i

ANALISA LAJU KOROSI AKIBAT PROSES HEAT TREATMENT

BERTINGKAT PADA BAJA KARBON ST 41

SKRIPSI

Di ajukan Sebagai Salah Satu Syarat Dalam Rangka Penyelesaian Studi Untuk

Mencapai Gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Mesin Jenjang Strata Satu

(S1)

Oleh:

HENDRA PRASETYO

NPM 6416500044

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS PANCASAKTI TEGAL

2021

ii

iii

iv

v

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

MOTTO

1. “Karena sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan” (Q.S Al-

Insyirah : 5-6)

2. “ Kesabaran adalah akhlak mulia, yang dengannya setia orang dapat

menghalau segala rintangan.” (Imam Syafi’i)

3. “ Kegagalan terjadi karena terlalu banyak berencana tapi sedikit berpikir

dan bertindak. “

PERSEMBAHAN

Skripsi ini kupersembahkan untuk :

1. Yang Utama Dari Segalanya, sembah sujud serta syukur kepada Allah

SWT. Atas karunia serta kemudahan yang Engkau berikan akhhirnya

Skripsi yang sederhana ini dapat terselesaikan. Sholawat dan salam selalu

terlimpahkan keharibaan Rasulullah Muhammad SAW.

2. Bapak (Sirtopo), Ibu (Ely Chamelia) dan Kakak (Riska Amaliyah) yang

selalu mendoakan, memberikan dukungan baik moral ataupun materi.

Ucapan beribu terimakasihku tak akan cukup untuk membalas itu semua.

3. Seluruh keluarga besar penulis yang memberikan dukungan moril dan

motivasi sehingga mampu membuat penulis semangat dalam penyelesaian

skripsi ini.

4. Untuk orang yang selalu direpotkan saat menyelesaikan skripsi ini

Mohammad Abdul Jaelani, Hidayat Fatulloh ST, Iyan Maulana Utama ST.

vi

5. Teman dan sahabat Sega Sega Uyah yang selalu berbagi tawa walau hampir

gila.

6. Untuk orang orang yang selalu bertanya “kapan aku di wisuda”

vii

ABSTRAK

Hendra Prasetyo, 2021. “ANALISA LAJU KOROSI AKIBAT PROSES

HEAT TREATMENT BERTINGKAT PADA BAJA KARBON ST 41”, Laporan

Skripsi Teknik Mesin Universitas Pancasakti Tegal 2021.

Baja St 41 termasuk baja karbon rendah karena memiliki kandungan karbon

kurang dari 0,3%. Baja St 41 memiliki keuletan dan ketangguhan yang baik, namun

memiliki ketahanan korosi yang kurang baik. Oleh karena itu perlu dilakukan

treatment untuk memperbaiki ketahanan korosinya. Kondisi ini menantang

penyelidikan lebih lanjut terhadap korosi Baja St 41 pada mata pisau mesin

pencacah sisa makanan menjadi kompos.

Metode penelitian ini adalah metode eksperimen dengan menggunakan

variasi bertingkat carburizing (875℃), carburizing hardening (875℃), carburizing

hardening dan tampering (450℃), dan pelapisan. Data yang dianalisa berupa nilai

uji korosi yang dihasilkan setelah beberapa pengujian yang telah dilakukan.

Penelitian ini mengungkapkan nilai laju korosi dengan menggunakan media

pendingin air garam pada variasi carburizing sebesar 0,0886 mpy, variasi

carburizing dan hardening sebesar 0,0983 mpy, variasi carburizing, hardening dan

tempering sebesar 0,1265 mpy, dan elektroplating sebesar 0,0733 mpy. Kesimpulan

dari penelitian ini adalah variasi bertingkat menjadi faktor yang berpengaruh untuk

meningkatkan nilai laju korosi pada material baja ST 41 dengan nilai paling tinggi

yaitu 0,1266 mpy.

Kata Kunci : Laju korosi, Heat Treatment, Baja ST 41

viii

ABSTRACT

Hendra Prasetyo, 2021. "THE ANALYSIS OF CORROSION RATE DUE

TO THE LEVELING HEAT TREATMENT PROCESS OF CARBON STEEL

ST 41", Thesis Report of Mechanical Engineering, Pancasakti University Tegal

2021.

Steel St 41 is a low carbon steel because it has a carbon content less than

0.3%. Steel St 41 has good ductility and toughness, but has poor corrosion

resistance. Therefore it's necessary to do a treatment to improve the corrosion

resistance. This condition challenged further investigation of the corrosion of Steel

St 41 on the chopper leftovers machine blades becomes compost.

The method of this study was an experimental method using a multilevel

variation of carburizing (875 ℃), carburizing hardening (875 ℃), carburizing

hardening and tampering (450 ℃) and coating. The analyzed data which form of

corrosion test values generated after several tests have been carried out.

This study reveals the corrosion rate value with using salt water cooler

media in the variation of carburizing of 0.0886 mpy, the variation of carburizing

and hardening of 0.0983 mpy, the variation of carburizing, hardening and

tempering of 0.1265 mpy, and the electroplating of 0.0733 mpy. The conclusion of

this study is the multilevel variation become influencing factor to increase the

corrosion rate value of Steel St 41 material with the highest value of 0.1266 mpy.

Keywords: Corrosion rate, Heat Treatment, Steel St 41

ix

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas berkat dan karunia-

Nya sehingga penulis mampu menyelesaikan skripsi ini dengan judul “ANALISA

LAJU KOROSI AKIBAT PROSES HEAT TREATMENT BERTINGKAT PADA

BAJA KARBON ST 41.” Penyusunan skripsi ini dimaksudkan untuk memenuhi

salah satu syarat dalam rangka menyelesaikan studi strata 1 Program Studi Teknik

Mesin.

Dalam penyusunan dan penulisan skripsi ini tidak lepas dari bantuan dan

bimbingan berbagai pihak. Dalam kesematan ini penulis mengucapkan terimakasih

yang sebesar-besarnya kepada :

1. Dr. Agus Wibowo, S.T., M.T. Dekan Fakultas Teknik Universitas Tegal yang

telah memberikan izin kepada penulis untuk menyusun skripsi ini.

2. Muhamad Fajar Sidiq ST.,M.Eng sebagai dosen pembimbing I yang dengan

kesabarannya telah berkenan meluangkan waktunya dalam memberikan

bimbingan dan saran sehingga skripsi ini dapat terselesaikan.

3. Galuh Renggani Wilis ST., MT sebagai dosen pembimbing II yang dengan

kesabarannya telah berkenan meluangkan waktunya dalam memberikan

bimbingan dan saran sehingga skripsi ini dapat terselesaikan.

4. Galuh Renggani Wilis ST., MT sebagai dosen wali yang dengan sabar telah

membimbing dan memberikan wawasan kepada penulis selama kuliah dan

menjadi mahasiswa teknik.

5. Seluruh dosen dan staf tata usaha Fakultas Teknik yang telah memberikan

ilmunya dan membantu selama menyusun skripsi ini.

6. Bapak dan Ibu penulis yang telah memberikan motivasi dan dukungan baik

secara moril maupun materil.

7. Seluruh keluarga besar penulis yang memberikan semangat dalam penyusunan

skripsi ini.

8. Keluarga Himpunan Mahasiswa Teknik Mesin Universitas Pancasakti Tegal.

9. Semua semua pihak yang secara langsung dan tidak langsung memberikan

motivasi dan semangat kepada penulis.

x

xi

DAFTAR ISI

JUDUL ................................................................................................................. i

PERSETUJUAN .................................................................................................. ii

HALAMAN PENGESAHAN UJIAN ................................................................ iii

HALAMAN PERNYATAAN ............................................................................. iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ...................................................................... v

ABSTRAK ........................................................................................................... vii

ABSTRACT ......................................................................................................... viii

PRAKATA ........................................................................................................... ix

DAFTAR ISI ........................................................................................................ xi

DAFTAR TABEL ............................................................................................... xiii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiv

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

A. Latar Belakang masalah ..................................................................... 1

B. Batasan masalah ................................................................................. 4

C. Rumusan masalah ............................................................................... 4

D. Tujuan penelitian dan Manfaat penelitian .......................................... 5

E. Sistematika Penelitian ........................................................................ 7

BAB II. LANDASAN TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA ......................... 8

A. Landasan Teori ................................................................................... 8

1. Sifat – sifat logam .......................................................................... 8

2. Karakteristik Baja St 41................................................................. 12

3. Struktur Baja .................................................................................. 14

4. Heat Treatment .............................................................................. 19

xii

5. Pack Carburizing ........................................................................... 20

6. Quenching (Pencelupan) ............................................................... 22

7. Tampering...................................................................................... 24

8. Hardening ...................................................................................... 25

9. Korosi ........................................................................................... 26

B. Tinjauan Pustaka ................................................................................ 30

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ......................................................... 34

A. Metode Penelitian ............................................................................... 34

B. Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................ 34

C. Instrumen Penelitian dan Desain ........................................................ 35

D. Teknik Pengambilan Sampel .............................................................. 36

E. Variabel Penelitian ............................................................................. 37

F. Metode Pengumpulan Data ................................................................ 38

G. Metode Analisia Data ......................................................................... 38

H. Diagram Alur Penelitian..................................................................... 44

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ................................... 45

A. Hasil Penelitian .................................................................................. 45

1. Hasil Uji Komposisi ...................................................................... 46

2. Proses Variasi ................................................................................ 49

3. Proses Pembuatan Mata Pisau ....................................................... 51

4. Hasil Uji Korosi ............................................................................. 52

5. Hasil Uji Kekerasan ....................................................................... 55

B. Pembahasan ........................................................................................ 58

1. Besar Laju Korosi Pack Carburizing .............................................. 58

2. Besar Laju Korosi Setelah Hardening ............................................ 58

3. Besar Laju Korosi Setelah Tempering ........................................... 58

4. Besar Laju Korosi Setelah Pelapisan Krom ................................... 59

xiii

5. Besar Uji Kekerasan Baja ST 41 .................................................... 59

6. Hasil Uji Komposisi ....................................................................... 59

7. Grafik Korosi & Penjabaranya ....................................................... 59

8. Grafik Kekerasan & Penjabaranya ................................................. 61

BAB V PENUTUP ............................................................................................... 60

A. Kesimpulan......................................................................................... 60

B. Saran ................................................................................................... 61

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 63

LAMPIRAN

DARTAR TABEL

Tabel 3.1 Rencana Kegiatan Penelitian ................................................................ 35

Tabel 3.2 Rencana Hasil Pengujian ...................................................................... 43

Tabel 4.1 Hasil Uji Komposisi Baja St 41 ............................................................ 46

Tabel 4.2 Hasil Uji Komposisi Baja St 41 Variasi Carburising ............................ 47

Tabel 4.3 Hasil Uji Komposisi Baja St 41 Variasi Carburising dan hardening .... 48

Tabel 4.4 Hasil Uji Komposisi Baja St 41 Variasi Carburising hardening

dan tampering ........................................................................................................ 49

Tabel 4.5 Hasil Uji Korosi .................................................................................... 53

Tabel 4.6 Hasil Uji Kekerasan .............................................................................. 56

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Grafik Tegangan Regangan ............................................................... 9

Gambar 2.2 Distribusi Mode Kegagalan ............................................................... 9

Gambar 2.3 Grafik Keausan .................................................................................. 10

Gambar 2.4 Diagram Tegangan Regangan ........................................................... 11

Gambar 2.5 Diagram Kekerasan Baja ................................................................... 11

Gambar 2.6 Diagram Fasa Fe3C ........................................................................... 17

Gambar 2.7 Alat Uji Korosi .................................................................................. 29

Gambar 3.1 Desain Spesimen Uji Korosi ............................................................. 36

Gambar 3.2 Mata Pisau Mesin Pencacah Sampah Organik .................................. 39

Gambar 3.3 Spiner Mesin Pencacah Sampah Organik ......................................... 39

Gambar 3.4 Mesin Pencacah Sampah (Tanpa Rangkaian) ................................... 40

Gambar 3.5 Mesin Pencacah Sampah (Tampak Depan) ....................................... 40

Gambar 3.6 Mesin Pencacah Limbah Organik ..................................................... 41

Gambar 3.7 Mata Pisau Mesin Pencacah Sampah Organik .................................. 41

Gambar 3.8 Spiner Mesin Pencacah Sampah Organik ......................................... 42

Gambar 3.9 Mesin Pencacah Sampah Organik ..................................................... 42

Gambar 3.10 Diagram Alir Penelitian .................................................................. 44

Gambar 4.1 Serbuk Arang Batok Kelapa Dan Specimen ..................................... 50

Gambar 4.2 Quenching Air Garam ....................................................................... 51

Gambar 4.3 Spesimen Direndam Larutan Hcl 7% ................................................ 51

xvi

Gambar 4.1 Grafik Rata-Rata Korosi ................................................................... 60

Gambar 4.2 grafik Rata-Rata Kekerasan .............................................................. 61

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dari masa ke masa, negeri ini selalu ingin mengubah dirinya untuk

menjadi lebih bersih dan indah. Akan tetapi, keseriusan ini hanya ditanggapi

oleh segelintir orang saja. Sebagian besar pihak merasa tidak peduli akan

persoalan ini. Mereka hanya sibuk dengan apa yang harus mereka kerjakan

sehari-hari. Mereka tidak mau menemukan inovasi-inovasi baru untuk

membuat negeri ini menjadi lebih bersih dan indah. Kita hampir mustahil untuk

mengatakan bahwa kita bisa menemukan suatu tempat di negeri ini di mana

tidak tampak sampah-sampah yang berserakan. Kalaupun kita bisa

menemukannya, barangkali tempat-tempat tersebut adalah kawasan-kawasan

mewah atau tempat-tempat yang belum pernah sama sekali terjamah oleh

tangan manusia.

