar 4.4 hingga Gambar 4.8 Pengamatan struktur mikro dilakukan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 94: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

79

pada masing-masing untuk setiap variasi media pendinginan, yakni udara, air, oli, air

garam, dan grease. Pengamatan struktur mikro terhadap besi cor setelah diberi

perlakuan panas pada suhu 750oC dan 850oC kemudian divariasikan media

pendinginya menunjukkan perubahan dari kondisi awal, baik struktur mikro dan

bentuk pada grafitnya menjadi tumpul.

Struktur mikro dengan media pendingin udara yang ditunjukkan Gambar 4.4

mengalami perubahan. Gambar 4.4a menunjukkan fase perlit dalam struktur besi cor

bertambah sehingga kekerasannya naik sedangkan penyebaran grafit dalam struktur

besi cor berubah lebih rapat dan bentuk grafitnya berubah menjadi tumpul. Gambar

4.4.b menunjukkan fase perlit dalam struktur besi cor bertambah dan lebih rapat

sehingga kekerasannya naik sedangkan ukuran grafitnya lebih kecil dan bentuk grafit

berubah bentuk menjadi tumpul.

Struktur mikro dengan media pendingin air yang ditunjukkan Gambar 4.5

mengalami perubahan. Gambar 4.5.a menunjukkan fase martensit dalam struktur mikro

besi cor bertambah sehingga kekerasannya naik sedangkan penyebaran grafit dalam

struktur mikronya lebih rapat dikarenakan berubah menjadi perlit dan bentuk grafit

mengalami perubahan bentuk menjadi tumpul. Gambar 4.5.b menunjukkan fase

martensit dalam struktur mikro besi cor bertambah sehingga kekerasannya naik

sedangkan penyebaran grafit lebih rapat dikarenakan sebagian grafitnya berubah

menjadi fase perlit dan bentuk grafit berubah menjadi tumpul.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 95: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

80

Struktur mikro dengan media pendingin oli yang ditunjukkan Gambar 4.6

mengalami perubahan. Gambar 4.6.a menunjukkan fase perlit dalam struktur mikro

besi cor bertambah sehingga kekerasannya naik sedangkan penyebaran grafit dalam

struktur mikro berkurang, ukuran grafit lebih kecil dan bentuk grafit mengalami

perubahan bentuk menjadi tumpul. Gambar 4.6.b menunjukkan fase perlit dalam

struktur mikro besi cor bertambah sehingga kekerasannya naik sedangkan penyebaran

grafit mengalami perubahan menjadi rapat dikarenakan mengalami perubahan menjadi

perlit dan bentuk grafit dalam struktur mikro berubah.

Struktur mikro dengan media pendingin air garam yang ditunjukkan Gambar 4.7

mengalami perubahan. Gambar 4.7.a menunjukkan fase martensit dan perlit dalam

struktur mikro besi cor bertambah sehingga kekerasan media pendingin ini paling

tinggi ditunjukkan pada Tabel 4.1 sedangkan penyebaran grafit dalam besi cor

berkurang karena berubah menjadi perlit dan bentuknya berubah menjadi tumpul.

Gambar 4.7.b menunjukkan fase martensit dan perlit dalam besi cor bertambah

sehingga kekerasan media pendingin ini paling tinggi ditunjukkan pada Tabel 4.2

sedangkan penyebaran grafit dalam struktur mikro berkurang karena ukurannya

berubah menjadi lebih kecil dan bentuk grafit berubah.

Struktur mikro dengan media pendingin grease yang ditunjukkan Gambar 4.8

mengalami perubahan. Gambar 4.8.a menunjukkan fase perlit dalam besi cor

bertambah sedikit dari struktur besi cor awalnya sedangkan penyebaran grafit

mengalami sedikit perubahan dan bentuk grafit mengalami perubahan bentuk. Gambar

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 96: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

81

4.8.b menunjukkan fase perlit dalam struktur besi cor bertambah sehingga

kekerasannya naik sedangkan penyebaran grafit lebih rapat dan berkurang karna

berubah menjadi perlit, sedangkan bentuk grafit berubah.

Variasi media pendingin baik dengan perlakuan 750oC dan 850oC berpengaruh

terhadap struktur mikro besi cor kelabu. Karena struktur mikro besi cor berubah fase,

penyebaran grafitnya berubah, ukuran grafit berubah dan bentuk grafitnya berubah.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 97: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

82

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari pembahasan data yang diperoleh berdasarkan hasil penelitian, dapat ditarik

beberapa kesimpulan yaitu sebagai berikut:

1. Dalam penelitian ini nilai kekerasan tertinggi pada perlakuan panas 750oC adalah

menggunakan media pendingin air garam dengan hasil 187,90 BHN. Sedangkan

pada perlakuan panas 850oC nilai kekerasan tertinggi adalah menggunakan

media pendingin air garam dengan hasil 342,31 BHN. Nilai kekerasan terendah

pada perlakuan panas 750oC diperoleh dari media pendingin grease dengan hasil

179,29 BHN. Sedangkan nilai kekerasan terendah pada perlakuan panas 850 oC

diperoleh dari media pendinginan udara dengan hasil 241.23 BHN.

