AuANALISA PENGARUH PACK CARBURIZING PADA BAJA AISI 1040 TERHADAP UJI IMPACT DAN STRUKTUR MIKROAy Ghifari Fata Alkhoiri.
Yovial Mahyoedin RD.
1Mahasiswa Prodi Teknik Mesin.
Fakultas Teknologi Industri.
Universitas Bung Hatta Email : ghifarifataalkhoiri@gmail.
2Dosen Prodi Teknik Mesin.
Fakultas Teknologi Industri.
Univesitas Bung Hatta Email : jmahyoedin@gmail.
ABSTAK
Baja sering diaplikasikan sebagai target material dalam beraneka macam keperluan.
mengaplikasikan baja sebagai bahan baku, seperti memproduksi peralatan dan perkakas, komponen mesin.
Penelitian ini dilakukan bertujuan untuk menganalisis dampak dari penambahan unsur karbon melalui pack carburizing memakai arang bambu sebagai bahan karbon terhadap pengujian ketangguhan impact material baja AISI 1040.
Penelitian ini menggunakan pengujian impact dan struktur mikro Pada pengujian impact ini terdapat 4 kelompok spesimen uji, yaitu raw material, pack carburizing temperatur 800AC, 900AC, 1000AC.
Setelah diberi perlakuan pack carburizing energi impact meningkat bila dibandingkan dengan spesimen yang tanpa diberi perlakuan, dapat dilihat pada spesimen raw material mendapatkan energi impact 93,13 Joule, pada suhu 800AC dengan energi impact 260,44 Joule, pada suhu 900AC dengan energi impact 279,99 Joule, pada suhu 1000AC dengan energi impact 165,91 Joule.
Dapat dilihat perubahan warna pada hasil foto struktur mikro tiap masing-masing temperatur.
Dilihat karbon yang masuk lebih banyak terjadi pada temperatur 1000AC, dibandingan dengan temperatur 800AC, 900AC dan raw Spesimen dengan perlakuan pack carburizing pada temperatur suhu 900AC memiliki rata Ae rata nilai harga impact terbesar yaitu 3,25 J/mmA.
Walaupun spesimen pack carburizing pada suhu 1000AC mengalami penurunan nilai harga impact dari spesimen pack carburizing temperatur suhu 800AC dan 900AC.
Dari hasil uji struktur mikro pada spesimen yang telah dilakukan proses pack carburizing dapat dilihat fasa yang terbentuk adalah pearlite yang lebih banyak pada temperatur 1000AC.
Hal tersebut menandakan bahwa proses pack carburizing menyebabkan penambahan unsur karbon yang membuat nilai ketangguhannya berkurang.
Kata Kunci : Pack Carburizing.
Impact.
Struktur Mikro.
Baja AISI 2040
PENDAHULUAN
Baja sering diaplikasikan sebagai target material dalam beraneka macam keperluan.
Ada berlimpah hal yang dapat dilakukan dengan mengaplikasikan baja sebagai bahan baku, seperti memproduksi peralatan dan perkakas, komponen mesin, kepentingan rumah tangga, dan keperluan konstruksi.
Baja dipilih karena mempunyai ketangguhan yang relatif besar, struktur yang stabil, dan kekerasan yang bagus.
Kekerasan tinggi dari baja menjadikannya sesuai untuk pembuatan peralatan yang bergerak dan mengalami gesekan (Tafrant et al.
, 2.
Baja karbon ini memiliki kelebihan bila dibandingkan dengan baja karbon rendah, baja karbon sedang memiliki sifat mekanis yang lebih kuat dengan tingkat kekerasan yang lebih tinggi dari pada baja karbon Besarnya kandungan karbon yang terdapat dalam besi memungkinkan baja untuk dapat dikeraskan dengan memberikan perlakuan panas .
eat treatmen.
yang sesuai, seperti pack carburizing.
Baja karbon sedang biasanya digunakan untuk pembuatan poros, rel kereta api, roda gigi, baut, gear, pegas, dan komponen mesin lainnya (Nugroho et al.
, 2.
Oleh karena itu, dilakukan proses pack Proses pack carburizing adalah proses penambahan kandungan unsur karbon .
pada permukaan baja.
Proses pack carburizing yang tepat akan menambah kekerasan permukaan sedang pada bagian dalam tetap ulet, ketebalan lapisan hasil proses pack carburizing tergantung dari suhu pada proses pack carburizing sendiri dan waktu reaksi yang dibutuhkan (Prabowo et , 2.
II.
TINJAUAN PUSTAKA
Baja merupakan material yang mayoritas unsur penting adalah besi.
Pada umumnya, komposisi baja lebih dari 90% terdiri dari Selain itu, semua baja juga mengandung unsur kedua yaitu karbon.
Terdapat berbagai unsur lain yang sengaja ditambahkan sebagai paduan dalam baja untuk memberikan sifat yang baru, namun karbon tetap menjadi satusatunya unsur yang selalu ada dalam semua jenis baja (Karmin, 2.
Seiring dengan perkembangan zaman dan teknologi, para pelaku industri semakin terdorong untuk memenuhi kebutuhan pengguna akan baja yang telah mengalami proses pengerasan.
Salah satu jenis baja yang banyak digunakan adalah baja American Iron and Steel Institute (AISI).
Pengkodean internasional buat baja ini didasarkan pada nomor yang dibuat oleh AISI dan SAE (Society of Automotive Engineer.
(Dinata et , 2.
