pengujian kekerasan

28
LABORATORIUM PENGUJIAN BAHAN Laporan Semester Ganjil 2015/2016 Kelompok 06 Pengujian Kekerasan BAB II PENGUJIAN 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 Kekerasan Kekerasan (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 : 120 o - Buatan : Jerman - Skala Pembebanan : HRA = 588 N HRB = 980 N HRC = 1471 N Gambar 2.6 Rockwell Hardness Tester Sumber : Metallographic and Materialographic Specimen Preparation, Kay Geels (2013;637)

Upload: obinazari

Post on 17-Feb-2016

67 views

Category:

Documents


9 download

DESCRIPTION

Laporan Pengujian Kekerasan

TRANSCRIPT

Page 1: Pengujian Kekerasan

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)

Page 2: Pengujian Kekerasan

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

Page 3: Pengujian Kekerasan

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 %.

Page 4: Pengujian Kekerasan

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

Page 5: Pengujian Kekerasan

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

Page 6: Pengujian Kekerasan

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 )

Page 7: Pengujian Kekerasan

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.

Page 8: Pengujian Kekerasan

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.

Page 9: Pengujian Kekerasan

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.

Page 10: Pengujian Kekerasan

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

Page 11: Pengujian Kekerasan

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 :

Page 12: Pengujian Kekerasan

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

Page 13: Pengujian Kekerasan

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 .

Page 14: Pengujian Kekerasan

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

Page 15: Pengujian Kekerasan

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

Page 16: Pengujian Kekerasan

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

Page 17: Pengujian Kekerasan

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)

Page 18: Pengujian Kekerasan

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

Page 19: Pengujian Kekerasan

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

Page 20: Pengujian Kekerasan

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

Page 21: Pengujian Kekerasan

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

Page 22: Pengujian Kekerasan

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

Page 23: Pengujian Kekerasan

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

Page 24: Pengujian Kekerasan

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

Page 25: Pengujian Kekerasan

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.

Page 26: Pengujian Kekerasan

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

Page 27: Pengujian Kekerasan

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

Page 28: Pengujian Kekerasan

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.