STUDI KEKERASAN MATA PAHAT BETON PRODUKSI

PANDAI BESI DENGAN SIMULASI PERLAKUAN PANAS

HARDENING DAN TEMPERING

SKRIPSI

Disusun Untuk Memenuhi Syarat Kurikulum Dalam Menyelesaikan Pendidikan

Strata-1 (S-1) Pada Program Studi Teknik Mesin

Disusun oleh :

Muhammad Agung Rohollah

1022110040

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS TRIDINANTI PALEMBANG

2015

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS TRIDINANTI PALEMBANG

SKRIPSI

STUDI KEKERASAN MATA PAHAT BETON PRODUKSI PANDAI BESI

DENGAN SIMULASI PERLAKUAN PANAS HARDENING DAN TEMPERING

Disusun oleh :

M. AGUNG ROHOLLAH

1022110040

Mengetahui : Diperiksa dan disetujui :

Ketua Program Studi Teknik Mesin, Pembimbing I,

Ir. Madagaskar, MSc Ir.Drs. M. Iskandar Badil, MT

Pembimbing II,

Ir. R. Kohar, MT

Disahkan Oleh :

Dekan,

Ir. Ibnu Aziz, MT. Ars

UNIVERSITAS TRIDINANTI

FAKULTAS TEKNIK

PALEMBANG

SKRIPSI

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

Nama Mahasiswa : Muhammad Agung Rohollah

Nomor Pokok : 1022110040

Program Studi : Teknik Mesin

Jenjang Pendidikan : Strata-1 (S-1)

Judul Skripsi : Studi Kekerasan Mata Pahat Beton Produksi Pandai Besi

Dengan Simulasi Perlakuan Panas Hardening Dan

Tempering

Mengetahui : Diperiksa dan disetujui :

Ketua Program Studi Teknik Mesin, Pembimbing I,

Ir. Madagaskar, MSc Ir. Drs. M. Iskandar Badil, MT

Pembimbing II,

Ir. R. Kohar, MT

MOTO : Kegagalan adalah sukses yang

tertunda, mempelajari kegagalan lalu berusaha lagi dengan semangat adalah kunci sukses menuju keberhasilan

Manusia adalah makhluk sosial, perlunya pergaulan luas yang positif karena ketika kita mengalami kesulitan pasti ada yang akan membantu

Saya harus berusaha lebih giat karena saya sadar bahwa saya bukan berasal dari keluarga kaya

KUPERSEMBAHKAN UNTUK : Kedua orang tuaku, Ibu

dan Almarhum Ayah Tercinta

Kakak dan adikku yang telah memberiku semangat

Teman – teman seperjuangan 2010 Teknik Mesin

Almamaterku

ABSTRAK

Studi Kekerasan Mata Pahat Beton Produksi Pandai Besi Dengan Simulasi Perlakuan Panas Hardening Dan Tempering.Nama : Muhammad Agung RohollahNPM : 1022110040

Tujuan penelitian ini adalah mencari nilai kekerasan yang mendekati nilai kekerasan mata pahat dari produk pandai besi. Bahan yang digunakan untuk membuat pahat beton adalah Baja Karbon Menengah (HQ 760).

Spesimen keseluruhan berjumlah 6 buah, yang terdiri dari 1 spesimen untuk mata pahat produk pandai besi, 1 spesimen untuk gagang pahat produk pandai besi, 1 buah spesimen untuk perlakuan panas (Hardening) dengan temperatur 850°C lalu ditahan selama 15 menit, 3 spesimen untuk perlakuan panas (Tempering) dengan temperatur 575°C, 600°C, 625°C lalu ditahan selam 30 menit. Selanjutnya dilakukan pengujian kekerasan dengan alat uji Rockwell dan struktur mikro.

Untuk mendapatkan nilai kekerasan (kualitas) pahat beton dari Baja Karbon Menengah (HQ 760), disarankan melakukan proses perlakuan panas (Hardening) dengan temperatur 850°C dengan media pendingin air dan melakukan perlakuan panas (Tempering) dengan temperatur 600°C dengan media pendingin udara, karena didapatkan kekerasan yang mendekati nilai kekerasan mata pahat beton dari produk pandai besi dan juga didapatkan keuletan material.

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, segala puji hanya bagi Allah SWT semesta alam. Selawat

dan salam semoga tercurah kepada Nabi kita Muhammad SAW beserta keluarga

dan seluruh sahabatnya.

Atas berkat rahmat dan karunia-Nya, serta usaha yang dilakukan penyusun

dapat menyelesaikan Skripsi pada tahun 2015 yang berjudul “Studi Kekerasan

Mata Pahat Beton Produksi Pandai Besi Dengan Simulasi Perlakuan Panas

Hardening Dan Tempering” ini dengan baik dan lancar. Skripsi ini dibuat untuk

memenuhi syarat menyelesaikan pendidikan Strata-1 (S-1) pada Program Studi

Teknik Mesin Fakultas Teknik di Universitas Tridinanti Palembang.

Dalam menyelesaikan Skripsi ini penyusun banyak menerima bantuan dari

berbagai pihak, baik berupa bimbingan, dorongan, petunjuk, saran keterangan-

keterangan, dan data baik secara tertulis maupun secara lisan. Oleh karena itu,

penyusun dengan penuh ketulusan ingin menyampaikan rasa hormat dan terima

kasih kepada :

1. Bapak Prof. Dr. Ir. Edizal AE, MS, Selaku Rektor Universitas Tridinanti

Palembang.

2. Bapak Ir. Ibnu Aziz, MT, Ars, Dekan Fakultas Teknik Universitas Tridinanti.

3. Bapak Ir. Madagaskar, MSc, Ketua Program Studi Teknik Mesin Fakultas

Teknik Universitas Tridinanti.

4. Bapak Ir. Abdul Muin, MT, Sekretaris Program Studi Teknik Mesin Fakultas

Teknik Universitas Tridinanti.

5. Bapak Ir. Drs. M. Iskandar Badil, MT, Pembimbing I.

6. Bapak Ir. R. Kohar, MT, Pembimbing II.

7. Staf Dosen Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas

Tridinanti Palembang.

8. Seluruh pihak - pihak yang telah membantu hingga selesainya Skripsi ini.

Dalam penyusunan Skripsi ini penulis menyadari bahwa masih banyak

kekurangan di dalamnya, namun penyusun telah berusaha semaksimal mungkin

untuk menyelesaikan dengan sebaik-baiknya. Karena itu, dalam kesempatan ini

penyusun mengharapkan kritik dan saran dari yang bersifat membangun demi

kesempurnaan Skripsi ini.

Demikianlah Skripsi ini dibuat, semoga bermanfaat bagi penulis dan

pembaca khususnya adik-adik tingkat supaya nantinya menjadi acuan yang lebih

baik lagi.

