PRAKTIKUM METALURGI FISIK

LAPORAN PRAKTIKUM METALURGI FISIK

QUENCHING

Disusun Oleh :

ARDIANSYAH

(2014030593)

RIO PUTRA PRATAMA

(2014030776)

M. FARIZ IRSANTO

(2014030430)

MAHMUD

(2012030532)

KELOMPOK IV

LABORATORIUM PRAKTIKUM TEKNIK MESIN UNIVERSITAS PAMULANG 2018

i

Titles you can't find anywhere else

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.









KATA PENGANTAR Assalamualaikum Wr. Wb. Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena dengan rahamat, karunia serta taufik dan hidayah-Nya, kami dapat menyelesaikan Laporan Praktikum Metalurgi Fisik dengan baik dan tepat waktu. Kami juga berterimakasih kepada Bapak Muhammad Kosasih.ST selaku Dosen mata kuliah Praktikum Metalurgi Fisik UNPAM yang telah membimbing dalam praktikum ini. Laporan ini telah kami susun dengan maksimal dan mendapatkan bantuan dari berbagi pihak, sehingga memperlancar pembuatan laporan ini. Untuk itu kami menyampaikan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah berkontribusi dalam pembuatan laporan ini. Terlepas dari semua itu, Kami menyadari sepenuhnya bahwa masih ada kekurangan, baik dari segi susunan kalimat maupun tatanan bahasanya. Oleh karena itu dengan tangan terbuka, kami menerima segala saran dan kritik dari pembaca agar kami dapat memperbaiki laporan ini. Akhir kata, kami berharap semoga laporan praktikum Metalurgi Fisik tentang “Quenching ” ini dapat memberikan manfaat maupun inspirasi bagi pembaca. Terima kasih. Wassalamu’alaikum Wassalamu’alaikum Wr. Wb. Hormat Kami

Kelompok IV









DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ............................................................................................ ii DAFTAR ISI .......................................................................................................... iii DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. v DAFTAR TABEL ..................... .............................. .................. ................... .................... .................... .................... ................... ................... .......... vi BAB I

PENDAHULUAN .................................................................................. 1 1.1 Latar Belakang................................................................................. 1 1.2 Tujuan Praktikum ............................................................................ 1 1.3 Rumusan Masalah ........................................................................... 2 1.4 Manfaat Praktikum .......................................................................... 2

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................... 3 2.1 Baja AISI 1045 ................................................................................ 3 2.2 Perlakuan Panas ............................................................................... 3 2.3 Definisi Quenching .......................................................................... 4 2.4 Klasifikasi Quenching ..................................................................... 5

BAB III METODELOGI PRAKTIKUM ............................................................. 7 3.1 Diagram Alir .................................................................................... 7 3.2 Alat dan Bahan ................................................................................ 8 3.3 Prosedur Praktikum ......................................................................... 8 3.4 Skema Percobaan............................................................................. 9 BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN ..................... ............................... .............................. .............................. .......... 11 4.1 Data Hasil Percobaan ................................... .......................................................... ................................. .......... 11 4.2 Grafik ............................................................................................. 12 4.3 Analisa ................................

12









5.1 Kesimpulan 5.2 Saran

14 14

DAFTAR PUSTAKA ............................................ .................................................................... ............................................... ....................... 15









DAFTAR GAMBAR Gambar 2. 1.Diagram Time temperature transformation (TTT) untuk baja ........... 6 Gambar 4. 1. Grafik nilai kekerasan setelah quenching........................................

12

quenching ................. .... ............. Gambar 4. 2. Grafik nilai kekerasan sebelum dan sesudah quenching

12









DAFTAR TABEL Tabel 2. 1. Komposisi Kimia Baja AISI 1045 ........................................................ 3 Tabel 4. 1. Hasil uji kekerasan sebelum quenching .............................................. .............................................. 11 Tabel 4. 2. Hasil uji kekerasan setelah quenching ................................................ ................................................ 11











