LAPORAN PRAKTIKUM HEAT TREATMENT

Disusun Oleh:Nama: 1.Gagat Radityo Baskoro 2. Handy Putra Pradana 3. Hariansyah 4. Heri Alfrianto

Kelas: 5G Produksi

POLITEKNIK NEGERI JAKARTATEKNIK MESIN2015

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latarbelakang Pengujian kekerasan suatu bahan sangatlah penting adanya,ini dimaksudkan untuk mengetahui seberapa kuat bahan tersebut menopang suatu beban tertentu. Maka dari itu dilakukanlah suatu pengujian terhadap bahan tersebut,seberapa keras bahan dapat digunakan dalam suatu konstruksi .Untuk mengetahui seberapa kuat bahan tersebut tahan terhadap pukulan maupun gaya gesekan.Namun sifat fisik maupun mekanik dari logam tidaklah dengan mudah ditemukan. Oleh karena itu, perlu idberikan terlebih dahulu suatu perlakuan khusus, sehingga dapat menghasilkan suatu logam yang sesuai dengan yang diinginkan.Perlakuan yang diberikan logam antara lain adalah perlakuan panas atau Heat Treatment, yang merupakan suatu proses perlakuan terhadap logam yang diinginkan cara memberikan pemanasan dan kemudian dilakukan pendinginan dengan media pendinginan tertentu, sehingga sifat fisiknya dapat diubah sesuai dengan yang diinginkan.

1.2 Tujuan percobaan1. Dapat menentukan kekerasan suatu logam.2. Dapat menggunakan alat ukur kekerasan dengan benar.3. Dapat mengetahui bahan dan peralatan yang digunakan4. Mahasiswa dapatvmengetahui jenis-jenis prose Heat Treatment.5. Mahasiswa dapat mengetahui seberapa keeras bahan yang telah diujikan, setelah melakukan pengujian Heat treatment.

1.3 Batasan MasalahRuang lingkup dari pengujian kekerasan ini yaitu hanya mengetahui prosedur pegujian serta nilai kekerasan suatu logam. Adapun batasan masalahnya adalah material uji yaitu baja ST 37, ST45, ST60, ST80 dan Amutit. Kemudian baja yang belum/sudah mengalami proses treatment diuji dengan uji kekerasan rockwell dengan indentor intan dan indentor bola.

1.4 Manfaat pengujian1. Bagi Praktikana. Dapat mengetahui dampak pada pemanasan yang dilakukan terhadap benda ujib. Dapat meliahat perbedaan setiap pendinginan yang berbeda pada benda uji.c. Dapat mengoperasikan alat uji kekerasan 2. Bagi Industria. Dengan perlakuan Heat Treatment dapat diketahui kekerasan dan kelunakan suatu bahan.

BAB IIDASAR TEORIMakna nilai kekerasan suatu material berbeda untuk kelompok bidang ilmu yang berbeda. Bagi insinyur metalurgi nilai kekerasan adalah ketahanan material terhadap penetrasi sementara untuk para insinyur disain nilai tersebut adalah ukuran dari tegangan alir, untuk insinyur lubrikasi kekerasan berarti ketahanan terhadap mekanisme keausan, untuk para insinyur mineralogi nilai itu adalah ketahanan terhadap goresan, dan untuk para mekanik workshop lebih bermakna kepada ketahanan material terhadap pemotongan dari alat potong.Begitu banyak konsep kekerasan material yang dipahami oleh kelompok ilmu, walaupun demikian konsep-konsep tersebut dapat dihubungkan pada satu mekanisme yaitu tegangan alir plastis dari material yang diuji.Setiap material yang akan digunakan, maka sebelumnya perlu dilakukan pengujian/pengetesan material/logam, meliputi :1. Uji tarik material.2. Uji kekerasan material.3. Uji metalografi, dan lain-lain.Setiap material sebelum digunakan perlu dilakukan pengujian material/logam seperti di atas, dengan maksud dan tujuan yang pada umumnya adalah untuk mengetahui sifat-sifat utama dari material/logam tersebut, baik dari segi kekuatannya, ketahanan maupun sifat-sifat yang lain terhadap suatu beban yang akan diberikan.Dari uraian singkat di atas maka kekerasan suatu material dapat didefinisikan sebagai ketahanan material tersebut terhadap gaya penekanan dari material lain yang lebih keras. Penekanan tersebut dapat berupa mekanisme penggoresan (scratching), pantulan ataupun indentasi dari material keras terhadap suatu permukaan benda uji. Berdasarkan mekanisme penekanan tersebut, dikenal 3 metode uji kekerasan.1. Metode goresMetode ini tidak banyak lagi digunakan dalam dunia metalurgi dan material lanjut, tetapi masih sering dipakai dalam dunia mineralogi. Metode ini dikenalkan oleh Friedrich Mohs yang membagi kekerasan material di dunia ini berdasarkan skala (yang kemudian dikenal sebagai skala Mohs). Skala ini bervariasi dari nilai 1 untuk kekerasan yang paling rendah, sebagaimana dimiliki oleh material talk, hingga skala 10 sebagai nilai kekerasan tertinggi, sebagaimana dimiliki oleh intan. Dalam skala Mohs urutan nilai kekerasan material di dunia ini diwakili oleh:Talc, Orthoclase Gipsum, Quartz, Calcite, Topaz, Fluorite, Corundum, Apatite, Diamond (intan)Prinsip pengujian: bila suatu mineral mampu digores oleh Orthoclase (no. 6) tetapi tidak mampu digores oleh Apatite (no. 5), maka kekerasan mineral tersebut berada antara 5 dan 6. Berdasarkan hal ini, jelas terlihat bahwa metode ini memiliki kekurangan utama berupa ketidak akuratan nilai kekerasan suatu material. Bila kekerasan mineral-mineral diuji dengan metode lain, ditemukan bahwa nilai-nilainya berkisar antara 1-9 saja, sedangkan nilai 9-10 memiliki rentang yang besar.

