pengujian kekerasan
DESCRIPTION
Laporan Pengujian KekerasanTRANSCRIPT
LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANLaporan Semester Ganjil 2015/2016
Kelompok 06 Pengujian Kekerasan
BAB IIPENGUJIAN KEKERASAN DAN MIKROSTRUKTUR
2.1 Tujuan Pengujian
1. Mengetahui angka kekerasan suatu bahan
2. Mengetahui pengaruh perlakuan panas terhadap kekerasan bahan
3. Mengetahui salah satu cara pengukuran kekerasan
4. Mengetahui perubahan struktur pada setiap perlakuan
2.2 Definisi KekerasanKekerasan (Hardness) adalah kemampuan suatu material untuk menahan beban
identasi atau penetrasi (penekanan). Kekerasan merupakan sifat suatu logam, yang
memberi kemampuan logam tahan terhadap deformasi permanen (bengkok, rusak, atau
bentuk yang berubah), ketika suatu beban diterapkan.
2.3 Pelaksanaan Pengujian
2.3.1 Alat dan bahan yang digunakan Spesifikasi Alat yang digunakan
a. Uji Kekerasan
1. Rockwell Hardness Tester- Merk : CV 600A- Indentor Bola Rockwell : 1/16”- Indentor Intan : 120o
- Buatan : Jerman- Skala Pembebanan : HRA = 588 N
HRB = 980 NHRC = 1471 N
Gambar 2.6 Rockwell Hardness TesterSumber : Metallographic and Materialographic Specimen Preparation, Kay Geels
(2013;637)
LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANLaporan Semester Ganjil 2015/2016
Kelompok 06 Pengujian Kekerasan
2. Cenryfugal Sand Paper Machine
Gambar 2.7 Centryfugal Sand Paper MachineSumber : Laboratorium Pengujian Bahan Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Digunakan untuk menghilangkan kotoran pada specimen dan meratakanpermukaan spesimen- Merk :Saphir- Buatan : Jerman
b. Uji Mikrostruktur
1. Mikroskop Logam
Gambar 2.8 Mikroskop LogamSumber : Laboratorium Pengujian Bahan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Brawijaya
Spesifikasi mikroskop logam yang digunakan :- Merk : Nikon- Buatan : Jepang
LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANLaporan Semester Ganjil 2015/2016
Kelompok 06 Pengujian Kekerasan
2. Kamera
Gambar 2.9 KameraSumber: Laboratorium Pengujian Bahan Teknik Mesin FT UB
3. Etsa
Gambar 2.10 EtsaSumber : Laboratorium Pengujian Bahan Teknik Mesin FT UB
Digunakan untuk memperjelas penampakan mikrostruktur specimen.
Etsa berupa cairan kimia yang bereaksi dengan atom tertentu pada logam,
terutama atom yang tidak stabil misalnya pada batas butir. Pada pengujian
kali ini, menggunaka etsa yang merupakan campuran 1-5 ml white nitric
acid dalam 100 ml ethyl / methyl alcohol 95 – 100 %.
LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANLaporan Semester Ganjil 2015/2016
Kelompok 06 Pengujian Kekerasan
4. Kertas gosok
Gambar 2.11 Kertas GosokSumber : Laboratorium Pengujian Bahan, Fakultas Teknik Jurusan Mesin Universitas
Brawijaya (2015)
Digunakan untuk meratakan permukaan specimen
5. Batu hijau
Gambar 2.12 Batu HijauSumber : Laboratorium Pengujian Bahan Teknik Mesin FT UB
Digunakan untuk menghaluskan dan mengkilapkan permukaan specimen
6. Kain flannel
Gambar 2.13 Kain FlanelSumber : Laboratorium Pengujian Bahan, Fakultas Teknik Jurusan Mesin Universitas
Brawijaya (2015)
Digunakan untuk menghaluskan dan membersihkan specimen dari batuhijau yang tersisa
LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANLaporan Semester Ganjil 2015/2016
Kelompok 06 Pengujian Kekerasan
Komposisi Kimia Spesimen
- Spesimen : Baja Assab 760
- Komposisi : C = 0,50 %
Mn = 0,50 %
Si = 0,25 %
Tabel 2.3 Komposisi Kimia Bahan
Sumber : Dokumentasi Pribadi (2015)
Pergeseran Titik Eutectoid
TC =
=
=
%C =
=
=
No Logam Komposisi Suhu Eutectoid %C
1 Mn 0,5% 725 0,74
2 Si 0,25% 730 0,72
LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANLaporan Semester Ganjil 2015/2016
Kelompok 06 Pengujian Kekerasan
Keterangan : Fe – Fe3C--------- Pergeseran Titik Eutectoid
Grafik 2.1 Pergeseran titik EutectoidSumber : Dokumentasi Pribadi
Bentuk dan Dimensi Spesimen
Skala = 1:2Satuan = mm
Gambar 2.11 Bentuk dan dimensi specimenSumber : Dokumentasi Pribadi
2.3.2 Prosedur Pengujian
a. Uji Kekerasan
1. Dilakukan Proses Heat Treatment
2. Siapkan permukaan benda kerja
a. Ratakan kedua permukaan benda kerja menggunakan kikir dan kertas
amplas, shingga kedua bidang permukaan tersebut sejajar.
b. Haluskan permukaan benda kerja menggunakan Centrifugal sand paper
machine sampai betul betul rata dan halus dan siap diuji
3. Siapkan perangkat uji kekerasan Rockwell C pada Universal Hardness
Tester :
a. Memasang bandul beban ( 1471 N )
LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANLaporan Semester Ganjil 2015/2016
Kelompok 06 Pengujian Kekerasan
b. Memasang Indentor Intan
c. Memasang benda kerja pada landasan
d. Atur tuas pada posisi Unloading
4. Putar trun wheel sehingga benda kerja menyentuh pada indentor sampai
jarum besar pada skala C dan jarum kecil menunjuk pada titik warna merah.
Jika terasa berat, jangan dipaksakan tetapi diputar balik kemudian cek tuas
pembebanan dan diulangi.
5. Dorong tuas pembebanan kearah Loading secara perlahan-lahan. Tunggu
hingga jarum besar pada skala berhenti dengan sendirinya.
6. Tunggu selama 10 detik dari saat berhentinya jarum, kemudian gerakan tuas
ke Unloading secara perlahan-lahan sampai maksimal. Dengan naiknya
tuas, ajrum ikut berputar searah jarum jam sampai akhirnya berhenti.
7. Baca harga kekerasan HRC pada saat jarum telah berhenti. Bacalah pada
skala C yang berwarna Hitam.
b. Uji Mikrostruktur
1. Permukaan specimen yang akan difoto diratakn dan dihaluskan dengan
centrifugal sand paper maschine .
2. Permukaan specimen dihaluskan dengan batu hijau dan di gosok dengan
kain flannel sampai benar benar mengkilap dan halus.
3. Permukaan specimen yang sudah mengkilap dibersihkan dengan alcohol,
kemudian ditetesi cairan etsa.
4. Specimen diletakkan pada mikroskop logam, kemudian focus diatur sampai
mendapatkan gambar yang jelas dengan pembesaran 450 kali.
5. Dilakukan pemotretan dengan kamera kemudian hasilnya dicuci dan dicetak.
LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANLaporan Semester Ganjil 2015/2016
Kelompok 06 Pengujian Kekerasan
2.4 Hipotesa
a. Uji Kekerasan
Heat treatment dapat menyebabkan perubahan tingkat kekerasan. Dalam
pengujian kali ini perlakuan yang diberikan pada material adalah
Hardening,tempering, tanpa perlakuan, normalizing, dan annealing.
1. Hardening
Merupakan perlakuan panas yang bertujuan untuk memperoleh kekerasan
maksimum pada baja. Baja tersebut dipanaskan dan kemudian ditahan.
Kemudian didinginkan cepat di dalam air atau tergantung pada komposit kimia,
bentuk dan dimensinya. Kecepatan pendingan harus sesuai agar terjadi
pengerasan.
