Yusuf BHZ - 2112152058 - Carburizing

LAPORAN METALURGI METALURGI FISIK FI SIK Laporan ini dibuat untuk memenuhi salah satu nilai mata kuliah Metalurgi Fisik

Oleh, Nama NIM

: :

Yusuf Bagus Z. H. 2112152058

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Jendral Achmad Yani Cimahi Januari, 2016

KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat ALLAH SWT karena atas berkat dan kasih karunia-Nya, penulis dapat menyelesaikan Laporan Praktikum Metalurgi Fisik Tujuan dari penyusunan Laporan ini adalah untuk melengkapi salah satu tugas mata kuliah Metalurgi Fisik, di Universitas J endral Ahmad Yani. Dalam pembuatan karya tulis ini penulis menyadari akan adanya kekurangan baik dari segi penyampaian maupun penulisan yang disebabkan karena keterbatasan keterampilan dan pengetahuan yang dimiliki oleh penulis, maka pada kesempatan ini penulis mengharapkan saran serta kritik yang sebesar-besarnya terutama yang bersifat membangun dengan harapan dapat memperbaiki setiap kesalahan tersebut di masa yang akan datang, agar terciptanya penambahan pengalaman dan pengetahuan yang yang mudah-mudahan dapat berguna kelak. Akhir kata penulis mengharapkan agar karya tulis ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya, khususnya, dan dan menambah wawasan bagi pembaca pada umumnya. Terima Terima kasih. Cimahi, Januari 2016

Penulis

ii

Laporan Metalurgi Fisik – Yusuf BZH - 2112152058

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ............................................................................................ II DAFTAR ISI ......................................................................................................... III BAB I

BAB II

PENDAHULUAN .................................................................................. 1 1.1

LATAR BELAKANG MASALAH ...................................................... 1

1.2

TUJUAN PERCOBAAN ................................................................... 3

1.3

ALAT DAN BAHAN ....................................................................... 3

LANDASAN TEORI .............................................................................. 4 2.1

TEORI TAMBAHAN ....................................................................... 5

2.1.1 Proses Karburising ................................................................. 5 2.1.2 Keuntungan dan kerugian karburising: ................................ 11 2.1.3 Hal-hal yang mempengaruhi kekerasan ............................... 11 BAB III

PROSEDUR PERCOBAAN............................................................. 13

BAB IV

ANALISIS PERCOBAAN ............................................................... 15

BAB V

4.1

A NALISA DATA .......................................................................... 15

4.2

A NALISA TEORITIS ..................................................................... 15

KESIMPULAN..................................................................................... 17

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 18 LAMPIRAN ............................................................................................................ 1

iii


BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

Perlakuan panas kimiawi merupakan proses yang digunakan untuk memperoleh sifat berbeda pada permukaan dan bagian tengah komponen. Kondisi demikian kadang diperlukan pada komponen yang harus keras permukaannya dan tahan aus, tetapi bagian tengah lebih ulet dan tangguh. Kombinasi sifat ini menjamin komponen memiliki ketahanan aus yang cukup untuk memberi umur pakai lebih lama disamping cukup tangguh terhadap beban impak. Metode pertama dikenal sebagai proses perlakuan termokimia karena komposisi kimia permukaan baja diubah dengan difusi atom karbon dan atau nitrogen (carburizing dan nitriding ) dan terkadang dengan elemen lainnya. Metoda kedua melibatkan transformasi fasa pemanasan dan pendinginan cepat.

Gambar I.1 Pemodelan terjadinya difusi Karburising merupakan proses penambahan unsur karbon pada b aja karbon rendah secara difusi sehingga karbon dari media karburising akan masuk ke permukaan baja dan meningkatkan kadar karon pada pemukaan baja karbon rendah tersebut. Pada bagian baja dengan kadar karbon tinggi (>1% C), jumlah kandungan karbon pada permukaan baja sudah cukup tinggi sehingga karbon akan sulit berdifusi ke permukaan substrat. Difusi karbon umumnya dilakukan pada suhu 842°C - 953°C (Budinski, 1999;304). Terdapat tiga metode karbirising yaitu : gas, liquid, dan pack karburising.