2. Metode elastik/pantul (rebound)Dengan metode ini, kekerasan suatu material ditentukan oleh alat Scleroscope yang mengukur tinggi pantulan suatu pemukul (hammer) dengan berat tertentu yang dijatuhkan dari suatu ketinggian terhadap permukaan benda uji. Tinggi pantulan (rebound) yang dihasilkan mewakili kekerasan benda uji. Semakin tinggi pantulan tersebut, yang ditunjukkan oleh dial pada alat pengukur, maka kekerasan benda uji dinilai semakin tinggi.

3. Metode IndentasiTipe pengetesan kekerasan material/logam ini adalah dengan mengukur tahanan plastis dari permukaan suatu material komponen konstruksi mesin dengan speciment standar terhadap penetrator. Adapun beberapa bentuk penetrator atau cara pegetesan ketahanan permukaan yang dikenal adalah :a. Ball indentation test [ Brinel]b. Pyramida indentation [Vickers]c. Cone indentation test [Rockwell]d. Uji kekerasan MikroBerikut penjelasannya :

a. Metode BrinellPengujian kekerasan dengan metode Brinnel bertujuan untuk menentukan kekerasan suatu material dalam bentuk daya tahan material terhadap bola baja (identor) yang ditekankan pada permukaan material uji tersebut (speciment). Idealnya, pengujian Brinnel diperuntukan bagi material yang memiliki kekerasan Brinnel sampai 400 HB, jika lebih dati nilai tersebut maka disarankan menggunakan metode pengujian Rockwell ataupun Vickers. Angka Kekerasan Brinnel (HB) didefinisikan sebagai hasil bagi (Koefisien) dari beban uji (F) dalam Newton yang dikalikan dengan angka faktor 0,102 dan luas permukaan bekas luka tekan (injakan) bola baja (A) dalam milimeter persegi. Identor (Bola baja) biasanya telah dikeraskan dan diplating ataupun terbuat dari bahan Karbida Tungsten. Jika diameter Identor 10 mm maka beban yang digunakan (pada mesin uji) adalah 3000 N sedang jika diameter Identornya 5 mm maka beban yang digunakan (pada mesin uji) adalah 750 N.Diameter bola dengan gaya yang di berikan mempunyai ketentuan, yaitu: Jika diameter bola terlalu besar dan gaya yang di berikan terlalu kecil maka akan mengakibat kan bekas lekukan yang terjadi akan terlalu kecil dan mengakibat kan sukar diukur sehingga memberikan informasi yang salah. Jika diameter bola terlalu kecil dan gaya yang di berikan terlalu besar makan dapat mengakibat kan diameter bola pada benda yang di uji besar (amblas nya bola)sehingga mengakibat kan harga kekerasan nya menjadi salah.Pengujian kekerasan pada brinneel ini biasa disebut BHN(brinnel hardness number). Pada pengujian brinnel akan dipengaruhi oleh beberapa factor berikut:1. Kehalusan permukaan.2. Letak benda uji pada identor.3. Adanya pengotor pada permukaan.Dalam Praktiknya, pengujian Brinnel biasa dinyatakan dalam (contoh ) : HB 5 / 750 / 15 hal ini berarti bahwa kekerasan Brinell hasil pengujian dengan bola baja (Identor) berdiameter 5 mm, beban Uji adalah sebesar 750 N per 0,102 dan lama pengujian 15 detik. Mengenai lama pengujian itu tergantung pada material yang akan diuji. Untuk semua jenis baja lama pengujian adalah 15 detik sedang untuk material bukan besi lama pengujian adalah 30 detik.

