Pengolahan Data Revisi

2Laboratorium Pengujian Bahan

2.5.1 Pengolahan Data

Data dari hasil pengujian dihitung dan disusun dalam bentuk Tabel, masing-

masing untuk spesimen tanpa perlakuan dan dengan perlakuan, selain data tersebut, di

ambil pula hasil pengujian berupa kekerasan rata-rata untuk perlakuan panas yang

berbeda.Dari data-data tersebuat dilakukan dua macam pengolahan data.

2.5.2 Analisa Mikrostruktur

Mikrostruktur tanpa perlakuan panas

Foto Mikro

Dari hasil foto mikrostruktur tersebut diambil sepuluh sampel untuk dihitung

prosentase warna hitam dan putih

1 2 3 4 5

6 7 8 9 10

Laporan Praktikum Uji Material Semester Ganjil 2014/2015


No. Putih (%) Hitam (%)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

∑

Proporsi dari sampel (p1) :

n1 = 10 x 100 = 1000

p1 = Σ putih

n 1 =

❑1000 =

Standar deviasi sampel (δ1)

q1 = 1 – p1 = – =

δ1 = √ p 1 . q1n 1

= √ ❑1000

=

Dari tabel distribusi standar dengan α = 5 % maka diperoleh nilai Z(α / 2) = ±

1,96 interval penduga rata-rata proporsi warna putih :

p1 – Z(α / 2) . δ1 < p < p1 + Z(α / 2) . δ1

- (1,96 x ) < p < + ( x )

< p <

Jadi proporsi warna putih untuk foto mikrostruktur logam tanpa perlakuan panas

berkisar antara % sampai % dengan tingkat keyakinan 95 %



Mikrostruktur dengan perlakuan panas Annealing 800◦C

Foto Mikro

Dari hasil foto mikrostruktur tersebut diambil sepuluh sampel untuk dihitung

prosentase warna hitam dan putih

1 2 3 4 5

6 7 8 9 10

Dari sepuluh sampel tersebut dapat diperoleh data sebagai berikut :

No. Putih (%) Hitam (%)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10



∑

Proporsi dari sampel (p2) :

n2 = 10 x 100 = 1000

p2 = Σ putih

n 2 =

❑1000 =

Standar deviasi sampel (δ2)

q2 = 1 – p2 = 1 – =

δ2 = √ p 2 . q2n 2

= √ ❑1000

=

Dari tabel distribusi standar dengan α = 5 % maka diperoleh nilai Z(α / 2) = ±

1,96 interval penduga rata-rata proporsi warna putih :

p2 – Z(α / 2) . δ2 < p < p2 + Z(α / 2) . δ2

- ( x ) < p < + ( x )

< p <

Jadi proporsi warna putih untuk foto mikrostruktur logam tanpa perlakuan panas

berkisar antara % sampai % dengan tingkat keyakinan 95 %

Uji Beda Dua Proporsi

Untuk mengetahui perbedaan antara proporsi warna putih spesimen tanpa

perlakuan panas dan spesimen dengan perlakuan panas dilakukan pengujian dua

proporsi

Hipotesa : H0 : p1 = p2

H1 : p1 ≠ p2

Data untuk menghitung Zhitung

n1 = 1000

n2 = 1000

p1 =

p2 =

q1 =



q2 =

Perhitungan Zhitung :

Zhitung =

p1−p2

√ p1. q 1n 1

+ p 2 . q2n 2

=❑

√ ❑1000

+ ❑1000

Zhitung =

Kedudukan Zhitung pada kurva normal adalah sebagai berikut :

Dari kurva uji Z diketahui bahwa Zhitung terletak pada daerah tolak berarti ada

perbedaan yang nyata antara prosentase warna putih untuk spesimen tanpa perlakuan

panas dan spesimen dengan perlakuan panas.