1


Pada sistem pack karburising , baja (komponen/benda kerja) dimasukan disekitar serbuk karbon yang saat pemanasan mengeluarkan gas CO2 dan CO. Gas CO akan bereaksi dengan permukaan baja membentuk atom karbon yang kemudian berdifusi ke dalam baja mengikuti persamaan :

2  +  →  ( ) +  Gas CO2 ini sebagian akan bereaksi kembali dengan karbon dari media karburasi. Membentuk CO dn sebagian lagi akan menguap. Ini berarti bahwa oksigen harus tersedia cukup dalam kotak agar proses dapat berlangsung dengan baik. Media karburasi yang berbentuk serbuk akan memunculkan rongga-rongga didalam kotak. Semakin besar ukuran serbuk maka semakin besar rongganya, namun akan semakin sedikit kotak antara media karburasi dengan permukaan komponen. Ukuran serbuk yang besar juga akan mengurangi efektifitas proses karburasi padat, terutama jika komponen yang dikarburasi memiliki bentuk yang rumit. Di sisi lain, semakin kecil ukuran serbuk semakin kecil rongganya sehingga ,mengurangi jumlah oksigen dalam kotak. Bagaimanapun juga rongga ini diperlukan untuk menjamin pergerakan gas-gas yang muncul selama proses didalam kotak. Oleh sebab-sebab itu, ukuran butir serbuk yang efektif pada proses karburising padat perlu ditentukan agar proses menjadi optimal. Pada permukaan baja karbon rendah, gas CO terurai membentuk atom karbon yang kemudian terdifusi masuk ke dalam baja. Dengan demikian kadar karbon pada permukaan baja akan meningkat sehingga meningkatkan kekerasan permukaan.

Gambar I.2 Pemodelan terjadinya difusi Kedalaman difusi dan kekerasan yang dihasilkan pada proses karburising tidak ada batasan secara teknik, tapi dari pengamatan praktis umumnya kedalaman

2


karburising sekiar 0,05in(1,27m). Waktu yang dibutuhkan untuk karburising juga sangat tergantung pada media, suhu difusi dan jenis paduan logam.

1.2 Tujuan Percobaan

Untuk memperoleh sifat berbeda pada permukaan dan bagian tengah komponen.

1.3 Alat dan Bahan

1. Satu buah kotak baja untuk proses karburising 2. Baja Karbon Rendah 3. Serbuk kabon 4. Gergaji,kikir,kertas ampelas 5. Tungku muffle 6. Penjepit spesimen 7. Mesin uji kekerasan 8. Mikroskop metalurgi

3


BAB II LANDASAN TEORI Karburising merupakan proses penambahan unsur karbon pada b aja karbon rendah secara difusi sehingga karbon dari media karburising akan masuk ke permukaan baja dan meningkatkan kadar karon pada pemukaan baja karbon rendah tersebut. Pada bagian baja dengan kadar karbon tinggi (>1% C), jumlah kandungan karbon pada permukaan baja sudah cukup tinggi sehingga karbon akan sulit berdifusi ke permukaan substrat. Difusi karbon umumnya dilakukan pada suhu 842°C - 953°C (Budinski, 1999;304). Terdapat tiga metode karbirising yaitu : gas, liquid, dan pack karburising. Pada sistem pack karburising , baja (komponen/benda kerja) dimasukan disekitar serbuk karbon yang saat pemanasan mengeluarkan gas CO2 dan CO. Gas CO akan bereaksi dengan permukaan baja membentuk atom karbon yang kemudian berdifusi ke dalam baja mengikuti persamaan :

2  +  →  ( ) +  Gas CO2 ini sebagian akan bereaksi kembali dengan karbon dari media karburasi Membentuk CO dn sebagian lagi akan menguap. Ini berarti bahwa oksigen harus tersedia cukup dalam kotak agar proses dapat berlangsung dengan baik. Media karburasi yang berbentuk serbuk akan memunculkan rongga-rongga didalam kotak. Semakin besar ukuran serbuk maka semakin besar rongganya, namun akan semakin sedikit kotak antara media karburasi dengan permukaan komponen. Ukuran serbuk yang besar juga akan mengurangi efektifitas proses karburasi padat, terutama jika komponen yang dikarburasi memiliki bentuk yang rumit. Di sisi lain, semakin kecil ukuran serbuk semakin kecil rongganya sehingga ,mengurangi jumlah oksigen dalam kotak. Bagaimanapun juga rongga ini diperlukan untuk menjamin pergerakan gas-gas yang muncul selama proses didalam kotak. Oleh sebab-sebab itu, ukuran butir serbuk yang efektif pada proses karburising padat perlu ditentukan agar proses menjadi optimal.