b. Metode VickersVickers adalah hampir sama dengan uji kekerasan Brinell hanya saja dapat mengukur sekitar 400 VHN. Pengujian kekerasan dengan metode Vickers bertujuan menentukan kekerasan suatu material dalam bentuk daya tahan material terhadap intan berbentuk piramida dengan sudut puncak 136.Derajat yang ditekankan pada permukaan material uji tersebut. Angka kekerasan Vickers (HV) didefinisikan sebagai hasil bagi (koefisien) dari beban uji (F) dalam Newton yang dikalikan dengan angka faktor 0,102 dan luas permukaan bekas luka tekan (injakan) bola baja (A) dalam milimeter persegi.Secara matematis dan setelah disederhanakan, HV sama dengan 1,854 dikalikan beban uji (F) dibagi dengan diagonal intan yang dikuadratkan. Beban uji (F) yang biasa dipakai adalah 5 N per 0,102; 10 N per 0,102; 30 N per 0,102N dan 50 per 0,102 N. Dalam Praktiknya, pengujian Vickers biasa dinyatakan dalam (contoh ) : HV 30 hal ini berarti bahwa kekerasan Vickers hasil pengujian dengan beban uji (F) sebesar 30 N per 0,102 dan lama pembebanan 15 detik. Contoh lain misalnya HV 30 / 30 hal ini berarti bahwa kekerasan Vickers hasil pengujian dengan beban uji (F) sebesar 30 N per 0,102 dan lama pembebanan 30 detik.

c. RockwellRockwell merupakan metode yang paling umum digunakan karena simple dan tidak menghendaki keahlian khusus. Digunakan kombinasi variasi indenter dan beban untuk bahan metal dan campuran mulai dari bahan lunak sampai keras.Indenter :- bola baja keras berukuran 1/16 , 1/8 , 1/4 , 1/2 inci (1,588; 3,175; 6,350; 12,70 mm)- intan kerucutHardness number (nomor kekerasan) ditentukan oleh perbedaan kedalaman penetrsi indenter, dengan cara memberi beban minor diikuti beban major yang lebih besar.Berdasarkan besar beban minor dan major, uji kekerasan rockwell dibedakan atas 2 :a) rockwellb) rockwell superficial untuk bahan tipis

Uji kekerasan rockwell :- beban minor : 10 kg- beban major : 60, 100, 150 kg

Uji kekerasan rockwell superficial :- beban minor : 3 kg- beban major : 15, 30, 45 [kg]Skala kekerasan :

SIMBOLINDENTERBEBAN MAJOR (KG)

AIntan60

BBola 1/16 inch100

CIntan150

DIntan100

EBola 1/8 inch100

FBola 1/16 inch60

GBola 1/16 inch150

HBola 1/8inch60

KBola 1/8 inch150

Skala yang umum dipakai dalam pengujian Rockwell adalah :a. HRa(Untuk material yang sangat keras)b. HRb (Untuk material yang lunak). Identor berupa bola baja dengan diameter 1/16 Inchi dan beban uji 100 Kgf.c. HRc (Untuk material dengan kekerasan sedang). Identor berupa Kerucut intan dengan sudut puncak 120 derajat dan beban uji sebesar 150 kgf.Pengujian kekerasan dengan metode Rockwell bertujuan menentukan kekerasan suatu material dalam bentuk daya tahan material terhadap benda uji (speciment) yang berupa bola baja ataupun kerucut intan yang ditekankan pada permukaan material uji tersebut.