Palembang, Maret 2015

Penulis,

M. Agung Rohollah

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL

HALAMAN PENGESAHAN ....................................................................... ii

MOTO DAN PERSEMBAHAN .................................................................. iv

ABSTRAK ..................................................................................................... v

KATA PENGANTAR .................................................................................. vi

DAFTAR ISI ................................................................................................. viii

DAFTAR GAMBAR .................................................................................... x

DAFTAR TABEL ......................................................................................... xi

BAB

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar belakang.................................................................................. 1

1.2. Rumusan masalah ............................................................................ 2

1.3. Batasan masalah ............................................................................. 2

1.4. Tujuan dan manfaat penelitian ........................................................ 3

II. LANDASAN TEORI

2.1. Klasifikasi logam ............................................................................ 4

2.2. Kristal logam ................................................................................... 5

2.3. Baja karbon ..................................................................................... 6

2.4. Sifat - sifat logam ............................................................................ 8

2.5. Struktur mikro baja karbon ............................................................ 10

2.6. Karakteristik baja HQ 760 ............................................................. 11

2.7. Perlakuan panas .............................................................................. 12

2.8. Penahanan suhu .............................................................................. 15

2.9. Pendinginan .................................................................................... 15

3.0. Pengujian sifat mekanik ................................................................. 18

III. METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Metode penelitian ........................................................................... 22

3.2. Waktu penelitian ............................................................................ 22

3.3. Tempat penelitian ........................................................................... 22

3.4. Pengujian ........................................................................................ 23

3.5. Alat dan bahan ................................................................................ 23

3.6. Pengambilan data ........................................................................... 27

3.7. Diagram alir .................................................................................... 28

IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Penelitian................................................................................ 29

4.2. Pembahasan ..................................................................................... 30

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan ...................................................................................... 39

5.2. Saran ................................................................................................ 40

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

2.1. Kubus pusat ruang ................................................................................. 5

2.2. Kubus pusat bidang .............................................................................. 6

2.3. Kubus pusat tetragonal .......................................................................... 6

2.4. Diagram keseimbangan Fe-Fe3C .......................................................... 11

2.5. Diagram TTT ......................................................................................... 17

2.6. Macam – macam media pengujian kekerasan ....................................... 20

3.1. Mata pahat ............................................................................................. 23

3.2. Gagang pahat ......................................................................................... 23

3.3. Furnace .................................................................................................. 24

3.4. Kawat gantung ....................................................................................... 24

3.5. Perkakas penjepit ................................................................................... 25

3.6. Mesin polesh .......................................................................................... 25

3.7. Mesin rockwell ...................................................................................... 26

3.8. Mikroskop ............................................................................................. 26

3.9. Diagram alir ........................................................................................... 28

4.1 Pahat beton produksi pandai besi .......................................................... 29

4.2. Sketsa mata pahat yang diuji kekerasannya .......................................... 30

4.3. Sketsa gagang pahat yang diuji kekerasannya ...................................... 30

4.4. Grafik angka kekerasan rata – rata vs temperatur ................................. 31

4.5. Mata pahat produk pandai besi .............................................................. 33

4.6. Gagang pahat produk pandai besi .......................................................... 33

4.7. Hardening 850°C ................................................................................... 34

4.8. Tempering 575°C .................................................................................. 34

4.9. Tempering 600°C .................................................................................. 35

5.0. Tempering 625°C .................................................................................. 35

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

2.1. Komposisi baja HQ 760 ........................................................................ 12

4.1. Hasil pengujian kekerasan .................................................................... 31

BAB I

PENDAHULUAN

1. Latar Belakang

Pahat merupakan salah satu alat yang sangat penting dipergunakan dalam

bangunan terutama untuk pekerjaan kayu, selain itu terdapat juga jenis pahat batu

yang biasa dipergunakan untuk pelubangan atau pembongkaran bagian yang

berhubungan dengan pekerjaan beton atau dinding batu yang sering dikenal

dengan nama pahat beton. Pemakaian pahat ini sudah dipergunakan oleh manusia 

mulai jaman batu sebagai bahan penggali atau pelubang dengan menggunakan

batu yang tajam digunakan untuk mengukir kayu di zaman prasejarah. Seiring

perubahan jaman pahat tetap dipergunakan dalam berbagai bentuk dan berbagai

fungsi. Seperti pengerjaan beton, pembuatan lubang pada dinding beton untuk

meletakkan pipa listrik, pembongkaran dinding rumah, dan lainnya. Tukang-

tukang banyak yang menggunakan alat manual yaitu pahat beton yang beredar di

pasaran dan tidak diketahui kualitas pahatnya serta jenis material yang digunakan.

Berdasarkan survei penulis pada pandai besi di pasar Cinde, dalam

penggunaan bahan logam, pengrajin menggunakan material bekas dari berbagai

macam jenis baja, salah satunya yaitu dari baja HQ 760 dan mereka juga tidak

mengetahui apakah bahan logam yang akan mereka tempa sudah cukup baik atau

tidak. Pengrajin hanya melakukan proses penempaan berdasarkan pengalaman dan

pesanan dari pasar atau pengusaha yang menjadi langganan mereka selama ini dan

para pengrajin pahat beton hanya melakukan proses penempaan saja tanpa

melakukan pemanasan kembali, dikarenakan untuk mempercepat proses produksi

dan menghemat biaya produksi. Untuk mendapatkan kualitas pahat yang baik,

maka pahat perlu dipanaskan kembali dengan cara yang benar. Dengan ini saya

akan melakukan penelitian tentang pahat beton, dengan judul “STUDI

KEKERASAN MATA PAHAT BETON PRODUKSI PANDAI BESI DENGAN

SIMULASI PERLAKUAN PANAS HARDENING DAN TEMPERING”.

2. Rumusan Masalah

Permasalahan yang kerap terjadi adalah seringnya produk tersebut

mengalami kerusakan, misalnya terjadinya tumpul atau patah pada mata pahat

akibat tumbukkan dalam pengerjaan beton. Sehingga produk tersebut mengalami

rusak atau cacat. Dengan demikian pemakaian produk tersebut menjadi relatif

pendek. Untuk mengatasi hal tersebut maka dilakukan proses hardening,

quenching, dan tempering.

3. Batasan Masalah

Batasan masalahnya yaitu :

1. Bahan uji dari baja HQ 760

2. Proses hardening dengan temperatur 850°C selama 15 menit

3. Proses pendinginan pada media air (hardening) dan udara (tempering).

4. Proses tempering dengan temperatur 575°C, 600°C, dan 625°C selama

30 menit

5. Pengujian kekerasan

6. Pengamatan struktur mikro

4. Tujuan dan Manfaat Penelitian

Penelitian terhadap pahat beton dari material baja kadar karbon sedang HQ

760 ini dilakukan bertujuan untuk melihat pengaruh proses pengerasan baja

rkarbon sedang pada berbagai kondisi temperatur dan waktu tahan yang berbeda-

beda dalam proses hardening dan tempering terhadap sifat kekerasan serta struktur

mikro yang disebabkan oleh adanya proses perpindahan panas yang terjadi.