Pencemaran lingkungan adalah masuknya atau di masukanya makhluk

hidup, zat, energy, atau komponen lain kedalam lingkungan hidup oleh

kegiatan manusia sehingga kualitasnya turun sampai ketingkat tertentu yang

menyebabkan lingkungan hidup tidak dapat berfungsi sesuai dengan

peruntukannya. Salah satu bentuk pencemaran yang sering kita temui saat ini

adalah sampah.

Dengan latar belakang tersebut timbulah pemikiran pemanfaatan

sampah-sampah organik, untuk dijadikan sebagai bahan dasar pupuk kompos

2

dan disinilah perencanaan pengaplikasian konsep pemikiran proses-proses

seperti Reduce (mengurangi), Reuse (menggunakan kembali), Recycle

(mendaur ulang), Replace (mengganti barang berpotensi sampah ke arah

recycle) dan untuk menunjang langkah tersebut maka dibuat suatu perancangan

bangun suatu alat atau mesin penghancur sampah organik. Rancang bangun ini

bertujuan untuk mengolah sampah organik menjadi sesuatu yang bermanfaat

(Yamin et al., 2008).

Pembuatan mata pisau mesin pencacah berkembang cukup pesat, hal

ini disebabkan oleh beberapa aspek yang mendukungnya terutama teknologi

proses dan teknologi material. Peningkatan mutu produk pisau pencacah

dihasilkan dengan cara memperbaiki sifat-sifat fisik dan mekanik dari bahan

pisau tersebut. Proses perlakuan panas yang tepat pada logam sangatlah

bermanfaat untuk memperbaiki sifat-sifat dari bahan mata pisau mesin

pencacah.

Proses perlakuan panas bertujuan untuk memperoleh logam yang keras,

lunak, ulet, meningkatkan mampu mesin, menghilangkan tegangan sisa.

Perlakuan panas yang dilakukan kadang sering diasosiasikan sebagai cara

untuk menaikkan kekerasan material, sebenarnya dapat digunakan untuk

mengubah sifat tertentu yang berguna atau dengan tujuan tertentu untuk

kepentingan manufakturnya, seperti: menaikkan sifat machining, menaikkan

sifat mudah dibentuk, mengembalikan elastisitas setelah proses cold work.

Bahkan perlakuan panas bukan hanya sebagai penolong sifat manufaktur,

tetapi juga dapat meningkatkan performa material dengan meningkatnya

3

kekuatan atau karakteristik tertentu dari material yang telah diproses laku

panas.

Hal yang mendasari penelitian ini adalah mekanisme dari mata pisau

untuk mencacah sisa makanan menggunakan bahan baja karbon ST 41. Alasan

yang mendasari penelitian mengambil bahan tersebut, karena baja karbon ST

41 memiliki sifat baja dengan ketahanan rendah. Pada penelitian ini mata pisau

dibuat lebih singkat, oleh karena itu perlu dilakukan proses pemanasan metode

hardening. Proses ini meliputi pemanasan suhu tertentu. Perlakuan panas

mempunyai tujuan untuk meningkatkan kekeasan dan keausan. Tujuan ini akan

tercapai seperti yang diinginkan jika memperhatikan faktor yang

mempengaruhi seperti suhu pemanasan material baja karbon ST 41 dengan

media pendingin yang digunakan air garam.

Penelitian ini menggunakan metode study experimental yaitu suatu

penelitian yang berusaha untuk mencari pengaruh variabel tertentu terhadap

variabel lainnya dengan cara meneliti langsung alat yang digunakan untuk

mendapatkan data-data yang diperlukan.

Maka dari itu bahwa benda uji mata pisau menarik untuk diteliti, Maka

penulis mengambil judul “ANALISA LAJU KOROSI AKIBAT PROSES

HEAT TREATMENT BERTINGKAT PADA BAJA KARBON ST41".

4

B. Batasan Masalah

Hal yang akan di bahas dalam penelitian ini agar lebih mengarah ke

tujuan penelitian dengan membatasi pokok permasalahan sebagai berikut :

1. Material yang digunakan adalah baja karbon ST41 dengan benda uji mata

pisau.

2. Proses heat treatment meliputi carburizing, heardening, tampering dan

pelapisan.

3. Untuk proses pack carburizing dengan suhu mencapai 8750C.

4. Variasi yang digunakan untuk pack carburizing menggunakan serbuk

arang batok kelapa.

5. Obyek penelitian analisis laju korosi pada mata pisau mesin pencacah

sampah organik menggunakan media pendingin air garam.

6. Pengujian untuk mencari nilai korosi setelah pack carburizing, hardening,

tampering dan pelapisan.

7. Untuk pelapisan menggunakan pelapisan krom.

C. Rumusan Masalah

Berdasarkan batasan masalah tersebut, maka penulis merumuskan

permasalahan penelitian ini sebagai berikut :

1. Berapakah besar laju korosi pack carburizing serbuk arang batok kelapa

pada suhu 875°C dengan media pendingin air garam terhadap uji

ketahanan korosi ST 41 ?

5

2. Berapakah besar laju korosi yang ditimbulkan spesimen baja karbon ST

41 setelah hardening dengan media pendingin air garam ?

3. Berapakah besar laju korosi yang ditimbulkan spesimen baja karbon ST

41 setelah tampering dengan media pendingin air garam ?

4. Berapakah besar laju korosi yang ditimbulkan spesimen baja karbon ST

41 setelah pelapisan krom ?

5. Berapakah pengaruh proses pack carburizing menggunakan serbuk arang

batok kelapa, Hardening pada suhu 8750C dengan media quenching air

garam, Tempering pada suhu 450° dan pelapisan krom terhadap uji

kekerasan bahan ST 41?

D. Tujuan dan Manfaat Penelitian

1. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

a) Mengetahui nilai laju korosi pada spesimen baja karbon ST41 setelah

pack carburizing dengan media pendingin air garam.

b) Mengetahui nilai laju korosi pada spesimen baja karbon ST41 setelah

hardening dengan media pendingin air garam.

c) Mengetahui nilai laju korosi pada spesimen baja karbon ST41 setelah

tampering dengan media pendingin air garam.

d) Mengetahui nilai laju korosi pada spesimen baja karbon ST 41 setelah

pelapisan (krom).

6

2. Manfaat Penelitian

Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

a) Bagi Mahasiswa

1) Memperoleh informasi tentang pengaruh laju korosi pada mata

pisau mesin pencacah sampah sisa makanan dengan media

pendingin air garam.

2) Mendapatkan informasi tentang nilai laju korosi yang terbaik.

3) Sebagai bahan pertimbangan dan masukan bagi peningkatan

prestasi kerja pada mata pisau mesin pencacah sampah sisa

makanan.

4) Sebagai bahan acuan untuk mengembangkan teknologi pada alat

mesin pencacah sampah sisa makanan.

b) Bagi Akademik

1) Hasil penelitian yang didapat di harapkan mampu menjadi

referensi peneliti lain yang ingin meneliti sistem mata pisau mesin

pencacah sampah sisa makanan.

2) Sebagai pustaka bahan penunjang proses perkuliahan.

3) Sebagai riset teknologi.

7

E. Sistematika Penulisan Skripsi

Sistematika proposal ini terdiri dari sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Berisi tentang latar belakang, batasan masalah, rumusan masalah, tujuan

penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penelitian.

BAB II LANDASAN TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA

Berisi tentang berbagai landasan teori yang dijadikan acuan dan digunakan

untuk analisis masalah yang menjadi topik bahasan dalam penelitian ini antara

lain: pengertian matahari, pengertian perpindahan panas, jenis – jenis

perpindahan panas.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Berisi tentang metode penelitian, waktu dan tempat penelitian, populasi,

sampel, dan teknik pengambilan sampel, variabel penelitian, metode analisis

data.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil dan pembahasan berisi tentang hasil data yang dibutuhkan, antara lain:

uji laju korosi pengaruh pack carburizing serbuk arang batok kelapa pada suhu

875°C dengan media pendingin air garam dan hasil pelapisan menggunakan

pelapisan krum.

BAB V PENUTUP

Berisi tentang kesimpulan dan saran

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

8

BAB II

LANDASAN TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA

A. LANDASAN TEORI

1. Sifat-sifat Logam

Setiap jenis dan tipe logam mempunyai daya tahan terhadap

berbagai perlakuan, mulai dari pembebanan, perlakuan panas, interaksi

dengan cairan, menerima gaya dari luar dan sebagainya. Dari berbagai

perlakuan tersebut akan berpengaruh terhadap sifat-sifat logam. Sifat-sifat

logam antara lain sebagai berikut :

a) Sifat mekanis

Sifat mekanis adalah kemampuan bahan untuk menerima

pembebanan atau untuk menahan beban yang diterimanya baik beban

statis maupun beben dinamis. Sifat mekanis terdiri terdiri aspek-aspek

berikut:

1) Kekuatan (Strenght)

Kekuatan ditentukan berdasarkan pembebanan, untuk

mendeteksi kekuatan material khususnya baja diperlukan

pengujian mekanik. Pengujian mekanik untuk menentukan

kualitas bahan adalah: Pengujian tarik, pengujian bending,

pengujian impact dan lain-lain.

9

Gambar 2.1 Grafik Tegangan Regangan.

2) Kelelahan

Kelelahan merupakan kemampuan maksimal suatu bahan

ketika menerima beban yang berganti-ganti secara terus-menerus

dalam jangka waktu tertentu. Patahan lelah disebabkan oleh

tegangan yang berulang dan dijumpai pada tegangan kurang dari

1/3 kekuatan tarik statik pada bahan struktur tanpa konsentrasi

tegangan. Semua patahan disebabkan kelelahan melalui tahapan

proses: terjadi retakan lelah – perambatan retakan lelah – patahan

statik terhadap luas penampung sisa.

Gambar 2.2 Distribusi Mode Kegagalan.

10

3) Keausan

Keausan adalah friksi atau gesekan yang diakibatkan

pergerakan relatif dengan tekanan pada bidang kontak. Setelah

terjadi gesekan berlanjut menjadi abrasi yang akan merusak

ketelitian komponen dan bergembang menjadi lebih parah sampai

komponen mesin kehilangan fungsinya.

Gambar 2.3 Grafik Keausan Pada Pahat.

4) Mulur

Mulur terjadi apabila diberikan suatu tegangan melampaui

batas elastik, maka perpanjangan permanen terjadi pada batang

uji tersebut. Perpanjangan tersebut dinamakan deformasi plastis

dan tegangan terendah dimana deformasi plastis terjadi disebut

mulur.

11

Gambar 2.4 Diagram Tegangan Regangan.

5) Kekerasan

Kekerasan (hardness) didefinisikan sebagai ketahanan

bahan terhadap penetrasi pada permukaanya. Pada umumnya

kekerasan adalah ketahanan terhadap deformasi plastis dan

permanen. Pada proses heat treatment yang mempengaruhi

tingkat kekerasan baja adalah kecepatan pendinginanya karena

makin cepat laju pendinginan maka kekerasan semakin tinggi.

Gambar 2.5 Diagram Kekerasan Baja.

b) Sifat fisis

Sifat fisis adalah sifat karena mengalami peristiwa fisika,

seperti adanya pengaruh panas dan listrik.

12

c) Sifat kimia

Sifat kimia suatu bahan mencakup kelarutan bahan tersebut

pada larutan basa atau garam, dan pengoksidaan bahan tersebut.

Hampir semua sifat kimia erat hubunganya dengan kerusakan secara

kimia. Kerusakan tersebut berupa korosi dan ketahanan bahan

terhadap serangan korosi (Matein, 2016).

