Jumat, 09 Maret 2012

Teknik Pengecoran Logam

1. Definisi pengecoran, Review Proses Pengecoran Pengecoran (CASTING) adalah salah satu teknik pembuatan produk dimana logam dicairkan dalam tungku peleburan kemudian di tuangkan kedalam rongga cetakan yang serupa dengan bentuk asli dari produk cor yang akan dibuat
Ada 4 faktor yang berpengaruh atau merupakan cirri dari proses pengecoran, yaitu :
  1. Adanya aliran logam cair kedalam rongga cetak
  2. Terjadi perpindahan panas selama pembekuan dan pendinginan dari logam dalam cetakan
  3. Pengaruh material cetakan
  4. Pembekuan logam dari kondisi cair
Klasifikasi pengecoran berdasarkan umur dari cetakan, ada pengecoran dengan sekali pakai (expendable Mold) dan ada pengecoran dengan cetakan permanent (permanent Mold). Cetakan pasir termasuk dalam expendable mold. Karena hanya bisa digunakan satu kali pengecoran saja, setelah itu cetakan tersebut dirusak saat pengambilan benda coran. Dalam pembuatan cetakan, jenis-jenis pasir yang digunakan adalah pasir silika, pasir zircon atau pasir hijau. Sedangkan perekat antar butir-butir pasir dapat digunakan, bentonit, resin, furan atau air gelas.
1. Terminologi Pengecoran dengan Cetakan Pasir

Secara umum cetakan harus memiliki bagian-bagian utama sebagai berikut :
Cavity (rongga cetakan), merupakan ruangan tempat logam cair yang dituangkan kedalam cetakan. Bentuk rongga ini sama dengan benda kerja yang akan dicor. Rongga cetakan dibuat dengan menggunakan pola.
Core (inti), fungsinya adalah membuat rongga pada benda coran. Inti dibuat terpisah dengan cetakan dan dirakit pada saat cetakan akan digunakan. Bahan inti harus tahan menahan temperatur cair logam paling kurang bahannya dari pasir.
Gating sistem (sistem saluran masuk), merupakan saluran masuk kerongga cetakan dari saluran turun. Gating sistem suatu cetakan dapat lebih dari satu, tergantung dengan ukuran rongga cetakan yang akan diisi oleh logam cair.
Sprue (Saluran turun), merupakan saluran masuk dari luar dengan posisi vertikal. Saluran ini juga dapat lebih dari satu, tergantung kecepatan penuangan yang diinginkan.
Pouring basin, merupakan lekukan pada cetakan yang fungsi utamanya adalah untuk mengurangi kecepatan logam cair masuk langsung dari ladle ke sprue. Kecepatan aliran logam yang tinggi dapat terjadi erosi pada sprue dan terbawanya kotoran-kotoran logam cair yang berasal dari tungku kerongga cetakan.
Raiser (penambah), merupakan cadangan logam cair yang berguna dalam mengisi kembali rongga cetakan bila terjadi penyusutan akibat solidifikasi.
1. Pengecoran Cetakan Pasir
Pengecoran dengan cetakan pasir melibatkan aktivitas-aktivitas seperti menempatkan pola dalam kumpulan pasir untuk membentuk rongga cetak, membuat sistem saluran, mengisi rongga cetak dengan logam cair, membiarkan logam cair membeku, membongkar cetakan yang berisi produk cord an membersihkan produk cor. Hingga sekarang, proses pengecoran dengan cetakan pasir masih menjadi andalan industri pengecoran terutam industri-industri kecil. Tahapan yang lebih umum tentang pengecoran cetakan pasir diperlihatkan dalam gambar dibawah ini.

