i TUGAS AKHIR PENGARUH HEAT TREAMENT (QUENCHING, AGING, ANNEALING) TERHADAP PERUBAHAN SIFAT FISIS DAN MEKANIS POROS RODA GIGI REDUSER TYPE CCM, CEA, TKB Diajukan Untuk Memenihi Tugas Dan Syarat-Syarat Guna Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta Disusun oleh : ROHMAN RHIFAI NIM : D.200.05.0011 JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2010
21
Embed
TUGAS AKHIR PENGARUH HEAT TREAMENT (QUENCHING, … · Tugas akhir berjudul “Pengaruh Heat Treatment (Quenching, Aging, Annealing) Terhadap Perubahan Sifat Fisis dan Mekanis Poros
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
i
TUGAS AKHIR
PENGARUH HEAT TREAMENT (QUENCHING, AGING,
ANNEALING) TERHADAP PERUBAHAN SIFAT FISIS DAN
MEKANIS POROS RODA GIGI REDUSER TYPE CCM, CEA,
TKB
Diajukan Untuk Memenihi Tugas Dan Syarat-Syarat Guna Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Surakarta
Disusun oleh :
ROHMAN RHIFAI
NIM : D.200.05.0011
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2010
ii
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa dengan judul :
PENGARUH HEAT TREATMENT (QUENCHING, AGING, ANNEALING)
TERHADAP PERUBAHAN SIFAT FISIS DAN MEKANIS POROS RO DA
GIGI REDUSER TYPE CCM, CEA, TKB
Yang dibuat untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh derajat sarjana
S1 pada jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Surakarta, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan atau duplikasi
dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan/atau pernah dipakai untuk
mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas Muhammadiyah
Surakarta atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya
saya cantumkan dimana mestinya.
Surakarta, Februari 2011
Yang menyatakan
Rohman Rhifai
iii
HALAMAN PERSETUJUAN
Tugas Akhir berjudul “PENGARUH HEAT TREATMENT (QUENCHING,
AGING, ANNEALING) TERHADAP PERUBAHAN SIFAT FISIS DA N
MEKANIS POROS RODA GIGI REDUSER TYPE CCM, CEA, TKB” , telah
disetujui pembimbing dan diterima untuk memenuhi persyaratan
mendapatkan gelar Sarjana Teknik.
Dipersiapkan oleh:
Nama : Rohman Rhifai
NIM : D.200.05.0011
Disetujui pada
Hari :
Tanggal :
Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping
Ir. Bibit Sugito, MT. Ir. H. Masyrukan, MT.
iv
HALAMAN PENGESAHAN
Tugas Akhir berjudul “PENGARUH HEAT TREATMENT (QUENCHING,
AGING, ANNEALING) TERHADAP PERUBAHAN SIFAT FISIS DAN
MEKANIS POROS RODA GIGI REDUSER TYPE CCM, CEA, TKB” , telah
dipertahankan dihadapan Tim Penguji Tugas Akhir Jurusan Teknik Mesin,
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta dan diterima untuk
memenuhi persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Teknik.
Dipersiapkan oleh :
Nama : Rohman Rhifai
NIM : D.200.05.0011
Disetujui pada
Hari :
Tanggal :
Tim Penguji :
Ketua : Ir. Bibit Sugito, MT (..........................)
Anggota 1 : Ir. H. Masyrukan, MT (..........................)
Anggota 2 : Dr. Supriyono (..........................)
Dekan Ketua Jurusan
Ir. Agus Riyanto, MT. Ir. Sartono Putro, MT.
v
vi
LEMBAR MOTTO
� “ Jadikanlah sabar dan sholat itu sebagai penolongmu. Dan
sesungguhnya yang demikian itu sungguh berat, kecuali orang-orang
yang khusyu “
(QS : Al Baqarah : 45)
� “ Sesungguhnya setelah kesulitan itu ada kemudahan. Maka apabila
kamu telah salesai (dari suatu urusan), kerjakanlah dengan sungguh-
sungguh (urusan) yang lain dan hanya kepada Tuhanmulah
hendaknya kamu berharap “
(QS : Al Insyiqaaq : 6 - 8)
� “ Barang siapa diuji, lalu bersabar, diberi lalu bersyukur, didzalimi lalu
memaafkan dan berbuat dzalim lalu istighfar, maka keselamatan dan
merekalah orang-orang yang memperoleh hidayah “
(HR BAihaqi)
vii
ABSTRAKSI
Untuk meningkatkan kekuatan mekanis poros roda gigi dilakukan
proses heat treatment. Tujuan penelitian tentang pengaruh heat treatment (quenching, aging dan annealing) pada poros roda gigi reduser ini untuk mengetauhi komposisi bahan, struktur mikro dan kekerasan pada pada poros roda gigi reduser type CCM, CEA dan TKB.
Bahan yang dipakai pada penelitian ini berupa poros pinion dan poros roda gigi cacing reduser type CCM, CEA dan TKB. Pada spesimen dilakukan proses heat treatment dengan memanaskan spesimen pada elektri trance (tungku) pada suhu 950° C selama 1 jam, lalu di quenching dengan air, setelah itu spesimen yang lain di aging dalam suhu kamar dan dibiarkan selama 24 jam dan setelah itu di annealing dengan cara didinginkan secara alami dengan media angin selama 24 jam. Pengujian yang dilakukan antara lain uji komposisi kimia, struktur mikro dan kekerasan.