2. Karakteristik Baja ST 41

Spesifikasi baja ST 41 Karbon adalah logam paduan dimana

logam besi sebagai unsur dasar dengan beberapa elemen lainnya, termasuk

karbon. Kandungan unsur karbon dalam baja berkisar antara 0.20% berat

sesuai gradenya. Unsur lain yang ada dalam baja adalah karbon, mangan,

fosfor,sulfur.

Pada baja dapat meningkatkan kekerasan (hardness) serta

kekuatan tariknya (tensile strength), namun disisi lain membuatnya

menjadi getas (brittle) serta menurunkan keuletan (ductility). Kebanyakan

dari produk baja ini terbentuk pelat hasil pembentukan roll dingin dan

proses annil. Kandungan karbonya yang rendah dan mikro strukturnya

yang terdiri dari fasa ferit dan pearlit menjadikan baja karbon rendah

bersifat lunak dan kekuatannya lemah namun keuletan dan ketanguhannya

sangat baik. Baja karbon rendah kurang responsif terhadap perlakuan

panas untuk mendapatkan mikro struktur martensit maka dari itu untuk

meningkatkan kekuatan dari baja karbon rendah dapat dilakukan dengan

proses roll dingin maupun karburisasi.

13

Karena kadar karbon yang sangat rendah maka baja ini lunak dan

tentu saja tidak dapat dikeraskan, dapat ditempa, dituang, mudah dilas dan

dapat dikeraskan permukaanya (case hardening). Baja dengan persentase

karbon dibawah 0.15% memiliki sifat machinebility yang rendah dan

biasanya digunakan untuk konstruksi jembatan, bangunan, dan lainnya.

Adapun spesifikasi dari baja karbon rendah.

Baja karbon diklasifikasikan menjadi tiga macam:

a) Baja karbon rendah

Baja karbon rendah merupakan bukan baja yang keras karena

kadar karbonnya sedikit. Baja ini disebut baja ringan (mild steel) atau

baja perkakas yang mengandung karbon kurang dari 0,3 %. Baja ini

dapat dijadikan mur, baut, ulir, sekrup, dan lain-lain.

b) Baja karbon sedang

Baja karbon sedang merupakan baja dengan kandungan

karbon 0,3-0,6%, cukup keras dibandingkan dengan baja karbon

rendah. Baja ini memungkinkan untuk dikeraskan sebagian dengan

pengerjaan panas (heat treatment) yang sesuai. Baja karbon sedang

digunakan untuk roda gigi, poros engkol, ragum dan sebagainya.

c) Baja karbon tinggi

Baja karbon tinggi mempunyai kandungan karbon 0,6-1,5%,

baja ini sangat keras namun keuletanya rendah, biasanya digunakan

untuk alat potong seperti gergaji, pahat, kikir dan lain sebagainya.

Karena baja karbon tinggi sangat keras, maka jika digunakan untuk

14

produksi harus dikerjakan dalam keadaan panas (Plastik & Baja,

2019).

3. Struktur Baja

Baja adalah salah satu logam ferro yang banyak digunakan dalam

dunia teknik dan industri. Kandungan baja yang utama diantaranya yaitu

besi dan karbon. Kandungan besi (Fe) pada baja sekitar 97% dan karbon

(C) sekitar 0,2% hingga 2,1% sesuai grade-nya. Selain unsur besi (Fe)

dan karbon (C), baja mengandung unsur lain seperti mangan (Mn) dengan

kadar maksimal 1,65%, silikon (Si) dengan kadar maksimal 0,6%,

tembaga (Cu) dengan kadar maksimal 0,6%, sulfur (S), fosfor (P) dan

lainnya dengan jumlah yang dibatasi dan berbeda- beda.

Sifat dan produksi baja tersebut banyak dipengaruhi oleh sifat kimia

dan proses pembuatannya. Untuk keperluan industri baja dibagi menjadi

beberapa kelompok berdasarkan beberapa karakteristik umum. Baja

merupakan paduan yang terdiri dari besi, karbon dan unsur paduan

lainnya. Baja dapat dibentuk melalui pengecoran, pencanaian, atau

penempaan unsur karbon dalam baja merupakan salah satu unsur

terpenting karena dapat meningkatkan kekerasan dan keuletan baja

tersebut, sebagai bahan produk, baja sering dijumpai dalam bentuk plat,

batang, profil, dan sebagainya.

Macam-macam struktur baja:

a) Struktur ferrite

15

Struktur ferrite sering disebut juga besi murni. Struktur ferrite

dapat berubah-rubah apabila dipanaskan :

1) Besi murni atau besi alfa (a)

Struktur besi murni ferrite atau besi alfa, dibawah suhu

723°C, sifatnya magnetis dan lunak serta Susunan kristalnya

berbentuk kubus pusat ruang (BBC).

2) Besi beta (β)

Struktur ferrite pada suhu 768°C-910°C mulai berubah sifat

dari magnetis menjadi tidak magnetis yang disebut besi beta,

Susunan kristalnya mulai berubah dari kubus pusat ruang (BBC)

menjadi kubus pusat bidang (FCC).

3) Besi gamma (besiÝ)

Struktur ferrite pada suhu 910°C-1391°C mulai berubah

menjadi struktur austenite (besi gamma) yang mempunyai sifat

tidak magnetis serta Susunan kristalnya dalam bentuk kubus

pusat bidang (FCC).

4) Besi delta

Struktur ferrite yang sudah menjadi yang sudah menjadi

struktur austenite pada suhu 1392°C sampai mencair pada suhu

1539°C berubah menjadi besi delta yang susunan kristalnya sama

dengan besi dalam bentuk kubus pusat ruang (BBC) tapi jarak

antar atomnya lebih besar.

b) Struktur Pearlite

16

Perlit merupakan campuran antara Ferit dan Sementit yang

berbentuk seperti pelat-pelat yang disusun secara bergantian antara

Sementit dan Ferit. Fasa Perlit ini terbentuk pada saat kandungan

karbon mencapai 0,76% C, besi pada fase Perlit akan memiliki sifat

keras, ulet dan kuat.

c) Struktur Sementite

Sementite disebut juga karbid besi atau Fe3C yang

mengandung 6,67%C. Sifat-sifat besi ini keras, rapuh dan magnetis

sampai pemanasan 210°C tapi diatas temperature 210°C tidak

magnetis lagi.

d) Struktur Austenite

Austenite yaitu besi gamma (Ý) yaitu larutan padat dari karbon

pada besi dengan sel kubus berpusat sisi atau muka.fase ini diatas

temperature 723°C. Sifat-sifat dari baja austenite adalah lunak, tidak

magnetis dan mudah ditempa.

e) Struktur Martensite

Martensite adalah suatu fasa yang terjadi karenapendinginan

yang sangat cepat sekali, dan terjadi pada suhu dibawah eutektoid

tetapi masih diatas suhu kamar. Karena struktur Austenit FCC tidak

stabil maka akan berubah menjadi struktur BCT secara serentak. Pada

reaksi ini tidak terjadi difusi tetapi terjadi pengerasan (dislokasi).

Semula atom bergerak serentak dan perubahan ini langsung dengan

sangat cepat dimana semua atom yang tinggal tetap berada pada

17

larutan padat karena terperangkap dalam kisi sehingga sukar menjadi

slip, maka Martensit akan menjadi kuat dan keras tetapi sifat getas dan

rapuh menjadi tinggi. Martensit dapat terjadi bila Austenit

didinginkan dengan cepat sekali (dicelup) hingga temperatur dibawah

pembentukkan bainit.

f) Diagram Fasa Fe-C

Fasa didefinisikan sebagai bagian dari bahan yang memiliki

struktur atau komposisi tersendiri. Diagram fasa Fe-C atau biasa

disebut diagram kesetimbangan besi karbon merupakan diagram

yang menjadi parameter untuk mengetahui segala jenis fasa yang

terjadi di dalam baja dengan segala perlakuannya. Konsep dasar dari

diagram fasa adalah mempelajari bagaimana hubungan antara besi

dan paduannya dalam keadaan setimbang.

Gambar 2.6 Diagram Fasa Fe-C

Sumber : (Adawiyah et al., 2014)

18

Pengaruh unsur pada paduan baja :

1) Silikon (Si); (terkandung dalam jumlah kecil didalam semua

bahan besi dan dibubuhkan dalam jumlah yang lebih pada jenis-

jenis istimewa). Silikon dapat meningkatkan kekuatan,

kekerasan, keuletan, ketahanan aus, ketahanan terhadap panas

dan karat serta ketahanan terhadap kekerasan. Tetapi

menurunkan regangan, kemampuan untuk dapat ditempa dan

dilas.

2) Mangan (Mn); dapat meningkatkan kekuatan, kekerasan,

kemampuan untuk dapat ditempering menyeluruh, ketahanan

aus, penguatan pada pembentukan dingin, tetapi menurunkan

kemampuan serpih.

3) Nikel (Ni); meningkatkan keuletan, kekuatan, pengerasan

menyuluruh, ketahanan karat, tahanan listrik (kawat pemanas),

tetapi menurunkan kecepatan pendinginan regangan panas.

4) Krom (Cr); meningkatkan kekerasan, kekuatan, batas rentang

ketahanan aus, kemampuan diperkeras, kemampuan untuk dapat

ditemper menyeluruh, ketahanan panas, kerak, karat dan asam,

pemudahan pemolesan, tetapi menurunkan regangan (dalam

tingkat kecil).

5) Molibdenum (Mo); meningkatkan kekuatan tarik, batas rentang,

kemampuan untuk dapat di tampering menyeluruh, batas rentang

19

panas, ketahanan panas dan batas kelelahan, suhu pijar pada

perlakuan panas, tetapi menurunkan regangan.

6) Kobalt (Co); meningkatkan kekerasan, ketahanan aus,

ketahanan karat dan panas, daya hantar listrik serta kejenuhan

magnetis.

7) Vanadium (V); meningkatkan kekuatan, batas rentang, kekuatan

panas dan ketahanan lelah,suhu pijar pada perlakuan panas,

tetapi menurunkan kepekaan terhadap sengatan panas yang

melewati batas pada perlakuan panas.

8) Wolfram (W); meningkatkan kekerasan, kekuatan, batas rentang,

kekuatan panas, ketahanan terhadap normalisasi dan daya serat,

tetapi menurunkan regangan.

9) Titanium (Ti); memiliki kekuatan yang samaseperti baja,

mempertahankan sifatnya hingga 400°C, misalnya kawat las.

(Nofri et al., 2017)

4. Heat Treatment

Heat Treatment (Perlakuan panas) adalah suatu proses pemanasan

dan pendinginan logam dalam keadaan padat untuk mengubah sifat-sifat

fisis logam tersebut. Baja dapat dikeraskan sehingga tahan aus dan

gesekan sehingga kemampuan pakai (life timenya) meningkat, atau baja

dapat dilunakkan untuk memudahkan pemesinan lebih lanjut. Melalui

perlakuan panas yang tepat, tegangan dalam dapat dihilangkan, besar

butir diperbesar atau diperkecil, ketangguhan ditingkatkan atau dapat

20

dihasilkan suatu permukaan yang keras di sekeliling inti yang ulet. Untuk

memungkinkan perlakuan panas yang tepat, susunan kimia baja harus

diketahui karena perubahan komposisi kimia, khususnya karbon dapat

mengakibatkan perubahan sifat- sifat fisis baja. Sebelum dirol, lembaran

baja dipanaskan terlebih dahulu, setelah selesai dibentuk lembaran logam

tersebut dinormalkan disusul dengan proses pelurusan.

Untuk mengetahui suhu yang digunakan pada proses kerja

perlakuan panas pada baja yaitu:

a) Setiap jenis baja mempunyai daerah suhu yang optimal untuk

pencelupan yang terbentang dari suhu awal yang tinggi ke suhu akhir

yang rendah.

b) Bahan campuran baja dengan keadaan kadar karbon yang tinggi0,3%,

beroksidasi dengan intensif oleh karenanya harus dipanaskan sampai

suhu awal.

c) Baja karbon yang tinggi dan campuran merupakan penghantar panas

yang buruk sehingga harus dipanaskan secara perlahan-lahan dan

menyeluruh hingga di atas suhu kritis.

d) Jika pemanasan dilakukan melampaui batas suhu yang diperbolehkan

akan terjadi gosong pada baja dan setelah dingin akan mengalami

kerapuhan (Saparudin et al., 2015)

5. Pack Carburizing

Proses carburizing merupakan proses penambahan unsur karbon

(C) ke dalam logam khususnya pada bagian permukaan bahan dimana

21

unsur karbon ini didapat dari bahan–bahan yang mengandung karbon

sehingga kekerasan logam dapat meningkat. Pengerasan permukaan pada

logam dapat dilakukan dengan menambahkan unsur–unsur tertentu ke

logam dasar tersebut seperti karbon, kalsium karbonat, nitrogen, dan

yang lainnya. Untuk mempercepat proses maka ditambahkan barium

karbonat (BaCO3), kalsium karbonat (CaCO3) atau natrium karbonat

(NaCO3) sebagai energizer yang bersama-sama material dimasukkan ke

dalam kotak kedap udara untuk dipanaskan pada dapur pemanas pada

temperatur carburing.