A. Pasir
Kebanyakan pasir yang digunakan dalam pengecoran adalah pasir silika (SiO2). Pasir merupakan produk dari hancurnya batu-batuan dalam jangka waktu lama. Alasan pemakaian pasir sebagai bahan cetakan adalah karena murah dan ketahanannya terhadap temperature tinggi. Ada dua jenis pasir yang umum digunakan yaitu naturally bonded (banks sands) dan synthetic (lake sands). Karena komposisinya mudah diatur, pasir sinetik lebih disukai oleh banyak industri pengecoran.
Pemilihan jenis pasir untuk cetakan melibatkan bebrapa factor penting seperti bentuk dan ukuran pasir. Sebagai contoh , pasir halus dan bulat akan menghasilkan permukaan produk yang mulus/halus. Untuk membuat pasir cetak selain dibutuhkan pasir juga pengikat (bentonit atau clay/lempung) dan air. Ketiga Bahan tersebut diaduk dengan komposisi tertentu dan siap dipakai sebagi bahan pembuat cetakan.
B. Jenis Cetakan Pasir
Ada tiga jenis cetakan pasir yaitu green sand, cold-box dan no-bake mold. Cetakan yang banyak digunakan dan paling murah adalah jenis green sand mold (cetakan pasir basah). Kata “basah” dalam cetakan pasir basah berati pasir cetak itu masih cukup mengandung air atau lembab ketika logam cair dituangkan ke cetakan itu. Istilah lain dalam cetakan pasir adalah skin dried. Cetakan ini sebelum dituangkan logam cair terlebih dahulu permukaan dalam cetakan dipanaskan atau dikeringkan. Karena itu kekuatan cetakan ini meningkat dan mampu untuk diterapkan pada pengecoran produk-produk yang besar.
Dalam cetakan kotak dingin (box-cold-mold), pasir dicampur dengan pengikat yang terbuat dari bahan organik dan in-organik dengan tujuan lebih meningkatkan kekuatan cetakan. Akurasi dimensi lebih baik dari cetakan pasir basah dan sebagai konsekuensinya jenis cetakan ini lebih mahal.
Dalam cetakan yang tidak dikeringkan (no-bake mold), resin sintetik cair dicampurkan dengan pasir dan campuran itu akan mengeras pada temperatur kamar. Karena ikatan antar pasir terjadi tanpa adanya pemanasan maka seringkali cetakan ini disebut juga cold-setting processes. Selain diperlukan cetakan yang tinggi, beberapa sifat lain cetakan pasir yang perlu diperhatikan adalah permeabilitas cetakan (kemampuan untuk melakukan udara/gas).
C. Pola
Pola merupakan gambaran dari bentuk produk yang akan dibuat. Pola dapat dibuat dari kayu, plastic/polimer atau logam. Pemilihan material pola tergantung pada bentuk dan ukuran produk cor, akurasi dimensi, jumlah produk cor dan jenis proses pengecoran yang digunakan.
Jenis-jenis pola :
  1. Pola tunggal (one pice pattern / solid pattern)
Biasanya digunakan untuk bentuk produk yang sederhana dan jumlah produk sedikit. Pola ini dibuat dari kayu dan tentunya tidak mahal.
  1. Pola terpisah (spilt pattern)
Terdiri dari dua buah pola yang terpisah sehingga akan diperoleh rongga cetak dari masing-masing pola. Dengan pola ini, bentukproduk yang dapat dihasilkan rumit dari pola tunggal.
  1. Match-piate pattern
Jenis ini popular yang digunakan di industri. Pola “terpasang jadi satu” dengan suatu bidang datar dimana dua buah pola atas dan bawah dipasang berlawanan arah pada suatu pelat datar. Jenis pola ini sering digunakan bersama-sama dengan mesin pembuatan cetakan dan dapat menghasilkan laju produksi yang tinggi untuk produk-produk kecil.

D. Inti
Untuk produk cor yang memiliki lubang/rongga seperti pada blok mesin kendaraan atau katup-katup biasanya diperlukan inti. Inti ditempatkan dalam rongga cetak sebelum penuangan untuk membentuk permukaan bagian dalam produk dan akan dibongkar setelah cetakan membeku dan dingin. Seperti cetakan, inti harus kuat, permeabilitas baik, tahan panas dan tidak mudah hancur (tidak rapuh).
Agar inti tidak mudah bergeser pada saat penuangan logam cair, diperlukan dudukan inti (core prints). Dudukan inti biasanya dibuatkan pada cetakan seperti pada gambar 8. pembuatan inti serupa dengan pembuatan cetakan pasir yaitu menggunakan no-bake, cold-box dan shell. Untuk membuat cetakan diperlukan pola sedangkan untuk membuat inti dibutuhkan kotak inti.


E. Operasi Pengecoran Cetakan Pasir
Operasi pengecoran dengan cetakan pasir melibatkan tahapan proses perancangan produk cor, pembuatan pola dan inti, pembuatan cetakan, penuangan logam cair dan pembongkaran produk cor. Tahapan lebih rinci terlihat pada gambar Dibawah ini :
Setelah proses perancangan produk cor yang menghasilkan gambar teknik produk (a) dilanjutkan dengan tahapan-tahapan berikutnya :
b. Menyiapkan bidang dasar datar atau pelat datar dan meletakan pola atas (cope) yang sudah ada dudukan inti dipermukaan pelat datar tadi.
c. Seperti pada langkah c, untuk cetakan bagian bawah (drag) beserta sistem saluran.
d. Menyiapkan koak inti (untuk pembuatan inti)
e. Inti yang telah jadi disatukan (inti yang dibuat berupa inti setengah atau paroan inti)
f. Pola atas yang ada dipermukaan pelat datar ditutupi oleh rangka cetak atas (cope) dan ditambahkan system saluran seperti saluran masuk dan saluran tambahan (riser). Selanjutnya diisi dengan pasir cetak.
g. Setelah diisi pasir cetak dan dipadatkan, pola dan system saluran dilepaskan dari cetakan
h. Giliran drag diisi pasir cetak setelah menempatkan rangka cetak diatas pola dan pelat datar.
i. Setelah disi pasir cetak dan dipadatkan, pola dilepaskan dari cetakan
j. Inti ditempatkan pada dudukan inti yang ada pada drag.
k. Cope dipasangkan pada drag dan dikunci kemudian dituangkan logam cair.
l. Setelah membeku dan dingin, cetakan dibongkar dan produk cor dibersihkan dari sisa-sisa pasir cetakan.
m. Sistem saluran dihilangkan dari produk cor dengan berbagai metoda dan produk cor siap untuk diperlakukan lebih lanjut.
Dalam teknik pengecoran logam fluiditas tidak diartikan sebagai kebalikan dari viskositas, akan tetapi berarti kemampuan logam cair untuk mengisi ruang-ruang dalam rongga cetak. Fluiditas tidak dapat dikaitkan secara langsung dengan sifat-sifat fisik secara individu, karena besaran ini diperoleh dari pengujian yang merupakan karakteristik rata-rata dari bebrapa sifat-sifat fisik dari logam cair.
Ada dua faktor yang mempengaruhi fluiditas logam cair, yaitu temperatur dan komposisi unsur. Temperatur penuangan secara teoritis harus sama atau diatas garis liquidus. Jika temperatur penuangan lebih rendah, kemungkinan besar terjadi solidifikasi didalam gating sistem dan rongga cetakan tidak terisi penuh. Cacat ini disebut juga dengan nama misrun. Cacat lain yang bisa terjadi jika temperatur penuangan terlalu rendah adalah laps dan seams. Yaitu benda cor yang dihasilkan seakan-akan membentuk alur-alur aliran kontinu logam yang masuk kedalam rongga cetak, dimana alur satu dengan alur lai berdampingan daya ikatannya tidak begitu baik. Jika temperatur penuangan terlalu tinggi pasir yang terdapat pada dinding gating sistem dan rongga cetakan mudah lepas sewaktu bersentuhan dengan logam cair dan permukaanya menjadi kasar. Terjadi reaksi yang cepat antara logam tuang, dengan zat padat, cair dan gas diadalam rongga cetakan. Dari pengujian ini dapat dicari daerah temperatur penuangan yang menghasilkan produk dengan cacat yang seminim mungkin.