2. Tempering
Tempering digunakan untuk mengurangi tegangan dalam dan melunakkan
bahan setelah di hardening dan meningkatkan keuletan. Hal itu karena baja
yang dikeraskan dengan pembentukan martensit biasanya sangat getas sehingga
tidak cukup baik untuk berbagai pemakaian.
3. Tanpa Perlakuan
Material tanpa perlakuan memiliki kekerasan diatas normalizing dan
annealing, namun tidak melebihi tempering dan hardening karena tidak diberi
perlakuan apa apa.
4. Normalizing
Normalizing adalah perlakuan panas yang digunakan untuk menghaluskan
struktur butiran yang mengalami pemanasan berlebihan, menghilangkan
tegangan dalam, meningkatkan permesinan dan memperbaiki sifat mekanik
material. Prosesnya dengan pemanasan sampai 30 - 500 C diatas garis AC3 dan
didinginkan pada udara sampai temperatur ruang.
5. Annealing
Annealing adalah perlakuan panas yang digunakan untuk meningkatkan
keuletan, menghilangkan tegangan dalam, menghaluskan ukuran butir dan
meningkatkan sifat mampu mesin. Prosesnya adalah dengan memanaskan
material sampai suhu sekitar 50°C di atas garis AC3, holding beberapa saat
kemudian didinginkan secara perlahan dalam dapur pemanas atau media
terisolasi.
LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANLaporan Semester Ganjil 2015/2016
Kelompok 06 Pengujian Kekerasan
b. Uji Mikrostruktur
Dengan perlakuan panas yang diberikan pada suhu maksimum/ austenite
dengan holding yang relative lama akan meningkatkan kekerasan secara maksimum.
LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANLaporan Semester Ganjil 2015/2016
Kelompok 06 Pengujian Kekerasan
2.5 Pengolahan Data
2.5.1 Analisa Mikrostruktur
Mikrostruktur tanpa perlakuan panas
Foto Mikro
Gambar 2.14 Foto Mikro Spesimen tanpa perlakuanSumber : Laboratorium Pengujian Bahan Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Dari hasil foto mikrostruktur diambil sepuluh sampel untuk dihitung presentasewarna hitam dan putih.
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
Dari sepuluh sampel tersebut dapat diperoleh data sebagai berikut :
Tabel 2.4 Data Mikrostriktur tanpa perlakuanNo. Putih (%) Hitam (%)1 31 692 37 633 24 764 55 655 62 386 35 657 38 628 39 619 33 6710 46 54∑ 380 620
LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANLaporan Semester Ganjil 2015/2016
Kelompok 06 Pengujian Kekerasan
Proporsi dari sampel (p1)
n1 = 10 x 100 = 1000
p1 = = 0,38
Standar deviasi sampel (δ1)q1 = 1 – p1 = 0,62
δ1 = = 0,0153
Dari table distribusi standar dengan α = 5% maka diperoleh Z (α/2) = ± 1,96interval penduga rata rata proporsi warna putih :
P1 - Z (α/2) . < p < p1 + Z (α/2) . δ1
0,38 – (1,96 x δ1) < p < 0,38 + (1,96 x δ1)0,350012 < p < 0,409988
Jadi proporsi warna putih untuk foto mikrostruktur logam tanpa perlakuan panasberkisar antara 0,350012 % sampai 0,409988 % dengan tingkat keyakinan 95%
Mikrostruktur dengan perlakuan panas Hardening air garam 900oC
Foto Mikro
Gambar 2.15 Foto Mikro Spesimen dengan perlakuan panasSumber : Laboratorium Pengujian Bahan Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Dari hasil foto mikrostruktur diambil sepuluh sampel untuk dihitung presentasewarna hitam dan putih.