1

BAB I PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang Perlakuan panas atau heat treatment adalah adalah salah satu metode yang digunakan

untuk memperbaiki sifat-sifat dari material. Proses heat treatment sendiri pada dasarnya dilakukan dengan memanaskan material sampai pada temperatur tertentu (biasanya sampai temperatur austenisasi), lalu menahannya pada temperatur tersebut, kemudian mendinginkannya dengan laju pendinginan tertentu. Struktur mikro yang didapatkan di akhir proses heat treatment akan akan mempengaruhi sifat yang didapatkan. Sedangkan terbentuknya struktur mikro ini selain dipengaruhi oleh komposisi kimia dari material juga dipengaruhi oleh proses heat treatment yang diterima dan kondisi awal material tersebut. Dari proses proses heat treatment yang dilakukan, khususnya pada baja, akan dihasilkan struktur akhir yang terdiri dari martensit. Dimana martensit ini memiliki sifat yang sangat getas. Sehingga dalam pemakaiannya akan sulit untuk dilakukan proses machining atau proses lainnya. Maka dari itu, pada umumnya setelah dilakukan proses heat treatment heat treatment , khususnya hardening khususnya hardening , akan dilakukan proses penemperan. Dimana tempering ini akan berfungsi mengurangi tegangan sisa yang ada pada baja, serta mengurangi kegetasan atau dengan kata lain meningkatkan keuletan/ ketangguhan.

Maka dari itu dianggap perlu untuk melakukan praktikum tempering ini, dimana prosesnya akan dilakukan pada baja AISI 1045. Yang pada kondisi di lapangannya akan banyak dipakai dalam aplikasi industri maupun sehari-hari.









2

1.3

Rumusan Masalah

Rumusan masalah dari praktikum parameter temper ini yaitu bagaimana perubahan kekerasan baja AISI 1045 setelah distemper dengan media pendinginan oli, air mineral dan air garam?

1.4

Manfaat Praktikum

Manfaat yang dapat diperoleh praktikan setelah melakukan praktikum ini yaitu: 1.

Dapat mengetahui proses quenching .

2.

Dapat mengetahui pengaruh media quenching terhadap kekerasan dari spesimen uji.

3.

Dapat mengoperasikan furnace mengoperasikan furnace dan dan mesin hardness test.









3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1

Baja AISI 1045

Baja karbon AISI 1045 adalah baja karbon yang mempunyai kandungan karbon sakitar 0.43-0.5 dan termasuk golongan karbon menengah. Baja spesifikasi ini banyak digunakan sebagai komponen otomatif, misalnya untuk komponen roda gigi pada kendaraan bermotor. Baja AISI 1045 disebut dengan baja karbon karena sesuai dengan pengkodean internasional, yaitu seri 10xx berdasarkan nomenklatur yang dikeluarkan oleh AISI dan SAE. Pada angka 10 pertama merupakan kode yang menunjukkan plain carbon, kemudian kode xx setelah angka 10 menunjukkan komposisi karbon. Jadi, baja AISI 1045 berarti baja karbon atau plain carbon steel yang mempunyai komposisi karbon sebesar 0.45%. Baja spesifikasi ini banyak digunakan sebagai komponen roda gigi, poros, dan bantalan. Pada aplikasinya ini baja tersebut harus mempunyai ketahanan aus yang baik karena sesuai dengan fungsinya harus mempu menahan keausan akibat bergesekan dengan rantai. Ketahanan aus didefinisikan sebagai ketahanan terhadap abrasi atau ketahanan terhadap pengurangan dimensi akibat suatu gesekan. Pada umumnya ketahanan aus berbanding lurus dengan kekerasan. Tabel 2. 1. Komposisi Kimia Baja AISI 1045 Kode

C (%)

Si (%)

Mn (%)

Mo (%)

AISI 1045

0,4 – 0,4 – 0,45 0,45

0,1 – 0,1 – 0,3 0,3

0,6 – 0,6 – 0,9 0,9

0,025

P (%)

S (%)

