View
252
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
8/17/2019 lapwal jominy
1/13
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Dalam dunia industri saat ini, sudah banyak pengaplikasian suatu material
dalam berbagai perlakuan. Perlakuan tersebut seperti perlakuan termal, pembebanan,
kimia, dan lain sebagainya. Oleh karena itu, pemilihan material yang sesuai dengan
kondisi pengaplikasian sangat penting untuk menghindari kegagalan material pada
saat pengoperasian. Untuk mendapatkan sifat yang sesuai dengan pengaplikasian,
salah satu caranya dengan melakukan perlakuan panas terhadap benda kerja. Dengan
perlakuan panas dapat merekayasa sifat material tersebut. Salah satu pengaplikasian
adalah bekerja dalam gaya gesek antar material. Bagian permukaan material lah yang
bersentuhan langsung terhadap gaya gesek tersebut. Oleh karena itu, pengerasan
permukaan suatu material perlu dilakukan. Salah satu metodenya adalah metode
jominy. Metode tersebut termasuk ke dalam proses laku panas. pa keguanaan dankeuntungan metode ini! Bagaimana pengaplikasiannya! Semua itu akan dibahas
dalam pengujian kali ini.
I.2. Tujuan Praktikum
". Mengetahui sifat mampu keras dari baja
#. Membandingkan hasil pengujian dengan hasil teoritis.
$. Mengetahui pengaruh unsur terhadap hasil pengujian.
I.3. Rumusan Masala
". Bagaimana sifat mampu keras dari baja!#. Bagaimana hasil pengujian dengan hasil teoritis!
$. Bagaimana pengaruh unsur terhadap hasil pengujian!
I.!. Man"aat
". Mendapatkan pengalaman pada pengujian jominy.
#. Dapat mem%isualisasikan apa yang ada di teori.
$. Dapat menganalisis hasil dari pengujian jominy.
8/17/2019 lapwal jominy
2/13
BAB II
TIN#AUAN PU$TA%A
II.1. Perlakuan Panas & Heat Treatment &
Heat treatment dapat didefinisikan sebagai proses pemanasan dan pendinginan
logam dalam keadaan padat untuk mengubah sifat'sifat fisik dan mekanik logam
tersebut. Sifat'sifat fisik yang dimaksud adalah struktur mikro (konfigurasi distribusi
fasa untuk suatu komposisi tertentu&, dan dalam proses ini tidak terjadi perubahan
pada komposisi bahan. Perubahan sifat fisik tersebut akan mengakibatkan sifat
mekanik bahan juga berubah.
II.2. Har'ena(ilit)
)ardenabiliti adalah sifat suatu baja yang menunjukkan kemampuan baja tsb
untuk dapat dikeraskan dengan membentuk martensit. )ardenabiliti menggambarkanmudah tidaknya suatu baja dikeraskan, tidak mengindikasikan seberapa tinggi
kekerasan yang dicapai setelah pengerasan. *ekerasan tertinggi akan tercapai bila
struktur seluruhnya menjadi martensit. *ekerasan martensit tergantung pada kadar
karbon dalam martensit, dan kadar karbon dalam martensit ini tergantung pada kadar
karbon yang larut dalam austenit. *arbon yang ada dalam baja belum tentu
seluruhnya berpengaruh terhadap kekerasan martensit, karbon yang tetap berupa
senya+akarbida pada saat temperatur austenitisasi tidak akan ikut dalam reaksi
pembentukan martensit, jadi tidak akan menambah kekerasan. )ubungan antara
kekerasan baja (setelah pengerasan& dengan kadar karbon dan jumlah martensit
digambarkan pada -ambar .". *ekerasan yang tercapai setelah pengerasan
hendaknya tidak dibaurkan dengan konsep hardenabiliti (sifat mampu keras&.
Gambar 2.1. Hubungan antara kekerasan, kadar karbon dan jumlah martensit.