Dengan adanya penelitian ini dapat diketahui pada keadaan bagaimana

dapat diperoleh kekerasan yang optimal dengan pertimbangan waktu yang efisien

untuk mendekati nilai kekerasan mata pahat beton produksi pandai besi. Sehingga

kita dapat mengetahui nilai kekerasan dan struktur mikro pada pahat beton dari

baja HQ 760 sebelum dan setelah perlakuan panas hardening dan tempering.

BAB II

LANDASAN TEORI

Perkembangan di bidang industri dan teknologi dewasa ini tak bisa

dilepaskan dari peranan logam, terutama logam paduan. Logam paduan banyak

digunakan oleh rekayasawan diantarannya logam baja karbon.

2.1. Klasifikasi Logam

Berdasarkan unsur-unsur penyusunannya logam dan paduannya dibagi

menjadi 2 golongan utama, yaitu :

1. Logam Non Ferro

Logam non ferro merupakan logam yang tidak mengandung besi (Fe) dan

karbon (C) dalam susunan dasar-dasarnya. Jenis-jenis logam non ferro

yang umum adalah aluminium (Al), magnesium (Mg), tembaga (Cu),

seng (Zn), Nikel (Ni), timah hitam (Pb), timah putih (Sn), dan logam-

logam mulia.

2. Logam Ferro

Logam ferro adalah logam yang mengandung besi (Fe) dan karbon (C)

sebagai unsur dasarnya. Selain itu terdapat unsur-unsur seperti mangan

(Mn), Phosfor (P), Sulfur (S), dan Silisium (Sl). Termasuk dalam logam

ferro adalah baja karbon.

2.2. Kristal Logam

Kristal logam ialah kumpulan dari atom-atom logam yang membentuk

suatu susunan yang teratur.

Atom besi tersusun di dalam sebuah kristal yang berbentuk kubus ruang,

yang artinya sebuah bentuk garis ruang yang titik potongnya diduduki atom-atom

besi. Kristal logam terdiri dari :

1. Kubus Pusat Ruang ( Body Centered Cubic) = BCC = Dalam

Kristal logam atau ferro kubus pusat ruang adalah susunan atom-

atom besi pada suhu dibawah 723°C, rusuk-rusuknya sama panjang a=b=c

atom-atom berada pada setiap sudut kubus serta satu atom berada pada

ruang sudut, jumlah atomnya 9.

Gambar 2.1. Kubus pusat ruang

2. Kubus pusat Bidang ( Face Centered Cubic) = FCC = Muka

Kubus pusat bidang adalah kubus pusat ruang yang berubah pada

suhu 723°C dimana atom-atomnya bergerak akibat pemanasan yang

membentuk kristal baru, dimana atom-atom berada pada setiap sudut

kubus dan juga setiap pusat bidang, jumlah atomnya 14.

Gambar 2.2. Kubus pusat bidang

3. Kubus Pusat Tetragonal (Body Centered Tetragonal) = BCT =

Hexagonal

Kubus pusat tetragonal adalah kubus pusat bidang yang berubah

akibat pendinginan yang cepat. Rusuk-rusuknya tidak sama panjang

a=c≠b. Atom-atom pada setiap sudut kubus jumlah atomnya 14.

Gambar 2.3. Kubus Pusat Tetragonal

2.3. Baja Karbon

Baja karbon merupakan logam yang berasal dari paduan besi dan karbon

dimana terdapat kandungan unsur-unsur lainnya seperti Phosfor, Sulfur, dan

Mangan. Bahan paduan lainnya ditambahkan dengan maksud untuk memperbaiki

kualitas logam.

Baja karbon adalah logam yang tersusun atas besi (Fe), Karbon (C), dan

beberapa unsur lainnya. Yang paling berpengaruh terhadap sifat mekanik baja

karbon adalah unsur karbon. Semakin kecil persentase karbon yang dimiliki baja,

maka baja tersebut semakin lunak dan ulet.

Sebaliknya semakin besar persentase karbon yang dimiliki oleh suatu baja,

maka baja tersebut akan semakin keras. Selain oleh karbon, sifat baja ditentukan

pula oleh adanya unsur-unsur lain seperti mangan, silium fosfor, dan belerang

yang umumnya berasal dari bahan-bahan seperti O2, N2, dan H2 yang terjadi pada

waktu proses pembuatan baja.

Kadar karbon yang dimiliki oleh baja berkisar antara 0,008 % sampai 1,7

%. Atas dasar persentase karbon yang dimiliki, baja karbon dibedakan atas 3

kelompok yaitu :

1. Baja Karbon Rendah

Baja karbon rendah memiliki kadar karbon maksimum sebesar

0,30 %. Baja ini bersifat lunak dan ulet. Hal ini dikarenakan rendahnya

kadar karbon yang dimilikinya. Baja ini banyak digunakan untuk kawat,

paku, baut, sekrup, dan plat baja. Baja karbon rendah mempunyai

kepekaan retak yang rendah bila dibandingkan dengan baja karbon lainnya

atau dengan baja paduan. Retak pada baja karbon rendah dapat terjadi

dengan mudah pada pengelasan pelat tebal atau bila di dalam baja tersebut

terdapat sulfur yang cukup tinggi.

2. Baja Karbon Sedang

Baja karbon sedang memiliki persentase karbon antara 0,30 %

sampai 0,50. Baja karbon sedang ini bersifat lebih keras dibandingkan

dengan baja karbon rendah.

3. Baja Karbon Tinggi

Kadar karbon yang dimiliki oleh baja karbon tinggi ini berkisar

antara lebih dari 0,50 % sampai dengan 1,7 %. Baja karbon tinggi ini

memiliki tingkat kekerasan yang paling tinggi dibandingkan dengan baja-

baja karbon lainnya. Baja karbon tinggi ini banyak digunakan untuk

perkakas-perkakas potong, kikir, mata gergaji, martil, dan mata bor.