0,04 Max

0,05 Max









4

Ketiga hal di atas tergantung dari material yang akan di-heat di- heat treatment dan dan sifat-sifat akhir yang diinginkan. Melalui perlakuan panas yang tepat tegangan dalam dapat dihilangkan, besar butir diperbesar atau diperkecil, ketangguhan ditingkatkan atau dapat dihasilkan suatu permukaan yang keras di sekeliling inti yang ulet. Untuk memungkinkan perlakuan panas yang tepat, susunan kimia logam harus diketahui karena perubahan komposisi kimia, khususnya karbon (C) dapat mengakibatkan perubahan sifat fisis. Perlakuan panas terdiri dari 2 pendekatan, yakni: near equilibrium equilibrium (mendekati kesetimbangan) dan nonequilibrium (tidak equilibrium (tidak setimbang). Near equilibrium dilakukan mendekati kondisi kondisi equilibrium, equilibrium, sehingga menghasilkan struktur mikro yang mendekati diagram fasenya. Bertujuan untuk melunakkan struktur kristal, menghaluskan butir, menghilangkan tegangan dalam, dan memperbaiki machineability. machineability. Perlakuan panas near equilibrium dapat equilibrium dapat berupa annealing, spheroidizing, normalizing dan dan homogenizing . Sedangkan Sedangkan nonquilibrium bertujuan untuk mendapatkan kekerasan dan kekuatan yang lebih tinggi. Perlakuan panas non-equilibrium non-equilibrium dapat berupa pengerasan ( Hardening ), ), Tempering, Austempering, Martempering dan dan Surface hardening (Carburizing, Nitriding, Cyaniding, Flame hardening hardening dan Induction dan Induction hardening). hardening) .

2.3

Definisi Quenching

Quenching adalah proses perlakuan panas dimana prosesnya dilakukan dengan pendinginan yang relative cepat dari temperature austenisasi (umumnya pada jarak temperature 815

o

C – 870

o

C ) pada baja. Keberhasilan proses

quenching ditentukan ditentukan oleh media quenching (quenchant (quenchant medium) medium) yang digunakan.









5

Tujuan dari proses quenching secara umum pada baja (baja carbon, low alloy steel dan dan tool steel ) adalah untuk proses proses hardening , yaitu menghasilkan struktur mikro martensit pada baja tersebut. Proses hardening yang baik adalah bila mendapatkan harga kekerasan, kekuatan dan toughness toughness yang besar tetapi dengan residual stress, stress, distorsi dan dan cracking yang minimal. Pada Pada stainless steel dan dan high alloy steels tujuan proses proses quenching adalah untuk meminimalisasi keberadaan batas butir batas butir karbida atau untuk meningkatkan distribusi ferit.

2.4

Klasifikasi Quenching

Menurut prosesnya quenching dapat dapat dibedakan menjadi empat jenis proses, yaitu: 

Quenching Langsung ( Direct Quenching) Cara ini dilakukan dengan menggunakan media air atau oli, dimana bahan kerja (workpiece) workpiece) ditahan pada temperature pengerasannya untuk jangka waktu tertentu. direct quenching terjadi terjadi secara langsung pada media karburasi. Efek yang timbul adalah adanya pengelupasan pada bahan kerja (workpiece). workpiece). Pada pendinginan langsung ini, diperoleh permukaan bahan kerja yang getas.



Marquenching Melalui cara ini, bahan kerja dipanaskan sampai temperature pengerasannya dengan menggunakan medium larutan garam ( brine). brine). Temperature medium dijagakonstan di atas temperature Ms (martensit (martensit start ) dari baja yang bersangkutan. bersangkutan. Workpiece yang diproses didiamkan dalam brine sampai brine sampai temperature seluruh bagian homogeny,











6

ini lazim digunakan pada HSS, baja hot worked dan baja-baja lain yang ingin dikeraskan permukaannya. 

Time Quenching Adalah metode pendinginan dimana waktu pendinginan diubah-ubah sesuai dengan kecepatan pendinginan yang diinginkan. Time quenching biasa digunakan untuk meminimalkan distorsi, retak dan perubahan dimensi. Contohnya mendinginkan bahan sampai temperature di bawah kurva

Time

Temperature

Transformation (TTT) Transformation

dengan

media

pendinginan yang memiliki karakteristik lepas panas yang tinggi, seperti air, kemudian dipindahkan panasnya ke media pendingin kedua, seperti minyak, sehingga mendingin lebih lambat melalui berbagai pembentukan martensite. Pada beberapa aplikasi, media kedua lainnya yang dapat digunakan pada klasifikasi ini adalah udara atau gas inert.