4


Pada permukaan baja karbon rendah, gas CO terurai membentuk atom karbon yang kemudian terdifusi masuk ke dalam baja. Dengan demikian kadar karbon pada permukaan baja akan meningkat sehingga meningkatkan kekerasan permukaan.

2.1 Teori Tambahan

2.1.1

Proses Karburising Pada suatu komponen mesin dari baja adakalanya diperlukan keras dan

tahan aus pada permukaannya saja, sedangkan pada inti atau bagian dalam tetap dalam keadaan lunak dan ulet. Hal ini akan memberikan kombinasi yang serasi antara bagian luar atau permukaan benda kerja yang keras dan tahan menerima beban, serta tahan aus dengan inti yang lunak dan ulet. Karburising adalah proses menambahkan karbon ke permukaan benda, dilakukan dengan memanaskan benda kerja dalam lingkungan yang banyak mengandung karboin aktif, sehingga karbon berdifusi masuk ke permukaan baja (Wahid Suherman, 1998: 147). Pada temperature karburising, media karbon terurai menjadi CO yang selanjutnya terurai menjadi karbon aktif yang dapat berdifusi masuk ke dalam baja dan menaikkan kadar karbon pada permukaan baja. Pada proses perlakuan panas, termasuk karburising selalu mengacu pada diagram fase yang berdasarkan pada karbon dari baja. Baja pada dasarnya adalah paduan besi dan karbon (Fe-C), besi dan karbon selain dapat membentuk larutan padat juga dapat membentuk senyawa karbid besi (sementit, Fe3C). Dalam diagram fase, baja dibedakan menjadi tiga kelompok utama, yaitu : 

baja eutectoid



baja hypoeutectoid



baja hypertectoid

5


Gambar II.1 Diagram Fasa

Menurut diagram Fase diatas dapat dibaca bahwa baja eutectoid mempuyai kandungan karbon sebesar 0,8 %. Mempuayi struktur mikro perlit, apabila dipanaskan secara ekuilibrium akan mengalami perubahan struktur pada titik S atau pada titik A1 (723 o C) . pada titik A1 mulai terjadi perubahan struktur dari pelrit menjadi seluruhnya austenit. Baja hypoeutectoid memiliki kadar karbon kurang dari 0,8 % dengan struktur mikro terdiri dari ferit perlit. Apabila dipanaskan secara ekuilibrium akan mengalami perubahan struktur pada titik A 1 (723 oC). Pada titik tadi setelah perlit habis, dan temperatur makin naik, ferit sedikit demi sedikit mulai bertransformasi menjadi austenit Baja hypereutectoid yang memiliki kadar karbon lebih dari 0,8 % dengan struktur miro terdiri dari perlit yang terbungkus sementit. Apabila dipanaskan secara ekulibrium akan mengalami perubahan struktur pada titik A 1 (723 o C). Mulai titik ini jaringan sementit akan larut ke dalam austenit dan struktur seluruhnya akan berubah menjadi austenit pada titik A cm.

1. Karburising Padat (Pack Carburizing) Karburising padat adalah proses karburisasi pada permukaan benda kerja dengan menggunakan karbon yang didapat dari bubuk arang. Bahan karburisasi ini

6


biasanya adalah arang tempurung kelapa, arang kokas, arang kayu, arang kulit atau arang tulang. Benda kerja yang akan dikarburising dimasukkan ke dalam kotak karburisasi yang sebelumnya sudah diisi media karburisasi. Selanjutnya benda kerja ditimbuni dengan bahan karburisasi dan benda kerja lain diletakkan diatasnya demikian selanjutnya (Wahid Suherman, 1998: 150).