2.5.3 Data Kelompok

Dilakukan perbandingan nilai kekerasan sebelum dengan sesudah perlakuan

panas untuk menentukan ada tidaknya perubahan nilai kekerasan. Untuk itu

perludigunakan pengujian dengan metode uji standar t



Tabel 2.2 Data spesimen tanpa perlakuan panas

No X [ X –X ] [ X –X ]2

1 299,7 14,17 200,78

2 296,5 10,97 120,34

3 290,2 4,67 21,80

4 288,1 2,57 6,60

5 286,6 1,07 1,14

6 282,0 -3,53 12,46

7 281,5 -4,03 16,24

8 278,8 -6,73 45,29

9 276,2 -9,33 87,04

10 275,7 -9,83 96,62

Σ 2855,3 0 608,31

Kekerasan rata-rata

X=Σ xn

=2855,310

=285,53

Standart deviasi

δ=√ Σ [x−x ]2

n−1=√ 608,31

9=8,22

Standar Deviasi Rata-Rata

δ= δ

√n=8,22

√10=2,59

db = n-1 = 10 – 1 = 9

dengan α = 5% maka nilai t Tabel → t (α/2;db) = t (0,025;9) = ±2,26 interval

penduga kekerasan spesimen tanpa perlakuan panas

x−{t (∝2 ; db)δ }<μ<x+{t (∝2 ;db)δ}



285,53−{2,26 x2,59 }<μ<285,53+{2,26 x2,59 }

279 < µ < 291

Grafik 2.1 Uji T tanpa Perlakuan

Jadi kekerasan spesimen rata-rata tanpa perlakuan panas berkisar antara

279VHN sampai 291 VHN dengan tingkat keyakinan 95 %

Tabel 2.3 Data spesimen dengan perlakuan annealing850oC

No X [ X –X ] [ X –X ]2

1 217,5 -6,04 36,48

2 218,6 -4,94 24,40

3 249,8 26,26 689,58

4 222,4 -1,14 1,29

5 230,4 6,86 47,05

6 216,8 -6,74 45,42

7 225,4 1,86 3,45

8 215,2 -8,34 69,55

9 220,1 -3,44 11,83

10 219,2 -4,34 18,83

Σ 2235,4 0 947,88

Kekerasan rata-rata


279 291 285


X=Σ xn

=2235,410

=223,54

Standart deviasi

δ=√ Σ [x−x ]2

n−1=√ 947,88

9=10,26

Standar deviasi rata-rata

δ= δ

√n=10,26

√10=3,24

db = n-1 = 10 – 1 = 9

dengan α = 5% maka nilai t Tabel → t (α/2;db) = t (0,025;9) = ±2,26 interval

penduga kekerasan spesimen perlakuan panas

x−{t (∝2 ; db)δ }<μ<x+{t (∝2 ;db)δ}223,54−{2,26 x3,24 }<μ<223,54+{2,26 x3,24 }

216< µ < 230

Grafik 2.2 Uji T perlakuan Annealing 850oC

Jadi kekerasan spesimen rata-rata dengan perlakuan annealing 850oC berkisar

antara 216VHN sampai 230 VHN dengan tingkat keyakinan 95%.

Uji Beda Dua Rata-Rata


216 230 223


Untuk mengetahui ada tidaknya perbedaan kekerasan pada spesimen tanpa

perlakuan dan dengan perlakuanpanas dilakukan uji beda dua rata-rata dengan uji

standart t.

Hipotesa : Ho : μ1 = μ2( tidakada perbedaan kekerasan antara spesimen tanpa

perlakuan dengan spesimen yang diberi perlakuan)

H1 : μ1 ≠ μ2( terdapat perbedaan kekerasan antara spesimen tanpa

perlakuan dengan spesimen yang diberi perlakuan )

Digunakan pengujian dua arah dengan

α = 5% dan db = (n1 -1) + (n2 -1)

= (10-1) + (10-1) = 18

Maka nilai t Tabel → t (0,025;18) = ±2,101

Perhitungan thitung

t hitung=x1−x2

√ {( n1−1 ) xδ 12+(n2−1 ) x δ 2

2}n1+n2−2

x ( 1n1

+ 1n2

)

t hitung=285,53−223,54

√ {(10−1 ) x 8,222+ (10−1 ) x10,262}10+10−2

x ( 110

+ 110

)

t hitung=61,99

√ 608,11+947,4018

x ( 210

)

t hitung=61,994,15

=14,93

Kedudukan thitung pada kurva distribusi t adalah sebagai berikut



Grafik 2.3 hitung pada distribusi uji T

Dari kurva uji t diketahui bahwa thitung terletak didaerah tolak, berarti terdapat

perbedaan yang nyata antara rata-rata kekerasan spesimen tanpa perlakuan panas dan

spesimen dengan perlakuan panas dengan keyakinan 95%.