Faktor utama yang lain yang mempengaruhi besaran fluiditas adalah komposisi paduan. Logam cair yang memiliki fluiditas yang tinggi adalah logam murni dan alloys komposisi eutectic. Alloys yang dibentuk dari larutan padat, dan memiliki range pembekuan yang besar memiliki fluiditas yang jelek.

Contoh Pola spiral hasil pengujian Fluiditas
Ada beberapa metoda dalam mengukur fluiditas. Metoda ini dibedakan berdasarkan bentuk rongga cetak yang digunakan untuk mengetahui mampu alir logam cair. Ada rongga cetak yanmg berbentuk spiral dan ada juga rongga cetak yang berbentuk lorong yang memanjang. Pemilihan metoda ini sangat tergantung

Beberapa bentuk cetakan untuk pengukuran Fluiditas
dari bentuk benda kerja dan bahan cetakan yang akan digunakan. Dalam melakukan pengukuran mampu alir dipraktikum ini digunakan metode dengan rongga cetak yang berbentuk spiral. Meskipun hasil pengukuran dengan metoda diatas dipengaruhi oleh sifat-sifat cetakan, namun pengukuran tersebut sangat praktis, karena langsung menggambarkan bagaimana mampu alir logam cair dalam rongga cetak dengan bahan cetakan sebenarnya. Harga fluiditasnya dinyatakan dengan panjang (dalam mm) spiral yang terisi logam. Atas dasar hal ini, fluiditas juga dikenal dengan istilah Fluid life.
4.Logam-logam dalam pengecoran
Besi cor
  • Paduan besi yang mengandung C >: 1,7 % dan 1-3 %Si. Unsur lain dapat ditambahkan dengan maksud untuk meningkatkan sifat-sifat seperti kekuatan, kekerasan atau ketahanan korosi. Unsur yang umumnya ditambahkan yaitu Cr, Cu, Mo dan Ni.
  • Besi cor memiliki selang temperature cair yang relaitf lebih rendah daripada baja dan relatif lebih “encer” ketika cair.
  • Sifat mekanik besi cor tergantung pada jenis struktur mikronya yaitu bentuk dna distribusi elemen-elemen penyusunnya. Salah satu elemen yang memiliki pengaruh yang berarti adalah grafit. Jumlah ,ukuran dan bentuk grafit mempengaruhi kekuatan dan keuletan besi cor. Selain grafit, matriks juga ikut mempengaruhi sifat mekaniknya. Matris besi cor sama dengan yang terdapat pada baja, yaitu feritik, perlitik, feritik+perlitik dan martensitik. Matriks yang terjadi tergantung pada :
ü Komposisi kimia
ü Laju pendinginan, dan
ü Proses perlakuan panas
v Ada lima jenis besi cor :
Ø Besi cor kelabu (grey cast iron)
Ø Besi cor malleable (malleable cast iron)
Ø Besi cor putih (white cast iron)
Ø Besi cor nodular (nodular/ductile cast iron)
Ø Compacted graphite cast iron (memiliki struktur mikro antara besi cor
Ø Kelabu dan besi cor nodular).
v Sifat mekanik :
= 45 -75 ksi (kekuatan tarik)
= 35 – 60 ksi (kekuatan luluh)
e = 1 – 6% (perpanjangan)
v Sifat matriks dan karakter grafit diperoleh dari kesetimbangan
§ Komposisi kimia
§ Derajat inokulasi
§ Laju pembekuan
§ Pengaturan laju pendinginan
v Untuk mendapatkan sifat yang diinginkan, biasanya pada besi cor diterapkan perlakuan panas karena dari kondisi hasil pengecoran (as-cast) tidak diperoleh sifat yang diinginkan. Proses perlakuan panas yang umum diterapkan :
§ Annealing
§ Austenitizing dan Quenching
§ Tempering
Besi Cor Putih
Ø Besi cor putih terbentuk ketika unsur karbon (C) tidak mengendap sebagai grafit selama proses pembekuan, akan tetapi tetap berkaitan dengan unsur besi (Fe), krom (Cr) atau molibden (Mo) membentuk karbida.
Ø Besi cor putih bersifat keras dan getas dan memiliki tampilan patahn seperti kristal berwarna putih.
Besi Cor Kelabu
Ø Besi cor kelabu merupakan paduan dari unsur-unsur besi (Fe), karbon © dan silicon (Si) yang mengandung “ karbon tak berkaitan” dalam bentuk grafit. Nama besi cor kelabu didapat dari tampilan patahan berwarna kelabu.
Ø Besi cor kelabu untuk keperluan otomotif dan konstruksi umum lainnya dibagi menjadi 10 kelas/garde yang didasarkan pada kekuatan tarik minimumnya.