2.4. Sifat - Sifat Logam

Setiap logam mempunyai daya tahan terhadap pembebanan yang berbeda-

beda, perbedaan ini ditentukan oleh sifat dari logam tersebut. Sifat-sifat logam

antara lain sebagai berikut :

1. Sifat mekanis

Sifat mekanis adalah kemampuan bahan untuk menerima

pembebanan atau untuk menahan beban yang diterimanya baik beban

statis maupun beban dinamis. Sifat mekanis baja juga dipengaruhi oleh

cara mengadakan ikatan karbon dengan besi. Fasa – fasa yang terdapat

pada diagram fasa Fe-Fe3C adalah sebagai berikut :

a. Ferrit (α)

Ferrit adalah larutan padat dimana karbon yang larut dalam Fe

(BCC) adalah maksimum 0,025% pada temperatur 727°C dan turun

menjadi 0,008% pada temperatur ruang. Ferrit merupakan bagian baja

yang paling lunak. Ferrit murni tidak akan cocok digunakan sebagai

bahan untuk benda kerja yang menahan beban karena kekuatannya

kecil.

b. Perlit (α + Fe3C)

Perlit adalah campuran antara ferrit dan sementit dengan

kandungan karbon sebesar 0,8%. Struktur perlit mempunyai kristal

ferrit tersendiri dari serpihan sementit halus yang saling berdampingan

dalam lapisan tipis.

c. Cementit atau Carbida Besi (Fe3C)

Cementit atau Carbida Besi adalah senyawa logam yang

mempunyai kekerasan tinggi. Terkeras di antara fasa-fasa yang

mungkin terjadi pada baja, tapi sangat rapuh. Sementit mempunyai sel

satuan ortorombik dengan 12 atom besi dan empat atom karbon per

satu selnya.

d. Austenite (γ)

Austenite adalah bentuk stabil dari besi murni dengan

campuran karbon maksimum 2,06% di dalamnya, yang terbentuk pada

temperatur antara 723°C dan 1493°C. Austenite mempunyai satuan sel

satuan kubus muka atau FCC dengan sifat lunak dan liat.

e. Besi (δ)

Besi delta adalah perubahan bentuk Austenite di atas

temperatur 1394°C karena ketidakstabilannya sehingga struktur kristal

kembali berubah menjadi fasa kubik pemusatan ruang. Daya larut

karbon besi δ kecil akan tetapi lebih besar dari pada dalam ferrit α

karena suhunya yang lebih tinggi.

2. Sifat Fisika

Sifat fisika adalah karakteristik satu bahan ketika mengalami

peristiwa fisika seperti adanya pengaruh panas atau listrik. Yang termasuk

sifat – sifat fisika adalah sebagai berikut : titik lebur, kepadatan, daya

hantar panas, dan daya hantar listrik.

3. Sifat Kimia

Sifat kimia adalah kemampuan dari setiap logam terhadap reaksi-

reaksi kimia. Pada umumnya sifat ini diindikasikan sebagai daya tahan

terhadap karat pada suatu logam.

2.5. Struktur Mikro Baja Karbon

Pada dasarnya untuk benda-benda kerja dari baja proses pemanasan akan

membawa akibat perubahan struktur. Seperti diketahui baja adalah besi yang

mengandung 0,2 - 1.8 % C.

Besi dalam keadaan membeku selalu mengandung karbon (C), sehingga

yang dikatakan besi murni itu hampir-hampir tidak ada. Persenyawaan antara besi

dengan karbon dinamakan besi karbida dan dilambangkan dengan Fe3C. Diagram

keseimbangan antara besi dengan besi karbida disebut diagram keseimbangan Fe-

Fe3C.

Gambar 2.4. Diagram keseimbangan Fe-Fe3C

Pada diagram keseimbangan Fe-Fe3C ini terdapat beberapa fasa yang

terjadi pada proses pembekuan baja atau besi dari keadaan cair. Adapun Fasa-Fasa

tersebut adalah : Besi delta , Austenite, ferrit, sementit, dan perlit.

2.6. Karakteristik Baja HQ 760

Baja HQ 760 termasuk baja karbon sedang dengan kadar karbon 0,43% -

0.45%, mempunyai kekerasan yang tinggi namun memiliki keuletan yang baik.

Tabel 2.1. Komposisi baja HQ 760 (AISI 1045).

Comparable

StandardChemical Composition In %

HQ C Si Mn S Cr Mo Ni

760 0,42 - 0,50 0,40 0,50 - 0,80 0,020 – 0,040 0,43 0,43 0,43

Sumber : PT. TIRA ANDALAN STEEL PALEMBANG

2.7. Perlakuan Panas

Perlakuan panas (heat treatment) dapat didefinisikan sebagai operasi

pemanasan dan pendinginan terhadap logam/logam paduan dalam keadaan padat

dengan waktu tertentu dan dimaksudkan untuk memperoleh sifat tertentu.

Langkah pertama dalam setiap proses perlakuan panas adalah

memanaskan logam atau logam paduan sampai temperatur tertentu. Selama

pemanasan dan pendinginan ini akan terjadi beberapa perubahan struktur mikro,

hal ini yang menyebabkan terjadinya perubahan sifat logam/ logam paduan

tersebut.

Struktur mikro yang terjadi pada akhir satu proses perlakuan panas selain

ditentukan oleh komposisi kimia dari logam/ logam paduan dan proses perlakuan

panas yang dialami, juga struktur kondisi awal benda kerja. Struktur kondisi awal

ini banyak ditentukan oleh pengerjaan dan proses perlakuan panas yang dialami

sebelumnya.

Dalam praktek terdapat bermacam-macam proses perlakuan panas yang

dilakukan terhadap berbagai jenis paduan. Secara garis besar berbagai macam

perlakuan panas ini dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu proses perlakuan

panas yang menghasilkan struktur yang ekuilibrium seperti annealing,

normalizing, dan lain-lain. Proses perlakuan panas yang lain adalah proses laku

panas yang menghasilkan struktur mikro non ekuilibrium, yaitu pengerasan

(hardening).

1. Pengerasan (Hardening)

Pengerasan adalah salah satu perlakuan panas dan proses

pendinginannya berlangsung sangat cepat, sehingga struktur mikro yang di

dapat tidak seimbang. Kekerasan yang sangat tinggi menghasilkan struktur

martensit.

2. Normalizing

Normalizing adalah proses perlakuan panas yang sering dilakukan

pada logam atau logam paduan. Pada prinsipnya normalizing dilakukan

dengan memanaskan logam sampai temperatur tertentu dan menahannya

pada temperatur tertentu agar mendapatkan perubahan yang diinginkan,

lalu didinginkan diudara terbuka.

3. Tempering

Baja yang dikeraskan dengan pembentukan martensit (pada kondisi

as-quenched) biasanya sangat getas, kondisi ini tidak cukup baik untuk

berbagai pemakaian. Pembentukan martensit meninggalkan tegangan sisa

yang sangat tinggi dan ini sangat tidak diharapkan. Karena itu pengerasan

dengan tempering berguna untuk menghilangkan atau mengurangi

tegangan sisa (residual stress) dan mengembalikan sebagian keuletan dan

ketangguhannya. Tempering dilakukan dengan memanaskan kembali baja

yang telah dikeraskan di bawah temperatur kritis, kemudian diamkan

beberapa saat dan didinginkan kembali.

Jadi dalam melakukan praktek pemanasan benda kerja seperti besi maupun

baja dalam hal ini baja karbon sedang, harus diperhatikan betul-betul mengenai

suhu pemanasan jangan sampai besi/baja yang dipanaskan menjadi pijar (cair).