d. Uji kekerasan mikroPada pengujian ini identor nya menggunakan intan kasar yang di bentuk menjadi piramida. Bentuk lekukan intan tersebut adalah perbandingan diagonal panjang dan pendek dengan skala 7:1. Pengujian ini untuk menguji suatu material adalah dengan menggunakan beban statis. Bentuk idento yang khusus berupa knoop meberikan kemungkinan membuat kekuatan yang lebih rapat di bandingkan dengan lekukan Vickers. Hal ini sangat berguna khususnya bila mengukur kekerasan lapisan tipisatau emngukur kekerasan bahan getas dimana kecenderungan menjadi patah sebanding dengan volume bahan yang ditegangkan.Hardenability adalah sifat yang menentukan dalamnya daerah logam yang dapat dikeraskan. Pendinginan yang terlalu cepat dapat dihindarkan karena dapat menyebabkan permukaan logam (baja) retak..Kekerasan didefinisikan sebagai ketahanan sebuah benda (benda kerja) terhadap penetrasi/daya tembus dari bahan lain yang kebih keras penetrator). Kekerasan meru-pakan suatu sifat dari bahan yang sebagian besar dipengaruhi oleh un-sur-unsur paduannya dan kekerasan suatu bahan tersebut dapat berubah bila dikerjakan dengan cold worked seperti pengerolan, penarikan, pemakanan dan lain-lain serta kekerasan dapat dicapai sesuai kebutuhan dengan perlakuan panas.Faktor-faktor yang mempengaruhi hasil kekerasan dalam perlakuan panas antara lain; Komposisi kimia, Langkah Perlakuan Panas, airan Pendinginan, Temperatur Pemanasan, dan lain-lain Proses hardening cukup banyak dipakai di Industri logam atau bengkel-bengkel logam lainnya.Alat-alat permesinan atau komponen mesin banyak yang harus dikeraskan supaya tahan terhadap tusukan atau tekanan dan gesekan dari logam lain, misalnya roda gigi, poros-poros dan lain-lain yang banyak dipakai pada benda bergerak. Dalam kegiatan produksi, waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan suatu produksi adalah merupakan masalah yang sangat sering dipertimbangkan dalam Industri dan selalu dicari upaya-upaya untuk mengoptimalkannya. Pengoptimalan ini dilakukan mengingat bahwa waktu (lamanya) menyelesaikan suatu produk adalah berpengaruh besar terhadap biaya produksi.Hardening dilakukan untuk memperoleh sifat tahan aus yang tinggi, kekuatan dan fatigue limit/ strength yang lebih baik. Kekerasan yang dapat dicapai tergantung pada kadar karbon dalam baja dan kekerasan yang terjadi akan tergantung pada temperatur pemanasan (temperatur autenitising), holding time dan laju pendinginan yang dilakukan serta seberapa tebal bagian penampang yang menjadi keras banyak tergantung pada hardenability.

Langkah-langkah proses hardening adalah sebagai berikut :1. melakukan pemanasan (heating) untuk baja karbon tinggi 200-300 diatas Ac-1 pada diagram Fe-Fe3C, misalnya pemanasan sampai suhu 9200, tujuanya adalah untuk mendapatkan struktur Austenite, yang salah sifat Austenite adalah tidak stabil pada suhu di bawah .Ac-1,sehingga dapat ditentukan struktur yang diinginkan. Dibawah ini diagram Fe-Fe3C dibawah ini :2. Penahanan suhu (holding), Holding time dilakukan untuk mendapatkan kekerasan maksimum dari suatu bahan pada proses hardening dengan menahan pada temperatur pengerasan untuk memperoleh pemanasan yang homogen sehingga struktur austenitnya homogen atau terjadi kelarutan karbida ke dalam austenit dan diffusi karbon dan unsur paduannya. Pedoman untuk menentukan holding time dari berbagai jenis baja:a. Baja Konstruksi dari Baja Karbon dan Baja Paduan Rendah Yang mengandung karbida yang mudah larut, diperlukan holding time yang singkat, 5 15 menit setelah mencapai temperatur pemanasannya dianggap sudah memadai.b. Baja Konstruksi dari Baja Paduan Menengah Dianjurkan menggunakan holding time 15 -25 menit, tidak tergantung ukuran benda kerja.c. Low Alloy Tool Steel Memerlukan holding time yang tepat, agar kekerasan yang diinginkan dapat tercapai. Dianjurkan menggunakan 0,5 menit per milimeter tebal benda, atau 10 sampai 30 menit.d. High Alloy Chrome Steel Membutuhkan holding time yang paling panjang di antara semua baja perkakas, juga tergantung pada temperatur pema-nasannya. Juga diperlukan kom-binasi temperatur dan holding time yang tepat. Biasanya dianjurkan menggunakan 0,5 menit permilimeter tebal benda dengan minimum 10 menit, maksimum 1 jam.e. Hot-Work Tool Steel Mengandung karbida yang sulit larut, baru akan larut pada 10000 C. Pada temperatur ini kemungkinan terjadinya pertumbuhan butir sangat besar, karena itu holding time harus dibatasi, 15-30 menit. High Speed Steel Memerlukan temperatur pemanasan yang sangat tinggi, 1200-13000C.Untuk mencegah terjadinya pertumbuhan butir holding time diambil hanya beberapa menit saja. Misalkan kita ambil waktu holding adalah selama 15 menit pada suhu 8500 .