Ø Kekuatan, kekerasan dan struktur mikro dari besi cor kelabu dipengaruhi oleh beberapa factor seperti komposisi kimia, desain, cetakan, karakteristik cetakan dan laju pendinginan selama dan setelah pembekuan.
Ø Unsur Cu, Cr, Mo dan Ni seringkali ditambahkan untuk mengatur struktur mikro matriks dan pembentukan grafit. Selain itu bertujuan untuk meningkatkan ketahanan korosi besi cor kelabu pada beberapa media.
Ø Besi cor kelabu dapat dikeraskan dengan proses quenching dan temperature sekitar 1600˚F (menjadi getas). Kombinasi dengan proses temper akan meningkatakan ketangguhan dan menurunkan kekerasannya.
Besi Cor Malleable
Ø Besi cor ini dihasilkan dari proses perlakuan panas besi cor putih yang memiliki komposisi tertentu.
Ø Proses terbentuknya beis cor putih akibat :
§ Rendahnya kandungan karbon dan silikon
§ Adanya unsur-unsur pembentuk karbida seperti Cr, Mo dan V
§ Laju pendinginan dan pembekuan yang tinggi
Ø Pada proses pembuatan besi cor malleable, besi cor putih dipanaskan hingga temperatur diatas temperatur eutectoid (1700oF) kemudian ditahan hingga beberapa jam dan didinginkan dalam tungku. Proses tersebut menyebabkan unsure karbon terlarut dalam austenit, mengendap dan membentuk grafit bulat tak beraturan (irregular nodules of graphite) yang disebut korbon temper. Proses ini akan menghasilkan besi cor malleable dengan matriks ferit.
Besi Cor Nodular
Ø Besi cor nodular memiliki komposisi unsure yang sama dengan besi cor kelabu. Unsure tersebut yaitu karbon dan silikon.
Ø Perbedaan besi cor nodular dan kelabu terletak pada bentuk grafit (untuk menghasilkan bentuk grafit yang berbeda, digunakan proses yang berbeda pula)
Ø Pembulatan grafit dicapai karena ditambahkan unsure Magnesium (Mg) dan Cerium (Ce).
Baja (Baja Cor)
Ø Salah satu jenis baja adalah baja karbon yaitu paduan besi-karbon yang mengandung unsure karbon kurang dari 1,7 % (beberapa literature menyebutkan kandungan karbon maksimum 2.0 %). Sebagai tambahan selain karbon, baja cor mengandung
Ø - Silikon (Si) : 0.20 – 0,70 %
Ø - Mangan (Mn) : 0,50 – 1,00 %
Ø - Fosfor (P) : <>
Ø - Sulfur (S) : <>
Ø Struktur mikro baja cor yang memiliki kandungan karbon kurang dari 0,8 % (baja hypoeutektoid) terdiri dari FERIT dan PERLIT. Kadar karbon yang lebih tinggi menambah jumlah perlit.
Ø Struktur mikro baja cor yang memiliki kandungan karbon lebih dari 0,8 % (baja hipereutektoid) terdiri dari SEMENTIT (Fe3C) dan PERLIT. Kadar karbon yang lebih tinggi menambah jumlah sementit.
Ø Baja cor dengan kadar C=0,20 % diatas diperoleh dari pendinginan didalam tungku dari temperatur 950oC setelah pengecoran. Bagian yang hitam adalah PERLIT dan yang putih adalah FERIT. Sedangkan baja cor dengan kadar C=0,8 % didinginkan dalam tungku 900oC struktur yang terlihat jelas yaitu PERLIT.
5. Proses Peleburan Logam
Peleburan logam merupakan aspek terpenting dalam operasi-operasi pengecoran karena berpengaruh langsung pada kualitas produk cor. Pada proses peleburan, mula-mula muatan yang terdiri dari logam, unsur-unsur paduan dan material lainnya seperti fluks dan unsur pembentuk terak dimasukkan kedalam tungku. Fluks adalah senyawa inorganic yang dapat “membersihkan” logam cair dengan menghilangkan gas-gas yang ikut terlarut dan juga unsur-unsur pengotor (impurities). Fluks memiliki beberpa kegunaan yang tergantung pada logam yang dicairkan, seperti pada paduan alumunium terdapat cover fluxes (yang menghalangi oksidasi dipermukaan alumunium cair),. Cleaning fluxes, drossing fluxes, refining fluxes, dan wall cleaning fluxes
Tungku-tungku peleburan yang biasa digunakan dalam industri pengecoran logam adalah tungku busur listrik, tungku induksi, tungku krusibel, dan tungku kupola. Karakteristik masing-masing tungku peleburan adalah :
  1. Tungku busur listrik
  • laju peleburan tinggi ® laju produksi tinggi
  • polusi lebih rendah dibandingkan tungku-tungku lain
  • memiliki kemampuan menahan logam cair pada temperatur tertentu untuk jangka waktu lama untuk tujuan pemaduan