7

BAB III METODELOGI PRAKTIKUM 3.1

Diagram Alir

START

Menyiapkan alat dan bahan

o

Pemanasan pada T=840 C & diholding selama 7 menit

Quenching dengan media oli dan air

Uji kekerasan









8

3.2

Alat dan Bahan

Peralatan dan bahan yang digunakan dalam proses praktikum quenching ini meliputi: 1.

3 buah baja AISI 1045 (1 buah berdiameter 20mm ketebalan 14,6 mm, 1buah berdiameter 20mm ketebalan 14,8 mm, 1 buah berdiameter 20mm ketebalan 15 mm)

2.

Furnance

3.

Tang/ penjepit

4.

Sarung tangan

5.

Alat uji kekerasan

6.

2 buah kaleng

7.

Oli

8.

Air

9.

Majun/ kain lap

3.3

Prosedur Praktikum

Langkah-langkah yang harus dijalankan dalam praktikum pompa sentrifugal ini sebgai berikut:









9

3.4

Skema Percobaan

(a)

(c)

(b)

(d)









10

Keterangan : a)

Memasukkan benda kerja ke dalam furnance dalam furnance

b)

Menyalakan alat furnance alat furnance

c)

Menyeting temperature dan waktu holding

d)

Mematikan alat furnance

e)

Memasukkan benda kerja ke dalam medium pendingin yang telah disediakan

f)

Mendiamkan dan mengamati perubahan fisik benda kerja

g)

Melakukan uji kekerasan pada benda kerja yang sudah diquenching di quenching











BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN 4.1

Data Hasil Percobaan 

Hasil uji kekerasan sebelum quenching

Tabel 4. 1. Hasil uji kekerasan sebelum quenching Kekerasan Sebelum No

Dimensi

Material

Diameter

Ketebalan

Hardening

Kekerasan (HRC) Rata-rata

(HRC)

20 1

Baja AISI

20 mm

14,6 mm

21

21









12

4.2

Grafik

NILAI KEKERASAN (HRC) SETELAH SETELAH QUENCHING 60 50 40 30 20 10 0 Diameter 19,8 Ketebalan 14,3 Quenching dengan air

Diameter 19,9 Ketebalan 14,6 Quenching dengan oli

Diameter 19,8 Ketebalan 14,6 Quenching dengan air

Diameter 14,9 Ketebalan 14,6 Quenching dengan oli

Gambar 4. 1. Grafik nilai kekerasan setelah quenching









13

kekerasan dari spesimen tersebut, dan didapatkan nilai rata-rata kekerasan sebesar 56 HRc baja AISI 1045 yang diquenching di quenching dngan dngan air dan 46,4 HRc baja AISI 1045 yang diquenching diquenching dngan dngan oli. Jika dilihat dari literature quenching merupakan merupakan salah satu perlakuan panas yang salah satu tujuannya menaikkan nilai kekerasan. Maka dapat diasumsikan uji praktikum quenching sudah benar, karena ditinaju dari literatur tidak ada perbedaan.









BAB V PENUTUP 5.1

Kesimpulan

……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… ....

5.2

Saran

1.

……………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… ....

2.

………………………………………………………………………………









DAFTAR PUSTAKA 1.

Amanto, Hari. I999. Ilmu Bahan. BumiAksara, Jakarta.

2.

Callister, William D. 2007. Materials Science and Engineering 7th Edition. New York: Quebecor Versailes.

3.

Haryono, Irsyad. 2013. Effect of Slab on Weld Distrosion Result in Medium Carbon Steel AII 1045 by SMAW Method. Lampung: Fakultas Teknik Universitas Lampung.

4.

Rajan, TJ, Sharma, 1997. Heat Treatment Principles and Techniques. Prentice Hallof India Private Limited,New Delhi.

5.

Suherman, Wahid, 2001. Perlakuan Panas. Surabaya: Institut teknologi Sepuluh Nopember.

PRAKTIKUM METALURGI FISIK

Recommend Documents