Pada pengarbonan padat dipakai arang yang dicampur dengan

10%- 40% NaCO3, BaCO3 , baja dimasukkan ke dalam campuran ini,

ditempatkan dalam suatu kotak dan ditutup rapat kemudian dipanaskan

pada temperatur 850°C –950°C. Setelah dilakukan holding time (waktu

penahanan), proses dilanjutkan dengan pengerasan dengan quenching

untuk mencapai kekerasan yang tinggi, dan tempering untuk menurunkan

kegetasan dan tegangan sisa yang berlebihan.

Pendinginan cepat dalam proses carburizing bertujuan untuk

memperoleh permukaan yang lebih keras akibat perubahan struktur mikro

pada permukaan baja yang telah dikarburasi. Dari bermacam- macam

struktur mikro, martensit merupakan yang paling keras dan kuat namun

paling getas.

Metode proses carburizing dibedakan berdasarkan media

karburasinya, yaitu gas, cair dan padat. Pack carburizing adalah metode

22

carburizing yang paling sederhana dibanding metode cair dan gas,

karena dapat dilakukan dengan peralatan yang sederhana. Pada metode

ini, komponen ditempatkan dalam kotak berisi media karburasi yang saat

pemanasan pada suhu austenisasi (842-953°C) akan mengeluarkan gas

CO2 dan CO. Pembentukan karbon monoksida ditingkatkan oleh

energizer atau katalis, seperti barium karbonat (BaCO3), kalsium

karbonat (CaC03), kalium karbonat (K2C03), dan natrium karbonat

(Na2C03), yang hadir di kompleks karburasi.kandungan karbon dari

setiap jenis arang adalah berbeda-beda. Semakin tinggi kandungan karbon

dari arang, maka penetrasi karbon ke permukaan baja akan semakin baik

pula (Mechanical et al., 2016)

6. Quencing (Pencelupan)

Quenching merupakan proses pengerjaan logam dengan

pendinginan secara cepat. Sehingga melalui quenching akan mencegah

adanya proses yang dapat terjadi pada pendinginan lambat seperti

pertumbuhan butir. Secara umum, quenching akan menyebabkan

menurunnya ukuran butir dan dapat meningkatkan nilai kekerasan pada

suatu paduan logam. Laju quenching tergantung pada beberapa faktor

yaitu medium, panas spesifik, panas pada penguapan, konduktifitas

termal medium, viskositas, dan agritasi (aliran media pendingin).

Kecepatan pendinginan dengan air lebih besar dibandingkan pendinginan

dengan oli, sedangkan pendingin dengan udara memiliki kecepatan yang

paling kecil. Pada umumnya baja yang telah mengalami proses quenching

23

memiliki kekerasan yang tinggi serta dapat mencapai kekerasan yang

masimum tetapi agak rapuh. Dengan adanya sifat yang rapuh, maka kita

harus menguranginya dengan melakukan proses lebih lanjut seperti

tempering. Merupakan salah satu dari beberapa proses perlakuan panas

yang bertujuan untuk meningkatkan kekuatan dan kekerasan baja dengan

cara memanaskan logam tersebut pada temperatur tertentu, biasanya

antara 845 ̊-870 ̊C, kemudian didinginkan secara cepat pada media

pendingin untuk mendapatkan struktur martensit. Pada baja – baja jenis

tertentu, terdapat titik – titik laju pendinginan kritis yang dapat

menghasilkan kekerasan maksimal dari transformasi struktur austenite

pada suhu tinggi menjadi struktur martensit tanpa terjadi pembentukan

struktur perlit atau bainit.

Adapun unsur-unsur media quenching antara lain:

a) Oli SAE 40

Oli sebagai media pendingin lebih lunak jika dibandingkan

dengan air, digunakan pada material yang kritis antara lain material

yang mempunyai bagian tipis atau ujung tajam, dikarenakan oleh

lebih lunak maka kemungkinan adanya tegangan dalam distorsi

dan retakan kecil. Oleh karena itu, media oli tidak menghasilkan

logam sekeras yang dihasilkan media air.

b) Air Garam

Air garam didalamnya terkandung yodium yang mampu

merubah sifat mekanik pada logam dengan antara lain kekerasan,

24

keausan, dan lengkung. Dengan seperti itu air garam sangat cocok

untuk media quenching sehingga mampu merubah dari sifat raw

material.

c) Air coolant

Air colant adalah media yang paling banyak digunakan untuk

pendinginan, karena biayanya yang murah digunakan serta

pendinginan yang cepat. Air colant digunakan pada logam yang

memerlukan penurunan temperatur dengan cepat dengan tujuan

untuk memperoleh kekerasan dan kekuatan yang baik (Luthfianto et

al., 2017)

7. Tampering

Tempering adalah perlakuan untuk menghilangkan tegangan dalam

dan menguatkan baja dari kerapuhan disebut dengan memudakan

(tempering). Tempering didefinisikan sebagai proses pemanasan logam

setelah dikeraskan pada temperatur tempering (di bawah suhu kritis), yang

dilanjutkan dengan proses pendinginan.

Baja yang telah dikeraskan bersifat rapuh dan tidak cocok untuk

digunakan. Melalui temper, kekerasan dan kerapuhan dapat diturunkan

sampai memenuhi persyaratan penggunaan. Kekerasan turun, kekuatan

tarik akan turun, sedang keuletan dan ketangguhan baja akan meningkat.

Proses temper terdiri dari pemanasan kembali dari baja yang telah

dikeraskan pada temperatur di bawah temperatur kritis, disusul dengan

pendinginan. Meskipun proses ini menghasilkan baja yang lebih lunak,

25

proses ini berbeda dengan proses anil karena di sini sifat-sifat fisis dapat

dikendalikan dengan cermat. Struktur akhir hasil temper baja yang

dikeraskan disebut martensit temper (Saparudin et al., 2015)

8. Hardening

Pengerasan atau hardening adalah proses pemanasan baja sampai

temperatur di daerah atau di atas daerah kritis disusul dengan pendinginan

yang cepat. Akan tetapi, bila komposisi baja tidak diketahui, perlu

diadakan percobaan untuk mengetahui daerah pemanasannya. Cara yang

terbaik ialah memanaskan dan mencelup beberapa potong baja pada

berbagai temperatur disusul dengan pengujian kekerasan atau

pengamatan mikroskopik. Bila temperatur yang tepat telah diperoleh akan

terjadi perubahan dalam kekerasan dan sifat lainnya.

Pada setiap operasi perlakuan panas, laju pemanasan merupakan

faktor yang penting. Panas merambat dari luar ke dalam dengan

kecepatan tertentu. Bila pemanasan terlalu cepat, bagian luar akan jauh

lebih panas dari bagian dalam sehingga tidak dapat diperoleh struktur yang

merata. Bila bentuk benda tidak teratur, benda harus dipanaskan

perlahan- lahan agar tidak mengalami distorsi atau retak. Makin besar

potongan benda, makin lama waktu yang diperlukan untuk memperoleh

hasil yang merata. Kekerasan yang dapat dicapai tergantung pada laju

pendinginan, kadar karbon dan ukuran benda. Pada baja paduan, jenis dan

jumlah paduan akan mempengaruhi kemampuan pengerasan. Perlu

26

dibedakan antara kekerasan dan kemampuan pengerasan (Saparudin et al.,

2015)

9. Korosi

Korosi merupakan peristiwa alam yang terjadi pada logam dan

dapat mengakibatkan kerusakan pada logam tersebut, penggunaan logam

pada konstruksi dilingkungan air laut seperti logam paduan yang sering

terkena air laut dan udara yang mengandung percikan- percikan (kabut)

dari air laut akan mempercepat terjadinya korosi. Pada peristiwa korosi,

logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara) mengalami

reduksi, karat umumnya berupa oksida atau karbonat berupa zat padat

yang berwarna coklat merah.

Korosi terjadi melalui reaksi redoks, dimana logam mengalami

oksidasi, sedangkan oksigen mengalami reduksi. Oksida besi (karat) dapat

mengelupas, sehingga secara bertahap permukaan yang baru terbuka itu

mengalami korosi. Berbeda dengan aluminium, hasil korosi berupa Al2O3

membentuk lapisan yang melindungi lapisan logam dari korosi

selanjutnya. Korosi secara keseluruhan merupakan proses elektrokimia.

Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi sebagai anoda, dimana besi

mengalami oksidasi.

Fe(s) à Fe2+(aq) + 2e- Elektron yang dibebaskan dalam oksidasi

akan mengalir ke bagian lain untuk mereduksi oksigen.

27

O2(g) + 2 H2O(l) + 4e– à 4 OH–(l) Ion besi (II) yang terbentuk

pada anode akan teroksidasi membentuk besi (III) yang kemudian

membentuk senyawa oksida terhidrasi Fe2O3•xH2O yang disebut karat.

a) Jenis-Jenis Korosi

Adapun korosi yang menyerang logam dapat diklasifikasi

menjadi beberapa jenis yaitu:

1) Korosi Seragam (Uniform attack)

Korosi jenis ini sering terjadi pada konstruksi-konstruksi

logam. Jenis ini biasanya dikategorikan menurut reaksi electro-

chemical yang secara homogen terjadi karat keseluruh bagian

material yang terbuka.

2) Korosi Lubang (Pitting corrosion)

Korosi Lubang (Pitting Corrosion). Pitting corrosion

adalah bentuk pengkaratan yang terpusat pada satu titik dengan

kedalaman tertentu yang dimulai dari korosi lokal.

3) Korosi Erosi (Errosion Corrosion )

Erosion corrosion adalah salah satu jenis korosi yang

timbul dari reaksi serangan kombinasi kimia dan abrasi mekanik

atau sebagai akibat dari gerakan fluida.

4) Korosi Sambungan Dua Logam (Galvanis Corrosion)

Korosi jenis ini terjadi apabila ada kontak atau secara

listrik kedua logam yang berbeda dihubungkan, perbedaan

potensial tersebut akan menimbulkan aliran elektron atau listrik

28

diantara kedua logam, logam yang mempunyai tahanan korosi

rendah (potensial rendah) akan terkikis dan yang tahanan

korosinya tinggi akan mengalami penurunan daya korosinya.

5) Korosi Tegangan (Stress Corrosion)

Korosi tegangan terjadi karena butiran logam yang

berubah bentuk yang diakibatkan karena logam mengalami

perlakuan khusus (seperti diregang, ditekuk dll) sehingga butiran

menjadi tegang dan butiran ini sangat mudah bereaksi dengan

lingkungan.

6) Korosi Celah (Crevice Corrosion)

Korosi jenis ini terjadi di daerah yang kondisi oksigennya

sangat rendah atau bahkan tidak ada sama sekali, sering pula

terjadi akibat desain konstruksi peralatan yang tidak

memungkinkan terjadinya oksidasi.

b) Laju Korosi

Laju korosi pada umumnya dihitung menggunakan metode

kehilangan berat (weight lost) dan metode elektrokimia. Metode

kehilangan berat adalah menghitung kehilangan berat yang terjadi

setelah beberapa waktu pencelupan. Metode weight losst sering

digunakan pada skala industri dan laboratorium karena peralatan

sederhana dan hasil cukup akurat.

Metode weight lost atau kehilangan berat merupakan metode

yang digunakan untuk mendapatkan laju korosi, dengan menghitung

29

banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat setelah

dilakukan perendaman sesuai dengan standar ASTM G31-72.

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi. Pada penelitian ini, digunakan metode

kehilangan berat dimana dilakukan perhitungan selisih antara berat

awal dan akhir serta gambar alat uji korosi.

Gambar 2.7 Alat Uji Korosi.

Sumber: Laboratorium UGM.