  1. Tungku induksi
o Khususnya digunakan pada industri pengecoran kecil
o Mampu mengatur komposisi kimia pada skala peleburan kecil
o Terdapat dua jenis tungku yaitu Coreless (frekuensi tinggi) dan core atau channel (frekuensi rendah, sekitar 60 Hz)
o Biasanya digunakan pada industri pengecoran logam-logam non-ferro
o Secara khusus dapat digunakan untuk keperluan superheating (memanaskan logam cair diatas temperatur cair normal untuk memperbaiki mampu alir), penahanan temperatur (menjaga logam cair pada temperatur konstan untuk jangka waktu lama, sehingga sangat cocok untuk aplikasi proses die-casting), dan duplexing/tungku parallel (menggunakan dua tungku seperti pada operasi pencairan logam dalam satu tungku dan memindahkannya ke tungku lain)

  1. Tungku krusibel
o Telah digunakan secara luas disepanjang sejarah peleburan logam. Proses pemanasan dibantu oleh pemakaian berbagai jenis bahan bakar.
o Tungku ini bias dalam keadaan diam, dimiringkan atau juga dapat dipindah-pindahkan
o Dapat diaplikasikan pada logam-logam ferro dan non-ferro
  1. Tungku kupola
o Tungku ini terdiri dari suatu saluran/bejana baja vertical yang didalamnya terdapat susunan bata tahan api
o Muatan terdiri dari susunan atau lapisan logam, kokas dan fluks
o Kupola dapat beroperasi secara kontinu, menghasilkan logam cair dalam jumlah besar dan laju peleburan tinggi

Muatan Kupola
1. Besi kasar (20 % - 30 %)
2. Skrap baja (30 % - 40 %)
Kadar karbon dan siliko yang rendah adalah menguntungkan untuk mendapat coran dengan prosentase Carbon dan Si yang terbatas. Untuk besi cor kekuatan tinggi ditambahkan dalam jumlah yang banyak.
3. Skrap balik
Yang dimaksud skrap balik adalah coran yang cacat, bekas penambah, saluran turun, saluran masuk atau skrap balik yang dibeli dari pabrik pengecoran.
4. Paduan besi
Paduan besi seperti Fe-Si, Fe-Mn ditambahkan untuk mengatur komposisi. Prosentase karbon berkurang karena oksidasi logam cair dalam cerobong dan pengarbonan yang disebabkan oleh reaksi antar logam cair dengan kokas. Prosentase karbon terutama diatur oleh perbandingan besi kasar dan skrap baja. Tambahan harus dimasukkan dalam perhitungan untuk mengimbangi kehilangan pada saat peleburan. Penambahan dimasukkan 10 sampai 20 % untuk Si dan 15 sampai 30 % untuk Mn.
Prosentase steel bertambah karena pengambilan steel dari kokas. Peningkatan kadar belerang (steel) yang diperbolehkan biasanya 0,1 %
Metalurgi Proses Pengecoran
Pembekuan ingot dan Coran
Dari Pembekuan ingot dihasilkan 3 daerah dengan karakteristik yang berbeda. Daerah-daerah tersebut adalah :
1. Chill Zone
Selama proses penuangan logam cair kedalam cetakan, logam cair yang berkontak langsung dengan dinding cetakan akan mengalami pendinginan yang cepat dibawah temperatur likuidusnya. Akibatnya pada dinding cetakan tersebut timbul banyak inti padat dan selanjutnya tumbuh kearah cairan logam. Bila temperatur penuangannya rendah, seluruh bagian logam cair akan membeku secara cepat dibawah temperatur likuidus. Disisi lain bila temperatur penuangan tinggi, cairan logam yang berada ditengah-tengah ingot akan tetap berada diatas temperatur likuidus untuk jangka waktu lama.