3. Pendinginan. Untuk proses Hardening kita melakukan pendinginan secara cepat dengan menggunakan media air. Tujuanya adalah untuk mendapatkan struktur martensite, semakin banyak unsur karbon,maka struktur martensite yang terbentuk juga akan semakin banyak. Karena martensite terbentuk dari fase Austenite yang didinginkan secara cepat. Hal ini disebabkan karena atom karbon tidak sempat berdifusi keluar dan terjebak dalam struktur kristal dan membentuk struktur tetragonal yang ruang kosong antar atomnya kecil,sehingga kekerasanya meningkat.Proses pendinginan sendiri memiliki dua macam proses, yaitu :1. Proses pendinginan secara langsung.Proses ini dilakukan dengan cara logam yang sudah dipanaskan hingga suhu austenite dan setelah itu logam didinginkan dengan cara mencelupkan logam tersebut ke dalam media pendingin cair, seperti air, oli, air garam dan lain-lain.Pada percobaan Jominy, kecepatan pendinginan tidak merata. Hal tersebut disebabkan karena hanya satu bagian/ujung (bagian bawah) dari benda uji diquench dengan semprotan air sehingga kecepatan pendinginan yang terjadi menurun sepanjang benda uji, dimulai dari ujung yang disemprot air.Perlu dibedakan pengertian kekerasan dengan kemampukerasan. Kekerasan adalah kemampuan dari suatu material untuk menahan beban samapai deformasi plastis. Sedangkan kemampukerasan adalah kemampuan suatu material untuk dikeraskan.Pada percobaan ini pelaksanaannya menggunakan dua metode, dimana cara pendinginan untuk ujung yang bawah dengan cara menyemprotkan air langsung yaitu quench sedangkan untuk ujung yang lain dilakukan dengan cara normalizing.Pendinginan di ujung yang disemprot dengan air pendinginannya lebih cepat daripada ujung yang satunya karena bantuan udara/suhu ruangan. Jadi laju pendinginan terbesar terjadi di ujung benda uji yang disemprot air.

2. Proses pendinginan secara tidak langsungProses ini dilakukan dengan cara, logam yang telah dipanaskan sampai dengan suhu austenite setelah itu logam didinginkan dengan cara menyemprotkan air pada salah satu ujung dari logam tersebut atau dengan cara didinginkan pada udara terbuka atau temperature kamar.

Adapun metode-metode pendinginan sebagai berikut :a . QuenchingQuenching merupakan suatu proses pendinginan yang termasuk pendinginan langsung. Pada proses ini benda uji dipanaskan sampai suhu austenite dan dipertahankan beberapa lama sehingga strukturnya seragam, setelah itu didinginkan dengan mengatur laju pendinginannya untuk mendapatkan sifat mekanis yang dikehendaki. Pemilihan temperature media pendingin dan laju pendingin pada proses quenching sangat penting, sebab apabila temperature terlalu tinggi atau pendinginan terlalu besar, maka akan menyebabkan permukaan logam menjadi retak.Hasil quench hardening : menghasilkan produk yang keras tetapi getas Menghasilkan tegangan sisa Keuletan dan ketangguhan turun. Fluida yang ideal untuk media quench agar diperoleh struktur martensit, harus bersifat:1. Mengambil panas dengan cepat didaerah temperatur yang tinggi.2. Mendinginkan benda kerja relatif lambat di daerah temperatur yang rendah, misalnya di bawah temperatur 350C agar distorsi atau retak dapat dicegah.b . TemperingTempering dimaksudkan untuk membuat baja yang telah dikeraskan agar lebih menjadi liat, yaitu dengan cara memanaskan kembali baja yang telah diquench pada temperature antara 3000F sampai dengan 12000F selama 30 sampai 60 menit, kemudian didinginkan dengan temperature kamar. Proses ini dapat menyebabkan kekerasan menjadi sedikit menurun tetapi kekuatan logam akan menjadi lebih kuat.