Perhitungan pengujian korosi meliputi:

rumus:

𝐶𝑅 =534 . 𝑊

𝐷 . 𝐴 . 𝑇 … … … … … … … … … … … … … … … … 2.1

Berat yang hilang (W):

𝑊 = 𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝐴𝑤𝑎𝑙 − 𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝐴𝑘ℎ𝑖𝑟 … … … . … … … … … 2.2

Luas penampang (A):

𝐴 = (( 𝜋 𝑥 𝐷𝑜𝑢𝑡) + ( 𝜋 𝑥 𝐷𝑖𝑛) 𝑥 (1

25,4)2) … … … 2.3

30

Dimana :

CR = mils per year (MPY) atau millimeter per tahun (mm/yr)

W = Berat yang hilang (gr)

D = Density benda uji korosi (gr/cm3)

A = Luas spesimen (m2)

T = Waktu pengujian (jam)

(M & Magga, 2017)

B. TINJAUAN PUSTAKA

Matein, Yahya Abdul, 2016 menuliskan "Pengaruh Media Pendingin

Terhadap Struktur Mikro Kekerasan dan Laju Korosi Pada Hardening Baja

Karbon Sedang". Disimpulkan bahwa hardening air kelapa memiliki rata-rata

nilai kekerasan paling tinggi sebesar 35,7 HRC dengan struktur mikro

martensite berukuran kecil, padat, halus, sedangkan laju korosi spesimen ini

paling rendah dengan nilai 5,43 mm/y. Hardening radiator coolant memiliki

rata-rata nilai kekerasan sebesar 26,3 HRC dengan struktur mikro martensite

berbentuk kasar, sedangkan laju korosi spesimen ini sebesar 5,68 mm/y.

Hardening kombinasi dromus oil dan air memiliki rata-rata nilai kekerasan

sebesar 9,2 HRC dengan struktur mikro martensite berukuran besar dan tidak

teratur, sedangkan laju korosi spesimen ini sebesar 6,59 mm/y. Kemudian

spesimen yang memiliki nilai kekerasan paling rendah dan laju korosi paling

tinggi adalah raw material, dengan nilai kekerasan 3 HRC dan kandungan

31

struktur mikro yang didominasi ferrite, sedangkan laju korosi sebesar 7,17

mm/y.

Muhammad Khabibullah, Arya Mahendra Sakti, 2019 menuliskan

"Pengaruh Bentuk Baja Pelapisan Hot Dip Galvanizing Terhadap Laju Korosi

Pada Baja ST 41". Disimpulkan bahwa waktu galvanizing, variasi waktu

perendaman dan media pengkorosif mempengaruhi laju korosi pada baja St 41

yang telah digalvanizing. Laju korosi terbesar pada media pengkorosif air laut

Gresik terjadi pada spesimen bentuk plat yang digalvanizing 15 detik dengan

waktu perendaman 7 hari sebesar 0,4781 mmpy. Laju korosi terkecil pada

media pengkorosif air laut Gresik terjadi pada pada spesimen bentuk selindris

yang digalvanizing 45 detik dengan waktu perendaman 21 hari sebesar 0,2839

mmpy. Laju korosi terbesar pada media pengkorosif air laut Sidoarjo terjadi

pada spesimen bentuk plat yang digalvanizing 15 detik dengan waktu

perendaman 7 hari sebesar 0,4013 mmpy. Laju korosi terkecil pada media

pengkorosif air laut Gresik terjadi pada pada spesimen bentuk selindris yang

digalvanizing 45 detik dengan waktu perendaman 21 hari sebesar 0,2776

mmpy.Semakin lama waktu perendaman maka laju korosi semakin menurun.

Semakin besar nilai salinitas, TDS, dan pH semakin asam pada media

pengkorosif maka laju korosi semakin besar.

Galuh Sakin Nurhazna, Arya Mahendra Sakti, 2019 menuliskan

"Analisa Laju Korosi Pada Proses Blackening Baja ST 41 Bentuk Plat Dan

Silinder Dengan Variasi Lama Pencelupan dan Media Korosi". Disimpulkan

bahwa variasi waktu dan media perendaman mempengaruhi terhadap proses

32

laju korosi, laju korosi terbesar adalah pada waktu perendaman 1 minggu

dengan temperatur 200°C yaitu sebesar 6,309 mpy, sedangkan dengan waktu

perendaman selama 3 minggu laju korosi yang terjadi sebesar 4,006 mpy.

semakin lama proses pencelupan makan semakin cepat laju korosinya.

Salinitas, pH, dan TDS juga berpengaruh terhadap laju korosi Baja ST41. Dan

dapat disimpulkan semakin besar TDS dan pH semakin basa maka semakin

cepat laju korosi yang terjadi.

Imam Rofi'I, Muhamad Fajar Sidiq, 2019 menuliskan "Analisis Sifat

Mekanik Material Shaft Mata Pisau Pada Mesin Penghancur Plastik

Mengunakan Baja ST 41". Disimpulkan bahwa bungkus dengan campuran

80% serbuk arang tempurung kelapa dan 20% serbuk arang tempurung hijau

pada suhu 875°C setelah itu ditahan selama 15 menit, kemudian dipadamkan

dengan variasi media pendingin antara lain: water coolant, minyak SAE 40,

dan air garam . Hasil pengujian tarik tertinggi dari pendinginan dengan air asin

dengan nilai 1189,32 N / mm2, hasil pengujian kekerasan dengan media

pendingin dengan air asin memiliki kuat tarik tertinggi 192,67 HB, hasil uji

lentur pada benda uji bahan baku memiliki kekuatan tarik tertinggi 89,256

N/mm2.

Iyan Maulana, 2020 menuliskan "Analisis Kerangka Sepeda Amfibi

dari Limbah Kaleng". Disimpulkan bahwa untuk uji laju korosi dalam

pembuatan kerangka sepeda amfibi dengan variasi temperature tuang 600℃,

700℃, 800℃. Tingkat ketahanan laju korosi pada temperature 600℃ yaitu

sebesar 0.0053 mpy dan nilai pada temperature 700℃ yaitu sebesar 0,0026

33

mpy, sedangkan pada temperature 800℃ yaitu sebesar 0,0008 mpy. Maka

dapat disimpulkan untuk nilai laju korosi yang baik adalah pada specimen

dengan temperature 800℃ karena memiliki nilai laju korosi yang paling rendah

yaitu sebesar 0,0008 mpy.

34

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Metode Penelitian

Metode penelitian yang akan penulis teliti merupakan metode

eksperimen, Yang mana penelitian ini akan terpusat pada data yang akan diolah

menjadi sebuah metode penelitian eksperimen.

Materi penelitian meliputi data data refrensi yang menjadi dasar dalam

penelitian ini.

B. Waktu dan Tempat Penelitian

Jadwal penelitian merupakan rencana awal penelitian sampai dengan

akhir. Jadwal penelitian dibuat sebagai batasan waktu atau target penyelesaian

penelitian, tempat pembuatan spesimen dilaksanakan di “Laboratorium

Fakultas Teknik Universitas Pancasakti Tegal”. Laju korosi akan dilakukan di

LABORATORIUM PENGUJIAN MATERIAL UNIVERSITAS GAJAH

MADA YOGYAKARTA.

35

Adapun jadwal penelitian ini ditunjukan pada table berikut ini.

Tabel 3.1 Rencana Kegiatan Penelitian

No Kegiatan Persiapan

Bulan ke-

1 2 3 4 5 6

1

a. studi literatur

b. persiapan alat dan bahan

c. penyusunan proposal

2

Pelaksanaan

a. Seminar proposal

b. Pembuatan specimen

c. pengujian specimen

3

Penyelesaian

a. Pengolahan data

b. Penyusunan laporan

c. Ujian skripsi

C. Instrumen Penelitian dan Desain Pengujian

Instrument yang diguunakan pada penelitian ini meliputi:

1. Alat

a) Mesin gerinda potong.

b) Tang penjepit.

c) Wadah media pendingin.

d) Tungku heat treatment

36

e) Alat uji korosi.

f) Wadah cairan krum.

2. Bahan

a) Baja ST 41

b) Arang batok kelapa.

c) Air garam.

d) Cairan krum.

3. Desain Pengujian

a) Spesimen Uji Laju Korosi

Gambar 3.1 Desain Spesimen Uji Korosi

D. Teknik Pengambilan Sampel

Adapun tahapan proses pengambilan data heat treatment sebagai

berikut:

1. Melakukan pengujian komposisi awal (raw material) sebelum melakukan

pengujian yang lain, guna mengetahui komposisi unsur kimia yang

terkandung pada benda uji.

2. Memotong bahan sesuai dengan standar pengujian.

37

3. Melakukan proses pack carburizing menggunakan serbuk arang batok

kelapa dengan metode hardening menggunakan temperatur suhu 875°C.

4. Holding time / waktu penahanan selama 45 menit.

5. Setelah melewati proses hardening dan penahanan untuk proses

selanjutnya benda uji dicelupkanke dalam variabel pendinginan

menggunakan air garam.

6. Melakukan pengujian berupa uji laju korosi.

7. Sampel benda uji berjumlah 13 buah.

a) Uji komposisi 1 buah.

b) Uji laju korosi 12 buah.

E. Variabel Penelitian

1. Variabel Bebas

Variabel bebas adalah himpunan segala gejala yang memiliki

berbagai aspek atau unsur, yang berfungsi mempengaruhi atau

menentukan munculnya variable lain disebut variabel terikat. Munculnya

atau adanya variable ini tidak dipengaruhi atau tidak ditentukan oleh ada

atau tidaknya variable lain. Sehingga tanpa variable bebas, maka tidak aka

nada variable terikat. Demikian dapat pula terjadi bahwa jika variabel

bebas berubah, maka akan muncul variabel terikat yang berbeda atau yang

lain.

Dalam penelitian ini variabel bebasnya adalah media quenching

pada baja ST 41 menggunakan air garam.

38

2. Variabel Terikat

Variabel terikat adalah variabel yang dipengaruhi atau yang

menjadi akibat karena adanya variabel bebas.Variabel terikat pada

penelitian ini adalah sifat mekanik baja ST 41 (Uji laju korosi).

F. Metode Pengumpulan Data

Ada beberapa metode pengumpulan data yang digunakan penulis dalam

penelitian ini. Metode-metode tersebut antara lain :

1. Metode Observasi

Observasi adalah teknik pengumpulan data dan keterangan melalui

pengamatan langsung pada keadaan yang sebenarnya terjadi dalam suatu

perusahaan atau industri kecil terhadap penelitian yang dilakukan.

2. Metode Eksperiment

Eksperimen adalah suatu metode penelitian yang digunakan untuk

mengetahui ada tidaknya akibat dari sesuatu yang dikenakan pada subjek

penelitian, di mana akan melakukan manipulasi terhadap objek penelitian

serta adanya kontrol yang disengaja terhadap objek penelitian tersebut.

Metode eksperimen yang dilakukan menggunakan bahan material

baja ST 41 dan variasi quenching dengan media air garam.

G. Metode Analisa Data

Setelah data diperoleh selanjutnya adalah menganalisa data dengan cara

mengolah data yang terkumpul. Data baru hasil pengujian yang dimasukkan ke

dalam rumus perhitungan yang ada sehingga diperoleh data yang bersifat

kuantitatif yaitu data yang berupa angka. Teknik analisa data pengaruh proses

39

pack carburizing menggunakan serbuk arang batok kelapa terhadap nilai laju

korosi pada mata pisau mesin pencacah sampah organik dengan menggunakan

bahan baja ST 41. Setelah itu penyajian data selanjutnya digambarkan dalam

tabel hubungan antara variasi media pendingin dengan sifat-sifat mekanis.

Gambar 3.2 Mata Pisau Mesin Pencacah Sampah Organik.

Gambar 3.3 Spiner Mesin Pencacah Sampah Organik.

40

Gambar 3.4 Mesin Pencacah Sampah Organik (Tanpa Rangkaian)

Gambar 3.5 Mesin Pencacah Sampah Organik (Tampak Depan)

41

Gambar 3.6 Mesin Pencacah Sampah Organik.

Gambar 3.7 Mata Pisau Mesin Pencacah Sampah Organik.

42

Gambar 3.8 Spiner Mesin Pencacah Sampah Organik.

Gambar 3.9 Mesin Pencacah Sampah Organik.

43

Tabel 3.2 Tabel Rencana Hasil Pengujiian

No Spesimen

Berat

Awal

Berat

Akhir Kehilangan

Luas

Korosi

Laju

Korosi

Rata-Rata

Korosi

(gr) (gr) Berat (gr) (mm²) (MPY) (MPY)

1 Electroplating

(Krom)

2

3

4

Carburising

5

6

7 Carburising dan

Hardening

8

9

10 Carburising,

Hardening dan

Tempering

11

12

13

Raw Material

14

15

44

H. DIAGRAM ALUR PENELITIAN

Untuk memudahkan dalam melakukan penelitian maka disusunlah suatu

diagram alir penelitian, ditunjukan pada gambar dibawah ini :

Gambar 3.10 Diagram Alir Penelitian

Mulai

Penyiapan alat dan bahan

Pembuatan spesimen

Carburizing 8750C

Hardening 8750C

Tempering 4500C

Pengujian Korosi

Pengujian Korosi

Pengujian Korosi

Pengujian Korosi

Analisa Data dan Pengolahan Data

Kesimpulan

Selesai

Pelapisan krom

45

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Penelitian

Penelitian ini menghasilkan angka dalam tabel, gambar, dan foto data

yang dihasilkan meliputi sifat mekanik dan material yang digunakan dalam

penelitian dengan pengamatan hasil pengujian Uji korosi.