2. Columnar zone
Sesaat setelah penuangan, gradien temperatur pada dinding cetakan menurun dan kristal pada daerah chill tumbuh memanjang dalam arah kristal tertentu. Kristal-kristal tersebut tumbuh memanjang berlawanan dengan arah perpindahan panas (panas bergerak dari cairan logam kea rah dinding cetakan yang bertemperatur lebih rendah) yang disebut dengan dendrit. Setiap kristal dendrit mengandung banyak lengan-lengan dendrit (primary dendrit). Jika Fraksi volum padatan (dendrite) meningkat dengan meningkatnya panjang dendrit dan jika struktur yang terbentuk berfasa tunggal, maka lengan-lenagn dendrti sekunder dan tertier akan timbul dari lengan dendrit primer. Daerah yang terbentuk antara ujung dendrit dan ttitik dimana sisa cairan terakhir akan membeku disebut sebagai mushy zone atau pasty zone.

3. Equiaxed zone
Daerah ini terdiri dari butir-butir equiaxial yang tumbuh secara acak ditengah-tengah ingot. Pada daerah ini perbedaan temperatur yang ada tidak menyebabkan terjadinya pertumbuhan butir memanjang.

Pengaruh Penyusutan
Kebanyakan logam akan menyusut selama proses pembekuan dan ini mengakibatkan perubahan struktur ingot. Paduan-paduan dengan selang pembekuan (daerah antara temperatur liquidus dan solidus ) yang sempit menghasilkan mushy zone yang sempit pula dan pada bagian permukaan atas ingot terdapat sisa cairan logam yang lama kelamaan akan berkurang hingga pembekuan berakhir dan pada ingot mengandung rongga cukup dalam pada bagian tengah atau disebut pipe.
Pada paduan-paduan dengan selang temperatur pembekuan lebar, mushy zone dapat menempati seluruh bagian ingot sehingga tidak terbentuk pipe.
Segregasi pada Ingot dan Coran
Pada struktur pembekuan terdapat dua jenis segregasi yaitu segregasi makro (perubahan komposisi pada tiap bagian spesimen) dan segregasi mikro (seperti yang terjadi antara lengan dendrit sekunder). Ada empat faktor yang menyebabkan timbulnya segregasi makro, yaitu :
  1. Penyusutan karena pembekuan dan kontraksi panas
  2. Perbedaan kerapatan antardendritik cairan logam
  3. Perbedaan kerapatan antara padatan dan cairan
  4. Temperatur yang menyebabkan perbedaan kerapatan dalam cairan
Segregasi dalam pembekuan logam tidak diinginkan karena memberikan pengaruh buruk pada sifat mekanik. Untuk segregasi mikro, pengaruhnya dapat dikurangi dengan proses perlakuan panas (homogenisasi).
Pemeriksaan Produk Cor
Tujuan :
  1. Pemeriksaan rupa
a. Pemeriksaan rupa/fisik
b. Pemeriksaan dimensi (menggunakan jangka sorong, micrometer, jig pemeriksa dan alat ukur lainnya)
  1. Pemeriksaan cacat dalam (pemeriksaan tidak merusak, NDT)
a. Pemeriksaan ketukan
b. Pemeriksaan penetrasi (dye-penetrant)
c. Pemeriksaan magnafluks (magnetic-particle)
d. Pemeriksaan supersonic (ultrasonic)
e. Pemeriksaan radiografi (radiografi)
  1. Pemeriksaan material
    1. Pengujian kekerasan (menggunakan metoda Brinell, Rockwell, Vickers dan Shore)
    2. Pengujian tarik
    3. Pengujian analisa kimia (spektrometri,EDS)
    4. Pengujian struktur mikrodan struktur makro
  2. Pemeriksaan dengan merusak
Cacat-cacat Coran
Komisi pengecoran international telah membuat penggolongan cacat-cacat coran dan dibagi menjadi 9 kelas, yaitu :
  1. Ekor tikus tak menentukan atau kekerasan yang meluas
  2. Lubang-lubang
  3. Retakan
  4. Permukaan kasar
  5. Salah alir
  6. Kesalahan ukuran
  7. Inklusi dan struktur tak seragam
  8. Deformasi
  9. Cacat-cacat tak nampak