Demikian pula halnya dengan letak dari benda kerja harus betul-betul

diperhatikan agar tidak terjadi pemanasan yang tidak merata. Letak yang tepat dan

benda kerja (baja karbon sedang) yang tepat adalah di tengah-tengah tungku

pemanasan.

Proses heat treatment pada pengujian ini yaitu :

a. 4 buah Spesimen yang diikat kawat dimasukkan ke dalam furnace pada

saat temperatur furnace 850°C, kemudian ditahan (Holding Time) selama

15 menit.

b. Setelah ditahan selama 15 menit, 4 buah spesimen tadi dikeluarkan dari

furnace dengan menggunakan penjepit benda kerja dan kemudian dengan

cepat dicelupkan ke dalam media pendingin air yang telah disediakan.

c. Menunggu beberapa saat agar dingin, kemudian spesimen tadi akan

dipanaskan kembali.

d. 3 buah spesimen yang diikat kawat akan di temper dengan suhu yang

berbeda yaitu 575°C, 600°C dan 625°C. Masing – masing ditahan selama

30 menit.

e. Setelah mencapai waktu tahan 30 menit spesimen tadi dikeluarkan dari

furnace dengan menggunakan penjepit benda kerja dan kemudian

digantungkan di kawat gantung yang telah disediakan untuk pendinginan

dengan suhu ruangan (udara).

f. Menunggu beberapa saat setelah dingin, kemudian spesimen dibersihkan.

Benda kerja selanjutnya siap untuk diuji kekerasannya dengan alat uji

kekerasan Rockwell C.

2.8. Penahanan Suhu (Holding Time)

Holding Time dilakukan untuk memperoleh pemanasan yang homogen

sehingga struktur austenitnya homogen atau terjadi kelarutan karbida ke dalam

austenit dan difusi karbon dan unsur paduannya.

2.9. Pendinginan

Tujuan dari proses pendinginan adalah untuk mendapatkan kekerasan yang

optimal. Pada pendinginan untuk perlakuan panas hardening saya menggunakan

media air dan pada perlakuan panas tempering saya menggunakan media udara.

Metode yang biasa dipakai dalam proses quenching adalah :

1. Pendinginan Secara Langsung (Direct Quenching)

Yaitu metode yang paling banyak digunakan, karena metode

pencelupan ini langsung ke media pendingin. Laju pendinginan yang

lambat pada pendinginan secara langsung dapat diperoleh dengan cara

menghindari selisih temperatur yang besar antara benda kerja dan cairan

pendingin.

2. Pendinginan Berkala (Time Quenching)

Adalah metode pendinginan dengan mengubah laju pendinginan

oleh bagian permukaan benda kerja selama proses pendinginan

berlangsung. Biasanya proses pendinginan di lakukan pencelupan kepada

media pendingin air untuk selang waktu yang singkat dan selanjutnya

dicelupkan ke dalam oli agar pendinginan berlangsung lebih lambat pada

daerah pembentukan martensit. Tujuannya adalah untuk memperkecil

kemungkinan terjadinya distorsi, retak, dan perubahan dimensi.

Faktor yang mempengaruhi mekanisme pendinginan adalah :

a. Komposisi dari benda kerja yang mempengaruhi perpindahan panas

ke permukaannya.

b. Kekerasan dan kebersihan benda kerja yang mempengaruhi penurunan

panas.

c. Kemauan penyerapan panas oleh media pendingin pada temperatur

tertentu dan tekanan tertentu.

d. Bentuk dan dimensi benda kerja yang di dinginkan.

Diagram TTT atau Isothermal Transformation Diagram (I-T diagram)

merupakan diagram yang menggambarkan hubungan antara fasa atau struktur

yang terbentuk setelah terjadinya transformasi fasa akibat perubahan temperatur

dan waktu. Diagram TTT ini biasa disebut juga dengan isothermal transformation

diagram. Isothermal menunjukkan temperatur yang tetap. Jadi perubahan fasa

terjadi pada temperatur yang konstan.

Pada gambar 2.5, ditunjukkan diagram TTT untuk baja karbon secara

skematik. Kurva transformasi  dapat memperlihatkan permulaan dan akhir

dekomposisi austenite pada temperatur tertentu dengan waktu sebagai variabel.

Gambar 2.5. Diagram TTT (Time Temperature Transformation)

Sebagai ilustrasi, baja karbon yang telah diaustenisasi pada temperatur

800°C, kemudian didinginkan dan ditahan konstan pada temperatur 600°C,

austenite akan mulai terdekomposisi setelah mencapai waktu di titik 2 dan akan

berakhir setelah mencapai titik 3. Produk dekomposisi pada temperatur ini adalah

perlit. Jika temperatur diturunkan dengan cepat dari 800°C hingga menjadi 450°C,

austenite akan mulai terdekomposisi ketika mencapai waktu di titik 4 dan berakhir

setelah mencapai titik 5. Pada temperatur ini austenite akan terdekomposisi

menjadi struktur bainit.

Ketika baja pada temperatur austenite didinginkan dengan cepat tanpa

menyentuh hidung kurva, maka austenite akan mulai tertransformasi ketika

melewati garis Ms. Garis yang menunjukkan temperatur terjadinya awal

perubahan austenite menjadi martensit. Pembentukan martensit terus terjadi

sampai melewati temperatur kira-kira 79°C. Dalam kenyataannya proses-proses

perlakuan panas logam dilakukan dengan laju pendinginan yang kontinyu. Oleh

kecepatan transformasi awal dan akhir. 

3.0. Pengujian Sifat Mekanik

Untuk mengetahui sifat-sifat mekanik suatu bahan, tentu kita harus

mengadakan pengujian terhadap bahan tersebut. Dalam penelitian ini akan

dilakukan pengujian kekerasan dan pengujian struktur mikro.

1. Pengujian Kekerasan

Pengujian kekerasan adalah untuk mengetahui bahan terhadap

deformasi plastis atau perubahan bentuk yang tetap. Kekerasan satu

material sangat tergantung dari proses perlakuan yang diberikan terhadap

material itu sendiri. Dalam pengujian kekerasan material yang akan diuji

dikenakan beban, di mana pemberian beban yang dimaksud tergantung

mesin uji yang akan digunakan. Beban tersebut dapat berupa penekanan

dan goresan atau gesekan. Pada umumnya untuk pengujian kekerasan

logam maupun paduan, sering digunakan metode penekanan. Pada

pengujian kekerasan saya menggunakan mesin Rockwell Hardness Tester

model HR – 150 A.

Prosedur pengujian kekerasan :

1. Siapkan benda uji dalam keadaan baik (permukaan benda uji harus rata).

2. Pemilihan beban.

3. Atur untuk titik penekanan pada benda uji sebanyak lima titik.

4. Berikan beban minor pada benda uji dengan melihat jarum kecil yang

tepat menunjukkan sebuah titik merah pada indikator.