Analisa Varian Dua Arah

Tujuan : Untuk mengetahui pengaruh variasi suhu pemanasan waktu holding

dan kombinasi keduanya terhadap kekerasan spesimen

Hipotesa :

H01 : α1 = α2 ( perlakuan panas tidak berpengaruh)

H11 : α1 ≠ α2 ( perlakuan panas berpengaruh)

H02 : β1 = β2 ( suhu tidak berpengaruh)

H12 : β1 ≠ β2 ( suhu berpengaruh)

H03 : (αβ)1 = (αβ)2 ( perlakuan panas dan suhu tidak berpengaruh)

H13 : (αβ)1 ≠ (αβ)2 ( perlakuan panas dan suhuberpengaruh)

Perulangan (z) = 5 kali

Banyaknya data(n) = 20

Banyaknya data tiap kolom (u) = 10

Banyaknya data tiap baris (v) = 10

Banyaknya variasi holding (x) = 2

Banyaknya variasi heating (y) = 2


14,93


Tabel 2.4 Analisa Varian Dua Arah

- FK=(Ʃn)2

n=¿¿

- JKT = ( a2+ b2+c2+ …+t2) - FK

=


Fak

tor

Per

laku

an

Faktor Suhu

Har

deni

ng

850 oC 900 oC Σr

350,6 457,9 808,5

343,1 441,3 784,4

355,2 408,3 763,5

345,3 430,7 776

342,5 425,6 768,1

Σc 1736,7 2163,8 3900,5

Ann

eali

ng

217,5 238,7 456,2

218,6 241,9 460,5

249,8 244,1 493,9

222,4 243,0 465,4

230,4 246,4 476.8

Σc 1138,7 1214,1 2352,8

Σtot 2875.4 3377,9 6253,3


(350,62+343,12+355,22+345,32+342,52+457,92+441,32+408,32+430,72+425,62+2

17,52+218,62+249,82+222,42+230,42+238,72+241,92+244,12+2432+246,42) –

1955188,044

JKT = 140798,386

- JKA={(Ʃbaris 1)

2+{(Ʃbaris 2)2 }

Y . Z−FK

¿{(3900,5)2+{(2352,8)2}

2 .5−1955188,044¿35870,45

- JKB={(ƩKolom 1)

2+{(ƩKolom 2)2 }

X . Z−FK

¿{(2875.4)2+{(3377,9)2 }

2 .5−1955188,044

= 12625,313

- JKP={(Ʃ1)

2+{(Ʃ2)2+ ( Ʃ3 )2+{(Ʃ 4)

2 }Z

−FK

¿{(1736,7 )2+{(2163,8)2+(1138,7 )2+{(1214,1)2}

5−1955188,044

= 138578,722

- JKAB = JKP - JKA - JKB

= 138578,722 - 35870,45- 12625,313

= 90082,959

- JKG = JKT - JKA - JKB - JKAB

= 140798,386– 35870.45– 12625,313– 90082,959

= 2219,664

Dimana :

FK : Frekuensi Komulatif

JKT : Jangkauan Kuartil Tengah

JKA : Jangkauan Kuartil Atas

JKB : Jangkauan Kuartil Bawah

JKP : JangkauanKuartil Tengah

JKG : JangkauanKuartilGalat



F Tabel dengan α = 5% → F (α, v1 ,v1)

F1Tabel = v1= (x-1) = (2-1) = 1

V2= (x.y) . (z-1) = (2.2) . (4.1) = 4 . 4 = 16

F1 Tabel ( 5%, 1, 16) = 4,49

F2 Tabel = v1 = (x-1) = (2-1) = 1

V2 = (x.y) . (z-1) = (2.2) . (4.1) = 4 . 4 = 16

F2Tabel( 5%, 1, 16) = 4,49

F3Tabel = v1 = (x-1) = (2-1) = 1

V2 = (x.y) . (z-1) = (2.2) . (4.1) = 4 . 4 = 16

F3Tabel( 5%, 1, 16) = 4,49

Tabel 2.5 Analisa Varian Dua Arah

Sumber

KeragamanDb JK KT Fhitung

Pengaruh A

(Perlakuan)

(x-1) = 1 JKA =

35870,45

12 = JKA/(x-1)

=35870,45/1

= 35870,45

F1 = 12/ 2

=35870,45/138,729

= 258,56

PengaruhB

(Suhu)

(y-1) = 1 JKB =

12625,313

22 = JKB/(y-1)

=12625,31/1

= 12625,31

F2= 22/ 2

=1905,16/ 138,729

= 13,73

Pengaruh

A& B

(Perlakuan &

Suhu)

(x-1)(y-

1)=1

JKAB =

90082,959

32 = JKAB/(x-1)

(y-1)

= 90082,959/1

= 90082,959

F3= 32/ 2

= 3175,2/138,729

= 22,88

Galat

(x-y) (z-

1)=16

JKG =

2219,664

2 = JKG/(xy)(z-1)

= 2219,664/16

= 138,729

Jumlah () 19 140798,386



Hasil Analisa

1. F1 hitung >F1 Tabel = 258,56> 4,49

Keterangan :

Variasi holding yang diberikan pada specimen berpengaruh pada kekerasan, hal

ini sesuai dengan hipotesa H11 : α1 ≠ α2 .

2. F2 hitung > F2 Tabel = 13,73> 4,49

Keterangan :

Variasi suhu yang diberikan pada spesimen berpengaruh pada kekerasan, hal ini

sesuai dengan hipotesa H12 : β1 ≠ β2

3. F3 hitung > F3 Tabel = 22,88> 4,49

Keterangan :

Variasi holding dan suhu yang diberikan pada specimenberpengaruh pada

kekerasan, hal ini sesuai dengan hipotesa H13 : (αβ)1 ≠ (αβ)2

2.5.4 Data Antar Kelompok

Tabel 2.6 Data Kekerasan Annealing 850oC

Annealing 850oC

No

Kekerasan

(VHN)

1 217,5

2 218,6

3 249,8

4 222,4

5 230,4

6 216,8

7 225,4

8 215,2

9 220,1

10 219,2

Σ 2235,4

Tabel 2.7 Data Kekerasan Tanpa perlakuan

Tanpa Perlakuan

No Kekerasan



(VHN)

1 299,7

2 296,5

3 290,2

4 288,1

5 286,6

6 282,0

7 281,5

8 278,8

9 276,2

10 275,7

Σ 2855,3

Tabel 2.8 Data Kekerasan Normalizing 850oC

Normalizing850oC

No Kekerasan (VHN)

1 290,9

2 279,7

3 259,2

4 286,6

5 276,5

6 290,7

7 268,3

8 270,8

9 280,2

10 283,4

Σ 2786,3

Tabel 2.9 Data Kekerasan Hardening850oC

Hardening oli 850oC

No Kekerasan (VHN)

1 350,6

2 343,1



3 355,2

4 345,3

5 342,5

6 352,9

7 351,2

8 349,8

9 358,2

10 356,3

Σ 3505,1

Tabel 2.10 Data Kekerasan tempering850oC

tempering850oC

No Kekerasan (VHN)

1 312,1

2 341,2

3 323,7

4 340,3

5 325,8

6 322,9

7 319,2

8 216,4

9 218,2

10 220,4

Σ 2940,2

Tabel 2.11 Data Kekerasan Rata-rata Perlakuan Panas

No PerlakuanKekerasan Rata - Rata

(VHN)

1 Hardening oli 850oC 350,51

2 Tempering 850oC 294,02



3 Tanpa Perlakuan 285,53

4 Normalizing 850oC 278,63

5 Annealing 850oC 223,54



2.6 Pembahasan


Gra

fik

2.4

P

erba

ndin

gan

Kek

eras

an S

pesi

men

Tan

pa P

erla

kuan

Pan

as d

enga

n S

pesi

men

Per

laku

an p

anas

A

nnea

ling

850

°C


- Hubungan Perlakuan Panas dengan Tingkat Kekerasan Data Kelompok

Pemberian perlakuan panas pada spesimen dapat merubah sifat mekanik suatu

spesimen. Spesimen tanpa perlakuan panas memiliki sifat kekerasan yang berbeda

dengan spesimen yang mendapatkan perlakuan panas tergantung dari perlakuan

panas yang diberikan.Pada pengujian ini menggunakan spesimen baja Assab 760

yang diberikan perlakuan annealing 850oC.Prosesnya dengan memanaskan spesimen

sampai suhu diatas garis A3, lalu di holding beberapa saat kemudian didinginkan

secara perlahan dalam dapur atau media terisolasi.