c . AnnealingProses ini dilakukan dengan memanaskan spesimen sampai di atas suhu transformasi, dimana keseluruhannya menjadi fasa austenite lalu didinginkan perlahan-lahan di dalam tungku. Pada proses annealing ini proses pendinginan secara perlahan-lahan sehingga tidak terdapat martensit

d. NormalizingProses memanaskan baja sehingga seluruh fasa menjadi austenite dan didinginkan pada temperature suhu kamar, sehingga dihasilkan struktur normal dari perlit dan ferit.

Dapat disimpulkan bahwa dengan proses hardening pada baja karbon tinggi akan meningkatkan kekerasanya. Dengan meningkatnya kekerasan, maka efeknya terhadap kekuatan adalah sebagai berikut : Kekuatan impact (impact strength) akan turun karena dengan meningkatnya kekerasan, maka tegangan dalamnya akan meningkat. Karena pada pengujian impact beban yang bekerja adalah beban geser dalam satu arah , maka tegangan dalam akan mengurangi kekuatan impact. Kekuatan tarik (tensile sterngth) akan meningkat. Hal ini disebabkan karena pada pengujian tarik beban yang bekerja adalah secara aksial yang berlawanan dengan arah dari tegangan dalam, sehingga dengan naiknya kekerasan akan meningkatkan kekuatan tarik dari suatu material.Proses kombinasi pemanasan dan pendinginan yang bertujuan mengubah struktur mikro dan sifat mekanis logam disebut Perlakuan Panas ( Heat Treatment) . Pada pengujian Jominy ini kita melakukan proses pendinginan secara langsungkarena pendinginan dilakukan dengan cara menyemprotkan logam dengan air pada salah satu ujungnya.Pada proses ini kita sebaiknya menghindari laju pendinginan yang cepat karena, pada prose pendinginan cepat akan mengakibatkan benda uji akan mengalami retak-retak, sedangkan pada laju pendinginan yang lambat benda uji yang dihasilkan akan memiliki tingkat kekerasan yang tinggi dan keuletan yang baik.Logam yang didinginkan dengan kecepatan yang berbeda-beda misalnya dengan media pendingin yang berbeda, air, udara atau minyak akan mengalami perubahan struktur mikro yang berbeda. Setiap struktur mikro misalnya fasa martensit, bainit, ferit dan perlit merupakan hasil transformasi fasa dari fasa austenit. Masing-masing fasa tersebut terjadi dengan kondisi pendinginan yang berbeda-beda dimana untuk setiap paduan bahan dapat dilihat pada diagram Continous Cooling Transformation (CCT) dan Time Temperature Transformation (TTT) diagram. Masing-masing fasa di atas mempunyai nilai kekerasan yang berbeda. Dengan pengujian Jominy maka dapat diketahui laju pendinginan yang berbeda akan menghasilkan kekerasan bahan yang berbeda. Pada percobaan Jominy ini , mampu keras dari suatu baja yang sama akan bervariasi karena dipengaruhi oleh komposisinya, dimana komposisi tersebut merupakan komposisi kimia dan terdapat ukuran-ukuran dari setiap benda uji atau spesimen. Spesimen yang biasa digunakan dalam percobaan Jominy test ini adalah baja karbon. Pada baja,pendinginan yang cepat dari fasa austenit menghasilkan fasa martensit yang tinggi kekerasannya. Untuk pendinginan lambat akan mendapatkan struktur Laju pendinginan bergantung pada media pendinginnya juga. Adapun media pendingin adalah sebagai berikut : Brine (air + 10 % garam dapur) Air Sangat umum digunakan sebagai quenching, dan juga mudah diperoleh sehingga tidak ada kesulitan dalam pengambilan dan penyimpanan. Panas jenis dan konduktivitas termal tinggi, sehingga kemampuan mendinginkannya tinggi. Dapat mengakibatkan distorsi Digunakan untuk bendabenda kerja yang simetris dan sederhana