5. Set posisi dimana jarum besar menunjukkan tepat pada angka nol.

6. Berikan beban mayor pada benda uji dan tunggu sampai jarum besar

tidak bergerak lagi (± 10 detik).

7. Lepaskan beban mayor dengan cepat dan baca angka kekerasan yang

ditunjukkan pada indikator.

Ada beberapa cara untuk mengukur kekerasan suatu material

dengan metode penekanan yaitu :

a. Cara Brinel

Cara ini dimana material ditekan dengan menggunakan bola

baja. Dengan demikian diperoleh suatu permukaan bekas penekanan

untuk menghitung besar nilai kekerasan dari material tersebut. Cara

brinell hanya dapat dipakai untuk kekerasan kurang dari 400 kg/mm2.

b. Cara Rockwell

Untuk pengujian kekerasan dengan pengujian Rockwell,

dikarenakan dengan metode pengujian ini dapat diperoleh nilai

kekerasan secara cepat (dibanding dengan metode yang lainnya) dan

akurat. Indentor yang dipakai dapat diganti sesuai dengan kebutuhan

pengujian, dimana pembacaan angka pada alat ukur menunjukkan

warna hitam untuk inventor kerucut dan warna merah untuk indikator

bola baja. Pada penelitian ini saya menggunakan Rockwell C dengan

beban 150 kg.

c. Cara Vickers

Sebagai penekanan yang dipakai diamond piramid dengan sudut

puncak 136°, lekukan diukur dengan mikroskop dan tabel khusus

diketahui besarnya angka kekerasan. Alat ini dapat dipakai untuk

mengukur benda lunak dan keras.

Gambar 2.6. Macam – macam media pengujian kekerasan

2. Pengamatan Struktur Mikro (Metallografi)

Tujuan dari metallografi ini adalah untuk melihat bentuk struktur

mikro pada spesimen uji yang belum dan sudah mengalami perlakuan

panas. Prosedur metallografi antara lain :

a. Pengamplasan dan pemolesan

Pengamplasan spesimen dimulai dari amplas yang kasar

Sampai yang halus dari nomor 120, 240, 360, 400, 600, 800, 1000,

1200, dan 1500 dengan menggunakan mesin Metkon Gripo 1V

(Grinder - Polisher). Selama pengamplasan yang dilakukan harus

selalu dialiri air untuk menghilangkan geram-geram yang terjadi

serta untuk mencegah panas yang berlebihan yang akan

mempengaruhi struktur mikro yang diperoleh. Setelah

pengamplasan selesai dan tidak lecet lagi pada permukaan

spesimen, dilanjutkan dengan proses pemolesan dengan

menggunakan Autosol dan kain beludru sampai permukaan

spesimen mengkilap, selanjutnya siap dietsa.

b. Pengetsaan

Setelah spesimen selesai dipoles lalu dilakukan pengetsaan.

Larutan yang digunakan adalah Nital 3 % yang terdiri dari

pengenceran 3 ml asam nitrat dengan 97 ml Alkohol 96 %.

Spesimen yang siap dietsa, dicelupkan di dalam larutan tersebut

selama 8 detik, lalu dicuci bersih di dalam air, kemudian dibilas

dengan alkohol 70 %, selanjutnya dikeringkan dengan drayer.

c. Pemotretan

Pemotretan dapat dilakukan setelah benda uji siap di etsa,

pada pengamatan metalografi ini saya melakukan pemotretan

dengan mikroskop optic pada pembesaran 400x.

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Metode Penelitian

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental,

yang dimulai dengan studi literatur, analisa data serta pembahasan, hasil

pengujian, dan menarik kesimpulan. Untuk menentukan persiapan dalam proses

pengujian, hal-hal yang perlu dipahami adalah jenis pahat, material benda kerja,

dan peralatan pengujian. Untuk mengetahui pengaruh proses perlakuan

pemanasan hardening dan tempering terhadap sifat mekanik mata pahat beton

diperlukan penelitian.

Prosedur penelitian yang akan dilakukan antara lain :

1. Persiapan bahan dan alat

2. Pengujian

3. Tempat yang akan dilakukan penelitian

4. Penelitian

5. Hasil penelitian

3.2. Waktu Penelitian

Waktu penelitian adalah jadwal penelitian yang terlaksana, bulan

September 2014.

3.3. Tempat Penelitian

Tempat penelitian yang akan dilakukan di Laboratorium Metalurgi Jurusan

Teknik Mesin Universitas Tridinanti Palembang.

3.4. Pengujian

Pengujian kekerasan dan struktur mikro pada mata pahat beton saat

sebelum dan sesudah perlakuan panas hardening dan tempering. Dan media

quenchingnya adalah air. Proses pengujian tentang pahat mata pahat beton

dilaksanakan di Laboratorium Metalurgi Program Studi Teknik Mesin Universitas

Tridinanti Palembang.

3.5. Alat Dan Bahan

Peralatan-peralatan yang digunakan dalam penelitian dan pengujian yaitu :

1. Baja Karbon Menengah HQ 760 sebanyak 5 buah mata pahat dan 1 buah

gagang pahat.

Gambar 3.1. Mata pahat

Gambar 3.2. Gagang pahat

2. Furnace

Gambar 3.3. Furnace

3. Ember dan air

4. Kawat gantung untuk menggantungkan baja hasil temper yang didinginkan

dengan media udara

Gambar 3.4. Kawat Gantung

5. Kawat ikat

6. Bermacam-macam perkakas penjepit

Gambar 3.5. Perkakas penjepit

7. Stopwatch

8. Amplas, kain beludru, tisu, dan autosol

9. Mesin polesh

Gambar 3.6. Mesin Polesh

10. Gelas ukur, nital, dan alkohol

11. Mesin Rockwell

Gambar 3.7. Mesin Rockwell

12. Mikroskop

Gambar 3.8. Mikroskop

13. Kamera digital

3.6. Pengambilan Data

Proses pengambilan data dilakukan sesuai dengan prosedur penelitian

yang terlampir, maka pengambilan data dilakukan :

1. Menentukan benda kerja yang akan diteliti.

2. Mempersiapkan beberapa buah potongan pahat beton dari baja karbon

menengah (HQ 760) yang dibutuhkan dalam pengujian.

3. Mempersiapkan media pendingin, seperti air dan tempat gantungan (udara)

4. Mempersiapkan tungku pemanas, alat uji kekerasan, mikroskop, dan

lainnya.

5. Perlakuan panas hardening, quenching (air), dan tempering di

Laboratorium Metalurgi Program Studi Teknik Mesin Universitas

Tridinanti Palembang.

6. Menguji kekerasan dan uji struktur mikro pada baja tanpa perlakuan panas

dan yang diberi perlakuan panas hardening dan tempering.