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
Dari sepuluh sampel tersebut dapat diperoleh data sebagai berikut :
LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANLaporan Semester Ganjil 2015/2016
Kelompok 06 Pengujian Kekerasan
Tabel 2.5 Data Mikrostruktur dengan Perlakuan Hardening AirGaram 9000C
No. Putih (%) Hitam (%)1 39 612 27 733 58 424 54 465 51 496 52 487 71 298 54 469 62 3810 74 26∑ 542 458
Proporsi dari sampel (p1)n2 = 10 x 100 = 1000
p2 = = 0,542
Standar deviasi sampel (δ1)q2 = 1 – p2 = 0,458
δ2 = = 0,0157
Dari table distribusi standar dengan α = 5% maka diperoleh Z (α/2) = ± 1,96interval penduga rata rata proporsi warna putih :
p2 – Z (α/2) . < p < p2 + Z (α/2) . δ2
0,542 – (1,96 x δ2) < p < 0,542 + (1,96 x δ2)0,511228 < p < 0,572772
Jadi proporsi warna putih untuk foto mikrostruktur logam tanpa perlakuan panasberkisar antara 0,511228 % sampai 0,572772 % dengan tingkat keyakinan 95%
Uji Beda Dua Proporsi
Untuk megetahui perbedaan antara proprosi warna putih spesimen tanpa
perlakuan panas dan spesimen dengan perlakuan panas dilakukan pengujian dua
proporsi :
Hipotesa : Ho : p1 = p2
H1 : p1 ≠ p2
Data untuk menghitung Zhitung
n1 = 1000
n2 = 1000
p1 = 0,38
p2 = 0,542
q1 = 0.62
q2 = 0,458
LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANLaporan Semester Ganjil 2015/2016
Kelompok 06 Pengujian Kekerasan
Perhitungan Zhitung :
Zhitung =
=
= - 7,36
Kedudukan Zhitung pada kurva normal adalah sebagai berikut :
Grafik 2.2 Uji Beda dua proporsi
Dari Kurva uji Z diketahui bahwa Zhitung terletak pada daerah negatif berarti ada
perbedaan yang nyata antara presentase warna putih untu spesimen tanpa perlakuan
panas dan spesimen dengan perlakuan panas .
LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANLaporan Semester Ganjil 2015/2016
Kelompok 06 Pengujian Kekerasan
2.5.2 Data Kelompok
Data Spesimen Tanpa perlakuan panas
Tabel 2.6 Data Kekerasan Tanpa Perlakuan
No. X )( XX 2)( XX 1 19 0.1 0.01
2 19.5 0.4 0.16
3 20 -0.9 0.81
4 20 -0.9 0.81
5 19 0.1 0.01
6 19.5 0.4 0.16
7 18 1.1 1.21
8 19 0.1 0.01
9 19 0.1 0.01
10 18 1.1 1.21
∑ 191 1.6 4.4
Kekerasan Rata –rata
X = = 19.1
Standar Deviasi
δ = = 0.49
Standar deviasi rata rata
δ rata rata = = 0.154
db = n – 1 = 10 – 1 = 9
dengan α = 5 % maka nilai t table → t (α /2 ; db ) = t ( 0,025 ; 9 ) = 2,26
Interval penduga kekerasan specimen tanpa perlakuan panas
X - { t ( α / 2 ; db) x δ rata rata } < μ< X + { t ( α / 2 ; db) x δ rata rata }
19.1 - { 2.26 x 0.154 } < μ< 19.1 + { 2.26 x 0 .154}
18.76 < μ <19.44
LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANLaporan Semester Ganjil 2015/2016
Kelompok 06 Pengujian Kekerasan
Grafik 2.3 Uji T Tanpa Perlakuan
Jadi Kekerasan rata rata specimen tanpa perlakuan panas berkisar antara 18.76 HRCsampai 19.44 HRC dengan tingkat keyakinan 95 %
Data Spesimen dengan perlakuan panas Hardening Air Garam 9000
Tabel 2.7 Data Spesimen dengan perlakuan Hardening air garam (9000)No. X )( XX )( XX 2
1 75 0.53 0.2809
2 75,5 1.03 1.0609
3 74 0.47 0.2209
4 74 0.47 0.2209
5 74,5 0.03 0.0009
6 74,5 0.03 0.0009
7 74,2 0.05 0.00025
8 74,5 0.03 0.0009