2. Besi Cor Kelabu dengan penambahan Mn 1,2% mengalami perubahan fase

struktur mikro. Perlakuan panas 750oC dan 850oC selama 30 menit dengan variasi

media pendingin udara, air, oli, air garam, dan grease, menyebabkan penyebaran

grafit dan perubahan bentuk grafik dalam struktur mikro menjadi lebih tumpul.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 98: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

83

5.2. Saran

Berdasarkan hasil yang telah dilakukan dalam proses penelitian untuk

mendapatkan hasil yang lebih baik. Maka peneliti memberikan saran agar ke depannya

memperoleh hasil yang lebih maksimal adalah sebagai berikut:

1. Untuk penelitian selanjutnya agar data yang diperoleh lebih baik dan akurat maka

yang harus diperhatikan adalah: memastikan bahan dan alat terlebih dahulu agar

tidak terhambatnya proses penelitian.

2. Sebelum melakukan pengujian alangkah baiknya memahami alat uji agar

mempermudah dalam proses penelitian dan memperbanyak refrensi tentang besi

cor.

3. sebelum melakukan pengujian sebaiknya volume setiap media pendinginan

disamakan terlebih dahulu dan melakuan pendinginan Bersama-sama setiap

variasi. Bahan etsa yang akan digunakan untuk pengamatan struktur mikro lebih

baik dicoba dari larutan dengan kadar larutan yang rendah dahulu.

4. Selama melakukan penelitan sebaiknya mengambil foto dari setiap spesmen

sebelum dan sesudah pengujian.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 99: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

84

DAFTAR PUSTAKA

Arafat, Yasir. 2017. Pengaruh Quenching Terhadap Beban Impak pada Besi Cor

Kelabu. Surakarta: Teknik Mesin UMS.

Anonim. 2006. Panduan Praktikum Ilmu Logam. Yogyakarta: Lab Ilmu Logam FST

USD.

ASM Internasional. 1995. Metals Handbook Heat Treating Vol.4. Jakarta.

ASM Internasional. 1989. Metals Handbook Metallography and Microstructures Vol.

9. USA.

Bayuseno. A. P 2010. Penambahan magnesium-ferrosilikon pada proses pembuatan

besi cor grafit bulat. Program Magister Teknik Mesin, Pascasarjana Universitas

Diponegoro.

Cardarelli, F. (2008). Materials Handbook A Concise Desktop Reference

SecondEdition. London: Springer.

Djaprie, Sriati & Lawrence H Van Vlack. 1991. Ilmu dan Teknologi Bahan: Ilmu

Logam dan Bukan Logam. Jakarta: Erlangga.

Djaprie, Sriati & George E. Dieter. 1988. Metalurgi Mekanik. Jakarta: Erlangga.

Darmadi, Wahyu. 2015. Pengaruh Media Pendinginan Terhadap Struktur Mikro dan

Kekerasan pada Besi Cor. Surakarta: Teknik Mesin UMS.

Imam Syafi’udin. 2016. Pengaruh kadar manga (Mn) terhadap struktur mikro dan

kekerasan baja paduan Fe-17Cr-xMn melalui metode peleburan. Surabaya:

Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Nugroho, Prasetyo Jati. 2015. Pengaruh Waktu Kecepatan Pendinginan pada Besi Cor

Inokulasi Whisker Terhadap Struktur Mikro dan Sifat Mekanis. Surakarta:

Teknik Mesin UMS.

Purnomo. 2017. Material Teknik. Malang: CV. Seribu Bintang.

Pradana, Ponang Adi. 2018. Peningkatan Kekerasan Sprocket Imitasi Melalui

Setyahandana, Budi. 2018. Materi Kuliah Bahan Teknik Manufaktur. Yogyakarta:

Universitas Sanata Dharma.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 100: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

85

Setyana, L. D. 2015. Studi Ukuran Grafit Besi Cor Kelabu Terhadap LajuKeausan

pada Produk Blok Rem Metalik Kereta Api. Yogyakarta: Jurnal Material

Teknologi Proses.

Soejdono. 1978. Pengetahuan Logam I. Jakarta: Departemen Pendidikan dan

Kebudayaan.

Suprihanto, Agus & Miftakhul Ilmi. 2007. Pengaruh Temperatur Quenching pada

Proses Austempering Terhadap Kekuatan Lelah Austempering Grey Iron.

Semarang: Teknik Mesin UNDIP.

Surdia, Tata & Shinroku Saito. 1999. Pengetahuan Bahan Teknik. Jakarta: P.T Pradnya

Paramita.

Surdia, T & Chijiiwa, K. 1996. Teknik Pengecoran Logam. Jakarta: P.T Pradnya

Paramita.

Suratman, Rochim. 1994. Panduan Proses Perlakuan Panas. Bandung: Lembaga

Penelitian ITB.

Suroto, A. & Sudibyo, B. 2000. Ilmu Logam dan Metalurgi. Surakarta: ATMI.

Proses Karburisasi Cair pada Suhu 900oC. Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma.

V.B. John: 1983: 178. Introduction to Engineering Materials Second Edition. Senior

Lecturer in Materials School of Engineering and Science the Polytechnic of

Central London.

William & David. 2011. Materials Science and Engineering. Asia: John Wiley & Son.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 101: ANALISIS PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN TERHADAP ...repository.usd.ac.id/36205/2/155214089_full.pdf · peleburan besi cor kelabu menggunakan bahan baku diantaranya besi kasar (pig

86

LAMPIRAN 1

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI