ANALISA MATA PISAU MESIN PEMOTONG SAYURAN …

i

ANALISA MATA PISAU MESIN PEMOTONG SAYURAN

MENGGUNAKAN BAHAN BAJA KARBON ST 41 DENGAN

PROSES PERLAKUAN PANAS (HEAT TREATMENT)

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:

MUKHAMAD AGHNI FAQIH

NPM 6416500077

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.”

4. “Selalu ada harapan bagi orang yang berdo’a dan selalu ada jalan bagi

orang yang berusaha”

PERSEMBAHAN

Skripsi ini kepersembahkan 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 (Ruchan), Ibu (Susyanti) yang selalu mendoakan, memberikan

dukungan baik moral maupun 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. Bapak M. Fajar Sidiq, S.T.,M.Eng. Dan Bapak Hadi Wibowo, S.T.,M.T.,

terima kasih atas segala bantuan, bimbingan dan motivasi.

5. Untuk orang yang selalu direpotkan saat menyelesaikan skripsi ini M

Abdul Jaelani ST. Dan Hidayat Fatulloh ST.

6. Teman dan sahabat yang selalu berbagi tawa dan rezeki walau hampir gila.

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

vi

ABSTRAK

MUKHAMAD AGHNI FAQIH. 2021 “ANALISA MATA PISAU

MESIN PEMOTONG SAYURAN MENGGUNAKAN BAHAN BAJA

KARBON ST 41 DENGAN PROSES PERLAKUAN PANAS (HEAT

TREATMENT)”Laporan Skripsi Teknik Mesin, Universitas Pancasakti Tegal

2021.

Di masa kini industri pembuatan pisau pemotong berkembang cukup

pesat, hal ini disebabkan oleh beberapa aspek yang mendukungnya terutama

teknologi proses dan teknologi material. Peningkatan mutu produk pisau

pemotong 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 pisau pemotong.

Metode penelitian yang digunakan adalah metode eksperimen

penelitian dengan menggunakan bahan baja ST 41. Proses pack carborizing

menggunakanserbuk arang batok kelapa pada suhu 875℃ dengan media

quenching air garam terhadap uji kekerasan, uji keausan dan uji tarik bahan.

Nilai rata-rata dari pengujian kekerasan tertinggi terdapat pada pengujian

carburising danflame hardeningmemiliki kekerasan dengan nilai sebesar 269,11

kg/mm2. Dan pengujian keausan tertinggi terdapat pada pengujian carburising,

hardening dan tempering yaitu 0,00010 mm³/kg.m, Dan pengujian keausan

tertinggi terdapat pada pengujian carburising, hardening dan tempering yaitu 676

mm³/kg.m

Kata Kunci: Baja ST 41, Heat Treatment, Uji Kekerasan, Uji Keausan, Uji

Tarik

vii

ABSTRACT

MUKHAMAD AGHNI FAQIH. 2021 "ANALYSIS OF VEGETABLE

CUTTING MACHINE USING ST 41 CARBON STEEL MATERIALS WITH

HEAT TREATMENT PROCESS" Report of Mechanical Engineering Thesis,

Pancasakti University, Tegal 2021.

At present the cutting knife manufacturing industry is growing quite

rapidly, this is due to several aspects that support it, especially process technology

and material technology. Improving the quality of the cutting knife product is

produced by improving the physical and mechanical properties of the knife

material. The process of proper heat treatment of metal is very useful for

improving the properties of the cutting knife material.

The research method used is the experimental research method using ST

41 steel material. The pack carborizing process uses coconut shell charcoal

powder at a temperature of 875 ℃ with salt water quenching media against the hardness test, wear test and material tensile test.

The average value of the highest hardness testing is found in the

carburising test and flame hardening has a hardness with a value of 269.11 kg /

mm2. And the highest wear testing was found in the carburising, hardening and

tempering tests, namely 0.00010 mm³ / kg.m, and the highest wear testing was in

the carburising, hardening and tempering tests, namely 676 mm³ / kg.m

Keywords: ST 41 Steel, Heat Treatment, Hardness Test, Wear Test, Tensile Test

viii

PRAKATA

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

Nya sehingga penulis mampu menyelesaikan skripsi ini dengan judul “Analisa

Mata Pisau Mesin Pemotong Sayuran Menggunakan Bahan Baja Karbon St 41

Dengan Proses Perlakuan Panas (Heat Treatment).” 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 kesempatan 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. M. Fajar Sidiq, S.T., M.Eng. sebagai dosen pembimbing I yang dengan

kesabarannya telah berkenan meluangkan waktunya dalam memberikan

bimbingan dan saran sehingga skripsi ini dapat terselesaikan.

3. Hadi Wibowo, S.T., M.T. 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, S.T., M.T. 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. Ayah 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. Semua pihak yang secara langsung dan tidak langsung memberikan motivasi

dan semangat kepada penulis.

ix

x

DAFTAR ISI

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

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

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

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

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

ABSTRAK ........................................................................................................... vi

ABSTRACT ......................................................................................................... vii

PRAKATA ........................................................................................................... viii

DAFTAR ISI ........................................................................................................ x

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

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

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

A. Latar Belakang Masalah ..................................................................... 1

B. Batasan Masalah ................................................................................. 4

C. Rumusan Masalah .............................................................................. 5

D. Tujuan Dan Manfaat Penelitian.......................................................... 5

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

BAB II. LANDASAN TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA ......................... 9

A. Landasan Teori ................................................................................... 9

1. Karakteristik Baja ST 41 .......................................................... 9

2. Pengujian Kekerasan ................................................................ 10

3. Pengujian Keausan ................................................................... 15

4. Pengujian Tarik......................................................................... 23

xi

5. Heat Treatment ......................................................................... 25

6. Pack Carburising ...................................................................... 26

7. Quenching (Pencelupan)........................................................... 28

8. Flame Hardening ...................................................................... 30

9. Tempering ................................................................................. 30

10. Diagram A3 .............................................................................. 30

B. Tinjauan Pustaka ................................................................................ 31

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ......................................................... 37

A. Metode Penelitian ............................................................................... 37

B. Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................ 37

C. Variabel Penelitian ............................................................................. 38

D. Metode Pengumpulan Data ................................................................ 39

E. Instrumen Penelitian Dan Desain Pengujian ...................................... 40

F. Proses Pembuatan ............................................................................... 41

G. Metode Analisis Data ......................................................................... 42

H. Diagram Alur Penelitian..................................................................... 50

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ................................... 51

A. Hasil Penelitian .................................................................................. 51

1. Hasil Uji Komposisi Raw Material ............................................. 51

2. Hasil Pengujian Kekerasan ......................................................... 52

3. Hasil Pengujian Keausan............................................................. 55

4. Hasil Pengujian Tarik ................................................................. 62

B. Pembahasan ........................................................................................ 66

BAB V PENUTUP ............................................................................................... 68

A. Kesimpulan......................................................................................... 68

B. Saran ................................................................................................... 69

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 71

LAMPIRAN ......................................................................................................... 73

xiii

DARTAR TABEL

Tabel 3.1 Jadwal Penelitian................................................................................... 38

Tabel 3.2 Rencana Hasil Pengujian Kekerasan..................................................... 46

Tabel 3.3 Rencana Hasil Pengujian Keausan ........................................................ 47

Tabel 3.4 Rencana Hasil Pengujian Tarik ............................................................. 49

Tabel 4.1 Komposisi Kimia Material Baja ST 41 ................................................. 52

Tabel 4.2 Hasil Uji Kekerasan Spesimen Dasar ................................................... 53

Tabel 4.5 Hasil Uji Kekerasan .............................................................................. 53

Tabel 4.6 Hasil Uji Keausan ................................................................................. 56

Tabel 4.6 Hasil Uji Tarik Spesimen Dasar ........................................................... 62

Tabel 4.6 Hasil Uji Tarik ...................................................................................... 62

xiv

DARTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Pengujian Kekerasan Vickers ............................................................ 15

Gambar 2.2 Alat Uji Kekerasan Vickers............................................................... 15

Gambar 2.3 Pengujian Keausan Dengan Metode Ogoshi ..................................... 17

Gambar 2.4 Pengujian Keausan Dengan Metode Ogoshi ..................................... 17

Gambar 2.5 Keausan Metode Adhesive ................................................................ 19

Gambar 2.6 Keausan Metode Abasive .................................................................. 21

Gambar 2.7 Memberikan Skematis Keausan Lelah .............................................. 22

Gambar 2.8 Keausan Oksidasi / Korosif (Corrosive Wear) .................................. 23

Gambar 2.9 Pengujian Tarik UTM ....................................................................... 23

Gambar 2.10 Pengujian Tarik Dengan Metode UTM ........................................... 25

Gambar 2.11 Diagram A3 ..................................................................................... 31

Gambar 3.1 Desain Spesimen Uji Kekerasan ....................................................... 40

Gambar 3.2Desain Spesimen Uji Keausan ........................................................... 41

Gambar 3.2Desain Spesimen Uji Tarik ................................................................ 41

Gambar 3.4 Desain Mata Pisau Mesin Jenis Slice Untuk Memotong Tipis ......... 43

Gambar 3.5Desain Mata PisauMemotong Berbentuk Memanjang Dan Tipis Mata

Pisau Jenis Lubang ................................................................................................ 43

Gambar 3.6Desain Dudukan Pisau Mesin Pemotong sayuran .............................. 44

xv

Gambar 3.7 Desain Mesin pemotong sayuran ...................................................... 44

Gambar 3.8 Desain Mesin pemotong sayuran ...................................................... 45

Gambar 3.11 Diagram Alir Penelitian .................................................................. 50

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Saat ini industri pembutaan pisau potong sedang berkebang pest, hal ini

dikarenakan beberpa aspek yg mendukngnya, tertama teknlogi pengolahan &

teknlogi materiial. Meningkatkan kualitas prodk pemotongan dgan meningkatkan

sifatfisik dan mekaniik material pisau. Perlakuaan pans logam yg benar sangat

berguna untuk meningkatkan kinerja bahan pemotongan.

Selain membuat pisau potong dengan cara modern melalui industri besar,

pisau pemotong tradisional juga diproduksi melalui industri rumahan pandai besi.

Saat membuat perkakas yg dipesan konsumen, home industri pandai besi

mengunakn peralatan sederhana. Pengetahuan yg digunakan dalam pembuatan

peralatan didasarkan pada pengetahuan yg diturunkan dari generasi ke generasi.

Dalam proses pembuatan peralatan..

Semakin lma masyarakt penguna peraltan yg dihasilkn industri rumah

pade besi meraskn bhwa peraltan yg dihasillkn tersbut relatf gtas, sehinga

masyarkat semakn banyk yg beralih ke peraltan yg diprodksi olh industrbsr.Pda

prosees pembutan benda kerjaanya pun serng ditemu maslh yatu saat pendiingnn

bnda krja setelh proes pemansan sering terjaadi keretakn pd benda kerja yg

dihasiilkn. muncull dugan bahwa kegetasn & keretakan ygterdapt pda perlatan yg

dihasilkn disebkan karena hanya air yg digunakn sebagai media pendiingin setelh

2

2

dilakukanya prosees perlakun pans. Padhl masih banyak alternatf pengunan

mediia pendiingin untk mendaptkn produk yg unggul sesuai yg diingiinkan.

Kekerasan benda kerja yg dihasilkan dari proses flame hardening

bergantung pada suhu pemanasan, wktu pemaanasn, laju pendiinginan, kompossi

kimiawi, kondiisi permukan, ukrn & brat bnda kerja (Mubarok, Fahmi, 2008).

Proses quenching adalh dengan merendam baja di udara, air, air garam &

minyak sebagai media pendingin, kemudian merendam baja dalam suhu

pengerasannya untuk pendinginan yang cpt. Kemampuan jenis media tertentu

untuk mendinginkan sampel dapat berbeda-beda. Semakin cpt logam mendingin,

semakin sulit untuk melakukan logam.

Hal yg mendaasari peneliitian ini adlh mekaniism dari mata pisau untk

memotongsayuran menggunakan bahan baja karbon ST 41. Alasn yg mendsari

penelitan mengambil bhn tersebt karna baja karbon ST 41 meiliki sift baja dngn

ketahann rendh pda peneilitian ini mata pisau dibuat lbh singktolh krena itu prlu

dilakuan prose pemansan metode harddening. Prosees ini melipti pemansan shu

tertenntu perlakuan panas mempunyai tujuan untukmeningktkan kekeasan dan

keausan. Tujuaan ini akn tercpai seprti yg diingikan jika memperhatiikn faktor yg

mempengaruhi seprti suhu pemanasn materiial baja karbon ST 41& mediia

pendiingin yg digunakn air larutan grm.

Dalam konteks diatas, penulis tertarik untk melakukaan peneliitian dengn

judul tersebut “ANALISA MATA PISAU MESIN PEMOTONG SAYURAN

MENGGUNAKAN BAHAN BAJA KARBON ST 41 DENGAN PROSES

PERLAKUAN PANAS (HEAT TREATMENT)

3

3

B. Batasan masalah

Agar peneliitiantidk menyimpng dari permasalhan yg akn diteliiti maka

peneliiti membatsi permaslahn sebagai berikut :

1. Bahan yg digunkan dalm penelitianini mengunakn baja karbon ST 41.

2. Media pendinginan yg digunakn termasuk air grm.

3. Pengujian yg dilakukn adlh pengujian kekerasn, pengujian abrasi &uji Tarik.

4. Menggunakan uji kekerasanVickers.

5. Menggunakan uji keausan Ogoshi.

6. MenggunakanujitarikUTM

7. Produk untuk penelitian ini adalah pisau mesin pemotongsayuran.

8. Proses heat treatment meliputipackcarburizing, flame

hardening,dantempering.

9. Digunakan untuk proses karburasi & pengemasan saat suhu mencapai 8750C.

10. Varian yg digunakan untuk pengemasan karburasi menggunakan bubuk arang

tempurung klapa

11. Waktu penahanan selama perlakuan panas adalah 45 menit.

4

4

C. RumusanMasalah

Berdasarkan latar belakang dan batasan masalah tersebut, penulis

mengajukan pertanyaan-pertanyaan berikut ini:

1 Bagaimana pengaruh karburisasi menggunakanBubuk Arang Batok

Klapapadasuhu 8750C dengan media quenching air garam terhadap Uji

kekerasan, uji abrasi dan uji tarik bahan ST 41?

2 Bagaimanapengaruh yg ditimbulkan specimen bajakarbon ST 41 setelahflame

hardeningdengaan media pendiingin air garamterhadapUji kekerasan, uji

abrasi dan uji tarikbahan ST 41?

3 Bagaimanapengaruh yg ditimbulkan specimen bajakarbon ST 41

setelahTemperingdengan media pendingin air garamterhadapUji kekerasan, uji

abrasi dan uji tarikbahan ST 41?

D. Tujuanpenelitian DanManfaat Penelitian

1. Tujuan penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

a) Untuk mengetahui nilai kekerasan pada material baja karbon ST

41dengankarburasi menggunakan bubuk arang tempurungklapapadasuhu

8750C dengan media quenchingair garamterhadap kekerasan bahan.

b) Temukan nilai kekerasanpda material baja karbon ST 41

dengankarburasimenggunakanbubuk arang tempurung klapapadasuhu

8750C denganmedia quenchingair garamterhadap uji keausan.

5

5

c) Untuk mengetahui nilai kekerasan pada material baja karbon ST 41

dengankarburasimenggunakanbubuk arang tempurung klapapadasuhu

8750C denganmedia quenchingair garamterhadap uji tarik.

2. Manfaat peneliitian

Manfat yg diperolh dari peneliitian ini adalh sebgai berikut:

a) Uraikan kpd siswa tingkat pengaruh kekuatan materialBahan baja karbon

ST 41terhadap quenching media air grm.

b) Berikan gambaran umum kepada mahasiwa sejauhmana pengaruh

keausan mateerial Bahan baja karbon ST 41terhadap quenching media air

garm.

c) Memberikan gambaran umum kepada mahasiswa sejauhmana pengaruh

ujitarikmaterial Bahan baja karbon ST 41terhadap quenching dengan

media air grm.

d) Referensi pengembngn & penelitian lebih lanjut dilingkup jurusan teknik

mesin.Referensiuntuk mengembangkan teknologi pada mesin

pemotongsayuran.

e) Pahami nilai ekonoomis, keamann & kualitas bahn prodk.

E. Sistematika Penulisan

Penulisan artikel ini meliputi bagian-bagian berikut:

6

6

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisi latar belakanng masallah, batasaan masallah, rumusaan masallah,

tujuan peneliitian, manfaat peneliitian dan penulisn sistem

.BABII LANDASAN TEORI DAN TINJAUANPUSTAKA

Bab ini berisi landasn teori & tinjauaan pustka.

BAB III METODE PENELITIAN

Isi bab ini meliputi; metode peneliitian, wktu & lokasi peneliitian, populaasi &

sampell, teknik & pengambilaan sampell, variiabel peneliitian / fenomena yg

diamati, metode dan metode pengumpullan data analisisdata.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini berisi tentang hasil dan pembahasan penelitian. Hasil dan pembahasan

penelitian ini dibagi menjadi beberapa kategori sebagai berikut:

1. Panaskan terhadap mata pisau pada mesin pemotong sayuran.

2. Uji kekerasan bahan, uji keausandanUjitarikpengaruhpack

carburizingmenggunakanbubuk arang tempurung klapa padasuhu 8750C

dengan media pendingin / quenching air garam.

BAB V KESIMPULAN DANSARAN

Bab ini berisi kesimpulan dan saran sebagai tujuan penelitian, serta saran untuk

perbaikan langkah penelitian selanjutnya setelah diambil kesimpulan dari hasil

analisis dan pembahasan..

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

7

7

9

BAB II

LANDASAN TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA

A. LandasanTeori

1. Karakteristik Baja ST41

Spesifikasi baja ST 41 Karbon Ini adlh paduaan logam besi & karbon,

dan juga dapat terdiri dari konsentrasi elemen paduan logam lainnya. Ada

ribuan paduan logam dengan perlakuan panas dan komposisi yang berbeda.

Sifat mekanik menurut isin unsurkarbonMenurut kelasnya, kandungan dalam

baja berkisar 0,20% menurut beratnya. Unsuur lain yg ada dalm baja adalah:

karbn, mangaan, fosfor dan beleraang.

Baja karbon dapat Klasifikasi tersebut didasarkan pada persentase

komposisi kimia karbon dalam baja, seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

1. Baja Karbon Rendah

Baja KarbonRendah mengandung 0.10% - 0.30% karbon.

2. Baja Karbon Sedang

Baja Karbon Sedang memiliki konsentrasi karbon antara 0.30% karbon

sampai dengan 0.60% karbon.

3. Baja Karbon Tinggi

Baja Karbon Tinggi memiliki kandungan karbon antara 0.70% sampai

dengan 1,3% karbon.

Baja ST 41 dijelaskan secara umum merupakan baja karbon rendah.

Baja dengan kandungan karbon kurang dari 0,15% memiliki sifat pemesinan

10

10

yg lebih rendah dan biasanya digunakan pada jembatan, gedung &konstruksi

lainnya. Sesuai dengan spesifikasi baja ringan

a) Mesin Pemotong Sayuran

Mesin Pemotong Sayuran adlh mesin yg digunakn untk memotong

sayuran secra otomatis.Tidk hanya sayurn saja, berbagai macam buahdpt

dipotog dgn mudahnya mengunakn alat ini.Sistem kerja yg digunakn adlh

sistem cacah dgn pisau bergerk & sayur atu buah berjaln di konveyor. Mesin

ini akn memotng bahn berupa buah atu sayur yg ada didalamya sesuai bentk

yg diinginkn. Hasil pemtonganya pun akn lebih rapih karena mesin pemotng

sayuran bekerja secara konstan. Mesin ini dilengkpi dengn dua jenis mesin

yaitu mesin perajang yg terletak di bagian belakang & mesin pencacah

terletak di bagian dpan. Sedangkan untk fungsinya sebagai berikut:

a) Membuat prosees pemotonan buah & sayur menjadi lebh cpat &mudh

b) Memotong sayuar & buah dengn berbagi macm bentk ukrn

c) Hasiil potongaan akn lebiih rapi & konsstan

d) Untuk meminiimalisir resiko tangn luka atu berdarh terkena pisau pda

saat pemotoongn

11

11

Kelemahan:

a) Karena pisaunya mudah patah dan aus

b) Mudah korosi untuk bagian pisaunya

c) Kurang ekonomis harganya

2. Pengujian Kekerasan

Kekerasan merupakan atribut yg dpt mengantikn kekuatan material.

Pengukurn kekrasan banyak digunnakan dalam penelitian material. Menurut

alat uji kekerasan yg digunakan ada beberapa jenis yaitu material, kekerasan

material, ukuran dan lain-lain.

Kekerasan merupakan salah satu sifat mekanik material. Kekerasan

material harus diketahui terutama untuk material yg akan mengalammi

displacement dan deformasi plastis pada saat digunakan. Ketika material

tidak dpt kembali ke bentuk aslinya, deformasi plastis itu sendiri adalah

keadaan material, yg berarti material tersebut tidak dpt dibentuk kembali.

Singkatnya, kekerasan didefinisikan sebagai kemampuan suatu material untuk

menahan beban identifikasi atau penetrasi (kompresi).

Uji kekerasan merupakan uji yang paling efektif untuk menguji

kekerasan suatu bahan, karena melalui pengujian ini dapat dengan mudah

menggambarkan sifat mekanik suatu bahan. Sekalipun hanya diukur pada

titik atau area tertentu, nilai kekerasannya cukup untuk menjelaskan kekuatan

material. Melalui pengujian yang ketat, material tersebut dapat dengan mudah

diklasifikasikan sebagai mudah dibentuk atau rapuh.

n.

12

12

Hasil uji kekerasan tidak bisa langsung diterapkan pda desain struktur,

seperti hasil uji tarik saja. Namun nilai kekerasan suatu material meruupakan salh

satu sifat mekaniik yg pentiing dlam pemilihan materiial. Alasan utama pengujian

kekerasan adalah proses pengujian yg relatif sederhana dibandiingkan dgn prosees

pengujin materiial lainnya. Hasiil uji kekerasn dpt digunakn, antra lain:

a) Menentukn penggunaan daribahan

Klasifiasi suatu bahn bisa berdasarkan kekerasanya. Berdasarkan nili

kekerasanya.

b) Kontrol kualitas suatuproduk

Melalui uji kekerasan, kita dapat melihat homogenitas material yg disebabkan

oleh pembentukan dingin, pengelasan, perlakuan panas, pengerasan

permukaan dan proses lainnya. Oleh karena itu, uji kekerasan juga dapat

digunakan sebgai kontrl atas prosees yg dilakukn.

Tujuan dari pengjian kekerasn adlh menggunakan suat metode untk

mengukr kekerasn suatu materiial

Secara umum pengukuran kekerasn dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu:

1. Metode Dinamis (DynamicalMethode)

1) Pembebanan terjadi dengantiba-tiba

2) Waktu penetrasinya singkat (Short penetrationtime)

3) Ketelitian rendah (LowAccuracy)

4) Pengujian dilakukan dengancepat

Jenis pengujian kekerasan yang menggunakan metode ini antara lain:

Shore scleroscope, Herbert, Hammer Poldi,dsb.

13

13

a) Metode Statiis (StaticalMethode)

1) Pembebann terjadi secara perlahanlahan dgn bebantertentu

2) Wktu penetrasinya panjng (Long penetrationtime)

3) Keteliitian tingi (Highacuracy)

4) Pengujian lebih lambt dri metodedinamis

Metodeuji statis adalah metode uji kekerasn yg umum digunakn saat

ini.didasarkn pda hasl tes yg lebih akurt. Pengujiian dpt diklasifiksikn

menurut tujuan materi yang diuji.

Pada peneliitian mengunakn pengjian kekerasn Vickers. Pengjian

kekerasn dgan metode Dengan menggunakan indentor berlian berbentuk

limas dengan dasar persegi panjang untuk memampatkan benda uji atau

sampel, maka kekerasan Vickers bisa mencapai 1360. tujuan. Beban uji yang

digunakan dalam uji kekerasan Vikers berkisar antara 1 kgf hingga 120

kgf.Pengujian kekerasan Vikers dirumuskan dengan:

VHN

.................................................................(2.1)

Dimana :

VHN = Vickers Hardness Number (kg/mm2)

P = Beban yang diberikan (kgf)

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

14

14

Gambar 2.1. Pengujian Kekerasan Vickers

Sumber :(Widiyarta & Sucipta, 2018)

Gambar 2.2. Alat Uji Kekerasan Vickers

Sumber : Laboratorium Bahan Teknik UGM Yogyakarta

15

15

3. Pengujian Keausan

Operasi normal komponen struktural dan mesin harus bergantung pda

sifat mateerial. Bahan yg tersedia yg dapat digunakan insinyur sangat

beragam, seperti logam, poliimer, kerammik, kaca, dan bahan komposit.

Sifat-sifat yg dimiliki oleh mateerial terkadng membatsi kinerrjanya.

Namuun, jarng ada matereial yang kinerjanya hanya ditentukan oleh satu

karakteristik, bukan oleh kombinasi beberapa karakteristiik

Contohnnya adalh ketahann abrasi, yg merupakn fungsi dri berbgai

sifat mateeriial, Gesekan dan pelumasn. Olh karena itu, kajian tentang subjk

ini disebut tribologi. Abrasi dapat didefinisikan sebagai kerusakan pada

permukaan padat dan biasanya melibatkan hilangnya mateerial secara

bertahap karena gesekan (gesekan) antara permukaan padat. Keausan

bukanlah properti dasar material, tetapi respons material terhadap sistem

eksternal (kontak permukaan). Keausan adalh fenomeena umum dari bahan

apa pun yg bergesekan dengan bahan lain. Bahan apa pun akan aus karena

berbagai mekanisme.

Berbagai metode & teknik dapat digunakan untuk pengujian keausan,

yg semuanya dirancang untuk mensimullasikan kondisi abrasi aktal. Salh

satnya adalh mettode Ogoshii, dimana benda uji dikenai bebn gesekan dri

cincin yg berptar (meja putar)..

Beban gesekan ini akan menyebakan kontak berulang antar

permukaan, yg pada akhirnya akan menyebbkan masuknya beberapa

mateerial pda permukaan sampel. Ukuran trace pada permukaan materiial

16

16

gesekan menjadi dasar untuk menentukan derajat keausan mateerial. Semakin

besar dan dalam jejak keausan maka semakin besar volume material yang

terkelupas dari benda uji. Gambar di bawah ini menunjukkan diagram skema

kontak permukaan antara meja putar dan sampel :

Sumber :(Wahyudi, 2018)

Gambar 2.4. Alat Uji Keausan dengn Metode Ogoshii


Gambar 2.3. Pengujian Keausan dengan Metode Ogoshi

17

17

Rumus yang di gunakan pada metode ini :

W =

.......................................................................(2.2)

Dimana:

𝑊 = Volume materiial yangterabrasi (mm3)

𝐵 = Tebal revolviing disc(mm)

𝑏3 = Lebar materiial ygterabrasi

𝑟 = Jari-jari(mm)

Ws = Harga keausan spesifik (mm3/kg.m)

P = Beban pengujian 6,36 kg

Lo = Jarak pengausan 15 m

Sebagaimana disebutkan dalm pendahluan, semua jenis mateerial akan

mengalami berbagai mekanime keausan, yaitu keausan adhesif, keausan

abrasif, keausan fatik, dan keausan oksidatif. Di bawah adalah deskripsi

singkat dari mekanisme tersebut.

a. Keausan Adesif (Adhesivewear)

Ini terjadi ketika permukaan dua atau lebih bahan saling

bersentuhan (perekat) dan deformasi plastik, dan akhirnya salah satu

bahan jatuh / robek.

18

18

Gambar 2.5. abrasi MetodeAdhesive

Sumber: ASM Metals Handbook,1991

Faktor yg menyebabkn adhesive wear :

1) Kecenderrungn mateial yg berbeda untuk membentuk larutn pdt atu senywa

intetaliik

2) Kebesihan permukan

Antara lain, jumlh serpihan keausan akibt keausan melalui mekanisme

ikatan ini dpat dikurangii:

1) Gunakan bahan keras

2) Jenis bahan yang berbeda, seperti struktur kristal yang berbeda

19

19

b) Keausan Abrasif (Abrasivewear)

Ini terjadi ketika partikel keras (kekasaran) dari material tertentu

meluncur di permukaan material lain yang lebih lunak, menyebabkan

material yang lebih lembut menembus atau memotong. Tingkt abrasi

mekanismme ini bergantung pada derjat kebebsan atau kekasaran partikel

keras.

Sebagai contoh, jika dibandingkan dengan partikel pasir silika

dalam sistem mortar, saat direkatkan ke permukaan seperti amplas, akan

menghasilkan abrasi yang lebih tinggi. Dalam kasus pertama, partikel

cenderung tertarik di sepanjang permukaan dan akhirnya menyebabkan

robekan. Pada saat yang sama, dalam kasus terakhir, partikel dapat

menggelinding tanpa efek abrasi.

Faktor-faktor yang berhubungan dengan ketahanan abrasi material:

1) Materiall hardness

2) Kondisi strktur mikro

3) Ukurn abrasive

4) Bentuk abrasive

Bentuk kerusakan permukaan akibat abrasive wear, antara lain:

1) Scratching

2) Scoring

20

20

3) Gouging

Gambar 2.6. Keausan Metode Abasive

Sumber : ASM Metals Handbook, 1991

21

21

4. Pengujian Tarik

Teknik uji tarik biasanya digunakan untuk melengkapi informasi

desain dasar tentang kekuatan mateerial &sebagai data pendukung untuk

spesifiikasi material. Pada uji tarik, beban tarik aksial yg ditangung oleh

benda uji terus meningkat. Grafik yg diperoleh dari uji tarik biasanya

digambarkan sebagai grafik tegangan-regangan.

Gambar 2.9.Perbandingan antara kurva tegangan-regangan

rekayasadengan kurva tegangan-regangan sejati.

Sumber : ASM Metals Handbook, 1991

Terdapat dua jenis kurva tegangan-regangan, kurva tegangan-

regangan teknik (tegangan teknis atau tegangan nominal) dan kurva

tegangan-regangan nyata Pada Gambar 4, perbedaan antara kedua kurva

tersebut terlihat jelas. Teknik kurva tegangan-regangan didasarkan pada

ukuran benda uji asli, dan kurva tegangan-regangan nyata didasarkan pada

luas penampang sebenarnya dari benda uji, dan akan terus naik ke titik inih.

Teknik kurva tegangan-regangan (Gambar 4) diperoleh dengan

mengukur spesimen tarik. Tegangan yang dibutuhkan pada kurva diperoleh

22

22

dengan membagi beban dengan luas penampang awal benda uji, rumusnya

adalah:

0A

P

Dimana :

σ = tegangan (MPa)

P = Beban, kg atau KN

A0= Luas penampang awal, mm2

Regangan yang dipergunakan pada kurva diperoleh dengan cara

membagi perpanjangan ukur benda uji dengan panjang awal, persamaannya

yaitu :

1000

xL

Len

Dimana :

en = Regangan, %perpanjangan

ΔL = (Li – L0) atau pertambahan panjang (mm)

L0 = Panjang awal benda uji, mm

23

23

Gambar 2.10. Alat Uji Tarik UTM


5. HeatTreatment

Perlakuan panas (heat treatment) adalah memanaaskn sampel pda

tungku listrik (furnace) pada suhu rekristalisaasi untuk suatu periode waktu,

kemudian memiliki densitas pendinginan yg berbeda pad udara, air, brine,

minyak dan solar. Baja adlah salah satu jenis logam, dan perlakuan panas

sering dilakukan untuk mengubah sifat fisik dan mekaniiknya, namun terlebih

dahulu Anda harus mengetahui pemasangan baja tersebut.

24

24

6 PackCarburizing

Proses karburasi merupakan proses penambahan unsur karbon (C)

pda logam terutama pda permuukaan suatu bahan dimana unsur karbon

diperoleh dari bahan yg mengandung karbon, sehingga keekerasan logm

tersebut dapt ditingkatkan. Pengerasan permukan logam dapat dilakukan

dengan menambahkan unsur-unsur tertentu (seperti karbon, kalsium

karbonat, nitrogen, dll.) Ke bahan dasar. Untuk mempercepat proses,

ditambahkan barium karbonat (BaCO3), kalsiium karbonat (CaCO3) atau

natrium karbonat (NaCO3) sebagai energizer, bahan-bahan tersebut

disatukan dalam kotak tertutup, kemudian dipanaskan pada suhu pemanasan

dalm dapur berpemanas

Untuk karbonasi padt, arang dicampur dengan 10% -40% NaCO3,

BaCO3, baja, dimasuukn ke dalm campuran, dimasukkan ke dalam kotak

dan ditutup rapat, kemudian dipanasskan pada suhu 850 ° C -950 ° C.

Setelah waktu penahanan , pengerasan quench dilanjutkan untk mencapai

kekeerasan yg tinggi, dan penempaan dilakukan untuk mengurangi elastisitas

dan tegangan sisa yg berlebihan.

Pross pendingiinan yg cepat pada pross carburizing bertujuan untuk

mendapatkan permukan yg lebih kers akibt adanya perubahan strukur mikro

pda permukan baja karburasi. Di antara berbagai mikrostruktur, martensit

adalh yg paling keras, paling keras tetapi rapuh.

Menurut media karburasi yaitu gas, cair & padat maka dibedakan

metode perlakuan karburasi. Dibandingkan dengan metode cair dan gas,

25

25

karburasi berkelompok merupakan metode karburasi yang paling sederhana

karena dapt dilakukn dgn peralattan yg sedehana. Dalam metode ini, bagian-

bagian tersebut ditempatkn di dalm kotak yg berisi mediia karburasi, yg pad

saat dipanaskan pd shu austenit (842-953 ° C), media karburasi tersebut akn

melepaskan gas CO2 dan CO. Energizer atau katalis yg ada dalam komplks

karburasi, seperti bariium karbnat (BaCO3), kalsium karbnat (CaCO3),

kalium karbnat (K2CO3) & natrium karbnat (Na2CO3), mendorong

pembentukan karbon monoksida. Setap jenis arng berbedabeda. Semakn

tingi kanduungn karbn dalm arng, semakin baik penettrasi karbn ke dalm

permukan baja(Mechanical et al., 2016)

7 Quenching(Pencelupan)

Quenching adalah proses pendinginan yang cepat dalam pemrosesan

logam. Dengan cara ini, quenching akan mencegah proses apa pun yang

mungkin terjadi selama pendinginan lambat, seperti pertumbuhan butiran.

Secara umum, quenching akan menghasilkan pengurangan ukuran butir dan

meningkatkan nilai kekerasan paduan logam. Laju quenching bergantung

pada beberapa faktor yaitu medium, panas jenis, kalor evaporasi,

konduktivitas termal medium, viskositas dan evaporasi (aliran medium

pendingin). Laju pendinginan air lebih besar dari pada oli, sedangkan laju

pendinginan udara paling kecil. Umumnya baja hasil quenching memiliki

kekerasan yang tinggi, yaitu dapat mencapai kekerasan maksimum, namun

sifatnya agak rapuh. Dan alam rapuh, maka kita harus menguranginya

dengan proses lebih lanjut seperti tempering.ni adalah salah satu dari

26

26

beberapa proses perlakuan panas yang dirancang untuk meningkatkan

kekuatan dan kekerasan baja dengan memanaskan logam pd temperatur

tertentu, biasanya antara 845 -87 C, kemudian didinginkan secara cepat

pada media Pendingin memperoleh struktur martensitik. Pada beberapa jenis

baja terdapat beberapa titik kunci laju pendinginan, titik-titik pendinginan

tersebut dapat mengubah struktur austenit menjadi struktur martensit pada

temperatur tinggi tanpa membentuk struktur perlit atau bainit, sehingga

menghasilkan kekerasan yang maksimal.

Elemen media quenching antara lain:

a) Oli SAE 40

Dibandingkan dengan air, oli lebih lembut sebagi mediia

pendingiin & dapat digunakan pada mateerial utama (termasuk material

dengan bagian tipis atau tepi tajam), karena lebih lembut, sehingga

teganggan deformasi dan retakan kecil dapat terjadi. Olh karna itu, mediia

minyak tidak menghasiilkn logm keras seperti mediia air..

b) Air Garm

Air garm mengandung ydiium yg dapat mengubah sifat mekaniik

logm, termasuk kekeerasan dan keausan. Oleh karna itu brine sangt cocok

untk mediia quenchiing, sehinga dapat merbah sifat-sifat bahan bakunya.

27

27

c) Air coolant

Watter coolant merupakan media pendingin yg paling banyak

digunakan karena biayannya yg murah dan laju pendinginan yg cepat,

oleh karena itu water coolant digunakan pada logam-logam yg

membutuhkan penurunan temperattur yg cepat untuk mendapatkn

kekerasan dan kekuatan yang baik(Luthfianto et al., 2017)

8 Flame Hardening

Pada dasarnya, fllame quenching sama dengan quenchiing indksi,

yaitu pemanasan cept yg diikuti dengan perendaman permukaan. Ketebalan

lapisan yang diperkeras berggantung pada kekerasan material, karena tidak

ada elemen lain yang ditambahkan selama proses pengerasan.

Pada pengujian ini, di terapkan pengerasan secara progresif untuk

melakukan flame hardening, permukaan spesimen C di panaskan

menggunakan nyala Oxy-aceteline karena pemanasanya berlangsung lebih

cepat.

9 Tempering

Temperingadalh prosees pemanasn kembali baja yg sudh diquenching

dlm struktr martensiite. Tempering dilakukan pd suhu 1000 C - 600

0 C.

Tempering ini hars segera dilakukn setelh baja didingiinkn pda prosees

quenching, untk mencegah terjadiinya gerakn struktur yg labil (Dengan et al.,

2018)

28

28

10. Diagram A3

Diagram A3 adalah Semakin tinggi suhu kristal butir mulai berubah

menjadi banyak kristal austenit halus, sedangkan kristl austtenit yg ada hapir

tidk tumbh. Perubahn ini dilakukan setelh menyenth garisA3 (temperature

kritiis A3Pada suhu ini, butiran austtenit sangat hlus & tidk rata. dngn

menaikan suhu sedikt di atas suhu kritiis A3 (garis A3) & memberikan wktu

penhann yang diperlukan, akan diperolh austtenit yg lebh seragam dgn butirn

yg lebih hlus sehingga pendinginan lambat selanjutnya akan menghasilkan

kristal ferit dan kristal mutiara yang sangat halus.Untuk hipereutektoid baja,

anil adalah persiapan untuk proses selanjutnya, bukan proses akhir.

Gambar 2.11. Diagram A3

Sumber : NurunNayiroh, M.Si,2013

29

29

B. Tinjauan Pustaka

Penelitiian yg dilakukn oleh Arif Eko Mulyanto et al. (2013), dengn judul

“Analisis Proses Pengemasan Penggunaan Karburasi pada Batok Klapa untk

Meningkatkn Kekeerasn Pisau Timbangn Meja Bahn Pisu Timbangn Meja dgn

Prosees Pack Carburizing, diperolh kesimpuln bahwa (1) Bahn pisau timbangn

diliihat dari strukktur mikro adalhjenis Baja AISI 1035 (baja karbn rendah). (2)

Struktur baja karbn rendh setelah karburasi telh berubah. Sampel sebelm perlakun

terdiri dr ferit & perlit Setelh karburasi menjdi ferit Campurn perlit dan martensit

(3) Setelah dilakukan pengujian diperoleh beberapa kali pada suhu 9500 Setelah 6

jam diuji nilai kekerasan tertinggi , kekerasan meningkat 80,67 HRC atau 79,67%

setelah karburisasi, dibandingkan dengan kekerasan yang tidak dirawat meningkat

58,89 HRC.”

Peneliti Tri Sugeri Gumilar Permana1, Umen Rumendi

2 (2014) dengan

judul Analisa Uji Keausan Material ST 37 Hasil Carburizing Dan Hardening

Dengan Menggunakan Mesin Uji Keausan Horizontal, Diperoleh kesimpulan

bahwa “(1) Spesimen as it is memiliki nilai rata-rata kekerasan permukaan sebesar

70 HRB atau 127,3 HV, spesimen as carburized sebesar 96,8 HRB atau 230,7

HV, dan spesimen as hardened and tempered sebesar 38,2 HRC atau 374,5HV.

(2) Terjadi variasi laju keausan dari spesimen St 37 pada kondisi as it is, as

carburized, dan as hardened and tempered. Laju keausan spesimen as it is sebesar

0,000114 gram/mm2.jam, laju keausan spesimen as carburized sama dng

0,000067 gram/mm2.jam, dan laju ausan spesimen as hardened and tempered

sebesar 0,000031gram/mm2 jam. Untuk pengembangan penelitian lebih lanjut,

30

30

peneliti menyarankan agar dilakukan analisa uji keausan dengan memvariasikan

parameter abrasive wear yaitu dengan menggunakan ukuran karborundum yang

berbeda di mesin uji keausanhorizontal.”

Peneliti Alwarits, Daswarman, M. Nasir (2014) dengan judul Pengaruh

Media Pendingin Pada Proses Hardening Terhadap Peningkatan Kekerasan Baja

Karbon Sedang, diperoleh kesimpulan bahwa “Berdasarkan data diatas dapat

diambil kesimpulan bahw media pendiingin oli memberikn peningkatan kekerasn

yg paliing rendah diantara mediia yang digunakan yaitu sebesar 28.18%. media

pendingin air memberikan peningkatan yang cukup tinggi yaitu sebesar 110.10%

dan peningkatan kekerasan yang palinh tinggi dihasilkan oleh media pendingin air

garam yakni sebesar 128.33%.”

Peneliti Hamzah Nur (2017) dengan judul Pengaruh Penggunaan Media

Pendingin Air Garam, Air Tawar, dan Air Asam pada Perlakuan Panas terhadap

Kekerasan Baja ST 6 , diperoleh kesimpulan bahwa “Kesimpulan dari penelitian

ini adalah bahwa terdapat perbedaan nilai kekerasan baja St 60 yang didinginkan

dengan air, oli dan udara setelah proses perlakuan panas. Hal

tersebutmenunjukkan bahwa nilai kekerasan baja yang didinginkan dengan media

pendingin yang berbeda setelah proses perlakuan panas maka, akan mendapatkan

nilai kekerasan yang berbedapula.

31

31

Penelitian yang dilakukan olehM.RibkhiMazid, M. Fajar Sidiq, Royan

Hidayat,(2020)denganjudulAnalisa Mata Pisau Pada Shuttlecock Bahan Baja St

41Penulis menyimpulkan untk mengetahui penggaruh varasi penanganan waktu

45 menit dengan suhu 875ºC tempering terhadap nilai kekuatan kekerasan ST41,

Mengetahui penggaruh variiasi waktu 45 menitPd proses hardening 875ºC dan

tempering suhu 325ºC dengan Holding Time 45 menit dan di uji pada 3 spesimen

ternyata memberikan hasil kelengkungan yang berbeda walau di uji dengan waktu

yang sama . Pada Spesimen 1(Hardening ) yaitu dengan nilai kelengkungan

160,41N/mm². Holding Time 45 Menit, sedangkan pada Spesimen 2 (Carburizing

serbuk batok kelapa) yaitu dengan nilai kelengkungan 98,35 N/mm² Holding

Time 45 menit,dan Spesimen 3 (Carburizing biji kopi) atau yang terakhir yaitu

dengan nilai kelengkungan 121,00 N/mm² Holding Time 45 menit, terhadap Mata

Pisau Sattel Kock. Hasil perbedaan nya pun cukup jauh.

37

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. MetodePenelitian

Metode penelitian yg digunakan dlam penelitiian ini adalah metode

eksperimental. Metode eksperimental adalah metode yg berusaha untuk meneukan

pengaruh variaabel tertentu terhadap variiabel lain dlam kondiisi tetap dan

terkendali.

Pad metode peneliitian ini digunaakan baja ST 41 yg digunakn untuk

karburasi dengan serbuk arang tempurung klapa pada suhu 875 ° C, kemudian

didingiinkan dengan medium brine cooling. Pengujiian ini dilakukn untk

mendapatkn & menentukan sifat mekanikknya adlh uji kekeraasan, uji abrasi dan

uji tarik.

B. Waktu &TempatPenellitian

Jadwl penellitian merupakn rencna dari awal sampi akhr peneliitian.

Rencana penelitian dibuat sebgai batasn wktu atatujuan penyelesain peneliitian,

merupakan tempt pembuatn spesimen dilaksanakan“

LaboratoriumFakultsTeknikUniversiitasPancasaktiTegal”. Uji kekern, ujii abrasi

& ujii tarik akan dilakukn dilaboratorrium pengujiian mateerial Universiitas Gajah

Mada Yogyakarta.

Jadwal penelitiian ditunjukkan pada Tabel 3.1 berikut ini:

38

38

C. VariabelPenelitian

Variabel penelitian pada dasarnnya adalah segala sesuatu yang peneliiti

tentukan untuk diteliti guna memperoleh informmasi tentangnya, kemudian

menarik kesimpuln dri hasil peneliitian tersebt (Sugiyono, 2016).

Dalm peneliitian ini terdaapat dua variiabel adlh:

39

39

1. VariiabelBebas

Variiabel bebas adalh variiabel yg mempengarruhi atu menyebabkan

perubahan atu muncullnya variiabel lain. Variiabel bebs dalm peneliitian ini

adalh mediia quenchiing baja ST 41 dengan menggunakan brine.

2. VariiabelTerikat

Variiabel terikat adalah variabel yg terpenggaruh atau hasil dari variiabel

bebas. Variiabel terikat dalam penellitian ini adalh sifat mekank baja ST 41

(ujii kekerasan, ujii keausan & ujii tarik)..

D. Metode PengumpulanData

Penulis menggunakan bebrapa metode pengumpuln data dalm peneliitian

ini. Metode ini termasuk:

1. MetodeObserrvasi

Obseervasi adalh suatu teknik pengumpullan data dan informasi dengan

melihat langsung keadaan sebenarnya dari penelitian yang dilakukan di suatu

perusahaan atau industri kecil.

2. MetodeEksperimen

Eksperimenn merupakan metode peneliitian yg digunakn untk menetukan

apakah suatu akibt tertentu dibebannkan pda objek penelitian, yg akan

memaniipulasi objek penelitian dan dengan sengaja mengendallikan objek

penelitian..

.

E. Instrumen Penelitiian & DesainPengujiian

40

40

Instrumeen yg digunakan pda penelitiian ini meliputi :

1. Alat

a) Mesingerindapotong.

b) Tang penjepit.

c) Sarungtangan.

d) Wadah media pendingin.

e) Tungkuheat treatment.

2. \Bahan

a) Baja ST 41.

b) Arangbatokkelapa.

c) Air garam.

3. DesaiinPengjian

a) Spesiimen UjiKekerasaan

Gambar 3.1. Desaiin Spesimen uji kekeraasan

b) Spesiimen UjiiKeausaan

Gambar 3.2. Desain Spesimen Uji Keausan

41

41

c) SpesiimenUjiiTarik

F. ProsesPembuatan

Proses dan tahapan pembuatn benda uji adalh sebagai berikt:

1. Melakukan pengujiian kompossi awal sebelum melakukn pengujiian yg

lain,guna mengtahui kompossi unsr kimia yg terkadung pda bendaujii.

2. Memotongg bahn sesai dengn standrpengujiian.

3. Gunakan serbuk arang tempurung klapa hingga mengeras pada suhu 875 ° C

untuk proses karburasi kemasan

4. waktu penahanaan selama 45mnit.

5. setelah melalui prosees pengerasan & penahann dari prosees selanjtnya,

rendam benda ujii pada variabel pendingiin dalm air grm.

6. Uji berpa uji kekerasn, uji abrasi & uji tarik.

7. Jumlah sampl subjek uji 21biji

a) uji Kekerasaan 3bijii

b) uji Keusan 9 bji

c) ujiTarik 9 bji

Gambar 3.3.Desain Spesimen Uji Tarik

42

42

G. Metode Analisis Data

Setelh memperoleh data, langkah selanjutya adalh menganalisis data

dengn mengolah data yg telah dikumpulkan. Masukan data baru hasil pengujiian

ke dalm rumuus perhitungn yg sudah untuk memperoleh data kuantitatif yaitu

data dalam bentuk digital. Teknologi analisis data dampak proses karburasi

pengemasan serbuk arang tempurung klapa terhadap nilai kekerasaan dan keausan

pisau pemotong sayuran menggunakan baja ST 41, kemudian dijelaskan lebih

lanjut tabel representasi data antara perubahan mediia pendingian dan Hubungan

sifat mekanik.

Gambar 3.4. Mata Pisau Jenis Slice Untuk Memotong Iris Tipis

43

43

Gambar 3.5. Memotong Berbentuk Memanjang Dan TipisMata Pisau

Jenis Lubang

44

44

Gambar 3.6. Dudukan Pisau Mesin Pemotongsayuran

Gambar 3.7. Mesinpemotongsayuran

45

45

Gambar 3.8. Mesin pemotong sayuran

46

46

Tabel 3.2 Tabel Rencana Hasil Pengujian Kekerasan

Spesimen Diagonal Kekerasan Kekerasan

No Variasi D1 D2 (VHN) Rata-rata (VHN)

1 Raw Material

2 Carburising

3

Carburising dan

flame

Hardening

4

Carburising,

flame

Hardening dan

Tempering

47

47

48

48

Carburising

dan Flame

Hardening_3

Carburising,

Flame

Hardeningdan

Tempering_1

Carburising,

Flame

Hardening

dan

Tempering_2

Carburising,

Flame

Hardening

dan

Tempering_3

49

49

Tabel 3.4 Tabel Rencana Hasil Pengujian Tarik

Variasi Perlakuan Diameter Pmax ΔL Tegangan Regangan

(mm) (KN) (mm) (MPa) (%)

Raw Material

Raw Material

Raw Material

Carb._1

Carb._2

Carb._3

Carb-Flame_1

Carb-Flame_2

Carb-Flame_3

Carb-Flame-Temper_1

Carb-Flame-Temper_2

Carb-Flame-Temper_3

50

50

H. Diagram AlurPenelitian

Agar penelitian lebih mudah, maka telah disusun flowchart penelitian

seperti terlihat pada gambar. berikutini:

Gambar 3.1. Diagrm AlurPenelitian

Pengujian kekerasan

Pengujian keausan

Pengujian tarik

Selesai

Analisa Data dan Pengolahan Data

Kesimpulan

Penyiapan alat dan bahan

Pembuatan spesimen

Carburizing 8750C Flame Hardening

8750C

Tempering 4500C

Spesimen Pendinginan

Air garam

Pengujian

Mulai

51

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Penelitian

Penelitiian ini menghasilkn angka-angka dalm tabel, gambr, &data foto

dengan melihat hasil pengujian keausaan dan kekeraasan, termasuk sifat mekaniik

& bahan yg digunakan dalam peneliitian.

1. Uji Komposisi Raw Material

Lakukan uji kompossi untk mengethui persentase unsr kimia yg

terkanduung dlam sampel. Bahan baku yg diuji di awal penetuan bahwa

sampelnya adalh baja ST 41, berdasarkn hasil uji kompossi kimianya

dikethuikandungn karbon dari sampel tersebut 0,21%. Untuk

mengklasifiikasikan material sebagai baja ST 41, persentase kandungn baja

digunakan sebagai dasr untuk prosees quenching. Tabel berikt adalh tabel

kompossi kimia yg diperolh dari pengkuran kimiawi UPTD di Laboratorium

Industri Tegal.

52

52

Sumber : Laboratorium LIK Tegal (M. Abdul Jealani)

2. Pengujian kekerasan

Pengujiian kekerasn dilakukn dengn metode VHN (angka kekerasn

Vickers), kekerasan Vickers adlh beban P dibagi dengan luas terkompresi

(mm2) yg merupakn deformasi tetap setelaah kompresi. Dengan menggunakn

alat uji kekeerasan Vickers standar ASTM E92, setiap sampel di karburasi

dengan paduan serbuk arang tempurung klapa pda suhu 875 ° C & langsung

didingiinkn dengan air garam. Lakukan 3 kali pada permukaan sampel

sampel, 3 poin setiap kali.

53

53

Tabel 4.3 Hasil Uji Kekerasan

Keterangan :

1. Pengujiian dilakukaan tanggal 16 Januari 2021

2. Menggunakn metode vickers dengan pembebanan 40 kgf

Spesimen Kekerasan

(VHN)

Kekerasan

Rata-rata

(VHN) No Variasi

1 Carburising 170.25

169 167.70

170.25

2

Carburising

dan Flame

Hardening

274.26

269 269.06

264.01

3

Carburising,

Flame

Hardening dan

Tempering

143.06

144 147.11

143.06


54

54

Keterangan :

VHN




Pengelolaan data dari kekerasan vickers pada baja ST 41 Variasi Carburising

Diketahui :

P= 40 kgf

D rata-rata

Kekerasan

Kekerasan

= 170,25 kg/mm2 (titik uji 1)

D rata-rata

120

169

269

144

0

50

100

150

200

250

300

Raw Material Carburising Carburising danFlame Hardening

Carburising, FlameHardening dan

Tempering

Kek

eras

an (

VH

N)

Variasi Perlakuan Panas

GRAFIK RATA-RATA KEKERASAN

55

55

Kekerasan

Kekerasan

= 167.70kg/mm2 (titik uji 2)

D rata-rata

Kekerasan

Kekerasan


Perhitungan kekerasan rata-rata variasi carburising

Nilai kekerasan rata-rata

= 169,4 kg/mm2 (Pengujian kekerasan carburising)

3. Pengujian keausan

Uji abrasi dilakukaan dengan pengambiilan sampel, dan uji abrasi

dilakukan di laboratorium Universitas Gajah Mada Yogyakarta. Setiap

sampel diproses melalui proses pengemasan karburasi, sabut klapa dengan

arang pda suhu 875 ° C, didingiinkn langsung dengan air garam, dan

dilakukan uji abrasi sebanyak 3 kali..

56

56

Tabel 4.3 Hasil Uji Keausan

57

57

Keterangan :

1. Pengujiian dilakukn tanggal 16Januari 2021

2. Pengujiian mengunakn universalwear

3. Jarak pengaausan 15 mm, Beban pengujiian 6,36 kg

Keterangan :

W = Volum materiial yangterabrasi (mm3)

B = Tebal revoolving dissc(mm)

𝑏3 = Lebar materiial yangterabrasi

𝑟 = Jari-jari (mm)




0,00158

0,00037

0.00010

0,00033

0

0,0002

0,0004

0,0006

0,0008

0,001

0,0012

0,0014

0,0016

0,0018



Tempering

Kea

usa

n (

mm

3/kg

.m)


GRAFIK RATA-RATA KEAUSAN

58

58

Kelola data melalui intensiitas keausan pada baja ST 41 variasi carburising 1

Diketahui :

W = Volume material yangterabrasi (mm3)

B= Tebal revolviing disc(mm)

𝑟= Jari-jari(mm)

b3= Lebar materiial yangterabrasi

Ditanya : W...?

W =

=

=

= 0.04286 mm3

Diketahui :





Ditanya : Ws...?

Ws =

59

59

=

=

= 0,00067 mm3/kg.m

Diketahui :



𝑟= Jari-jari(mm)

b3= Lebar materiial ygterabrasi

Ditanya : W...?

W =

=

=

= 0,02790 mm3

Diketahui :




60

60


Ditanya : Ws...?

Ws =

=

=

= 0,00044 mm3/kg.m

Diketahui :



𝑟= Jari-jari(mm)

b3= Lebar materiial ygterabrasi

Ditanya : W...?

W =

=

=

= 0,03010 mm3

61

61

Diketahui :





Ditanya : Ws...?

Ws =

=

=

= 0,00047 mm3/kg.m

Perhitungan rata-rata pengujiian variasi carburising 1 baja ST 41

Nilai rata

= 0,00053 mm3/kg.m (Pengujiankeausan rata-

rata carburising 1)

62

62

4. Pengujian Kekuatan Tarik

Pengujian kekuatan tarik dilakukn dengan menyiiapkn sampel, & pengujiian

dilakukkan dengan uji kekuatan tarik di laboratorium Universiitas Gajah Mada

Yogyakaarta. Tiap sampel dilakukan melalui proses karburasi, arang tempurung

klapapd suhu 875 ° C & langsng didingoiinkn dengn media brine yg dilakukan

sebanyak 3 (tiga) sampel untuk setiap pengujiian..

Tabel 4.4 Hasil uji kekuatan tarik spesimen dasar

No. Variasi

Perlakuan

Luas

Penampang

(mm²)

P Max

(KN)

P Max

(N)

Tegangan

(MPa)

Nilai

rata-

rata

1

Raw_1 93.87 44.93 44930 478.30

481.45 Raw_2 98.10 43.81 43810 491.72

Raw_3 96.27 45.62 45620 473.92

Sumber : Lab Universitas Gajah Mada Yogyakarta (Akhmad Luful Khaim)

Tabel 4.5 Hasil Uji Kekuatan Tarik

No. Variasi Perlakuan Diameter Pmax ΔL Tegangan Regangan

(mm) (KN) (mm) (MPa) (%)

1 Carb._1 9.16 35.79 4.20 543.38 8.40

2 Carb._2 8.89 42.93 4.32 691.97 8.64

3 Carb._3 9.01 50.44 4.21 791.51 8.42

1 Carb-Flame_1 9.23 37.54 5.51 561.33 11.02

2 Carb-Flame_2 9.05 38.94 5.44 605.66 10.88

3 Carb-Flame_3 9.15 35.93 5.32 546.70 10.64

1 Carb-Flame-Temper_1 9.17 28.95 4.41 438.57 8.82



63

63

Sumber : LaboratoriumBahan Teknik UGM Yogyakarta

Keterangan :

1. Pengujiian dilakukn tanggal 16Januari 2021

2. Pengujiian mengunakn UTM

3. Stanndar spesiimen mengunakn ASTM D638-1

Keterangan :

σ : tegangan (MPa)

P : beban yang diberikan (N)

Ɛ : regangan (%)

A0 : luas penampang mula-mula (mm)

L0 : panjang mula-mula (mm)

481,45

676

571

446

0

100

200

300

400

500

600

700

800



Tempering

Tegan

gan

(M

Pa)


Grafik kekuatan tarik

64

64

ΔL : (Li – L0) atau pertambahan panjang (mm)

Tegangan :

σ=

= 543,38 Mpa

Regangan:

x100

x100

= 8,40%

Tegangan :

σ=

= 691,97 MPa

Regangan:

x100

x100

= 8,64%

65

65

Tegangan :

σ=

= 791,51 MPa

Regangan:

x100

x100

= 8,42%

Hitung rata-rata pengujiian variasi carburising 1 baja ST 41

Nilaii rata

= 676MPa (PengujianKekuatan Tarik rata-rata

carburising 1)

66

66

B. PEMBAHASAN

Berdasarkan hasil peneliitian di ats maka urian pembahasannya adalah

sebagai berikut:

1. Dari hasil pengujian bahan diatas, Kemudian Anda bisa mengetahui bahan

bilahnya mesin pemotong sayuran tergolong dalam baja Karbon rendah,

kandungn karbon 0,21%.

2. Dari hasil uji kekerasn didapatkan nilaipada variasi carburising mengunakn

mediia pendiingin air grm dengn nilai kekeerasan sama dgn 169,4 kg/mm2,

begitu pula dengn variasi carburising,flame hardening dan tempering dengan

nilai sebesar 144,41 kg/mm2

sedangkan pada carburising dan flame hardening

mengalami kenaikan sebesar 269,11 kg Dapat disimpullkan bahwa nilai

kekerasan dipengaruhi oleh perubahan gradiendi antaranya perubahan

delaminasi merupakan faktor yg meningkatkn kekeerasn materiial baja karbon

rendah. Pengujiian kekeerasan merupakan pengujian yg paling efektf untk

mengujii kekeerasan materiial, karna melalui pengujiian ini kita dpt dengn

mudh mendapatkan. Deskripsi sifat mekaniik materiial.