1. Uji Komposisi Raw Material

Uji komposisi dilakukan untuk mengetahui presentase unsur kimia

yang terkandung dalam spesimen. Raw material diuji dilakukan diawal

saat penentuan bahwa spesimen termasuk baja ST 41, berdasarkan dari

hasil pengujian komposisi kimia diketahui bahwa spesimen mempunyai

kandungan carbon 0,25 %. Sehingga material tersebut tergolong baja ST

41, presentase kandungan baja tersebut dijadikan sebagai dasar

pengambilan proses quenching. Berikut adalah tabel komposisi kimia yang

diperoleh dari usur kimia di UPTD Laboratotium Perindustrian Tegal.

46

Tabel 4.1 komposisi kimia material baja ST 41

Unsur Chemical Composition (%) Test Result

(%) N1 N2

C 0,21 0,22 0,21

Si 0,29 0,30 0,29

Mn 0,30 0,30 0,30

P 0,04 0,04 0,04

S 0,02 0,02 0,02

Cr 0,29 0,30 0,30

Mo 0,02 0,02 0,02

Ni 0,05 0,05 0,05

Cu 0,04 0,04 0,04

Fe 98,3 98,3 98,3

Sumber : Laboratorium LIK Tegal (Satria Putra Perdana)

47

Tabel 4.2 komposisi kimia material baja ST 41 Variasi Carburising.

Sumber : Laboratorium LIK Tegal.

Unsur Chemical Composition (%) Test Result

(%) N1 N2

C 0,21 0,22 0,21

Si 0,29 0,30 0,29

Mn 0,30 0,30 0,30

P 0,04 0,04 0,04

S 0,02 0,02 0,02

Cr 0,29 0,30 0,30

Mo 0,02 0,02 0,02

Ni 0,05 0,05 0,05

Cu 0,04 0,04 0,04

Fe 98,3 98,3 98,3

48

Tabel 4.3 komposisi kimia material baja ST 41 Variasi Carburising dan

Hardening.

Sumber : Laboratorium LIK Tegal.

Unsur Chemical Composition (%) Test Result

(%) N1 N2

C 0,21 0,22 0,21

Si 0,29 0,30 0,29

Mn 0,30 0,30 0,30

P 0,04 0,04 0,04

S 0,02 0,02 0,02

Cr 0,29 0,30 0,30

Mo 0,02 0,02 0,02

Ni 0,05 0,05 0,05

Cu 0,04 0,04 0,04

Fe 98,3 98,3 98,3

49

Tabel 4.4 komposisi kimia material baja ST 41 Variasi Carburising,

Hardening dan Tampering.

Sumber : Laboratorium LIK Tegal.

2. Proses Variasi

a) Langkah pertama yaitu kita menyiapkan alat dan bahan. Untuk

bahanya sendiri kita memakai Baja ST 41.

b) Setelah itu kita membuat spesimen yang akan diuji. Untuk spesimenya

sendiri diameter 20 mm dan tebal 10 mm.

c) Langkah selanjutnya yaitu untuk proses pack carburising open

dihidupkan, kotak sementasi disiapkan beserta spesimen dan serbuk

arang batok kelapa dan temperature diatur dengan suhu 875°C.

Setelah itu spesimen didinginkan menggunakan air garam. Untuk air

garamnya itu takeranya 1 kg dicampurkan dengan air tawar 2 Liter.

Unsur Chemical Composition (%) Test Result

(%) N1 N2

C 0,21 0,22 0,21

Si 0,29 0,30 0,29

Mn 0,30 0,30 0,30

P 0,04 0,04 0,04

S 0,02 0,02 0,02

Cr 0,29 0,30 0,30

Mo 0,02 0,02 0,02

Ni 0,05 0,05 0,05

Cu 0,04 0,04 0,04

Fe 98,3 98,3 98,3

50

Gambar 4.1 Serbuk arang batok kelapa dan spesimen.

d) Untuk proses hardening yaitu open dihidupkan, kotak sementasi

disiapkan beserta spesimen dan temperature diatur dengan suhu

875°C. Setelah itu spesimen didinginkan menggunakan air garam.

Gambar 4.2 Quenching air garam.

51

e) Untuk proses tampering yaitu open dihidupkan, kotak sementasi

disiapkan beserta spesimen dan temperature diatur dengan suhu

450°C. Setelah itu spesimen didinginkan menggunakan udara.

f) Dan untuk pelapisan sendiri dengan menggunakan krom supaya

mengurangi laju korosinya.

g) Setelah itu spesimen di uji korosi menggunakan larutan HCl 7%.

Gambar 4.3 Spesimen direndam larutan HCl 7%.

h) Setelah proses tersebut, kita langsung menganalisa data untuk

mengetahui hasil dari uji korosi dengan proses heat treatment

bertingkat melalui carburising, hardening, tampering dan pelapisan

(krom).

i) Langkah selanjutnya yaitu kita mengambil kesimpulan dari data yang

kita ambil untuk mengetahui hasil yang terbaik.

3. Proses Pembuatan Mata Pisau.

a) Yang pertama membeli baja St 41 silinder dengan diameter 30 mm.

52

b) kemudian baja silinder tersebut dipotong dengan panjang 50 mm

diameter 30 mm dan untuk mata pisau tebalnya itu 3 mm dengan

panjang 30 mm, untuk lebar bawah 8 mm atas 3 mm.

c) Setelah itu mata pisau dipanaskan / disepuh.

d) Baru nanti digerinda biar membentuk mata pisau yang runcing / tajam.

e) Kemudian mata pisau dilas dengan baja silinder supaya hasil akhirnya

sesuai dengan desain.

4. Pengujian Korosi

Untuk pengujian korosi disini menggunakan larutan HCl 7%. Uji

korosi dilakukan untuk mengetahui nilai laju korosi pada spesimen.

Pengujian korosi pada penelitin ini dilakukan di LABORATORIUM

PENGUJIAN MATERIAL UNIVERSITAS GAJAH MADA

YOGYAKARTA.

Dalam penelitian ini menggunakan rumus sebagai berikut:

Massa jenis besi (D) = 7,87 (gram/cm3)

Waktu pengujian (t) = 100 jam

𝐶𝑅 = 534. 𝑊

𝐷. 𝐴. 𝑇

Dimana :

CR = Mils per year (MPY) atau millimeter per tahun (mm/yr)

W = Berat yang hilang (gr)

D = Density benda uji korosi (gr/cm3)

A = Luas spesimen (m2)

T = Waktu pengujian (jam)

53

Tabel 4.5 Data Pengujian Korosi

No Variasi Perlakuan/

Spesimen

Berat

Awal

Berat

Akhir Kehilangan

Luas

Korosi

Laju

Korosi

Rata-Rata

Korosi

(gr) (gr) Berat (gr) (mm²) (MPY) (MPY)

1 Electroplating

(Krom)

22,09 21,87 0,22 1233,80 0,078

0,073 2 21,84 21,62 0,22 1227,57 0,078

3 21,75 21,57 0,18 1229,14 0,064

4

Carburising

23,45 23,21 0,24 1226,02 0,086

0,088 5 23,85 23,58 0,27 1239,72 0,095

6 23,92 23,68 0,24 1236,91 0,085

7 Carburising dan

Hardening

23,08 22,76 0,32 1217,62 0,115

0,098 8 23,83 23,58 0,25 1241,90 0,088

9 22,16 21,91 0,25 1191,25 0,092

10 Carburising,

Hardening dan

Tempering

24,09 23,65 0,44 1254,25 0,154

0,126 11 23,08 22,77 0,31 1216,35 0,112

12 24,32 23,99 0,33 1262,50 0,114

13

Raw Material

24,18 23,58 0,60 1271,42 0,207

0,173 14 24,30 23,85 0,45 1268,90 0,155

15 24,31 23,85 0,46 1265,75 0,159

Sumber : Laboratorium Universitas Gajah Mada Yogyakarta.

Keterangan :

1. Pengambilan data dilakukan tanggal 2 dan 7 November 2020.

2. Pengujian laju korosi menggunakan metode perendaman 100 jam.

Perhitungan spesimen Carburizing:

Berat yang hilang (W):

W = Berat awal − Berat akhir

W = 23,45 – 23,21 = 0,24

Luas penampang (A):

54

𝐴 = ((𝜋 𝑥 𝐷𝑜𝑢𝑡) + (𝜋 𝑥 𝐷𝑖𝑛)) 𝑥 (1

25,4)2

𝐴 = ((3,14 𝑥 196,8128) + (3,14 𝑥 193,6384))𝑥 (1

25,4)2

𝐴 = 1,9003348

𝐶𝑅 =534. 𝑊

𝐷. 𝐴. 𝑇

=534.0,24

7,87.1,9003348.100

=128,16

1495,5605= 0,086 𝑚𝑝𝑦

W = 23,85 – 23,58 = 0,27

Luas penampang (A) :

𝐴 = ((𝜋 𝑥 𝐷𝑜𝑢𝑡) + (𝜋 𝑥 𝐷𝑖𝑛)) 𝑥 (1

25,4)2

𝐴 = ((3,14 𝑥 198,4032 + (3,14 𝑥 196,4112)) 𝑥 (1

25,4)2

𝐴 = 1,921566

𝐶𝑅 =534. 𝑊

𝐷. 𝐴. 𝑇

=534.0,27

7,87.1,921566.100

=144,18

1512,27244= 0,095 𝑚𝑝𝑦

W = 23,92 – 23,68 = 0,24

Luas penampang (A) :

𝐴 = ((𝜋 𝑥 𝐷𝑜𝑢𝑡) + (𝜋 𝑥 𝐷𝑖𝑛)) 𝑥 (1

25,4)2

55

𝐴 = ((3,14 𝑥 198,2040) + (3,14 𝑥 195,7153)) 𝑥 (1

25,4)2

𝐴 = 1,91721

𝐶𝑅 =534. 𝑊

𝐷. 𝐴. 𝑇

=534.0,24

7,87.1,91721.100

=128,16

1508,844= 0,085 𝑚𝑝𝑦

Perhitungan korosi rata-rata variasi carburizing

Nilai korosi rata-rata =Jumlah nilai

Banyak data

=0,086 + 0,095 + 0,085

3

=0,266

3= 0,0886666 mpy

5. Pengujian Kekerasan

Pengujian kekerasan dilakukan dengan menggunakan metode

VHN (vickers hardness number) kekerasan vickers adalah beban P dibagi

luas bidang (mm²) penekanan yang merupakan deformasi tetap sebagai

akibat penekanan. Dengan menggunkan mesin uji kekerasan vickers standar

uji ASTM E92, setiap spesimen dilakukan pack carburizing dengan paduan

serbuk arang batok kelapa pada suhu 875° dan didinginkan secara langsung

dengan media air garam. Dilakukan 3 kali dengan 3 titik masing-masing

pada permukaan spesimen benda uji tersebut.

56

Tabel 4.6 Data Pengujian Kekerasan :

Spesimen Kekerasan Kekerasan

No Variasi (VHN) Rata-rata (HVN)

1 Carburising

232,3

231,0 228,3

232,3

2 Carburising dan

Hardening

605,4

599,7 588,5

605,4

3

Carburising,

Hardening dan

Tempering

264,0

262,4 259,1

264,0

4 Raw Material

124

120 118

118

5 Electroplating

127

126,3 137

115

Sumber : Laboratorium Bahan Teknik UGM Yogyakarta

Keterangan :

1. Pengujian dilakukan tanggal 7 November 2020

2. Menggunakan metode vickers dengan pembebanan 40 kgf

Rumus kekerasan :

𝑉𝐻𝑁 =1,854𝑥𝑃

D2

VHN = Vickers Hardness Number (kg/mm2)

57

P = Beban yang diberikan (kgf)

D2 = Panjang diagonal rata-rata (mm), dengan d rata-rata =d1+d2

2

Pengelolaan data dari kekerasan vickers pada baja ST 41 Variasi

Carburising

Diketahui :

P= 40 kgf

D rata-rata =0.57+0.56

2= 0.565 mm

Kekerasan =0.854 x 40

(𝑑2)

Kekerasan =0.854 x 40

(0.5652)

= 232,3 kg/mm2 (titik uji 1)

D rata-rata =0.57+0.57

2= 0.57 mm

Kekerasan =0.854 x 40

(𝑑2)

Kekerasan =0.854 x 40

(0.572)

= 228,3 kg/mm2 (titik uji 2)

D rata-rata =0.56+0.57

2= 0.565 mm

Kekerasan =0.854 x 40

(𝑑2)

Kekerasan =0.854 x 40

(0.5652) = 232,3 kg/mm2 (titik uji 3)

58

Perhitungan kekerasan rata-rata variasi carburising

Nilai kekerasan rata-rata

=Jumlah nilai

Banyak data

=232,3 + 228,3 + 232,3

3

=692,9

3

= 231 kg/mm2 (pengujian kekerasan carburizing)

B. PEMBAHASAN

Dari hasil penelitian di atas maka dilakukan uraian pembahasan sebagai

berikut :

1. Dari pengujian laju korosi pada logam baja ST 41 dilakukan proses pack

carburizing menggunakan serbuk arang batok kelapa pada suhu 875°C.