Proses Pembuatan Besi Kasar
Pada umumnya logam-logam yang dihasilkan dari dalam tambang masih dalam bentuk batu-batuan dan biasanya terdapat dalam keadaan terikat dengan unsur-unsur lain. Untuk dapat digunakan sebagai bahan dasar pembuatan barang-barang jadi atau setengah jadi maka terlebih dahulu logam-logam tersebut mendapat beberapa pengerjaan.
Tanur tinggi
Tanur tinggi digunakan untuk mengolah logam-logam tambang (bijih besi), kokas, batu kapur untuk dijadikan besi kasar. Besi kasar yang dihasilkan ini nantinya masih perlu diolah kembali didalam tungku-tungku baja untuk dijadikan baja atau besi cor.Tanur tinggi mempunyai tinggi ± 30 m dan diameter terbesar ± 9 m. bagian luar terbuat dari pelat-pelat baja dan bagian dalamnya dilapisi bata tahan api.
Tungku ini dibagi menjadi bagian utama yaitu :
a. Bagian atas (puncak)
Bahan-bahan seperti kokas, bijih besi dan bahan tambahan (kapur) dimasukkan melalui bagian ini. Pada bagian ini juga dilengkapi dengan lubang-lubang untuk melakukan udara.
b. Bagian tengah
Bagian tengah ini memiliki bangun berbentuk kerucut yang makin kebawah makin besar. Fungsinya dibuat demikian adalah :
- Bahan-bahan mudah bergeser kebawah
- Gas CO dapat mencapai setiap tempat dekat dinding
Bagian dalam tungku dilapisi dengan bata tahan api.
c. Bagian bawah
Bagian ini mempunyai bangun berbentuk kerucut yang makin kebawah semakin mengecil dan gunanya dibuat demikian adalah :
- Cairan mudah dikumpulkan pada tungku
- Isi tungku makin lama makin mengecil
Bagian dalamnya terbuat dari bata tahan api kualitas tinggi karena dinding bagian ini harus tahan terhadap temperatur tinggi (± 3000 oF) dan tahan terhadap reaksi kimia seperti tahan terhadap asam-asam, terutama bila bijih besinya mengandung fosfor.
d. Bagian Tungku
Bagian ini berbentuk silinder yang merupakan tabung persegi empat. Pada bagian dalamnnya dipasang bata tahan api kualitas tinggi dan memiliki ketebalan ± 1m. Dibuat tebal dan menggunakan bata tahan api karena :
- Dapat tahan terhadap proses kimia
- Dapat tahan terhadap tekanan logam cair dan terak cair
- Dapat tahan terhadap temperatur tinggi
Diantara pasangan-pasangan bata tahan api, dipasang pipa-pipa saluran yang dialiri air pendingin dan pada bagian atas tabung dipasang pipa-pipa yang digunakan untuk menyalurkan udara panas. Pada bagian dinding tungku dipasangi lubang laluan logam cair dan terak cair.
Bahan-bahan dalam Proses Tanur Tinggi
1. Biji besi
Besi didapat dengan mengambil dari biji besi yang umumnya berbentuk oksida dari alam dan besi murni hanya didapat dalam jumlah yang kecil. Pemisahan unsur besi dari biji besi dilakukan dalam sebuah tungku yang dinamai dengan SMELTING (proses reduksi). Adapun biji besi tersebut ditemukan dalam bentuk sebagai berikut :
  1. Berbentuk batu
§ Hematit (Fe2O3, batu besi merah) mengandung unsur besi antara 45 %-65 % dan sedikit mengandung fosfor.
§ Magenetit (Fe3O4) mengandung unsur besi antara 40 % - 70 % dan hampir tidak mengandung fosfor, berwarna hijau tua mendekati warna hitam dan mempunyai sifat magnet yang kuat.
§ Fe2O3H2O, mengandung unsur besi 25 % - 50 % air dan fosfor
b. Berbentuk pasir
Pasir besi (TiO2) mengandung oksida besi = 70 % yang bercampur dengan oksida titan (Ti2O2) antara 9 % - 11 %
c. Berbutir halus
Sperosiderit mengandung unsur besi ±40 % bercampur dengan tanah liat.
2. Batu Kapur
Biji besi hasli proses reduksi belum dapat diaktakan bersih secara keseluruhan dan masih terdapat kotoran-kotoran. Untuk menghilangkan kotoran-kotoran tersebut maka pada saat diproses dalam tanur tinggi ditambahkan batu kapur (CaO atau dolomite, CaCO3) sehingga akan membentuk terak
3. Bahan Bakar
Bahan bakar yang digunakan dalam proses tanur tinggi adalah kokas dan arang kayu
Arang kayu
Keuntungan mengunakan arang kayu adalah karena bersih, tidak mengandung P dan S. Sedangkan kerugiannya adalah :
· Nilai kalornya rendah kira-kira 400 Cal/Kg
· Tidak keras, mudah pecah dan berpori-pori
· Jumlahnya terbatas
· Hanya dapat digunakan untuk tanur tinggi yang memiliki tinggi 17-20m
Kokas
Didapat dari pembakaran tidak sempurna batu bara. Keuntungan menggunakan kokas sebagai bahan bakar adalah :
· Nilai kalornya tinggi sekitar 8000 Cal/Kg
· Keras, besar-besar dan berpori-pori
· Mempunyai kadar karbon yang tinggi
· Sewaktu pembuatan kokas terdapat hasil tambahan seperti gas, ter, dll.
Kekurangan bahan bakar kokas yaitu mengandung belerang (S) dan ini sangat buruk pengaruhnya terhadap pembuatan baja atau besi cor.
Anthrosit
Keuntungan menggunakan bahan bakar jenis ini adalah :
· Nilai karbonnya tinggi sekitar 8000 Cal/Kg
· Cukup keras dan besar-besar
· Tidak mengandung gas
Kekurangan bahan bakar anthrosit adalah tidak berpori dan hanya sedikit terdapat di dunia
4. Udara panas
Udara panas digunakan untuk membantu pembakaran (CO2) dan pembentukan gas CO sebagai gas untuk reduksi biji besi. Untuk mereduksi bijih besi diperlukan udara panas yang banyak dan udara panas yang digunakan mempunyai temperatur ±900OC. Untuk mendapat udara panas dengan temperatur yang tinggi adalah dengan memanaskan udara dingin di tungku pemanas yang dinamakan tungku COWPER. Udara dingin yang dimasukkan didatangkan dari kompresor torak.
Keuntungan menggunakan udara panas dalam proses tanur tinggi adalah untuk menghemat bahan bakar untuk mempercepat proses reduksi atau pencairan biji besi.