7. Hasil pengujian kekerasan dan uji struktur mikro.

3.7. Diagram Alir

Gambar 3.9. Diagram alir penelitian

Baja HQ 760

∅ = 19 mm dan panjang 20 cm

Produksi pahat beton dari pandai besi di Cinde

4 spesimen di simulasi perlakuan panas hardening dan tempering

Uji kekerasan

Pembahasan

1 buah mata pahat tanpa di simulasi perlakuan panas dan 1

buah gagang pahat tanpa di simulasi perlakuan panas

Hardening, T = 850°Cwaktu 15 menit

Pendingin dengan media air

Tempering, T = 600°C

waktu 30 menit

Tempering, T = 575°C

waktu 30 menit

Tempering, T = 625°C

waktu 30 menit

Uji struktur mikro

kesimpulan

Uji kekerasan Uji struktur mikro

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Penelitian

1. Pembuatan Spesimen Atau Benda Uji

Baja HQ 760 (Baja karbon sedang) yang telah ditempa menjadi

pahat menghasilkan bahan uji yang siap untuk diuji kekerasan dan struktur

mikronya. Spesimen awal yaitu berupa pahat dengan ukuran P = 200 mm

dan Ø = 19 mm. Spesimen uji yaitu berupa pahat yang sudah jadi

dipotong-potong dibagian mata pahatnya dengan ukuran P = 23 mm, L1 =

8 mm, L2 = 9 mm, dan T = 8 mm, dan di bagian gagangnya dengan ukuran

T = 30 mm dan Ø = 19 mm. Berikut penulis menggambarkan hasil bahan

uji yang telah ditempa.

Gambar 4.1. Pahat beton produksi pandai besi

Gambar 4.2. Sketsa mata pahat yang diuji kekerasannya

Ø = 19 mm

• • • • •

T = 30

Gambar 4.3. Sketsa gagang pahat yang diuji kekerasannya

2. Data Hasil Pengujian Kekerasan

Pengujian kekerasan dilakukan dengan metode Rockwell-C (RC).

Dari 7 buah spesimen masing-masing pengujian kekerasan dilakukan

sebanyak 5 titik, hasilnya dirata-ratakan.

Hasilnya dapat dilihat pada tabel di bawah ini :

Tabel 4.1. Hasil pengujian kekerasan

Deskripsi SpesimenNilai kekerasan (HRC) Rata-rata

(HRC)Titik 1

Titik 2

Titik 3

Titik 4

Titik 5

Mata pahat produk pandai besi

1 18,4 28,4 31,4 23,4 20,4 24,4

Gagang pahat produk pandai besi

1 25,4 23,4 20,4 19,4 27,4 23,2

Hardening 850°C 1 43,4 61,4 56,4 60,4 50,4 54,4

Temper 575°C 1 43,4 37,4 39,4 38,4 42,4 40,2

Temper 600°C 1 41,4 30,4 33,4 38,4 34,4 35,6

Temper 625°C 1 46,6 39,4 37,4 43,4 37,4 40,8

Sumber : Lab. Metalurgi Teknik Mesin Universitas Tridinanti Palembang

Gambar 4.4. Grafik angka kekerasan rata – rata vs temperatur

Mata pahat produk p

andai besi

Gagang pahat produk p

andai besi

Hardening 850°C

Tempering 575°C

Tempering 600°C

Tempering 625°C

0102030405060

24.4 23.2

54.4

40.2 35.640.8

Temperatur

Kek

eras

an (H

RC

)

Berdasarkan data nilai kekerasan di atas, pada temperatur

hardening nilai kekerasannya dua kali lipat dari kekerasan benda awal

yang tanpa pemanasan. Hal ini disebabkan oleh titik beku media pendingin

(air) yang mempengaruhi kecepatan proses pendinginan spesimen,

sehingga atom-atom karbon tidak sempat berdifusi keluar. Akibat

pendinginan secara cepat ini, terbentuk struktur martensit yang kuat dan

getas.

Pada pemanasan temperatur tempering, nilai kekerasannya

bervariasi. Tempering media pedinginannya (udara) sehingga terjadi

pendinginan yang lambat dan atom-atom karbon sempat berdifusi keluar.

Hasil pemanasan tempering yaitu strukturnya kuat dan ulet. Dan untuk

nilai kekerasan spesimen tanpa perlakuan panas dengan perlakuan panas

nampak signifikan peningkatannya.

3. Data Hasil Pengujian Struktur Mikro

Hasil pengujian struktur mikro ini yaitu pada posisi permukaan

dengan temperatur yang berbeda-beda. Pada temperatur benda awal atau

tanpa perlakuan panas (mata pahat dan gagangnya), Hardening 850°C,

Temper 575°C, Temper 600°C, dan Temper 625°C. Masing-masing 1

(satu) buah spesimen untuk posisi permukaan. Untuk struktur mikronya

dapat dilihat dalam bentuk gambar hasil pemotretan dengan pembesaran

400x, seperti pada gambar berikut ini:

3 % Nital 400 X

Gambar 4.5. Mata pahat produk pandai besi

3 % Nital 400 X

Gambar 4.6. Gagang pahat produk pandai besi

FerritPerlit

Perlit Ferrit

3 % Nital 400 X

Gambar 4.7. Hardening 850°C ditahan di furnace selama 15 menit dan

didinginkan dengan media air.

3 % Nital 400 X

Gambar 4.8. Tempering 575°C ditahan di furnace selama 30 menit dan

didinginkan pada media udara.

Martensit

Martensit

3 % Nital 400 X

Gambar 4.9. Tempering 600°C ditahan di furnace selama 30 menit dan

didinginkan pada media udara.

3 % Nital 400 X

Gambar 5.0. Tempering 625°C ditahan di furnace selama 30 menit dan

didinginkan pada media udara.

Martensit

Martensit

4.2. Pembahasan

Dari analisa uji kekerasan pada benda uji didapat angka kekerasan :

1. Pada benda uji atau benda awal (mata pahat) produk pandai besi

terlihat angka kekerasan rata - ratanya 24,4 HRC.

2. Pada benda uji atau benda awal (gagang pahat) produk pandai besi

terlihat angka kekerasan rata - ratanya 23,2 HRC.

3. Pada benda uji yang mengalami proses pendinginan air dengan

temperatur 850°C terlihat angka kekerasan rata - ratanya 54,4 HRC.

Dari data tersebut bahwa tingkat kekerasan rata - ratanya terhadap

benda awal sudah meningkat.

4. Pada benda uji yang mengalami proses pendinginan udara dengan

temperatur 575°C terlihat angka kekerasan rata - ratanya 40,2 HRC.

Dari data tersebut bahwa tingkat kekerasan rata - ratanya terhadap

benda uji dengan temperatur hardening sudah menurun.

5. Pada benda uji yang mengalami proses pendinginan udara dengan

temperatur 600°C terlihat angka kekerasan rata - ratanya 35,6 HRC.

Dari data tersebut bahwa tingkat kekerasan rata - ratanya terhadap

benda uji dengan temperatur hardening sudah menurun.