Gambar II.2 Packing benda kerja Kandungan karbon dari setiap jenis arang adalah berbeda-beda. Semakin tinggi kandungan karbon dalam arang, maka penetrasi karbon ke permukaan baja akan semakin baik pula. Bahan karbonat ditambahkan pada arang untuk mempercepat proses karburisasi. Bahan tersebut adalah barium karbonat (BaCO3) dan soda abu (NaCO 3) yang ditambahkan bersama-sama dalam 10 – 40 % dari berat arang (Y. Lakhtin, 1975: 255). Sebenarnya

tanpa

energiserpun

dapat

terjadi

karburisasi,

karena

temperature yang tinggi ini mula-mula karbon teroksidir oleh oksigen dari udara yang terperangkap dalam kotak menjadi CO 2 (Wahid Suherman, 1998: 149). Reaksi yang terjadi adalah

 +  ( ) → 2 

7


Dengan temperatur yang semakin tinggi kesetimbangan rekasi maikn cenderung ke kanan makin banyak CO.

2  →  +  (   )

Dimana C yang terbentuk ini merupakan atom karbon ( carbon nascent ) yang aktif berdifusi masuk ke dalam fase austenit dari baja ketika baja dipanaskan. Besarnya kadar karbon yang terlarut dalam baja pada saat baja dalam larutan pada gamma fase austenit selama karburisasi adalah maksimal 2 %. Kotak karburisasi yang dipanaskan harus dalam keadaan tertutup rapat, hal ini bertujuan untuk mencegah terjadinya reaksi antara media karburisasi dengan udara luar. Cara yang biasanya ditempuh unutk menghindari hal tadi adalah dengan memberikan lapisan tanah liat (clay) antara tutup dengan kotak karburisasi. Menurut Wahid Suherman (1998: 150) bahwa “kotak karburisasi dipanaskan dalam dapur sampai temperatur 825 – 925 o C dengan segera permukaan benda kerja akan menyerap karbon sehingga dipermukaan akan terbentuk lapisan berkadar karbon tinggi sampai 1,2 %”. Dan menurut B.H Amstead (1979: 152) bahwa “proses karburisasi padat banyak diterapkan untuk memperoleh lapisan yang tebal antara 0,75 – 4 mm”.

2. Karburising Cair (Liquid Carburizing) Karburising proses cair adalah proses pengerasan baja dengan cara mencelupkan baja yang telah ditempatkan pada keranjang kawat ke dalam campuran garam cianida, kalsium cianida (KCN), atau natrium cianida (NaCN). Dengan pemanasan akan terjadi reaksi-reaksi:

2  +  → 2  4  → 2  +   +   + 2  3  + 2  →   +   2  →  + 

8


Dari reaksi tersebut tampak bahwa disamping atom karbon, atom nitrogen ikut juga berdifusi masuk ke dalam baja karbon. Karena nitrogen di dalam baja akan bereaksi membentuk nitrida. Banyaknya karbon dan nitrogen yang terserap tergantung pada temperatur pemanasan dan kadar cyanide yang berada di dalam garam cair. Garam cair atau salt bath untuk liquid carburizing biasanya mengandung 40% – 50% garam cyanide. Selama pemakaian kandungan cyanide akan berkurang, karena itu komposisi garam cair harus sering – sering diperiksa. Pada garam cair proses difusi berlangusng sangat cepat dan permukaan benda kerja tetap bersih sehingga dapat langung didinginkan. Hanya saja setelah selesai proses benda kerja harus dibersihkan dari sisa – sisa garam untuk menghindari terjadinya korosi dan selain itu garam cyanide adalah senyawa yang sangat beracun. Keuntungan dari proses ini adalah dapat mengeraskan baja te tapi tidak lebih dari 0,5 mm, dapat juga untuk benda kerja yang kecil, dan juga proses oksidasi dan dekarbonisasi dapat dicegah.