)ardenabiliti yang menggambarkan mudah tidaknya suatu baja dikeraskan
dapat ditunjukkan dengan/ 0ebalnya bagian yang mengalami pengerasan (depth of
hardening& Ukuran benda yang dapat mengalami pengerasan sampai ke inti Dapat mengalami pengerasan dengan pendinginan yang lambat
8/17/2019 lapwal jominy
3/13
Suatu titik dari suatu benda dikatakan mengalami pengerasan bila pada titik
tsb diperoleh martensit (atau martensit dan bainit& tidak kurang dari jumlah tertentu
(biasanya dipakai 12 3& atau kekerasannya tidak kurang dari angka tertentu
(tergantung komposisi bajanya&. 4adi depth of hardening (tebalnya pengerasan&
dinyatakan dengan jarak suatu titik diba+ah permukaan dimana strukturnya terdiri
dari 12 3 martensit. Suatu baja dikatakan mempunyai hardenabiliti tinggi bila baja
itu memperlihatkan tebal pengerasan (depth of hardening& yang besar atau dapat
mengeras pada seluruh penampang dari suatu benda. 0iga jenis baja (5S5 6", 2"
dan D#& masing'masing dibentuk menjadi sebuah batang berdiameter "22 mm,
setelah dikeraskan (6" didinginkan dengan pendinginan air dan yang lain dengan
minyak& lalu diukur kekerasannya pada penampang melintang, diperoleh distribusi
kekerasan seperti pada -ambar .#.
Gambar 2.2. Distribusi kekerasan batang 100 mm dari beberapa jenis baja.
*etiga baja ini mempunyai kekerasan maksimum (pada permukaan& yang
hampir sama, tetapi baja 5S5 D# memperlihatkan distribusi kekerasan yang merata,
sedang 5S5 6" menjadi keras hanya pada lapisan permukaan saja. Dikatakan baja
5S5 D# mempunyai hardenabiliti yang tertinggi sedang 6" yang terendah
(+alaupun kekerasan maksimumnya sedikit lebih tinggi daripada D#&. 0urunnya
kekerasan pada bagian yang lebih dalam dari suatu benda terjadi karena laju
pendinginan pada bagian yang lebih dalam lebih rendah (lihat -ambar .$&, sehingga
bila laju pendinginan itu lebih rendah daripada 778 maka martensit yang terbentuk
akan kurang dari "22 3 (mungkin juga tidak terbentuk martensit&, dengan demikian
kekerasannyapun akan lebih rendah. Pada baja 5S5 6" kekerasan yang tinggi hanya
sampai pada jarak 9 # mm saja dari permukaan, karena di luar itu laju pendinginan
yang terjadi sudah tidak dapat mencapai 778 sehingga hampir tidak terjadi
martensit, tampak bah+a kekerasannya sangat rendah. Pada baja 5S5 O", dan D#,
kekerasan yang tinggi masih dapat diperoleh pada jarak yang lebih jauh di ba+ah permukaan (untuk baja D# bahkan sampai ke inti&, ini menunjukkan bah+a pada titik
8/17/2019 lapwal jominy
4/13
tsb laju pendinginannya dapat mencapai 778 dari baja ybs, sehingga di titik tsb
terjadi banyak martensit, terjadi kekerasan yang tinggi. 4adi hardenabiliti suatu baja
sebenarnya akan ditentukan oleh 7ritical 7ooling 8ate (778& dari baja ybs,
hardenabiliti makin tinggi bila 778 lebih rendah.
II.3. Pengujian ar'ena(iliti #*min)
Gambar 2.3. Pengujian hardenabiliti Jominy, (A) entuk dan ukuran spesimen ()
entuk alat pengujian Jominy (Jominy Apparatus)
Pengujian ini disebut juga end :uench hardenability test karena pada
pengujian ini digunakan spesimen berbentuk batang silindrik berdiameter "; (#1 mm&
panjang ; ("22 mm& (-ambar .
8/17/2019 lapwal jominy
5/13
-ambar .@.
Gambar 2.4. "ontoh #ara memperoleh kur!a Jominy dari plotting hasil pengukuran
kekerasan spesimen Jominy.