Salt bath, merupakan campuran nitrat dan nitrit (NaNO3 dan NaNO2) Larutan minyak dalam air Udara dimana pendinginan dilakukan dengan menyemprotkan udara bertekanan ke benda kerja Oli Banyak digunakan Laju pendinginan lebih lambat dibandingkan air Konduktivitas termal, panas laten penguapan rendah Viskositas tinggi, laju pendinginan menjadi rendah(pendinginan lambat) Viskositas yang rendah menyebabkan laju pendinginan tinggi dan menjadi mudah terbakar.Metode hardening selain Jominy test adalah Grossman test. Hardenability suatu baja diukur oleh diamater suatu baja yang struktur mikro tepat di intinya adalah 50 % martensite setelah dilakukan proses hardening dengan pendinginan tertentu. Baja berbentuk silinder (panjang min 5xD) dengan variasi diameter dilakukan pengerasan dengan media pendingin tertentu. Hasil pengersan diuji metallography dan kekerasan, diameter baja tersebut yang intinya tepat 50 % martensite dianyatakan sebagai diameter kritis (Do), pada suatu laju pendinginan tertentu Laju pendinginan dinyatakan dengan koefisien of severity (H). Karena harga Do masih tergantung dengan laju pendinginan tertentu maka dirumuskan Harga diameter baja tersebut (50% martensite) dengan pendinginan Ideal (H=tak Hingga) yang disebut sebagai diameter ideal (Di).

BAB IIIMETODE PERCOBAAN3.1 Alat dan Bahan 3.1.1 Alat yang digunakan Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah:1. Mesin uji kekerasan Rockwell dengan satu set perlengkapannya.2. Indentor berbentuk intan dan Indentol Bola.3. Mesin heat treatment4. Wadah / tempat

3.1.1. Bahan yang digunakan Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah:1. Baja ST 372. ST 453. ST604. ST805. Amutit 3.2 Prosedur PercobaanPercobaan 11. Mempersiapkan benda uji yaitu baja ST 37, ST 45, ST 60, ST 80 dan Amutit.2. Meratakan benda uji menggunakan kikir dan memeberikan kode (stamping) pada benda uji.3. Memasang indentor intan dan meletakan benda uji pada posisi yang benar.4. Mengatur posisi nyala lampu pada mesin Rockwel seperti nyala lampu pada saat dipasang indentor intan.5. Melakukan proses pengujian6. Mencatat nilai kekerasan pada 3 titik dan dihitung nilai rata-ratanya.7. Melakukan pembahasan dan menarik kesimpulan.Percobaan 2 (Hardening)1. Mempersiapkan benda uji yaitu baja ST 37, ST 45, ST 60, ST80 dan Amutit yang sudah di catat kekerasannya kemudian di kikir sampai rata, lalu siap kan mesin heat treatment untuk memanaskan baja tersebut.2. Panaskan baja tersebut pada mesin heat treatment sampai bersuhu 8500C.3. Setelah itu pasahkan baja tersebut untuk diproses pendinginannya yang berbeda, yaitu dengan media pendinginan berupa air, oli, larutan NaCl.4. Setelah kering, Amplas permukaan benda uji yang akan di uji.5. Memasang indentor intan dan meletakan benda uji pada posisi yang benar.6. Mengatur posisi nyala lampu pada mesin Rockwel seperti nyala lampu pada saat dipasang indentor intan. 7. Melakukan proses pengujian8. Mencatat nilai kekerasan pada 3 titik dan dihitung nilai rata-ratanya.9. Melakukan pembahasan dan menarik kesimpulan.Percobaan 3 (Tempering)1. Mempersiapkan benda uji yaitu baja ST 37, ST 45, ST 60, ST80 dan Amutit yang sudah di catat kekerasannya kemudian di kikir sampai rata, lalu siap kan mesin heat treatment untuk memanaskan baja tersebut.2. Panaskan baja tersebut pada mesin heat treatment sampai bersuhu 5000C.3. Setelah itu pasahkan baja tersebut untuk diproses pendinginannya yang berbeda, yaitu dengan media pendinginan berupa air, oli, larutan NaCl.4. Setelah kering, Amplas permukaan benda uji yang akan di uji5. Memasang indentor intan dan meletakan benda uji pada posisi yang benar.6. Mengatur posisi nyala lampu pada mesin Rockwel seperti nyala lampu pada saat dipasang indentor intan. 7. Melakukan proses pengujian.8. Mencatat nilai kekerasan pada 3 titik dan dihitung nilai rata-ratanya.9. Melakukan pembahasan dan menarik kesimpulan.Percobaan 3 (Normalizing)1. Mempersiapkan benda uji yaitu baja ST 37, ST 45, ST 60, ST80 dan Amutit yang sudah di catat kekerasannya kemudian di kikir sampai rata, lalu siap kan mesin heat treatment untuk memanaskan baja tersebut.2. Panaskan baja tersebut pada mesin heat treatment sampai bersuhu 5000C.3. Setelah itu pasahkan baja tersebut untuk diproses pendinginan, pada normalizing pendingaannya dengan pendinginan lambat diudara terbuka (atmosfer).4. Setelah kering, Amplas permukaan benda uji yang akan di uji5. Memasang indentor intan dan meletakan benda uji pada posisi yang benar.6. Mengatur posisi nyala lampu pada mesin Rockwel seperti nyala lampu pada saat dipasang indentor intan. 7. Melakukan proses pengujian.8. Mencatat nilai kekerasan pada 3 titik dan dihitung nilai rata-ratanya.9. Melakukan pembahasan dan menarik kesimpulan.