Setelah itu ditahan selama 45 menit dan didinginkan secara langsung

dengan media quenching air garam. Dari grafik pengujian laju korosi,

carburizing menghasilkan nilai korosi sebesar 0,088 mpy.

2. Dari hasil pengujian laju korosi pada logam baja ST 41 dilakukan proses

carburizing dan hardening pada suhu 875°C. Setelah itu ditahan selama

45 menit dan didinginkan secara langsung dengan media quenching air

garam. Dari grafik pengujian laju korosi, carburizing dan hardening

menghasilkan nilai korosi sebesar 0,098 mpy.

3. Dari hasil pengujian laju korosi pada logam baja ST 41 dilakukan proses

carburizing, hardening dan tampering pada suhu 875°C. Setelah itu

59

ditahan selama 45 menit dan didinginkan secara langsung dengan media

quenching air garam. Dari grafik pengujian laju korosi carburizing,

hardening dan tampering menghasilkan nilai korosi sebesar 0,126 mpy.

4. Dari hasil pengujian laju korosi pada logam baja ST 41 dilakukan proses

elektroplating pada suhu 15°C. Setelah itu ditahan selama 45 menit dan

didinginkan secara langsung dengan air tawar. Dari grafik pengujian laju

korosi, elektroplating menghasilkan nilai korosi sebesar 0,073 mpy.

5. Hasil pengujian kekerasan pada logam baja ST 41 dilakukan proses pack

carburising menggunakan serbuk arang batok kelapa, hardeningpada suhu

875°C setelah itu ditahan selama 45 menit dan didinginkan secara

langsung dengan media quenching air garam dan tempering. Dari grafik

pengujian kekerasan, carburising memberikan pengaruh yang signifikan

terhadap kekuatan kekerasan sebesar 231,0 kg/mm2 serta carburusing,

hardening dan tempering memiiki kekerasan 262,4 kg/mm2 dan pada

carburising dan hardening memiliki kekerasan sebesar 599,7 kg/mm2.

6. Dari hasil uji komposisi di atas, maka dapat diklarifikasikan material mata

pisau pencacah limbah organik dalam golongan karbon rendah. Dengan

kandungan karbon 0,21%.

7. Grafik korosi serta penjabaranya.

60

Gambar 4.4 Grafik rata – rata korosi.

Keterangan :

RW : Raw Material.

E : Elektroplating.

C : Carburizing.

CH : Carburizing dan Hardening.

CHT : Carburizing, Hardening dan Tampering

Dari grafik uji korosi didapatkan nilai laju korosi pada Raw Material

dengan nilai korosi sebesar 0,173 mpy dan paling cepat terkena korosinya

karena Baja ST 41 termasuk baja karbon rendah karena memiliki kandungan

karbon kurang dari 0,3%. Baja ST 41 memiliki keuletan dan ketangguhan

yang baik, namun memiliki ketahanan korosi yang kurang baik. Oleh karena

itu perlu dilakukan treatment untuk memperbaiki ketahanan korosinya. Untuk

nilai laju korosi pada variasi elektroplating sebesar 0,073 mpy karena pada

0,173

0,0730,088

0,098

0,126

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0,14

0,16

0,18

0,2

RW E C CH CHT

Laju

Ko

rosi

(M

PY

)

Variasi Perlakuan / Spesimen

GRAFIK RATA RATA KOROSI

61

logam apapun kalo dilapisi dengan krum pasti akan tahan korosi dengan

jangka waktu panjang. Untuk nilai laju korosi pada variasi carburizing

menggunakan media pendingin air garam dengan nilai laju korosi 0,088 mpy,

begitu pula dengan variasi casburizing dan hardening dengan nilai sebesar

0,0983 mpy dan tambah meningkat kekorosianya dari variasi carburising

karena melalui 2x pencelupan media pendingin air garam, kemudian variasi

carburizing, hardening dan tempering sebesar 0,126 mpy paling tertinggi dari

heat treatment bertingkat karena melalui 3x pencelupan media pendingin air

garam dengan didinginkan melalui udara.

8. Grafik kekerasan serta penjabaranya.

Gambar 4.5 Grafik rata – rata kekerasan.

Keterangan :

RW : Raw Material.

E : Elektroplating.

120 126,3

231

599,7

262,4

0

100

200

300

400

500

600

700

RW E C CH CHT

Ke

kera

san

(V

HN

)

Variasi Perlakuan / Spesimen

GRAFIK RATA-RATA KEKERASAN

62

C : Carburizing.

CH : Carburizing dan Hardening.

CHT : Carburizing, Hardening dan Tampering.

Dari grafik uji kekerasan didapatkan nilai kekerasan pada raw

material sebesar 120 kg/mm2 karena kandungan karbonya sedikit, maka dari

itu perlu dilakukan heat treatment supaya kekerasanya dapat meningkat

untuk pembuatan mata pisau tersebut. Untuk variasi carburising

menggunakan media pendingin air garam dengan nilai kekerasan sebesar

231 kg/mm2 karena maksud dari carburizing itu ialah proses penambahan

unsur karbon (C) kedalam logam khususnya pada bagian permukaan bahan

sehingga meningkatkan kadar karbonya, begitu pula dengan variasi

carburizing dan hardening dengan nilai kekerasan sebesar 599,7 kg/mm2

karena supaya kekerasanya semakin tinggi, sedangkan pada carburizing

hardening dan tampering dengan nilai kekerasan sebesar 262,4 kg/mm2

karena untuk menurunkan kegetasan supaya mata pisau tersebut tidak

mudah patah.

63

BAB V

PENUTUP

A. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian yang telah di lakukan pada mesin

pencacah sampah organik dapat disimpulkan bahwa pengujian dan evaluasi

data serta pembahasan pada proses pack carburizing menggunakan serbuk

arang batok kelapa pada suhu 875°C dengan variasi media pendingin air garam,

maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Dari hasil pengujian laju korosi pada logam baja ST 41 dilakukan proses

pack carburizing menggunakan serbuk arang batok kelapa pada suhu

875°C. Setelah itu ditahan selama 45 menit dan didinginkan secara

langsung dengan media quenching air garam. Dari grafik pengujian laju

korosi, carburizing menghasilkan nilai korosi sebesar 0,088 mpy.

2. Dari hasil pengujian laju korosi pada logam baja ST 41 dilakukan proses

carburizing dan hardening pada suhu 875°C. Setelah itu ditahan selama 45

menit dan didinginkan secara langsung dengan media quenching air garam.

Dari grafik pengujian laju korosi, carburizing dan hardening menghasilkan

nilai korosi sebesar 0,098 mpy.

3. Dari hasil pengujian laju korosi pada logam baja ST 41 dilakukan proses

carburizing, hardening dan tampering pada suhu 875°C. Setelah itu

ditahan selama 45 menit dan didinginkan secara langsung dengan media

quenching air garam. Dari grafik pengujian laju korosi carburizing,

64

hardening dan tampering menghasilkan nilai korosi sebesar 0,126 mpy.

4. Dari hasil pengujian laju korosi pada logam baja ST 41 dilakukan proses

elektroplating pada suhu 15°C. Setelah itu ditahan selama 45 menit dan

didinginkan secara langsung dengan air tawar. Dari grafik pengujian laju

korosi, elektroplating menghasilkan nilai korosi sebesar 0,073 mpy.

5. Hasil pengujian kekerasan pada logam baja ST 41 dilakukan proses pack

carburising menggunakan serbuk arang batok kelapa, hardeningpada suhu

875°C setelah itu ditahan selama 45 menit dan didinginkan secara langsung

dengan media quenching air garam dan tempering. Dari grafik pengujian

kekerasan, carburising memberikan pengaruh yang signifikan terhadap

kekuatan kekerasan sebesar 231,0 kg/mm2 serta carburusing, hardening dan

tempering memiiki kekerasan 262,4 kg/mm2 dan pada carburising dan

hardening memiliki kekerasan sebesar 599,7 kg/mm2. Dapat disimpulkan

carburising dan hardening memiliki kekerasan dengan nilai yang paling

tinggi.

B. SARAN

Berdasarkan hasil penelitian yang di lakukan agar memliki hasil yang

optimal maka disarankan sebagai berikut :

1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut setelah proses pack carburizing

menggunakan serbuk arang batok kelapa pada suhu 875°C. Setelah itu

ditahan selama 45 menit dan didinginkan secara langsung dengan media

quenching air garam.

65

2. Dimensi spesimen di sesuikan dengan kemampun alat uji, pemanasan

spesimen dalam mesin heat treatment memperhatikan jarak antara

spesimen dan pencelupan pada media pendingin.

3. Perlu memperhatikan variabel-variabel spesimen dalam proses heat

treatment dan lama waktu penahanan.

4. Untuk mendapatkan hasil maksimal kita harus melihat dari bahan yang di

uji dan standar suhu yang disarankan saat heat treatment.

5. Pada saat pencelupan sebaiknya apabila treatmen sudah dibuka spesimen

langsung diambil dan dicelupkan kependingin karena suhu ruangan akan

sangat cepat berubah.

6. Berdasarkan hasil pengujian bahan yang melalui variasi heat treatment

bertingkat yang paling baik adalah pengujian yang menggunakan variasi

carburising, hardening dan tampering.

66

DAFTAR PUSTAKA

Adawiyah, R., Hendrawan, A., & Strukturmikro, K. K. (2014). PENGARUH

PERBEDAAN MEDIA PENDINGIN TERHADAP STRUKTURMIKRO DAN

KEKERASAN PEGAS DAUN DALAM PROSES HARDENING. 6(2), 88–95.

Luthfianto, S., Suprayogi, Z. A., & Samyono, D. (2017). Pengaruh Variasi Media

Quenching Terhadap Sifat Mekanis Rantai Elevator Fruit Kelapa Sawit. JST

(Jurnal Sains Dan Teknologi), 6(1), 0–9. https://doi.org/10.23887/jst-

undiksha.v6i1.9396

M, M. Z., & Magga, R. (2017). Analisis Laju Korosi Dengan Penambahan Pompa

Pada Baja Komersil Dalam Media Air Laut. 8(2), 737–741.

Matein, Y. A. (2016). Pengaruh Media Pendingin Terhadap Struktur Mikro, Keerasan

dan Laju Korosi Pada Hardening Baja Karbon Sedang. 126–137.

Mechanical, J., Teknik, J., Fakultas, M., Universitas, T., & Kunci, K. (2016). Proses

P ack Carburizing dengan Media Carburizer Alternatif Serbuk Arang Tongkol

Jagung dan Serbuk Cangkang Kerang Mutiara. 7(September), 36–41.

Nofri, M., Taryana, A., Studi, P., Mesin, T., & Selatan, J. (2017). Analisis sifat

mekanik baja skd 61 dengan baja st 41 dilakukan hardening dengan variasi

temperatur. 13, 189–199.

Plastik, P., & Baja, M. (2019). Article info. 2.

Saparudin, Syahrul, & Nurchayati. (2015). Pengaruh Variasi Temperatur Pirolisis.

5(December 2016), 26–32.

Yamin, M., Satyadarma, D., & Naipospos, P. (2008). Perancangan mesin pencacah

sampah type crusher. Proceeding Seminar Ilmiah Nasional Komputer Dan Sistem

Intelijen, Kommit, 20–21.