Gambar II.3 Liquid Carburizing Kadar karbon yang dikarburisasi akan naik dengan semakin tingginya temperatur dan makin lamanya waktu karburisasi. Bila kadar karbon dipermukaan terlalu tinggi maka kekerasan tidak begitu tinggi, karena itu baja yang akan di quenching langsung setelah pemanasan untuk karburisasi hendaknya dipakai temperatur yang tidak begitu tinggi. Selama pemakaian konsentrasi cianida dalam salt bath dapat berubah sehingga tentu saja sifat salt bath dapat berubah, karena itu kondisi salt bath harus secara rutin diperiksa. Apabila terdapat perubahan yang berarti, harus dilakukan penambahan garam baru unutk menjaga konsentrasi tetap sebagaimana semula. Semua cianida adalah senyawa yang sangat beracun, karena itu pemakaiannya harus sangat hati-hati. Demikian pula pada saat membuang sisa-sisa

9


cairan yang akan terkena garam cianida tersebut harus benar-benar mengikuti petunjuk dari pihak berwenang.

3. Karburising Gas (Gas Carburizing) Proses pengerasan ini dilakukan dengan cara memanaskan baj a dalam dapur dengan atmosfer yang banyak mengandung gas CO dan gas hidro karbon yang mudah berdifusi pada temperatur karburisasi 900 o – 950 o C selama 3 jam. Gas-gas pada temperatur karburisasi itu akan berea ksi menghasilkan karbon aktif yang nantinya berdifusi ke dalam permukaan baja. Pada proses ini lapisan hypereutectoid yang menghalangi pemasukan karbon dapat dihilangkan dengan memberikan diffusion period, yaitu dengan menghentikan pengaliran gas tetapi tetap mempertahankan temperatur pemanasan. Dengan demikian karbon akan berdifusi lebih ke dalam dan kadar karbon pada permukaan akan semakin naik. Karburising dalam media gas lebih menguntungkan dibanding dengan karburising jenis lain karena permukaan benda kerja tetap bersih, hasil lebih banyak dan kandungan karbon pada lapisan permukaan dalam dikontrol lebih teliti. Menurut B.H Amstead (1979: 153) mengatakan bahwa “proses karburisasi media gas digunakan untuk memperoleh lapisan tipis antara 0,1 – 0,75 mm”. Pemakaian logam ferrous baik baja maupun besi cor dengan karakteristik dan sifat yang berbeda membutuhkan adanya suatu penanganan yang tepat sehingga implementasi dari penggunaan logam tersebut dapat sesuai dengan kebutuhan yang ada. Penggunaan baja karbon rendah banyak digunakan karena baja karbon rendah memiliki keuletan yang tinggi dan mudah dimesin namun kekerasannya rendah dan ketahanan ausnya rendah. Baja ini tidak dapat dikeraskan dengan cara konvensional karena kadar karbonnya yang rendah, sehingga perlu dilakukan proses carburizing. Proses carburizing sendiri didefinisikan sebagai suatu proses penambahan kandungan unsur karbon (C) pada permukaan baja. Proses carburizing yang tepat akan menambah kekerasan permukaan sedang pada bagian dalam tetap ulet. Baja dipasaran biasanya dijual dalam bentuk baja padat, baik dalam bentuk plat,

10


lonjoran, batangan maupun profil. Menaikkan maupun menurunkan prosentase unsur karbon dari baja padatan tidak semudah dalam keadaan cair, salah satu cara yaitu dengan proses carburizing. Carburizing tidak mampu merubah komposisi karbon secara menyeluruh dari material yang diproses, namun pada daerah kulit atau permukaan baja akan berubah signifikan. Selain dari itu ada hal yang perlu diperhatikan sebelum memulai proses pengarbonan (carburizing), yaitu komposisi kimia khususnya perubahan unsur karbon C akan dapat mengakibatkan perubahan sifat-sifat mekanik baja tersebut. Proses karburasi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu waktu penahanan atau lamanya proses karburasi, temperatur pemanasan, media karburasi dan lamanya proses pendinginan. Untuk media karburasi, penggunaan prosentase bahan karbon aktif dan bahan kimia yang berfungsi sebagai energizer akan menghasilkan kekerasan yang berbeda pada baja. 2.1.2

Keuntungan dan kerugian karburising: Keuntungan dari Proses Carburizing adalah: 

Mudah mengontrol kedalaman (Depth Control) dengan mengatur lamanya waktu tunggu/holding time



Baik untuk bentuk kompleks



Biaya rendah terutama untuk produksi massal



Bahan baku Low carbon steel -penghematan



Struktur lebih tangguh daripada baja medium atau high carbon steel

Kerugian dari Proses Carburizing adalah:

2.1.3



Proses ini belum dapat menggunakan suhu yang tinggi.