Ta(el !.2. Aaju pendinginan pada titik'titik 4ominy
D5S0B7C 8OM 7OOA5B- 80C, D5S0B7C 8OM 7OOA5B- 80C,
EUC7)CD CD,
5 os, at "$22 o
EUCB7)CD CBD,
5B os, at "$22 o""? F2 """? "F.1
"@ $21 $ "?.$$"? "F1 "$"? ".2
" "#1
8/17/2019 lapwal jominy
6/13
Bilamana untuk mendapatkan sesuatu dengan kualitas tertentu sesuai dengan yang
diinginkan, biasanya dilakukan pengurangan atau penambahan unsur'unsur paduan
baja sampai kadar yang diinginkan
Berikut ini adalah unsur 'unsur paduan yang biasanya terdapat pada baja
beserta pengaruhnya pada baja, yaitu /
1. $ilisium &$i+
0erkandung pada jumlah kecil dalam suatu besi dan dibutuhkan dalam jumlah
besar pada jenis'jenis istime+a yang dapat menaikkan kekuatan, kekerasan,
kemampuan diperkeras secara keseluruhan, ketahanan aus, tahan terhadap panas dan
karat, tahan terhadap korosi. 0etapi dapat menurunkan keliatan serta kemampuan
tempa dan las.
2. Mangan &Mn+
0erkandung dalam dalam semua bahan besi bersama unsur silisium. Unsur ini
dapat menaikkan kekuatan, kekerasan dan ketahanan aus. 0ahan terhadap korosi dan
mengalami penguatan pada pembentukan dingin.3. %r*m &,r+
Merupakan unsur terpenting pada baja konstruksi dan baja perkakas yang dapat
meningkatkan kekerasan, kekuatan, batas rentang, membuat baja tahan karat dan
panas serta mempermudah pemolesan dan ketahanan terhadap korosi.
!. Nikel &Ni+
Penambahan unsur nikel pada baja akan memudahkan dilas, disolder dan
diberi perlakuan pengelupas serpih dengan baik serta dapat dibentuk dalam keadaan
dingin atau panas, dapat dipoles.
Dapat meningkatkan ketangguhan, kekuatan, pengerasan, tahan karat dan
tahan terhadap listrik. Di sisi lain dapat menurunkan sifat baja terhadap kecepatan
pendinginan.
-. M*li('enum &M*+
Unsur ini kebanyakan dipadu dalam ikatan khrom (7r&, nikel (i& dan
%anadium (I& yang menurunkan kekuatan tarik, batas rentang dan penempaan temper
secara menyeluruh tapi dengan kerugian dapat menurunkan keliatan.
. /ana'ium &/+
Unsur ini dapat meningkatkan kualitas seperti sifat unsur molibdenum (Mo&
dengan dampak lain dapat menurunkan kepekaan terhadap sengatan panas yang
mele+ati batas perlakuan panas.
0. *l"ram &+
Sebagai bubuhan baja yang mempunyai titik lebur tinggi. Biasanya produk
dihasilkan berupa ka+at pijar dan logam keras. Meningkatkan kekerasan, batas
rentang, ketahanan panas, ketahanan normalisasi dan daya serat, serta dapat
menurunkan keliatan pada baja dalam skala kecil.
. Aluminum &Al+
Mempunyai pengaruh yang hampir sama dengan unsur silisium, yaitu
menambah ketangguhan dan kemampuan diperkeras secara menyeluruh dan
meningkatkan ketahanan karat.
II.! A$TM A2--Pengujian ini menggunakan standar S0M #11.
8/17/2019 lapwal jominy
7/13
Gambar 2.5 %tandar Pengujian A%&' A
8/17/2019 lapwal jominy
8/13
SELESAI
MULAI
BAB III
METDE PER,BAAN
III.1 Diagram Alir
4am(ar 3.1 Diagram alir
III.2 Material
• Baja 5S5 "2$2
• Baja 5S5 "2
III.3 Alat
• lat Jominy &est
• lat las
• lat uji hardness
III.! Pr*se'ur Per5*(aan". Membuat spesimen dengan ukuran pada gambar $."