LAMPIRAN – LAMPIRAN

Lampiran Perhitungan Korosi :

1. Menghitung electroplating :

Berat yang hilang (W):

W = Berat awal − Berat akhir

W = 22,09 – 21,87 = 0,22

Luas penampang (A):

𝐴 = ((𝜋 𝑥 𝐷𝑜𝑢𝑡) + (𝜋 𝑥 𝐷𝑖𝑛)) 𝑥 (1

25,4)2

𝐴 = ((3,14 𝑥 197,4084) + (3,14 𝑥 195,5208))𝑥 (1

25,4)2

𝐴 = 1,912393

𝐶𝑅 =534. 𝑊

𝐷. 𝐴. 𝑇

=534.0,22

7,87.1,912393.100

=117,48

1505,053= 0,078 𝑚𝑝𝑦

W = 21,84 – 21,62 = 0,22

Luas penampang (A) :

𝐴 = ((𝜋 𝑥 𝐷𝑜𝑢𝑡) + (𝜋 𝑥 𝐷𝑖𝑛)) 𝑥 (1

25,4)2

𝐴 = ((3,14 𝑥 197,0112 + (3,14 𝑥 193,9345)) 𝑥 (1

25,4)2

𝐴 = 1,90273

𝐶𝑅 =534. 𝑊

𝐷. 𝐴. 𝑇

=534.0,22

7,87.1,90273.100

=117,48

1497,4485= 0,078 𝑚𝑝𝑦

W = 21,75 – 21,57 = 0,18

Luas penampang (A) :

𝐴 = ((𝜋 𝑥 𝐷𝑜𝑢𝑡) + (𝜋 𝑥 𝐷𝑖𝑛)) 𝑥 (1

25,4)2

𝐴 = ((3,14 𝑥 196,4162) + (3,14 𝑥 195,0288)) 𝑥 (1

25,4)2

𝐴 = 1,905170

𝐶𝑅 =534. 𝑊

𝐷. 𝐴. 𝑇

=534.0,18

7,87.1,905170.100

=96,12

1499,3687= 0,064 𝑚𝑝𝑦

Perhitungan korosi rata-rata variasi electroplating

Nilai korosi rata-rata =Jumlah nilai

Banyak data

=0,078 + 0,078 + 0,064

3

=0,22

3= 0,073 mpy

2. Menghitung Carburizing.

Berat yang hilang (W):

W = Berat awal − Berat akhir

W = 23,45 – 23,21 = 0,24

Luas penampang (A):

𝐴 = ((𝜋 𝑥 𝐷𝑜𝑢𝑡) + (𝜋 𝑥 𝐷𝑖𝑛)) 𝑥 (1

25,4)2

𝐴 = ((3,14 𝑥 196,8128) + (3,14 𝑥 193,6384))𝑥 (1

25,4)2

𝐴 = 1,9003348

𝐶𝑅 =534. 𝑊

𝐷. 𝐴. 𝑇

=534.0,24

7,87.1,9003348.100

=128,16

1495,5605= 0,086 𝑚𝑝𝑦

W = 23,85 – 23,58 = 0,27

Luas penampang (A) :

𝐴 = ((𝜋 𝑥 𝐷𝑜𝑢𝑡) + (𝜋 𝑥 𝐷𝑖𝑛)) 𝑥 (1

25,4)2

𝐴 = ((3,14 𝑥 198,4032 + (3,14 𝑥 196,4112)) 𝑥 (1

25,4)2

𝐴 = 1,921566

𝐶𝑅 =534. 𝑊

𝐷. 𝐴. 𝑇

=534.0,27

7,87.1,921566.100

=144,18

1512,27244= 0,095 𝑚𝑝𝑦

W = 23,92 – 23,68 = 0,24

Luas penampang (A) :

𝐴 = ((𝜋 𝑥 𝐷𝑜𝑢𝑡) + (𝜋 𝑥 𝐷𝑖𝑛)) 𝑥 (1

25,4)2

𝐴 = ((3,14 𝑥 198,2040) + (3,14 𝑥 195,7153)) 𝑥 (1

25,4)2

𝐴 = 1,91721

𝐶𝑅 =534. 𝑊

𝐷. 𝐴. 𝑇

=534.0,24

7,87.1,91721.100

=128,16

1508,844= 0,085 𝑚𝑝𝑦

Perhitungan korosi rata-rata variasi carburizing

Nilai korosi rata-rata =Jumlah nilai

Banyak data

=0,086 + 0,095 + 0,085

3

=0,266

3= 0,0886 mpy

3. Menghitung carburizing dan hardening :

Berat yang hilang (W):

W = Berat awal − Berat akhir

W = 23,08 – 22,76 = 0,32

Luas penampang (A):

𝐴 = ((𝜋 𝑥 𝐷𝑜𝑢𝑡) + (𝜋 𝑥 𝐷𝑖𝑛)) 𝑥 (1

25,4)2

𝐴 = ((3,14 𝑥 196,6144) + (3,14 𝑥 191,1612))𝑥 (1

25,4)2

𝐴 = 1,8873

𝐶𝑅 =534. 𝑊

𝐷. 𝐴. 𝑇

=534.0,32

7,87.1,8873.100

=170,88

1485,3051= 0,115 𝑚𝑝𝑦

W = 23,83 – 23,58 = 0,25

Luas penampang (A) :

𝐴 = ((𝜋 𝑥 𝐷𝑜𝑢𝑡) + (𝜋 𝑥 𝐷𝑖𝑛)) 𝑥 (1

25,4)2

𝐴 = ((3,14 𝑥 199,0012 + (3,14 𝑥 196,5075)) 𝑥 (1

25,4)2

𝐴 = 1,92494

𝐶𝑅 =534. 𝑊

𝐷. 𝐴. 𝑇

=534.0,25

7,87.1,92494.100

=133,5

1514,9277= 0,088 𝑚𝑝𝑦

W = 22,16 – 21,91 = 0,25

Luas penampang (A) :

𝐴 = ((𝜋 𝑥 𝐷𝑜𝑢𝑡) + (𝜋 𝑥 𝐷𝑖𝑛)) 𝑥 (1

25,4)2

𝐴 = ((3,14 𝑥 195,6242) + (3,14 𝑥 183,756)) 𝑥 (1

25,4)2

𝐴 = 1,8464

𝐶𝑅 =534. 𝑊

𝐷. 𝐴. 𝑇

=534.0,25

7,87.1,8464.100

=133,5

1453,1168= 0,092 𝑚𝑝𝑦

Perhitungan korosi rata-rata variasi carburizing dan hardening

Nilai korosi rata-rata =Jumlah nilai

Banyak data

=0,115 + 0,088 + 0,092

3

=0,295

3= 0,0983 mpy

4. Menghitung Carburizing, Hardening dan Tampering :

Berat yang hilang (W):

W = Berat awal − Berat akhir

W = 24,09 – 23,65 = 0,44

Luas penampang (A):

𝐴 = ((𝜋 𝑥 𝐷𝑜𝑢𝑡) + (𝜋 𝑥 𝐷𝑖𝑛)) 𝑥 (1

25,4)2

𝐴 = ((3,14 𝑥 204,6264) + (3,14 𝑥 194,8149))𝑥 (1

25,4)2

𝐴 = 1,944091

𝐶𝑅 =534. 𝑊

𝐷. 𝐴. 𝑇

=534.0,44

7,87.1,944091.100

=234,96

1529,99= 0,154 𝑚𝑝𝑦

W = 23,08 – 22,77 = 0,31

Luas penampang (A) :

𝐴 = ((𝜋 𝑥 𝐷𝑜𝑢𝑡) + (𝜋 𝑥 𝐷𝑖𝑛)) 𝑥 (1

25,4)2

𝐴 = ((3,14 𝑥 197,0112 + (3,14 𝑥 190,3615)) 𝑥 (1

25,4)2

𝐴 = 1,8853

𝐶𝑅 =534. 𝑊

𝐷. 𝐴. 𝑇

=534.0,31

7,87.1,8853.100

=165,54

1483,7311= 0,112 𝑚𝑝𝑦

W = 24,32 – 23,99 = 0,33

Luas penampang (A) :

𝐴 = ((𝜋 𝑥 𝐷𝑜𝑢𝑡) + (𝜋 𝑥 𝐷𝑖𝑛)) 𝑥 (1

25,4)2

𝐴 = ((3,14 𝑥 204,6264) + (3,14 𝑥 197,4448)) 𝑥 (1

25,4)2

𝐴 = 1,9568

𝐶𝑅 =534. 𝑊

𝐷. 𝐴. 𝑇

=534.0,33

7,87.1,9568.100

=176,22

1540,0016= 0,114 𝑚𝑝𝑦

Perhitungan korosi rata-rata variasi carburizing hardening tempering

Nilai korosi rata-rata =Jumlah nilai

Banyak data

=0,154 + 0,112 + 0,114

3

=0,38

3= 0,1266 mpy

Lampiran Perhitungan Kekerasan :

1. Perhitungan Uji Kekerasan Vickers Variasi Carburising.

Keterangan :

VHN =1,854𝑥𝑃

D2

VHN = Vickers Hardness Number (kg/mm2)

P = Beban yang diberikan (kgf)

D2 = Panjang diagonal rata-rata (mm), dengan d rata-rata =d1+d2

2

Pengelolaan data dari kekerasan vickers pada baja ST 41 Variasi Carburising

Diketahui :

P= 40 kgf

D rata-rata =0.57+0.56

2= 0.565 mm

Kekerasan =1.854 x 40

(𝑑2)

Kekerasan =1.854 x 40

(0.5652)

= 232,3 kg/mm2 (titik uji 1)

D rata-rata =0.57+0.57

2= 0.57 mm

Kekerasan =1.854 x 40

(𝑑2)

Kekerasan =1.854 x 40

(0.572)

= 228,3 kg/mm2 (titik uji 2)

D rata-rata =0.56+0.57

2= 0.565 mm

Kekerasan =1.854 x 40

(𝑑2)

Kekerasan =1.854 x 40

(0.5652)

= 232,3 kg/mm2 (titik uji 3)

Perhitungan kekerasan rata-rata variasi carburising

Nilai kekerasan rata-rata =Jumlah nilai

Banyak data

=232,3 + 228,3 + 232,3

3

=692,9

3

= 231,0 kg/mm2 (Pengujian kekerasan carburising)

2. Perhitungan Uji Kekerasan Vickers Variasi Carburising Dan Hardening.

Diketahui :

P= 40 kgf

D rata-rata =0.35+0.35

2= 0.35 mm

Kekerasan =1.854 x 40

(𝑑2)

Kekerasan =1.854 x 40

(0.352)

= 605,4 kg/mm2 (titik uji 1)

D rata-rata =0.35+0.36

2= 0.355 mm

Kekerasan =1.854 x 40

(𝑑2)

Kekerasan =1.854 x 40

(0.3552)

= 588,5kg/mm2 (titik uji 2)

D rata-rata =0.35+0.35

2= 0.35 mm

Kekerasan =1.854 x 40

(𝑑2)

Kekerasan =1.854 x 40

(0.352)

= 605,4 kg/mm2 (titik uji 3)

Perhitungan kekerasan rata-rata variasi carburising dan tempering

Nilai kekerasan rata-rata =Jumlah nilai

Banyak data

=605,4 + 588,5 +605,4

3

=1.799,3

3

= 599,7 kg/mm2 (Pengujian kekerasan carburising dan

tempering)

3. Perhitungan Uji Kekerasan Vickers Variasi Carburising , Hardening Dan

Tempering.

Diketahui :

P= 40 kgf

D rata-rata =0.53+0.53

2= 0.53 mm

Kekerasan =0.854 x 40

(𝑑2)

Kekerasan =1.854 x 40

(0.532)

= 264,0 kg/mm2 (titik uji 1)

D rata-rata =0.54+0.53

2= 0.535 mm

Kekerasan =1.854 x 40

(𝑑2)

Kekerasan =1.854 x 40

(0.5352)

= 259,1 kg/mm2 (titik uji 2)

D rata-rata =0.53+0.53

2= 0.53 mm

Kekerasan =0.854 x 40

(𝑑2)

Kekerasan =0.854 x 40

(0.532)

= 264,0 kg/mm2 (titik uji 3)

Perhitungan kekerasan rata-rata variasi carburising, hardening dan tempering

Nilai kekerasan rata-rata =Jumlah nilai

Banyak data

=264,0 + 259,1 + 264,0

3

=787,1

3

= 262,4 kg/mm2 (Pengujian kekerasan carburising,

hardening dan tempering)

LAMPIRAN GAMBAR

Tabel Hasil Uji Raw Material Laju Korosi

Gambar : Serbuk arang batok kelapa dan specimen.

Gambar : Proses Heat Treatment.

Gambar : Alat Heat Treatment.

Gambar : Quenching air garam.

Gambar : Proses Quenching air garam.

Gambar : Alat untuk menimbang berat baja.

Gambar : Alat untuk mengukur diameter dan tebal baja.

Gambar : Spesimen direndam larutan HCL 7%.

Gambar : Spesimen baja ST 41 setelah di uji komposisi.

Gambar : Alat mesin pencacah sampah organik.