UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASAANDRIANTO ARIO PUTRO (3331081413)1S K R I P S IBAB IVDATA DAN ANALISIS4.1 Analisis Data Pengujian KekerasanPengujian kekerasan pada penelitian ini menggunakan alat uji kekerasan mikrovickers. Berikut adalah data hasil pengujian kekerasan dengan ketentuan-ketentuan sebagai berikut :- Menggunakan pembebanan 300 gf- Waktu pembebanan15 detik- Satuan diagnal jejak indentr dalam mi!rmeter- Pengujian masing-masing dilakukan 3 kali dari tepi dengan jarak 0.1" 0.3 dan 0.5 mm.Gambar 4.1 #itik $ndentasi %ji &ekerasan 'i!kersTabel 4.1 (ilai kekerasan rata-rata raw material (Q0)No.Jarak dar!"# ($$)V%N V%Nra!a&ra!a T!k 1 T!k ' T!k 310.11(3.)* 181.13 18).'8 18).3('0.31)+.'1)(.1'00.+184.(UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASAANDRIANTO ARIO PUTRO (3331081413)'S K R I P S I) 4 8 (30.+ 1(3.)* 18+.'018(.41 18(.4+)ata hasil pengujian kekerasan pada raw material dapat dilihat pada tabel*.1. (ilai kekerasan rata-rata padarawmaterial dari tepi ke tengah tidakmenunjukkan penurunan +ang tajam" raw material memiliki nilai kekerasan +anghampir sama dibagian tepi dan tengah. (ilai kekerasan pada jarak 0.1 mm daritepi adalah 1,-.3. '/(" pada jarak 0.3 mm adalah 184.(( '/( dan pada jarak0.5 mm adalah 1,..*5 '/(. (ilai kekerasan tersebut mendekati nilai kekerasan+angdimiliki lehfasa ferit" nilai kekerasanfasa ferit 100-000'/(. (ilaikekerasan rata-rata untuk specimen carburizing suhu ,00,1 dan 2aktu tahan 30"100 dan 1,0 menit dapat dilihat pada tabel *.0. (ilai kekerasan se!ara lengkapdapat dilihat pada bagian lampiran. )ari tabel *.0 dapat dibuat diagram krelasiantaranilaikekerasanrata-ratadenganjarak titik pengujianseperti ditunjukkanpada gambar *.1. Tabel 4.2 (ilai kekerasan spesimen karburisasi temperatur ,00,1Gambar 4.2 4rafikhubungan nilaikekerasan rata-rata dengan jarak indentasi%ji kekerasan pada temperatur tahan ,00,1.No.Jarak dar!"# ($$)V%N ra!a&ra!a1 -a$ ' -a$3 -a$10.1 '13.88 '11.80 3'(.*+'0.3 '18.14 '11.14 '(8.*430.+ '01.83 1(0.)8 ''*.13UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASAANDRIANTO ARIO PUTRO (3331081413)3S K R I P S I)ari tabel *.0 dan gambar *.0 diketahui nilai kekerasan rata-rata pada bajahasil karburasi +angdiikuti prsesquenchingdenganli untuksemua5ariasilebih tinggi jika dibandingkan dengan nilai kekerasanraw material.Pada jarak0.0 mm" nilai kekerasanrawmaterialsebesar 1.3.- '/(" sedangkan nilaikekerasan rata-ratahasilkarburisasidengan2aktu tahan.0 menit 031.5 '/("100menit 300.- '/(danpada2aktu150menit *13.-'/(. Selamaprseskarburisasiatmkarbnterdifusikedalamlgam" sehinggakandungankarbnpada permukaan lgam semakin tinggi. 6tm-atm karbn +ang terdapat dalamreagent terurai dan berdifusi ke dalam permukaan lgam selama prsescarburizing berlangsung. )ari data tersebut diketahui bah2a semakin lama 2aktutahankemudiandiikuti denganpendinginan" dapat peningkatannilai kekerasanpada lgam" hal ini menunjukkan bah2a semakin lama prses berlangsungsemakinban+akpulaatm-atmkarbn+angberdifusi kedalampermukaanlgam. Semakinlama pemanasan+angdiikuti denganpendingan+ang!epatdalam baja maka semakin tinggi kekerasan baja itu.Tabel 4. (ilai kekerasan spesimen karburisasi temperatur ,50,1No.Jarakdar!"#($$)V%N ra!a&ra!a1 -a$ ' -a$3 -a$10.1 33).4(300.8) '(3.(('0.3 '').04')4.)'')).1830.+ 1(0.)8'*8.)' ')4.)'UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASAANDRIANTO ARIO PUTRO (3331081413)4S K R I P S I0 0.' 0.4 0.*0100'00300400850C%o.d/0 !$" 1 -a$%o.d/0 !$" ' -a$%o.d/0 !$" 3 -a$Jarak indentasi dari tepi (mm)Nilai Kekerasan VHNGambar 4. 