6. Pada benda uji yang mengalami proses pendinginan udara dengan

temperatur 625°C terlihat angka kekerasan rata – ratanya 40,8 HRC.

Dari data tersebut bahwa tingkat kekerasan rata - ratanya terhadap

benda uji dengan temperatur hardening sudah menurun.

Dari hasil data diatas dapat terlihat jelas perbedaan tingkat kekerasan

benda uji sebelum dan sesudah dilakukan perlakuan panas hardening dan

tempering. Benda awal yang dihardening mengalami peningkatan angka

kekerasannya. Kemudian benda awal yang sudah dihardening lalu ditempering

mengalami penurunan angka kekerasannya. Benda awal dari pandai besi memiliki

tingkat kekerasan lebih rendah dibandingkan dengan temperatur yang kita atur.

4.5. Analisa Struktur Mikro

Pada Benda Uji Tanpa Perlakuan maupun benda uji yang mengalami

perlakuan panas pada pada waktu dan suhu tertentu, kemudian didinginkan dalam

media air untuk hardening dan media udara untuk tempering akan menunjukkan

pada hasil yang berbeda – beda. Perbedaan tersebut dapat dilihat pada angka

kekerasan maupun pada pengamatan struktur mikronya.

Pada benda uji awal (tanpa perlakuan panas), lebih dominan butir – butir

kasar. Struktur yang terbentuk adalah ferrit dan perlit. Ferrit yang berwarna terang

memiliki sifat lunak dan liat, sedangkan perlit yang berwarna gelap memiliki sifat

ulet dan tahan aus.

Pada benda uji yang mengalami pemanasan pada temperatur 850°C yang

ditahan selama 15 menit, kemudian didinginkan dengan media air dan struktur

mikro yang terbentuk adalah martensit. Kelihatan butiran semakin halus dan

semakin keras dan getas.

Pada benda uji yang mengalami pemanasan pada temperatur 850°C yang

ditahan selama 15 menit kemudian di dinginkan dengan media air, selanjutnya

dilakukan proses temper 575°C yang ditahan selama 30 menit, kemudian

didinginkan dengan media udara dan struktur mikro yang terbentuk adalah

martensite temper yaitu ferit dan sementit, terlihat martensite (yang berbentuk

jarum-jarum hasil dari proses hardening) berkurang maka kekerasan material

menurun (sehingga sifat getasnya berkurang) dan keuletan material bertambah.

Pada benda uji yang mengalami pemanasan pada temperatur hardening

850°C yang ditahan selama 15 menit kemudian di dinginkan dengan media air,

selanjutnya dilakukan proses temper 600°C yang ditahan selama 30 menit,

kemudian didinginkan dengan media udara dan struktur mikro yang terbentuk

adalah martensite temper yaitu ferit dan sementit, terlihat martensite (yang

berbentuk jarum-jarum hasil dari proses hardening) berkurang maka kekerasan

material menurun (sehingga sifat getasnya berkurang) dan keuletan material

bertambah.

Pada benda uji yang mengalami pemanasan pada temperatur hardening

850°C yang ditahan selama 15 menit kemudian di dinginkan dengan media air,

selanjutnya dilakukan proses temper 625°C yang ditahan selama 30 menit,

kemudian didinginkan dengan media udara dan struktur mikro yang terbentuk

adalah martensite temper yaitu ferit dan sementit, terlihat martensite (yang

berbentuk jarum-jarum hasil dari proses hardening) berkurang maka kekerasan

material menurun (sehingga sifat getasnya berkurang) dan keuletan material

bertambah.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil penelitian masing-masing benda uji (spesimen) yang mengalami

perlakuan panas maupun yang tidak mengalami perlakuan panas dapat

disimpulkan sebagai berikut :

1. Perbedaan nilai kekerasan pada benda awal yaitu mata pahat dengan

gagang pahat dikarenakan sebelum menjadi mata pahat, bagian baja yang

akan ditempa menjadi mata pahat mendapatkan temperatur yang lebih

tinggi di dalam tungku pembakaran dibandingkan dengan gagang pahat,

selain itu mata pahat juga mengalami proses tempa.

2. Pada perlakuan panas hardening, nilai kekerasan rata – ratanya dua kali

lipat dari benda awal tanpa perlakuan panas. Benda awal (mata pahat

kekerasannya 24,4 HRC, gagang pahat kekerasannya 23,3 HRC, dan

hardening kekerasannya 54,4 HRC).

3. Pada perlakuan panas tempering, nilai kekerasannya telah turun dan

semakin tinggi temperatur pada temper maka akan terjadi bervariasi nilai

kekerasan spesimen.

4. Dari proses pemanasan hardening lalu tempering, diperoleh nilai

kekerasan tertinggi yaitu pada temperatur temper 625°C dengan nilai

kekerasan rata – ratanya 40,8 HRC.

5. Dari proses pemanasan hardening lalu tempering, diperoleh nilai

kekerasan yang dikehendaki (nilai kekerasannya mendekati nilai kekerasan

mata pahat dari produk pandai besi) yaitu pada temperatur temper 600°C

dengan nilai kekerasan rata – ratanya 35,6 HRC. Sehingga didapatkan

kekerasan dan keuletan material yang diinginkan. Struktur yang terbentuk

yaitu ferit dan sementit.

5.2. Saran

Untuk meningkatkan nilai kekerasan (kualitas) pahat beton pada baja HQ

760, disarankan melakukan proses perlakuan panas hardening menggunakan suhu

850°C dengan media pendingin air dan tempering pada suhu 600°C dengan

media udara, karena didapatkan kekerasan yang mendekati nilai kekerasan mata

pahat beton dari produk pandai besi dan juga didapatkan keuletan material.

DAFTAR PUSTAKA

Suratman, Rochim. 1994. Panduan Proses Perlakuan Panas. Bandung: Lembaga Penelitian Institut Teknologi Bandung.

Amanto, H dan Daryanto. 1999. Ilmu Bahan. Jakarta: Bumi Aksara.

Suherman, Wahid. 1992. Perlakuan Panas. Surabaya: ITS Pres.

Schonmentz, Gruber. 1985. Pengetahuan Bahan Dalam Pengerjaan Logam. Bandung: Akasara.

http://boo-cah.blogspot.com/2013/09/pengujian-struktur-mikro.html, Diakses Tanggal 20 Januari 2015.

http://lihatsajaapayangada.blogspot.com/2012/04/ilmu-bahan.html, Diakses Tanggal 23 Januari 2015.

http://ardra.biz/sain-teknologi/metalurgi/besi-baja-iron-steel/diagram-time-transformation-temperature-ttt-diagram/, Diakses Tanggal 28 Januari 2015.

http://www.slideshare.net/andrinofa/material-teknik-uji-kekerasan-43393753, Diakses Tanggal 3 Maret 2015.