Dari perlakuan tersebut dan diuji kekerasannya didapatkan nilai kekerasan

raat-rata 223,54VHN. Dengan perhitungan menggunakan rumus interval penduga

kekerasan spesimen diperoleh bahwa nilai kekerasan dari spesimen tersebut berkisar

antara 216VHN sampai 230 VHN dengan tingkat keyakinan 95%,sedangkan pada

spesimen tanpa perlakuan didapatkan nilai kekerasan rata-rata 285,53VHN.Dengan

perhitungan menggunakan rumus interval penduga kekerasan spesimen diperoleh

bahwa nilai kekerasan dari spesimen tersebut berkisar antara 279 VHN sampai 291

VHN dengan tingkat keyakinan 95%.

Dari hasil tersebut dapat diketahui bahwa nilai kekerasan spesimen tanpa

perlakuan memiliki kekerasan yang lebih tinggi dibandingkan dengan spesimen

dengan perlakuan annealing 850°C.




Gra

fik

2.5

Per

band

inga

n K

eker

asan

Spe

sim

en T

anpa

Per

laku

an d

enga

n S

pesi

men

Per

laku

an p

anas

Bed

a-S

uhu

Sam

a


- Hubungan Perlakuan Panas dengan Tingkat Kekerasan Data Antar Kelompok

Pada grafik perbandingan nilai kekerasan dengan berbagai macam perlakuan

menerangkan hubungan antara berbagai macam perlakuan panas dengan kekerasan

rata-ratanya. Spesimen yang memiliki nilai kekerasan dari yang tinggi sampai yang

terendah ialah Hardening 850oC, Tempering 850°C, Tanpa perlakuan, Normalizing

850°C, dan Annealing 850°C.

Hardening 850°C dengan media pendingin oli mempunyai kekerasan yang

tertinggi yaitu 350.51VHN. Hal ini dikarenakan terjadinya pendinginan cepat pada

spesimen sehingga terbentuk struktur martensit yang memiliki sifat keras.

Berikutnya, Spesimen dengan perlakuan Tempering 850°C mempunyai kekerasan

sebesar 294.02VHN. Karena terjadinya pendinginan cepat lalu di holding hingga

suhu inti dan permukaan sama kemudian didinginkan dalam suhu ruangan. Pada

spesimen tanpa perlakuan memiliki nilai kekerasan sebesar 285,53 VHN,pada

spesimen ini tidak terjadi perubahan sifat mekanik. Normalizing 850°C berada di

urutan keempat dengan nilai kekerasan yaitu 278,63 VHN. Dan nilai kekerasan

yang berada pada urutan paling akhir adalah spesimen dengan perlakuan Annealing

850°C mempunyai kekerasan sebesar 223,54 VHN. Hal ini dikarenakan pendinginan

Annealing dilakukan secara perlahan dalam dapur pemanas.

2.7 Kesimpulan dan Saran

2.7.1 Kesimpulan

1. Dengan perlakuan panas yang berbeda-beda didapatkan nilai kekerasan yang

berbeda-beda pula. Nilai kekerasan tertinggi terdapat pada perlakuan Hardening.

Sedangkan yang terendah pada perlakuan annealing. Urutannya yaitu Hardening-

Tempering-Tanpa perlakuan-Normalizing-Annealing.

2. Proses pendinginan pada spesimen dengan perlakuan panas tertentu akan

mempengaruhi kekerasan spesimen tersebut.

3. Suhu pemanasan yang semakin tinggi membuat material lebih keras, karena

semakin banyak butiran atom yang terbentuk daripada temperature atau suhu yang

tidak mencapai suhu austenite.



2.7.2 Saran

1. Hendaknya alat pengujian kekerasan sudah mulai diperbaharui karena berpengaruh

dalam keakuratan data yang diambil.

2. Praktikan harus lebih teliti dalam membaca skala kekerasan pada alat uji dan

menghaluskan permukaan spesimen dengan konsisten untuk mendapatkan data

pengujian yang lebuh akurat.

3. Asisten sebaiknya jika ada kesalahan pada laporan, segera diberitahu kepada

praktikan semua kesalahannya sehingga tidak merevisi berulang-ulang.

4. Banyak kursi yang sudah rusak ,sebaiknya diganti untuk kenyamanan bersama.


Documents

Pengolahan Data Revisi