4rafik hubungan nilai kekerasan rata-rata dengan jarak indentasi%ji kekerasan pada temperatur tahan ,50,1)ari tabel *.3 dan gambar *.3 diketahui nilai kekerasan rata-rata pada bajahasil karburisasi +ang diikutiprsesquenchingdenganliuntuksemua5ariasitemperatur .00,1. (ilai kekerasan rata-rata hasil karburisasi pada jarak 0.0 mm.0 menit adalah *33"* '/( 100 menit adalah 5,3". '/( dan 150 menit adalah,30"3 '/(. Peningkatan nilai kekerasan lgam carburizing dengan suhu .00,1lebih besar dibandingkan dengan spesimencarburizingdengan suhu ,50,1.Semakintinggi temperaturcarburizingmakasemakin!epat atm-atmkarbnberdifusi kedalam permukaan lgam" sehingga atm karbn +ang berdifusi lebihban+ak. /al ini +ang men+ebabkan nilai kekerasan baja carburizing dengan suhu.00,1 lebih tinggi dibandingkan dengan baja carburizing dengan suhu ,50,1.Tabel 4.4 (ilai kekerasan spesimen karburisasi temperatur .00,1No.Jarak dar!"# ($$)V%N ra!a&ra!a1 -a$ ' -a$3 -a$10.1 34).) 31'.(8 '*).+4'0.3 '+).'8 '8).3+ '**.3)30.+ '').04 ')'.)8 '*+.'1UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASAANDRIANTO ARIO PUTRO (3331081413)+S K R I P S I0 0.' 0.4 0.*0100'00300400900C%o.d/0 !$" 1 -a$%o.d/0 !$" ' -a$%o.d/0 !$" 3 -a$Jarak indentasi dari tepi (mm)Nilai Kekerasan VHNGambar 4.4 4rafik hubungan nilai kekerasan rata-rata dengan jarak indentasi%ji kekerasan pada temperatur tahan .50,1)ari tabel *.* dan gambar *.* dapat dilihat peningkatan nilai kekerasanpermukaan spesimencarburizingdengan suhu .50,1" nilai peningkatankekerasann+a !ukup signifikan. Waktu tahan .0 menit meningkat menjadi 3-0"-'/(" 100menit meningkat menjadi ,0-" 3'/(dan1500menit meningkatmenjadi .,0"13'/(. Padatemperatur ini prses difusi karbnlebihmudahsehingga karbn +ang terdifusi lebih ban+ak. /al ini +ang men+ebabkanpeningkatan nilai kekerasan hasilcarburizing suhu .50,1 lebih tinggi dari hasilcarburizing suhu .00,1 dan ,50,1.UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASAANDRIANTO ARIO PUTRO (3331081413)*S K R I P S I30 *0 (0 1'0 1+0 180 '100+01001+0'00'+03003+0400VHN - Holding time800,18+0,1(00,1waktu taan (menit)Nilai Kekerasan VHNGambar 4.! 4rafik hubungan nilai kekerasan rata-rata dengan temperaturpemanasan.Pada 4ambar *.5 4rafik hubungan nilai kekerasan rata-rata dengan temperatur inididapatkannilaikekerasanhasilcarburizingterendah padasuhu,50,1dengan2aktu tahan .0 menit +aitu 0*.". '/(. Sedangkan nilai kekerasan hasilcarburizingtertinggi pada suhu.50,1dengan2aktutahan150menit +aitusebesar .,0"13'/(.4.2 Analisa "ata #engamatan struktur mikr$Pengamatanstruktur mikrbertujuanuntukmelihat perubahanstruktur mikrsetelah mengalami prsescarburizing. Perbesaran +ang digunakan dalampengamatanini adalah0007. 8tstruktur mikrdiambil pada bagiantepi.Struktur mikrrawmaterial dapat dilihat padagambar *.3" sedangkanuntukstruktur mikrhasilcarburizingdapat dilihat padagambar*.-s.d. *.15. )ariUNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASAANDRIANTO ARIO PUTRO (3331081413))S K R I P S Igambar *.3 dapat dilihat struktur mikrrawmaterial. Struktur mikrn+adidminasi lehfasaferit. &adar karbn+angterdapat didalamrawmaterialsangat sedikit" sehingga seluruh atm karbn dapat larut ke dalam atm-atm 8emembentuklarutanpadatintertisi +angdinamakan ferit. /al inijugadiperkuatdari hasil pengujian kekerasan +ang ditunjukkan pada tabel *.1 didapatkan hasilbah2a nilai kekerasan ra2 material mendekati nilai kekerasan fasa ferit.Gambar 4.% Struktur mikr raw material/al ini dikarenakan karbn +ang terkandung di dalam raw material sangat sedikit"sehingga seluruh atm karbn dapat terlarut ke dalam atmatm8e membentuklarutan padat intertisi +ang dinamakan ferit. &esimpulanini diperkuat dari hasilpengujiankekerasan" seperti +angditunjukkanpada tabel*.1diperlehnilaikekerasan material a2al mendekati nilai kekerasan fasa ferit.Gambar 4.& Struktur mikr spesimen untukUNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASAANDRIANTO ARIO PUTRO (3331081413)8S K R I P S Ikarburisasi temperatur ,50,1 2aktu tahan .0 menitGambar 4.' Struktur mikr spesimen untukkarburisasi temperatur ,50,1 2aktu tahan 100 menitGambar 4.