3. Hasil uji keausan di atas menunjukkan meterial baja ST 41 yg mengallami

proses heat treatmentuntuk metode variasi carburising sama dengaan 0.00037

mm³/kg.m, sedangkan untuk variasi carburising danflame hardening sebesar

0.00010 mm³/kg.m dan untk variasi carburising, flame hardening dan

tempering sama dgn 0.00033mm³/kg.m. Dpt disimpullkan bhwa tingkt abrasi

terendah adala 0.00010mm³/kg.m.

67

67

4. Hasil uji tarik di atas akan berlaku pda meterial baja ST 41 yang mengalami

proses heat treatment untuk metode variasi carburising sebesar676,00 MPa.

sedangkan untuk variasi carburising danflame hardening sebesar571,23 MPa,

dan untuk variasi carburising, flame hardening dan tempering sebesar446,20

MPa. Dapat disimpulkan bahwa daya tarik terendah adalah 446,20 MPa.

68

68

BAB V

PENUTUP

A. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitiian yg dilakukan pada mesin tersebut pemotong

sayuranKesimpulan yg dapat diambil, pengujian & evaluasi data pembahasan

proses karburisasi menggunakan serbuk arang batok kelapa,flame hardening pda

suhu 875°C dengn mediia quenching air grm &tempering, maka dapat

disiimpulan sebgi berikut :

1. Hasil uji kekerasn baja ST 41 dilakukn melalui prosees karburasi

menggunakan serbuk arang batok kelapa, flame hardening dengan suhu

875°C kemudian ditahn selma 45 meniit & langsung gunakan air garam

dengan media quenching hingga dingin tempering. Dari grafik pengujian

kekerasan, carburising Adalah sama dengan 169,4 kg/mm2 serta

carburusing,flame hardening dan tempering memiiki kekerasan 144,41

kg/mm2 dan pada carburising dan flame hardening memiliki kekerasan

sebesar 269,11 kg/mm2. Dapat disimpulkan carburising dan flame

hardeningmemiliki kekerasan tertinggi.

2. Pengolahan hasil uji keausan baja ST 41 carburising menggunakan serbuk

arang batok kelapa, flame hardening dengan suhu 875°C kemudian ditahn

selam 45 meniit & langsung gunakan air garam dengan media quenching

hingga dingin tempering. Dari grafiik pengujiian keausan, carburising dan

69

69

flame hardeningPengarh yg signifikn terhadp ketahanan abrasi0.00010

mm³/kg.m sedangkan untk carburising sama dgn 0.00037 mm³kg.m &untk

carburising, flame hardening dan temperingsama dengan

0.00033mm³/kg.m.Dpt disiimpulkn bahwa tingkt abrasi yg paling rendah

adlh0.00010 mm³/kg.m.

3. Pengolahan hasil uji tarik baja ST 41carburising menggunakan serbuk

arang batok kelapa, flame hardeningdengan suhu 875°C kemudian ditahan

selama 45 meniit Dan langsung gunakan air garam dengan media

quenching hingga dingintempering.Dari grafiik pengujiian tarik,

carburising dan flame hardeningmemiliikidampak signifikan pada

kekuatantarik sebesar 571,23 MPa sementara untuk carburising sebesar

676,00 MPa dan untuk carburising, flame hardening dan tempering sebesar

446,20 MPa. Dapat disimpulkan bahwa daya tarik terendah adalah446,20

MPa.

B. SARAN

Berdasarkan hasil penelitian yg dilakukan agr memliiki hasil yg optiml

maka disarankan sebagai berikut :

1. Perludilakukn peneltian lebh lanjut setelh proses pack carburizingmengunakn

bubuk arang batk klapa pd suhu 875°C setelh itu ditahn slma 45 mnit &

dinginkn secra langsng dgn media quenching air grm.

70

70

2. Dimensi spsimen disesuikan dngan kemampn alt ujii, pemanasn spesiimen

dlm mesin heat treatmentmemperhatikan jarak antra spsimen & pencelupn

pdmedia pendiingin.

3. Perlu meperhatikn variiabel spesiimen dlm proses heat treatmenntdan

lamwakt penahanan.

4. Untk mendapatkn hasil maksiml kita hrs meliht dari bahn yg diuji & standr

suhu yg disrankn saat heat treatmennt.

5. Pada saat pencelupan sebaiknya apabila heat treatmen sudah dibuka spesimen

langsung diambil dan dicelupkan kependingin karena suhu ruangan akan

sangat cepat berubah.

6. Berdasarkan hasil pengujian bhn yg mengunakn uji kekrasan yg paling baik

adalh pengujian yg mengunakn variasi carburising, sedangkn uji keausan yg

paling baik adalh pengujian yg mengunakn variasi carburising,flame

hardening dan tempering.

71

71

DAFTAR PUSTAKA

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

PERBEDAN MEDIA PENDINGIN TERHADAP STRUKTURMIKRO

DAN KEKERASN PEGAS DAUN DALM PROSES HARDENING.6(2),

88–95.

Budi, E. (2011). Tinjauan Prosees Pembentukan & Penggunan Arang Tempurung

Klapa Sebagai Bahn Bakr Bahan Komponen Kandungn Sifat termal. Jurnal

Penelitian Sains, 14(C), 25–29.

Dengan, H., Mesin, M., & Keausan, U. J. I. (2018). ANALISA UJI KEAUSAN

MATERIAL St 37 HASIL CARBURIZING DAN HARDENING DENGAN.

April, 0–5.

Fatchurrozy, A., Sidiq, M. F., & Samyono, D. (2019). Pengaruh Proses

Carburizing Dengan Serbuk Tulang Sapi Terhadap Kekuatan Mekanik Baja

St 37 Pada Baut E-Bolt. 10(1), 1–10.

Handoyo, Y. (2015). PENGARUH QUENCHING DAN TEMPERING PADA

BAJA JIS GRADE S45C. 3(2), 102–115.

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

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.

Scharfstein, M., & Gaurf. (2013). 済無No Title No Title. Journal of Chemical

Information and Modeling, 53(9), 1689–1699.

https://doi.org/10.1017/CBO9781107415324.004

Teknik, P., & Ft, M. (n.d.). ANALISA SIFAT- SIFAT BAJA HARDENING YANG

DIGUNAKAN DALAM INDUSTRI OTOMOTIF. 10–24.

Wahyudi, D. E., Rahmalina, D., Sukma, H., & Pendahuluan, I. (2018).

PENGARUH BEBAN TERHADAP LAJU KEAUSAN PADA MATERIAL.

212–218.

72

72

Widiyarta, I. M., & Sucipta, M. (2018). Kekerasan Baja Karbon Sedang dengan

Variasi Suhu Permukaan Material. 4(2), 43–48.

73

73

LAMPIRAN-LAMPIRAN

Lampiran Perhitungan Kekerasan

1. Perhitungan Uji Kekerasan Vickers Variasi Carburising

Keterangan :

VHN




Pengelolaan data dari kekerasan vickers pada baja ST 41 Variasi Carburising

Diketahui :

P= 40 kgf

D rata-rata

Kekerasan

Kekerasan


D rata-rata

Kekerasan

Kekerasan

= 167.70kg/mm2 (titik uji 2)

74

74

D rata-rata

Kekerasan

Kekerasan


Perhitungan kekerasan rata-rata variasi carburising


= 169,4 kg/mm2 (Pengujian kekerasan carburising)

2. Perhitungan Uji Kekerasan Vickers Variasi Carburising DanFlame Hardening

Diketahui :

P= 40 kgf

D rata-rata

Kekerasan

Kekerasan


D rata-rata

Kekerasan

Kekerasan

= 269,06kg/mm2 (titik uji 2)

75

75

D rata-rata

Kekerasan

Kekerasan


Perhitungan kekerasan rata-rata variasi carburising dan Flame Hardening.


= 269,11 kg/mm2 (Pengujian kekerasan carburising dan

Flame Hardening)

3. Perhitungan Uji Kekerasan Vickers Variasi Carburising , Flame Hardening

Dan Tempering

Diketahui :

P= 40 kgf

D rata-rata

Kekerasan

Kekerasan


D rata-rata

Kekerasan

76

76

Kekerasan


D rata-rata

Kekerasan

Kekerasan


Perhitungan kekerasan rata-rata variasi carburising, flamehardening dan

tempering


= 144,41 kg/mm2 (Pengujian kekerasan

carburising,flamehardening dan tempering)

Lampiran Perhitungan Keausan

1. Perhitungan Uji Keausan Ogoshi Variasi Carburising 1

Keterangan :


B = Tebal revolving disc(mm)

𝑏3 = Lebar material yangterabrasi

𝑟 = Jari-jari disc(mm)

77

77




Pengelolaan data dari kekuatan keausan pada baja ST 41 variasi carburising 1

Diketahui :


B= Tebal revolving disc(mm)

𝑟= Jari-jari disc(mm)

b3= Lebar material yangterabrasi

Ditanya : W...?

W =

=

=

= 0.04286 mm3

Diketahui :




78

78


Ditanya : Ws...?

Ws =

=

=

= 0,00067 mm3/kg.m (Pengujian keausan carburising 1 titik

uji 1)

Diketahui :





Ditanya : W...?

W =

=

=

= 0,02790 mm3

79

79

Diketahui :





Ditanya : Ws...?

Ws =

=

=


uji 2)

Diketahui :





Ditanya : W...?

W =

80

80

=

=

= 0,03010 mm3

Diketahui :





Ditanya : Ws...?

Ws =

=

=


uji 3)

Perhitungan rata-rata pengujian variasi carburising 1 baja ST 41

Nilai rata-rata

81

81

= 0,00053 mm3/kg.m (Pengujiankeausan rata-

rata carburising 1)

Pengelolaan data dari uji keausan ogoshi pada baja ST 41 variasi carburising 2

Diketahui :





Ditanya : W...?

W =

=

=

= 0,01270 mm3

Diketahui :



82

82



Ditanya : Ws...?

Ws =

=

=


uji 1)

Diketahui :





Ditanya : W...?

W =

=

=

83

83

= 0,01690 mm3

Diketahui :





Ditanya : Ws...?

Ws =

=

=


uji 2)

Diketahui :





Ditanya : W...?

84

84

W =

=

=

= 0,02016 mm3

Diketahui :





Ditanya : Ws...?