PREPARASI ALAT DAN BAHAN
Normalizing ( 925oC, 6
Normalizing ( 925oC, $
P!n%inginan S&!'im!n
P!ng)ian Har%n!''
PREPARASI ALAT DAN BAHAN
S!l!'ai
8/17/2019 lapwal jominy
9/13
4am(ar 3.1 $6esimen #*min)
#. Melakukan normali*ing spesimen sesuai standar S0M #11 (F#1 7
?2 min&.$. Memanaskan spesimen sesuai standar S0M #11 (F#1 7 $2 min&.
. Melakukan pendinginan spesimen 4ominy pada alat uji jominy.
4am(ar 3.2 Alat Uji j*min)
1. Melakukan uji )ardness pada jarak ""?JJ hingga "2"?JJ dengan
8ock+ell.
8/17/2019 lapwal jominy
10/13
LAMPIRAN
0U-S SCBCAUM P805*UM
". pa yang dimaksud dengan Diameter kritis, Diameter *ritis 5deal dan
5nitial )ardnes! 4elaskanK
• Diameter kritis (Do& adalah besarnya diameter dimana suatu batang
silindrik yang di :uench pada media pendingin tertentu pada
pusatnya mengandung 123 martensit.
• Diameter kritis ideal (Di& adalah besarnya diameter suatu batang
silindrik yang bila didinginkan dengan laju pendinginan tak
terhingga akan menghasilkan tepat 12 3 martensit pada intinya.
• 5nitial hardness adalah kekerasan pada ujung batang jominy
dimana kekerasan tersebut hanya tergantug pada kadar carbon.
#. Suatu Baja mengandung 2.3 7 Diameter *ritisnya ?JJ untuk pemanasandengan grain si=e S0M no < di :uenching minyak agitasi sedang ()L2.&
Berapa diameter kritis idealnya! Berapa kekersan pada jarak jomini ""?,
1"?, "1"?, "F"? !
Diketahui /
37 L 2.
Do L ? in
S0M no <
) L 2.
8/17/2019 lapwal jominy
11/13
Ditanyakan / Di dan kekersan pada jarak jomini ""?, 1"?, "1"?, "F"? !
Penyelesaian /
• Berdasarkan gambar .1 buku diktat perlakuan panas, dapat
diperoleh nilai Di dengan )L2. adalah sebesar < in
• Di L < in
• 5) L 1? )8c
• Di%iding factor
#arak
j*min)
&n71+
8akt*r
6em(agiHR5
# " 1?
$ " 1?
" 1?1 " 1?
? " 1?
< " 1?
@ " 1?
F " 1?
"2 " 1?
"# " 1?
" ",2" 11,?
"? ",2$ 1,$?F"@ ",2 1$,@?
#2 ",21 1$,$$$
# ",2@ 1",@1#
#@ ","$ F,11@
$# ","1 @,?F?
8/17/2019 lapwal jominy
12/13
Kurva jominy
ilai kekerasan pada/
""? L 1? )8c
1"?L 1? )8c
"1"? L 1,F# )8c
"F"? L 1$,1F )8c
$. Suatu Baja mengandung 2.3 7 SiL 2.$3 MnL 2.@3 7rL"3 MoL2.#13
Diameter *ritisnya !untuk pemanasan dengan grain si=e S0M no <
Berapa diameter kritis idealnya! Berapa kekersan pada jarak jomini 1, "2,"1 mm dari ujung !
Penyelesaian /
Di L 2,#"@ in
aktor pengali
SiL 2.$3 MnL 2.@3 7rL"3 Mo MoL2.#13
",#" $,??< $,"? ",
8/17/2019 lapwal jominy
13/13
? " 1?
< ",2" 11,11
@ ",2 1$,@?"1
F ",2? 1#,@$2"F"2 ",2F 1",$
Recommended