9 74 0.47 0.2209
10 74,5 0.03 0.0009
∑ 744.7 3.14 2.00835
Kekerasan Rata –rata
X = = 74.47
Standar Deviasi
δ = = 0.472
LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANLaporan Semester Ganjil 2015/2016
Kelompok 06 Pengujian Kekerasan
Standar deviasi rata rata
δ rata rata = = 0.149
db = n – 1 = 10 – 1 = 9
dengan α = 5 % maka nilai t table → t (α /2 ; db ) = t ( 0,025 ; 9 ) = 2,26
Interval penduga kekerasan specimen tanpa perlakuan panas
X - { t ( α / 2 ; db) x δ rata rata } < μ< X + { t ( α / 2 ; db) x δ rata rata }
74.47 – { 2,26 x 0.149} < μ < 74.47 + { 2,26 x 0.149}
74.13326 < μ < 74.80674
Grafik 2.4 Uji T dengan Perlakuan Hardening Air Garam
Jadi Kekerasan rata rata specimen tanpa perlakuan panas berkisar antara 74.13326HRC sampai 74.80674 HRC dengan tingkat keyakinan 95 %
Uji Beda Dua Rata-rataUntuk mengetahui ada tidaknya perbedaan kekerasan pada spesimen tanpa
perlakuan dan dengan perlakuan panas dilakukan uji beda dua rata-rata dengan uji
standar.
Hipotesis : Ho = μ1 = μ2 ( tidak ada perbedaan kekerasan antara specimen tanpa
perlakuan dengan specimen yang diberi perlakuan)
H1 : μ1 ≠ μ2 ( terdapat perbedaan kekerasan antara spesimen tanpa
perlakuan dengan spesimen yang diberi perlakuan )
Digunakan pengujian dua arah dengan
α = 5% dan db = (n1 -1) + (n2 -1)
= (10-1) + (10-1) = 18
Maka nilai t Tabel → t (0,025;18) = ±2,101
Perhitungan thitung
LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANLaporan Semester Ganjil 2015/2016
Kelompok 06 Pengujian Kekerasan
Kedudukan thitung pada kurva distribusi t adalah sebagai berikut :
Grafik 2.5 thitung pada kurva distribusi t
Dari kurva uji t diketahui bahwa thitung terletak didaerah tolak, berarti
terdapat perbedaan yang nyata antara rata-rata kekerasan spesimen tanpa perlakuan
panas dan spesimen dengan perlakuan panas dengan keyakinan 95%.
Analisa Varian Dua Arah
Untuk mengetahui pengaruh variasi suhu pemanasan, media pendingin
(perlakuan), dan kombinasi keduanya terhadap kekerasan spesimen
Hipotesa :
H01 : α1 = α2 ( media pendingin tidak berpengaruh)
H11 : α1 ≠ α2 ( media pendingin berpengaruh)
H02 : β1 = β2 ( heating tidak berpengaruh)
H12 : β1 ≠ β2 ( heating berpengaruh)
LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANLaporan Semester Ganjil 2015/2016
Kelompok 06 Pengujian Kekerasan
H03 : (αβ)1 = (αβ)2 ( media pendingin dan heating tidak berpengaruh)
H13 : (αβ)1 ≠ (αβ)2 (media pendingin dan heating berpengaruh)
Perulangan (z) = 5 kali
Banyaknya data(n) = 20
Banyaknya data tiap kolom (u) = 10
Banyaknya data tiap baris (v) = 10
Banyaknya variasi media pendingin (x) = 2
Banyaknya variasi heating (y) = 2
Tabel 2.8 Analisa Varian Dua Arah
JKT= ( a2+ b2+c2+ …+t2) - FK
=(752+75.52+742+742+74.52+672+732+73.52+742+722+402+422+40.52+
40.52+40.52+412+412+412+412+41.52) –
JKT = 5287.6375
FA
KT
OR
PE
RL
AK
UA
N
FAKTOR SUHU
Har
deni
ngA
ir G
aram
900oC 950oC Σr
75 67 142
75,5 73 148.5
74 73.5 147.5
74 74 148
74,5 72 146.5
Σc 373 359.5 732.5
Nor
mal
izin
g
40 41 81
42 41 83
40,5 41 81,5
40,5 41 81,5
40,5 41.5 82
Σc 203.5 205.5 409
Σtot 576.5 565 1141.5
LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANLaporan Semester Ganjil 2015/2016
Kelompok 06 Pengujian Kekerasan
= 6.6125
= 5251.2375
JKAB = JKP - JKA - JKB
= 5251.2375 – 5232.6125 – 6.6125
= 12.0125
JKG = JKT - JKA - JKB - JKAB
= 5287.6375 – 5232.6125 – 6.6125 – 12.0125
= 36.4
Dimana :
FK : Frekuensi Komulatif JKB : Jangkauan Kuartil Bawah
JKT : Jangkauan Kuartil Tengah JKP : Jangkauan Kuartil
JKA : Jangkauan Kuartil Atas JKG : Jangkauan Kuartil Galat
F Tabel dengan α = 5% → F (α, V1 ,V2)
F1 Tabel : V1 = (x-1) = (2-1) = 1
V2 = (x.y) . (z-1) = (2.2) . (5-1) = 4 . 4 = 16
F1 Tabel ( 5%, 1, 16) = 4,49
F2 Tabel : V1 = (x-1) = (2-1) = 1
V2 = (x.y) . (z-1) = (2.2) . (5-1) = 4 . 4 = 16
F2Tabel ( 5%, 1, 16) = 4,49
F3 Tabel : V1 = (x-1) = (2-1) = 1
V2 = (x.y) . (z-1) = (2.2) . (5-1) = 4 . 4 = 16
F3Tabel( 5%, 1, 16) = 4,49
Tabel 2.9 Analisa Varian Dua Arah
LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANLaporan Semester Ganjil 2015/2016
Kelompok 06 Pengujian Kekerasan
Sumber
KeragamanDb JK KT Fhitung
Pengaruh A
(Perlakuan)
(x-1) = 1 JKA =
5232.6125
12 = JKA/(x-1)
= 5232.6125
F1 = 12/ 2
= 5232.6125 / 20.4
= 256.50
Pengaruh B
(Heating)
(y-1) = 1 JKB =
6.6125
22 = JKB/(y-1)
= 6.6125
F2= 22/ 2
= 6.6125 / 20.4
Pengaruh
A& B
(Perlakuan &
Heating)
(x-1)(y-
1)=1
JKAB =
12.0125
32 = JKAB/(x-1) (y-
1)
= 12.0125
F3= 32/ 2
= 12.0125/ 20.4
Galatxy (z-1)=16 JKG = 36.4 2 = JKG/(xy)(z-1)
= 20.4
Jumlah () 19 5287.6375
2.5.3 Data Antar Kelompok
Tabel 2.10 Data Kekerasan Tanpa perlakuan
Tanpa Perlakuan
No Kekerasan (HRC)
1 19
2 19,5
3 20
4 20
5 19
6 19,5
7 18
8 19
9 19
10 18
19.1
LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANLaporan Semester Ganjil 2015/2016
Kelompok 06 Pengujian Kekerasan
Tabel 2.11 Data Kekerasan Annealing 900oC
Annealing 900oC
No Kekerasan (HRC)
1 30
2 30
3 31
4 31
5 33
6 33,5
7 33
8 32
9 33
10 33
31,95
Tabel 2.12 Data Kekerasan Normalizing 900oC
Normalizing 900oC
No Kekerasan (HRC)
1 40
2 42
3 40,5
4 40,5
5 40,5
6 43
7 41,5
8 40
9 41,5
10 42
41,15
LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANLaporan Semester Ganjil 2015/2016
Kelompok 06 Pengujian Kekerasan
Tabel 2.13 Data Kekerasan Hardening Oli 900 oC
Hardening 900oC
No Kekerasan (HRC)
1 51
2 51
3 50,5
4 50
5 50,5
6 50
7 48
8 48
9 49,5
10 50
49,85
Tabel 2.14 Data Kekerasan Hardening Air 900oC
Hardening 900oC
No Kekerasan (HRC)
1 73,9
2 74
3 74,8
4 75
5 74,5
6 74,9
7 75
8 74,2
9 71
10 74,9
74,22
LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANLaporan Semester Ganjil 2015/2016
Kelompok 06 Pengujian Kekerasan
Tabel 2.15 Data Kekerasan Rata-rata Perlakuan Panas
No PerlakuanKekerasan Rata - Rata
(HRC)
1 Hardening Air 900oC 74,22
2 Hardening Air Garam 900oC 74,47
2 Hardening Oli 900oC 49,85
3 Tanpa Perlakuan 19,1
4 Normalizing 900oC 41,15
5 Annealing 900oC 31,95
LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANLaporan Semester Ganjil 2015/2016
Kelompok 06 Pengujian Kekerasan
2.6 Pembahasan
Data Kelompok
Gra
fik
2.6
Hub
unga
n ke
kera
san
rata
-rat
a de
ngan
per
laku
an p
anas
Har
deni
ng A
ir G
aram
9000 C
dan
Tan
pa P
erla
kuan
LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANLaporan Semester Ganjil 2015/2016