Baja AISI 1040 adalah salah satu jenis baja karbon menengah yang mempunyai kadar karbon sebesar 0,40% dan berat jenis sebesar 7870 kg/mA.
Baja AISI 1040 mempunyai sifat mekanik yang sangat bagus, ibarat kemampuan untuk dilas, dimesin, keuletan yang tinggi, kekuatan yang kuat, dan tingkat kekerasan yang tinggi (Tafrant et al.
, 2.
Pack carburizing adalah tahap di mana kadar karbon (C) ditambahkan ke dalam logam, terutama pada bagian luar spesimen.
Kadar karbon ini diperoleh dari resep yang memuat karbon, akibatnya kekerasan logam dapat Pengerasan lapisan luar pada logam bisa dikerjakan dengan menambah kadar tertentu ke logam dasar, seperti karbon, kalsium karbonat, nitrogen, dan lain-lain.
Demi kelajuan tahap ini, ditambahkan barium karbonat (BaCO.
, kalsium karbonat (CaCO.
, atau natrium karbonat (NaCO.
sebagai penambah energi.
Bertepatan dengan material, bahan-bahan ini dimasukkan ke dalam kotak kedap udara dan dipanaskan pada furnace pada suhu karburasi (Zainuri et al.
, 2.
Proses difusi atomik pada material konsentrasi yang tinggi menuju konsentrasi yang lebih rendah di dalam material Dalam rekayasa permukaan atom-atom donor diaktivatisi sehingga mampu menembus permukaan material (Setiawan, 2.
Uji impact ialah jenis pengujian yang dipakai untuk memperlihatkan sifat-sifat material yang mengalami beban dinamis, sehingga dapat mengetahui keunggulan material dalam keadaan lembut, lentur, dan rapuh.
Perlu dicatat bahwa semakin tinggi nilai atau ketangguhan impact, maka material tersebut mempunyai ketahanan yang lebih besar.
Nilai ketangguhan tumbukan pada suatu sampel adalah energi yang diserap oleh setiap satuan luas penampang lintang sampel uji (Primaningtyas, 2.
perlakuann proses pack carburizing dan tanpa perlakuan .
aw materia.
Struktur mikro mencakup distribusi fasafasa, distribusi inklusi, segregasi, efek pengerjaan yang dialami oleh material .
ekarburasi, pengerjaan panas, pengerjaan dingi.
, serta ukuran dan bentuk butir.
Analisis struktur mikro dilakukan untuk sifat-sifat menganalisis kegagalan, dan memeriksa proses-proses yang pernah dialami oleh material tersebut.
(Nurdin, 2.
METODOLOGI PENELITIAN
Waktu pelaksaan dilakukan pada hari kerja, di Universitas Bung hatta Laboratorium Material Dan Metalurgi Fisik.
Diagram Alir penelitian IV.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dan berikut adalah hasil spesimen yang telah di uji impact yang telah diberi Setelah diperoleh hasil analisa data uji impact, maka perbandingan energi impact dan harga impact terhadap temperatur 800, 900, dan 1000AC ditampilkan sebagai grafik dibawah ini:
Energi Impact ( Joule ) Perbandingan Energi Impact
Terhadap Temperatur
260,44
279,99
165,91
93,13
Raw Material 800AC Variasi Temperatur (AC) Pada grafik diatas dapat dilihat energi impact terjadi perbedaan yang cukup besar dari kelompok spesimen uji.
Pada pengujian impact ini terdapat 4 kelompok spesimen uji, yaitu raw material, pack carburizing temperatur 800AC, 900AC, 1000AC.
Setelah diberi perlakuan pack carburizing energi impact meningkat bila dibandingkan dengan spesimen yang tanpa diberi perlakuan, dapat dilihat pada spesimen raw material mendapatkan energi impact 93,13 Joule, pada suhu 800AC dengan energi impact 260,44 Joule, pada suhu 900AC dengan energi impact 279,99 Joule, pada suhu 1000AC dengan energi impact 165,91 Joule.
Harga Impact ( J/mmA ) Perbandingan Harga Impact
Terhadap Temperatur
3,25
Sebelum melihat struktur mikro dari spesimen, permukaan mounting dihaluskan dan dipoles agar permukaannya halus secara merata dan ketika diberi etsa dapat menghasilkan gambar yang jelas dari pengamatan struktur mikro.
Raw Material 3,49 impact ini terdapat 4 kelompok spesimen uji, yaitu raw material, pack carburizing temperatur 800AC, 900AC, 1000AC.
Setelah diberi perlakuan pack carburizing harga impact meningkat bila dibandingkan dengan spesimen yang tanpa diberi perlakuan, dapat dilihat harga impact pada spesimen raw material mendapatkan harga impact 1,16 J/mmA, pada suhu 800AC dengan harga impact 3,25 J/mmA, pada suhu 900AC dengan harga impact 3,49 J/mmA, pada suhu 1000AC dengan harga impact 2,07 J/mmA.
2,07
1,16
Raw Material 800AC Variasi Temperatur (AC) Pada grafik diatas dapat dilihat harga impact terjadi perbedaan yang cukup besar dari kelompok spesimen uji.
Pada pengujian 800AC impact dari spesimen pack carburizing temperatur suhu 800AC dan 900AC.
Dari hasil uji struktur mikro pada spesimen yang telah dilakukan proses pack carburizing dapat dilihat fasa yang terbentuk adalah pearlite yang lebih banyak pada 1000AC.
Hal menandakan bahwa proses pack carburizing menyebabkan penambahan unsur karbon
yang membuat nilai ketangguhannya DAFTAR PUSTAKA