Biaya mahal

Hal-hal yang mempengaruhi kekerasan

1. Kadar Karbon

11


Baja merupakan hasil paduan antara Fe (Besi) dengan karbon yang relatif lebih lunak. Semakin tinggi kadar karbon yang dikandung maka baja tersebut akan semakin keras dan getas. Namun dibalik tingginya kadar karbon yang dimiliki akan menyebabkan keuletan suatu logam akan menurun.

2. Media Pendingin Media pendingin sangat berpengaruh terhadap struktur mikro suatu logam. Pada saat logam telah mengalami pemanasan, media pendingin dengan kecepatan pendingin yang cepat akan menghasilkan kerja yang keras. Namun baja yang keras akan menyebabkan turunnya keuletan baja tersebut. 3. Temperatur Pemanasan Temperatur pemanasan dalam tungku akan mempengaruhi struktur yang terbentuk, dimana tinggi suhu pemanasan akan menyebabkan terbentuknya strukturil yang lunak karena jaraj antara molekul semakin renggang sehingga menjadi lunak.

4. Debit Semakin besar volume massa media pendingin, amak semakin cepat proses pendinginannya, begitu pula sebaliknya. Hal ini disebabkan karena panas yang dapat diserap oleh media pendingin atau fluida akan lebih banayk dibandingkan volume yang kecil.

12


BAB III PROSEDUR PERCOBAAN 1. Menyiapkan benda kerja : 

Memotong,



Ratakan dan bersihkan spesimen dari semua kotoran yang menempel dengan kikir dan kertas ampelas,



Berikan tanda pada benda kerja : memoles permukaan spesimen dengan autosol.

2. Melakukan pengujian kekerasan dengan kekerasan rockwell dan mengamati struktur mikro permukaan spesimen sebelum di proses karburising. 3. Persiapkan spesimen dan serbuk karbon dalam kotak baja untuk proses karburising. 4. Mempersiapkan tungku pemanas, memasukan kotak karburising yang telah diisi spesimen dan serbuk kedalam tungku dan atur suhu kerja 900°C. Lakukan proses karburising selama waktu yang telah ditentukan (1 jam atau 2 jam atau 3 jam atau 4 jam). 5. Mengambil kotak karburising dari dalam tungku dengan alat bantu, buka tutup kotak dan dinginkan dengan udara bebas. 6. Mengambil spesimen dari kotak, bersihkan dari permukaan spesimen 7. Melakukan pengujian kekerasan permukaan dan amati struktur mikronya. 8. Melakukan proses quenching untuk memperoleh permukaan yang keras pada spesimen 9. Melakukan pengujian kekerasan permukaan benda kerja setelah karburising dan amati struktur mikro permukaan spesimen.

13


14


BAB IV ANALISIS PERCOBAAN Data-data Pengamatan : Bahan spesimen uji : AISI 1020 Tungku yang digunakan : Muffle Temperatur proses karburising : 900°C Lama waktu proses karburising : 3 Jam Data hasil pengujian kekerasan : Metode pengujian kekerasan : Rockwell C Indentor : intan kerucut Beban penekenan : 1470 N / 150 kgf

Kekerasan Sebelum Karburising 94 HRC 96,5 HRC 93,5 HRC

Kekerasan Rata Rata 94,6 HRC

Kekerasan setelah karburising (tungku) 94 HRC 93 HRC 96 HRC


Kekerasan setelah quenchhing (oli) 77,5 HRC 74,5 HRC 74,5 HRC


4.1 Analisa Data

Berdasarkan data diatas maka bisa dilihat bahwa kekerasan setelah diuji dengan mesin rockwell kekerasan setelah karburising lebih keras, kekerasan tersbut dikarenakan proses setelah karburising didapatkan dengan mendinginkan pada tungku, dimana dengan pendinginan ditungku laju pendinginan terhadap mate rialya lebih lambat dibandingkan dengan quenching dengan oli. Adapun perbedaan titiktitik kekerasan disebabkan oleh titik uji kekerasan yang diambil berbeda beda, untuk titik kekerasan yang rendah diambil pada titik tengah bahan uji spesimen. Yang berarti untuk bagian tengah bahan uji spesimen kekerasannya masih kurang.