Ws =

=

=


uji 3)


Nilai rata-rata

85

85

= 0,00026 mm3/kg.m (Pengujian keausan rata-

rata carburising 2)

Pengelolaan data dari uji keausan ogoshi pada baja ST 41 variasi carburising 3

Diketahui :





Ditanya : W...?

W =

=

=

= 0,02194 mm3

Diketahui :


86

86




Ditanya : Ws...?

Ws =

=

=


uji 1)

Diketahui :





Ditanya : W...?

W =

=

87

87

=

= 0,02382 mm3

Diketahui :





Ditanya : Ws...?

Ws =

=

=


uji 2)

Diketahui :





88

88

Ditanya : W...?

W =

=

=

= 0,02016 mm3

Diketahui :





Ditanya : Ws...?

Ws =

=

=


uji 3)


89

89

Nilai rata-rata


rata carburising 3)

Perhitungan rata-rata pengujian variasi carburising 1, 2 dan 3 baja ST 41

Nilai rata-rata


rata carburising 1, 2 dan 3)

2. Perhitungan Uji Keausan Ogoshi Variasi Carburising Dan flamehardening 1

Keterangan :

W= Volume material yangterabrasi (mm3)






90

90


Pengelolaan data dari uji keausan ogoshi pada baja ST 41 variasi carburising

dan flamehardening 1

Diketahui :





Ditanya : W...?

W =

=

=

= 0,00650 mm3

Diketahui :





91

91

Ditanya : Ws...?

Ws =

=

=

= 0,00010 mm3/kg.m (Pengujian keausan carburising dan

flamehardening 1 titik uji 1)

Diketahui :





Ditanya : W...?

W =

=

=

= 0,00376 mm3

Diketahui :

92

92





Ditanya : Ws...?

Ws =

=

=



Diketahui :





Ditanya : W...?

W =

93

93

=

=

= 0,00926 mm3

Diketahui :





Ditanya : Ws...?

Ws =

=

=



Perhitungan rata-rata pengujian variasi carburising dan flamehardening 1 baja

ST 41

Nilai rata-rata

94

94


rata carburising dan flamehardening 1)



Diketahui :





Ditanya : W...?

W =

=

=

= 0,00501 mm3

Diketahui :


95

95




Ditanya : Ws...?

Ws =

=

=



Diketahui :





Ditanya : W...?

W =

=

96

96

=

= 0,00572 mm3

Diketahui :





Ditanya : Ws...?

Ws =

=

=



Diketahui :





97

97

Ditanya : W...?

W =

=

=

= 0,00376 mm3

Diketahui :





Ditanya : Ws...?

Ws =

=

=

= 0,00006 mm3/kg.m(Pengujian keausan carburising dan


Perhitungan rata-rata pengujian variasi carburising danflame hardening 2

98

98

bajaST 41

Nilai rata-rata





Diketahui :





Ditanya : W...?

W =

=

=

= 0,01032 mm3

99

99

Diketahui :





Ditanya : Ws...?

Ws =

=

=


flame hardening 3 titik uji 1)

Diketahui :





Ditanya : W...?

W =

100

100

=

=

= 0,00376 mm3

Diketahui :





Ditanya : Ws...?

Ws =

=

=

= 0,00006 mm3/kg.m(Pengujian keausan carburising dan


Diketahui :



101

101



Ditanya : W...?

W =

=

=

= 0,00926 mm3

Diketahui :





Ditanya : Ws...?

Ws =

=

=

102

102



Perhitungan rata-rata pengujian variasi carburising dan hardening 3 baja ST 41

Nilai rata-rata



Perhitungan rata-rata pengujian variasi carburising danflame hardening 1,

2 dan 3 baja ST 41

Nilai rata-rata


rata carburising dan flamehardening 1, 2 dan

3)

3. Perhitungan Uji Keausan Ogoshi Variasi Carburising, flamehardening Dan

Tempering 1

Keterangan :

103

103

W= Volume material yangterabrasi (mm3)







Pengelolaan data dari uji keausan ogoshi pada baja ST 41 variasi carburising,

flame hardening dan tempering 1

Diketahui :





Ditanya : W...?

W =

=

=

= 0,01541 mm3

104

104

Diketahui :





Ditanya : Ws...?

Ws =

=

=

= 0,00024 mm3/kg.m (Pengujian keausan carburising, flame

hardening dan tempering 1 titik uji 1)

Diketahui :





Ditanya : W...?

W =

105

105

=

=

= 0,02194 mm3

Diketahui :





Ditanya : Ws...?

Ws =

=

=

= 0,00035 mm3/kg.m(Pengujian keausan carburising, flame


Diketahui :



106

106



Ditanya : W...?

W =

=

=

= 0,01541 mm3

Diketahui :





Ditanya : Ws...?

Ws =

=

=

= 0,00024 mm3/kg.m (Pengujian keausan carburising,

107

107

flamehardening dan tempering 1 titik uji 3)

Perhitungan rata-rata pengujian variasi carburising, flame hardening dan

tempering 1 baja ST 41

Nilai rata-rata


rata carburising, flame hardening dan

tempering 1)


hardening dan tempering 2

Diketahui :





Ditanya : W...?

W =

=

108

108

=

= 0,02016 mm3

Diketahui :





Ditanya : Ws...?

Ws =

=

=

= 0,00032 mm3/kg.m(Pengujian keausan rata-rata carburising,

flame hardening dan tempering 2 titik uji 1)

Diketahui :





109

109

Ditanya : W...?

W =

=

=

= 0,03010 mm3

Diketahui :





Ditanya : Ws...?

Ws =

=

=

= 0,00047 mm3/kg.m (Pengujian keausan rata-rata carburising,

flame hardening dan tempering 2 titik uji 2)

110

110

Diketahui :





Ditanya : W...?

W =

=

=

= 0,01541 mm3

Diketahui :





Ditanya : Ws...?

Ws =

111

111

=

=





Nilai rata-rata



tempering 2)


flame hardening dan tempering 3

Diketahui :





112

112

Ditanya : W...?

W =

=

=

= 0,02016 mm3

Diketahui :





Ditanya : Ws...?

Ws =

=

=

= 0,00032 mm3/kg.m(Pengujian keausan rata-rata carburising,

flame hardening dan tempering3 titik uji 1)

Diketahui :

113

113





Ditanya : W...?

W =

=

=

= 0,03010 mm3

Diketahui :





Ditanya : Ws...?

Ws =

114

114

=

=

= 0,00047 mm3/kg.m (Pengujian keausan rata-rata carburising,

flame hardening dan tempering3 titik uji 2)

Diketahui :





Ditanya : W...?

W =

=

=

= 0,02581 mm3

Diketahui :



115

115



Ditanya : Ws...?

Ws =

=

=





Nilai rata-rata



tempering 3)


tempering 1,2 dan 3 baja ST 41

116

116

Nilai rata-rata



tempering 1,2 dan 3)

Hasil dari perhitungan rata-rata pengujian variasi carburising 1,2 dan 3,

carburisingdan flame hardening 1,2 dan 3, dan carburising, flame

hardening dan tempering 1,2 dan 3 baja ST 41

Nilai rata-rata

= 0,0002733 mm3/kg.m (Pengujian keausan rata-rata carburising 1,2 dan 3,

Carburising danflame hardening 1,2 dan 3, dan carburising, flame hardening dan

tempering 1,2 dan 3)

4. Perhitungan Uji TarikUniversal Hardnees TesterVariasi Carburising

Keterangan :

σ : tegangan (MPa)


Ɛ : regangan (%)

117

117




Tegangan :

σ=

= 543,38 Mpa

Regangan:

x100

x100

= 8,40%

Tegangan :

σ=

= 691,97 Mpa

118

118

Regangan:

x100

x100

= 8,64%

Tegangan :

σ=

= 791,51 Mpa

Regangan:

x100

x100

= 8,42%

Perhitungan rata-rata pengujian variasi carburising baja ST 41

Nilai rata-rata

= 676 mm3/kg.m (PengujianKekuatan Tarik

rata-rata carburising )

119

119

Keterangan :

σ : tegangan (MPa)


Ɛ : regangan (%)




Tegangan :

σ=

= 561,33 Mpa

Regangan:

x100

x100

= 11,02%

120

120

Tegangan :

σ=

= 605,66 Mpa

Regangan:

x100

x100

= 10,88%

Tegangan :

σ=

= 546,70 Mpa

Regangan:

x100

x100

= 10,64%

121

121


Nilai rata-rata


rata-rata carburising flame hardening )

Keterangan :

σ : tegangan (MPa)


Ɛ : regangan (%)




122

122

Tegangan :

σ=

= 438,57 Mpa

Regangan:

x100

x100

= 8,82%

Tegangan :

σ=

= 448,06 Mpa

Regangan:

x100

x100

= 9,10%

123

123

Tegangan :

σ=

= 451,98 Mpa

Regangan:

x100

x100

= 9,64%


Nilai rata-rata


rata-rata carburising flame hardening )

124

124

Lampiran Perhitungan Kekerasan

1. Perhitungan presentasi variasi carburizing

Presentasi

x 100

= 140 %

2. Perhitungan presentasi variasi carburizing, flame hardening

Presentasi

x 100

= 224 %

3. Perhitungan presentasi variasi carburizing, flame hardening dan tempering

Presentasi

x 100

= 120 %

Lampiran Perhitungan Keausan

1. Perhitungan presentasi variasi carburizing

Presentasi

x 100

= 23,4 %

125

125

2. Perhitungan presentasi variasi carburizing, flame hardening

Presentasi

x 100

= 6,3 %

3. Perhitungan presentasi variasi carburizing, flame hardening dan tempering

Presentasi

x 100

= 20,8 %

126

126

lampiran Gambar

Gambar : Serbuk arang batok kelapa dan spesimen

Gambar : Proses carburising

127

127

Gambar : Proses Quenching air garam

Gambar : Quenching air garam

128

128

Gambar : Proses flame hardening

Gambar : Alat uji kekerasan Vickers

129

129

Gambar : Alat uji keausan dengan metode Ogoshi

Gambar : Alat uji Tarik dengan metode UTM

130

130

Gambar : Alat Mesin Pemotong Sayuran

Gambar : Pisau Alat Mesin Pemotong Sayuran

131

131

132

132

133

133

134

134

135

135

ANALISA MATA PISAU MESIN PEMOTONG SAYURAN …

Documents