BAB IVDATA PERCOBAAN4.1 Data PercobaanData I (Senin, 24/08/2015) : Mengukur kekerasan benda uji sebelum proses Heat TreatmentNoBenda KerjaKekerasan (HRC)Kekerasan

123Rata-rata

1ST 37 81.9(HRB)86(HRB)89.2(HRB)85.7(HRB) = 4 (HRC)

2ST 4513.919.316.116.43

3ST 602525.825.825.53

4ST 8023.124.427.024.83

5Amutit16.916.713.315.63

85.7(HRB) = 4 (HRC) : Interpolasi dari tabel kekerasan

Data II (Senin, 31/08/2015) : Proses HardeningNoBenda KerjaTemp[0C]QuenchKekerasan setelah Hardening(HRC)Kekerasan

Media123Rata-rata

1ST 37 850Water13.216.415.014.87

2ST 45850Lar NaCl1417.719.817.17

3ST 60850Oil27.423.725.125.4

4ST 80850Lar NaCl22.019.819.520.43

5Amutit850Oil58.66059.659.4

Data III (Senin, 7/09/2015) : Proses TemperingNoBenda KerjaTemp[0C]QuenchKekerasan setelah Tempering (HRC)Kekerasan

Media123Rata-rata

1ST 37 500Water12.812.312.712.6

2ST 45500Lar NaCl13.112.313.412.93

3ST 60500Oil23.123.222.522.93

4ST 80500Lar NaCl18.018.920.019.96

5Amutit500Oil46.540.542.043

Data IV (Senin, 21/09/2015) : Proses NormalizingNoBenda KerjaTemp[0C]QuenchKekerasan setelah Normalizing (HRC)Kekerasan

Media123Rata-rata

1ST 37 850Water11.011.08.910.3

2ST 45850Lar NaCl2.12.63.12.6

3ST 60850Oil19.718.317.618.53

4ST 80850Lar NaCl19.217.520.819.16

5Amutit850Oil33.234.132.933.4

Perbandingan Kekerasan Benda Uji dari hasil percobaan :No.Benda KerjaSebelumSesudahSesudahSesudah

Hardening (HRC)Hardening(HRC)Tempering(HRC)Normalizing (HRC)

1ST 37414.8712.610.3

2ST 4516.4317.1712.932.6

3ST 6025.5325.422.9318.53

4ST 8024.8320.4319.9619.16

5Amutit15.6359.44333.4

BAB VKESIMPULAN

5.1 KesimpulanBerdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan yaitu:1. Baja yang sudah mengalami proses heat treatment menjadi keras dari baja yang belum di heat treatment.2. Proses pemanasan (Hardening) pada suhu 850 0C terhadap specimen logam ST 37, ST 45, ST 60, ST 80 dan Amutit, pada proses ini Amutit menunjukan penambahan nilai kekerasan yang paling signifikan.3. Temperature pemanasan, laju pendinginan, komposis kimia, kondisi permukaan, ukuran dan berat benda kerja juga berpengaruh pada proses heat treatment.4. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan bahwa dari kekerasan besi satu dengan yang lainnya mempunyai kekerasan yang berbeda-beda karena dalam struktur yang di kandung dalam logam berbeda-beda.