4.2 Analisa Teoritis

15


Berdasarkan teori kekerasan lebih bagus dengan menggunakan metode pendinginan dengan menggunakan tungku didapatkan kekerasan yang lebih keras karena laju pendinginan ditungku terjadi lebih lambat, yang artinya laju pendinginan lebih merata ke seluruh permukaan bahan. Sementara dengan menggunakan quenching atau dengan pendinginan oli itu didapatkan pendinginan yang tidak merata, karena pendinginannya terjadi dengan cepat atau tidak merata.

16


BAB V KESIMPULAN Kesimpulan dari praktikum ini adalah kekerasan dengan menggunakan metode pendinginan di tungku didapatkan kekerasan yang lebih baik karena pendinginan yang merata dan lambat, sedangkan dengan metode quenching didapatkan kekerasan getas tapi rapuh karena pendinginannya tidak merata. Pada praktikum ini pun pada titik tengah materialnya didapati kekerasan materialnya masih lunak, karena pendinginan pada saat praktikum kurang merata.

17


DAFTAR PUSTAKA Sudarsono., Ferdian, D., dan Soedarsono, J.W., 2003, “Pengaruh Media Celup dan Waktu Tahan Pada Karburasi Padat Baja AISI SAE 1522”, http://arisabadi.blogspot.co.id/2008/09/proses-karburising.html http://teknik-mesin1.blogspot.co.id/2011/05/karburising.html

18


LAMPIRAN

1


LAMPIRAN TUGAS 1. Buatlah gambar skematik siklus proses perlakuan panas yang dilakukan ? 2. Jelaskan apa yang terjadi pada masing masing tahap dalam proses karburising ? 3. Jelaskan mengapa terjadi perbedaan sifat mekanik (kekerasan) dari specimen sebelum dan setelah dilakukan proses proses karburising, dan jelaskan pula perubahan struktur mikronya ? 4. Apa yang terjadi bila baja karbon rendah dilakukan celup cepat setelah proses karburising, jelaskan. Jawaban : 1.

2


2. Karburising adalah proses dimana benda akan dikeraskan pada kulitnya dengan cara penambahan karbon ke permukaan benda, karburising dilakukan dengan cara memanaskan benda kerja dalam lingkungan yang banyak mengandung karboin aktif, sehingga karbon berdifusi masuk ke permukaan baja (Wahid Suherman, 1998: 147). Pada temperature karburising, media karbon terurai menjadi CO yang selanjutnya terurai menjadi karbon aktif yang dapat berdifusi masuk ke dalam baja dan menaikkan kadar karbon pada permukaan kulit baja. Pada proses perlakuan panas, termasuk karburising selalu mengacu pada diagram fase yang berdasarkan pada karbon dari baja. Baja pada dasarnya adalah paduan besi dan karbon (Fe-C), besi dan karbon selain dapat membentuk larutan padat juga dapat membentuk senyawa karbid besi (sementit, Fe3C). kita ketahui bahwa carbon memiliki sifat keras tapi getas, sedangkan besi mempunyai sifat ulet.

3. Perbedaan terdapat pada metode pendinginan masing-masing specimen, karena dengan pendinginan yang berbeda caranya sifat kekerasan yang didapatkan pun akan berbeda, misal bahan yang didinginkan dengan tungku laju pendinginannya akan lebih lambat dan baik terhadap kekerasan dibandingkan didinginkan dengan menggunakan oli.

4. Pendinginan yang dilakukan secara cepat akan menyebabkan material memiliki sifat martensite. Martensit merupakan salah satu fasa yang dapat terbentuk pada struktur logam. Sifat dari sturktur pada fasa ma rtensit adalah keras dan getas, jadi logam yang berada pada fasa ini cepat mengalami perpatahan. Untuk mendapatkan struktur dengan fasa martensit, maka logam haurs melalui proses perlakuan panas dengan laju pendinginan yang cepat. Untuk laju pendinginan yang cepat, biasanya digunakan air garam yang memiliki densitas yang sangat tinggi.

3

Yusuf BHZ - 2112152058 - Carburizing

Recommend Documents