Kelompok 06 Pengujian Kekerasan
Pemberian perlakuan panas pada spesimen dapat merubah sifat mekanik suatu
spesimen. Spesimen tanpa perlakuan panas memiliki sifat kekerasan yang berbeda
dengan spesimen yang mendapatkan perlakuan panas tergantung dari perlakuan panas
yang diberikan. Pada pengujian kali ini menggunakan spesimen baja ASSAB 760 yang
diberikan perlakuan Hardening Air Garam 900oC.
Dari perlakuan tersebut diuji kekerasannya dan didapatkan nilai kekerasan rata-
rata 74,47 HRC, dengan perhitungan menggunakan rumus interval penduga kekerasan
spesimen diperoleh bahwa nilai kekerasan dari spesimen tersebut berkisar antara
74,13326 HRC sampai 74,80674 HRC dengan tingkat keyakinan 95%. Sedangkan pada
spesimen tanpa perlakuan didapatkan nilai kekerasan rata-rata 19.1 HRC, dengan
perhitungan menggunakan rumus interval penduga kekerasan spesimen diperoleh bahwa
nilai kekerasan dari spesimen tersebut berkisar antara 18,76 HRC sampai 19,44 HRC
dengan tingkat keyakinan 95%.
Dari hasil tersebut dapat diketahui bahwa nilai kekerasan spesimen tanpa
perlakuan memiliki kekerasan yang lebih rendah dibandingkan dengan spesimen dengan
perlakuan tempering, hal tersebut sudah sesuai dengan teori yang telah dipelajari.
LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANLaporan Semester Ganjil 2015/2016
Kelompok 06 Pengujian Kekerasan
Data Antar Kelompok
Gra
fik
2.7
Hub
unga
n K
eker
asan
Rat
a-ra
ta d
enga
n Je
nis
-je
nis
Per
laku
an
LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANLaporan Semester Ganjil 2015/2016
Kelompok 06 Pengujian Kekerasan
Pada grafik perbandingan nilai kekerasan dengan berbagai macam perlakuan
menerangkan hubungan antara berbagai macam perlakuan panas dengan kekerasan rata-
ratanya. Perlakuan yang terdapat pada grafik diatas adalah Hardening Air 900oC,
Hardening Oli 900°C, Tempering 900°C, Tanpa perlakuan. , Normalizing 900°C, dan
Annealing 900°C,
Pada grafik diatas , nilai kekerasan pada specimen dengan perlakuan Hardening
Air garam senilai 74.47 HRC lebih tinggi dari specimen dengan perlakuan Hardening
Air yaitu 74.22 HRC , hal ini sesuai dengan teori bahwa Hardening Air Garam memiliki
kekerasan yang paling tinggi . pada Hardening , terjadi pendinginan cepat , sehingga
terbentuk struktur martensit yang memiliki sifat keras. Pada Hardening air garam,
viskositas air garam yang lebih rendah dari air biasa mempengaruhi tingkat kekerasan
specimen. Kemudian Hardening Oli memiliki kekerasan dibawah Hardening air, hal ini
dikarenakan oli memiliki viskositas lebih tinggi dari pada air, sehingga kecepatan
pendinginannya pun tidak secepat air. Berikutnya specimen dengan perlakuan panas
Normalizing memiliki nilai kekerasan 41.25 HRC lebih tinggi dibandingkan specimen
dengan perlakuan Annealing yang memiliki nilai kekerasan 31.95 HRC, hal ini sesuai
dengan dasar teori dimana Normalizing memiliki nilai kekerasan lebih tinggi dari
Annealing karena kecepatan pendinginannya yang lebih cepat dibandingkan Annealing
karena menggunakan media udara, namun nilai kekerasannya lebih rendah dari
Hardening .