Dari uji komposisi kimia diketauhi bahan poros pinion dan poros roda gigi cacing type CCM, CEA dan TKB adalah baja mangan (Mn), dimana unsur yang dominan pada poros pinion type CCM, CEA dan TKB mangan (Mn) 0,5977%, 0,5630% dan 0,7665%. Sedangkan pada poros roda gigi cacing type CCM, CEA dan TKB mangan (Mn) 0,7100%, 0,9225% dan 0,9640%. Pada struktur mikro ditemukan fasa ferit, perlit dan austenit sisa. Pada uji poros pinion type CCM mengalami penurunan quenching 386,4 Kg/mm2 , aging 88,1 Kg/mm2 dan annealing 78,5 Kg/mm2 Type CEA quenching 345,2 Kg/mm2 , aging 102,6 Kg/mm2 dan annealing 214 Kg/mm2. Type TKB quenching 111,9 Kg/mm2 , aging 107,4 Kg/mm2 dan annealing 130 Kg/mm2 Pada uji kekerasan poros roda gigi cacing type CCM, raw material 33,1 Kg/mm2, quenching 131,9 Kg/mm2 , aging 145,5 Kg/mm2 dan annealing 130,2 Kg/mm2. Type CEA raw material 291,1 Kg/mm2, quenching 301,2 Kg/mm2 , aging 138 Kg/mm2 dan annealing 219,9 Kg/mm2. Type TKB raw material 269,1 Kg/mm2, quenching 139,7 Kg/mm2 , aging 66,1 Kg/mm2 dan annealing 130 Kg/mm2.
Kata kunci : Poros Roda Gigi Reduser, Heat Treatment, Quenching, Aging, Annealing, komposisi kimia
viii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Syukur alhamdullilah, penulis panjatkan puji syukur kehadirat Allah
SWT atas berkah dan rahmat-Nya sehingga penyusunan penelitian ini dapat
terselesaikan.
Tugas akhir berjudul “Pengaruh Heat Treatment (Quenching, Aging,
Annealing) Terhadap Perubahan Sifat Fisis dan Mekanis Poros Roda Gigi
Reduser Type CCM, CEA, TKB ″, dapat terselesaikan atas dukungan pihak.
Untuk itu pada kesempatan ini, penulis dengan segalah ketulusan dan
keikhlasan hati ingin menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan
sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Ir. Agus Riyanto, MT, sebagai Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Ir. Sartono Putro, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin.
3. Bapak Ir. Bibit Sugito, MT; selaku Dosen Pembimbing satu, yang telah
memberikan arahan-arahan dan saran disela-sela kesibukannya.
4. Bapak Ir. H. Masyrukan, MT, selaku Dosen Pembimbing kedua yang
telah meluangkan waktu dan memberikan bimbingan.
ix
5. Bapak Ir. Subroto, MT, selaku Dosen Pembimbing Akademik yang
telah memberikan bimbingan dan arahan semasa kuliah.
6. Seluruh Dosen Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta yang tak bisa disebut satu-persatu, yang
telah membekali ilmu yang yang berguna bagi penulis untuk
menyongsong masa depan.
7. Para Staf Tata Usaha, Laboratorium, dan Perpustakaan Teknik Mesin
yang banyak membantu dalam pencarian referensi penelitian dan
administrasi.
8. Bapak & Ibu beserta Adikku yang selalu berdo’a dengan ketulusan
jiwanya dan selalu memberi dukungan moral dan materialnya.
9. Meyliana Sinta Ardita Maharani, Yudi Agus Sarwanto, seseorang yang
selalu memberi inspirasi dan semangat untuk menyelesaikan tugas
akhirku.
10. Kelompok Tugas Akhirku, Agung Idra Wicaksono dan Wawan terima
kasih atas kerja samanya.
11. Temen-temen di Fakultas Teknik terkhusus untuk temen-temen Teknik
Mesin angkatan 2005 yang selalu kompak, terima kasih atas
dukungannya dan partisipasinya selama ini.
x
Tugas akhir ini semoga dapat bermanfaat meskipun masih terdapat
kekurangan, oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun dan
pembaca akan penulis terima dengan senang hati.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta, Februari 2011
Rohman Rhifai
xi
DAFTAR ISI
Hal
Halaman Judul ............................................................................................. i
Pernyataan Keaslian Skripsi ........................................................................ ii
Halaman Persetujuan .................................................................................. iii
Halaman Pengesahan ................................................................................. iv
Lembar Soal Tugas Akhir ............................................................................ v
Motto ............................................................................................................ vi
Abstraksi ...................................................................................................... vii
Kata Pengantar ............................................................................................ viii
Daftar Isi ...................................................................................................... xi
Daftar Gambar ............................................................................................. xiv
Daftar Tabel ................................................................................................. xvii
Daftar Simbol .............................................................................................. xix
Daftar Grafik ............................................................................................... xx
Daftar Lampiran ........................................................................................... xxi
BAB I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ................................................................... 1
1.2. Perumusan Masalah ........................................................... 3
1.3. Batasan Masalah ................................................................ 3
1.4. Tujuan Penelitian ................................................................ 4