( Struktur mikr spesimen untukkarburisasi temperatur ,50,1 2aktu tahan 150 menitUNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASAANDRIANTO ARIO PUTRO (3331081413)(S K R I P S IGambar 4.1) Struktur mikr spesimen untukkarburisasi temperatur .00,1 2aktu tahan .0 menitGambar 4.11 Struktur mikr spesimen untukkarburisasi temperatur .00,1 2aktu tahan 100 menitGambar 4.12 Struktur mikr spesimen untukUNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASAANDRIANTO ARIO PUTRO (3331081413)10S K R I P S Ikarburisasi temperatur .00,1 2aktu tahan 150 menitGambar 4.1 Struktur mikr spesimen untukkarburisasi temperatur .50,1 2aktu tahan .0 menitGambar 4.14 Struktur mikr spesimen untukkarburisasi temperatur .50,1 2aktu tahan 100 menitUNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASAANDRIANTO ARIO PUTRO (3331081413)11S K R I P S IGambar 4.1! Struktur mikr spesimen untukkarburisasi temperatur .50,12aktutahan150menit )ari hasil ftstrukturmikr spesimen karburisasi seperti terlihat pada gambar *.3 sampai gambar *.15dapat diamati bah2a pada bagian permukaan material pengarbnan sesuai dengan5ariasi 2aktutahanmasing-masingmaterial tersusunatas fasa martensit danaustenit sisa setelah mengalami prses karburisasi dengan berbagai 5ariasitemperatur dan 2aktu penahanan. Pada permukaan terdapat fasa martensit +angber2arna gelap. 8asa martensit merupakan fasa +ang terbentuk karenapendinginan +ang sangat !epat. )idalam matrik martensit terdapat fasa ferit tetapijumlahn+a sedikit" 2arnan+a putih agak kelihatan kusam. 8asa martensit sifatn+asangat keras" faktrinilah+angmen+ebabkannilai kekerasanpadapermukaanbaja menjadi meningkat. )ari hasil ft struktur mikr juga dapat dilihat adan+adifusi karbn +ang berbeda sesuai 5ariasi 2aktu tahan masing-masing material.Padagambar *.3dapat dilihat bah2ajumlahmartensit +angterbentuksedikitsehingga peningkatan kekerasann+a pun ke!il. /al ini disebabkan karenatemperatur karburisasi +ang rendah 9,50,1: dan 2aktu tahan +ang pendek. Padasuhu ,50,1baja belummengalami prses austenisasi seluruhn+a sehinggaUNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASAANDRIANTO ARIO PUTRO (3331081413)1'S K R I P S Ike!epatan difusi karbn sangat rendah dan 2aktu penahanan +ang pendekmembuat atm karbn +ang berdifusi ke permukaan baja sedikit. Pada gambar *.-s.d. *.15 terlihat bah2a jumlah fasa martensit semakin meningkat sesuai dengannaikn+a temperatur dan 2aktu tahan karburisasi. Semakin tinggi temperaturaustenisasi maka semakin mudah atmkarbn berdifusi kedalambaja dansemakin lama 2aktu penahanan maka semakin ban+ak kesempatan atm karbnberdifusi kedalambaja. )engan kadar karbn +ang tinggi danquenchingterbentuklahfasamartensit +angban+ak. Pengujiankekerasan+angdilakukanpada spesimen pengarbnan menghasilkan distribusi kekerasan +ang berbeda daribagian permukaan menuju inti. /asil pengujian kekerasan mikr materialpengarbnan dengan 5ariasi 2aktu penahanan .0" 100 dan 150 menit. Perbedaantingkat kekerasan tersebut dipengaruhi leh 5ariasi 2aktu tahan +ang digunakanselama prses pengarbnan" sehingga atm 1 +ang terdistribusi semakin ban+ak+ang akan mempengaruhi peningkatan kekerasan. /al ini disebabkan leh kadarkarbn dalam arah menuju inti juga semakin berkurang. (amun pada jarak +angsama dari permukaan harga kekerasan berbeda untuk masing-masing 2aktupenahanandan!enderungmenjadi lebihkeras untuk2aktupenahanan+angsemakin lama" +ang berarti kadar karbn semakin meningkat. ;adi semakin lama2aktu penahanan maka harga kekerasan pada jarak tertentu dari permukaan akansemakin keras" akibatn+a semakin ban+ak terbentuk fasa martensit pada bagianpermukaan lgam pengarbnan. )ari gambar tampak bah2a semakin lama 2aktupenahanan dalam prses pengarbnan maka akan semakin meningkatkankedalaman difusi. /al ini disebabkan leh difusi atm1+ang makin jauhkedalam material pengarbnan.UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASAANDRIANTO ARIO PUTRO (3331081413)13S K R I P S I