Pada grafik diatas juga dapat ditemukan nilai kekerasan specimen tanpa
perlakuan senilai 19.1 HRC, lebih rendah dari pada nilai kekerasan specimen dengan
Hardening air, Hal ini sesuai dengan dasar teori Karena pada specimen dengan
perlakuan Hardening, terbentuk fase Martensit.
Berdasarkan grafik diatas, urutan tingkat kekerasan dari yang paling tinggi
hingga rendah adalah Hardening air garam, Hardening air, Hardening Oli, Normalizing,
Annealing, Tanpa perlakuan . hal ini tidak sesuai dengan dasar teori yang dipelajari
bahwa specimen tanpa perlakuan memiliki tingkat kekerasan lebih tinggi dari pada
dengan perlakuan Normalizing. Penyimpangan ini bisa terjadi dikarenakan ketika
mendinginkan spesimen Normalizing dengan udara , suhu di udara berada dibawah
250C sehingga udara menjadi lebih dingin dan pendinginannya menjadi lebih cepat.
Penyimpangan dapat juga terjadi karena faktor ukuran butir pada specimen Normalizing
lebih kecil dari specimen tanpa perlakuan sehingga kekerasan pada Normalizing lebih
tinggi. Penyimpangan juga terjadi pada specimen tanpa perlakuan dengan specimen
LABORATORIUM PENGUJIAN BAHANLaporan Semester Ganjil 2015/2016
Kelompok 06 Pengujian Kekerasan
denga perlakuan Annealing . faktor yang mempengaruhi terjadinya penyimpangan
adalah Homogenitas arah orientasi pada specimen tanpa perlakuan lebih searah
sehingga specimen bersifat ulet, karena ulet maka kekerasannya menjadi kecil. Ukuran
butir juga mempengaruhi kekerasan pada specimen tanpa perlakuan dengan specimen
Annealing dikarenakan ukuran butir pada specimen Annealing lebih kecil sehingga
memiliki nilai kekerasan tinggi.
2.7 Kesimpulan dan Saran
2.7.1 Kesimpulan
1. Dengan perlakuan panas yang berbeda-beda didapatkan nilai kekerasan yang
berbeda-beda pula.
2. Dari hasil pengujian didapatkan urutan nilai kekerasan dari yang terbesar hingga
terkecil adalah Hardening Air Garam, Hardening Air, Hardening Oli ,
Normalizing,Annealing , Tanpa Perlakuan. Urutan tersebut terdapat penyimpangan
dimana seharusnya Tanpa Perlakuan memiliki kekerasan diatas Normalizing dan
Annealing. Faktor yang mempengaruhi terjadinya penyimpangan ini adalah Ukuran
butir, Homogenitas Arah orientasi , dan juga suhu ruangan
3. Proses pendinginan pada spesimen dengan perlakuan panas tertentu akan
mempengaruhi kekerasan spesimen tersebut.
2.7.2 Saran
1. Hendaknya alat pengujian kekerasan diperbaharui agar dapat digunakan dalam
praktikum karena berpengaruh dalam keakuratan data yang diambil.
2. Praktikan harus menghaluskan permukaan spesimen dengan konsisten supaya
spesimen dapat segera di tes dan mendapatkan data pengujian tepat waktu dan lebih
akurat.
3. Asisten sebaiknya jika ada kesalahan pada laporan segera diberitahu kepada
praktikan semua kesalahannya sehingga tidak merevisi berulang-ulang.