Contoh Skripsi Teknik Mesin


Skripsi Teknik Mesin - blog aadesanjaya.blogspot.com yang berisikan beberapa contoh Makalah, ptk, rpp berkarakter, skripsi dan artikel pendidikan yang lainnya kali ini sedang posting skripsi teknik mesin, mudah mudahan saya bisa menambah beberapa contoh skripsi teknik mesin yang lainnya.

Selain skripsi teknik mesin ini saya juga sudah memposting beberapa contoh skripsi seperti skripsi ekonomi, keperawatan, bahasa indonesia, psikologi, matematika, kimia, fpok, skripsi akutansi kata pengantar. tesis nah silahkan baca skripsi teknik mesinnya dibawah. ^_^
Judul  :
“  ANALISA   PENGARUH  WAKTU  TAHAN   TERHADAP  BAJA  KARBON  RENDAH  DENGAN  METODE   PACK  CARBURIZING 
BAB   I
PENDAHULUAN
skripsi teknik mesin


1.1.    Pendahuluan
Semakin  meningkatnya  perkembangan  hidup  manusia  maka  jamanpun  ikut  berkembang  dengan  pesat.  Karena  perkembangan  manusia  bertambah  maju  maka  bidang  teknologipun  ikut  berkembang  sangat  pesat  dengan  harapan  segala  kebutuhan  manusia  dapat  terpenuhi  dengan  baik.

Jika  diperhatikan,  segala  kebutuhan  manusia  tidak  lepas  dari unsur  logam.  Kerena  hampir  semua  alat  yang  digunakan  manusia  terbuat  dari  unsur  logam.  Sehingga  logam  mempunyai  peranan  aktif  dalam  kehidupan  manusia  dan  menunjang  teknologi  dijaman  sekarang.  Oleh  karena  itu  timbul  usaha – usaha  manusia  untuk  memperbaiki  sifat – sifat  dari  logam  tersebut.  Yaitu  dengan  merubah  sifat  mekanis  dan  sifat  fisiknya.

Adapun  sifat  mekanis  dari  logam  antara  lain  :  kekerasan,  kekuatan,  keuletan,  kelelahan  dan  lain – lain.  Sedangkan  dari  sifat  fisiknya  yaitu  dimensi,  konduktivitas  listrik,  struktur  mikro,  densitas,  dan  lain – lain.

Karena  banyaknya  permintaan  yang  bermacam – macam  maka  diadakan  pemilihan  bahan.  Pemilihan  bahan  tersebut  dapat  dipersempit  sesuai  dengan  kegunaannya.  Seperti  misalnya  pada  baja  karbon.  Baja  karbon  mendapat  prioritas  yang  utama  untuk  dipertimbangkan.  Karena  baja  karbon  mudah  diperoleh,  mudah  dibentuk  atau  sifat  permesinannya  baik  dan  harganya  relatif  murah.  Karena  baja   karbon  mendapat  prioritas  utama  maka  dituntut  untuk  memodifikasi  atau  memperbaiki  sifatnya  seperti  kekerasan,  kekerasan  pada  permukaan,  tahan  aus  akibat  gesekan.  Karena  hal  tesebut  maka  perlu  diadakan  proses  perlakuan  panas  guna  menambah  kekerasan  dari  bahan  tersebut.

Perlakuan  panas  adalah  suatu  perlakuan  (treatment)  yang  diterapkan pada  logam  agar  diperoleh  sifat – sifat  yang  diiginkan.  Dengan  cara  pemanasan  dan  pendinginan  dengan  kecepatan  tertentu  yang  dilakukan  terhadap  logam  dalam  keadaan  fase  padat  sebagai  upaya  untuk  memperoleh  sifat – sifat  tertentu  dari  logam. skripsi teknik mesin

Salah  satu  cara  adalah  dengan  menggunakan  proses  karburasi  yaitu  dengan  mengeraskan  permukaannya  saja.  Karburasi  adalah  salah  satu  proses  perlakuan  panas  untuk  mendapatkan  kulit  yang  lebih  keras  dari  sebelumnya. 

Dan  berdasarkan  hal – hal  tersebut  diatas  maka  penulis  mencoba  untuk  mengadakan  suatu  penelitian  dengan  judul  :

“  ANALISA   PENGARUH  WAKTU  TAHAN   TERHADAP  BAJA  KARBON  RENDAH  DENGAN  METODE   PACK  CARBURIZING  “  

1.2.    Rumusan  Masalah
Adapun  alasan  bidang  ini  disesuaikan  dengan  kebutuhan  pada   bidang  industri  yang  semakin  modern,  dalam  hal  ini  adalah  pengembangan  sifat – sifat  dari  logam.  Yang  mana  mempunyai  kekerasan  yang  baik  tapi  juga  ulet.  Dimana  aplikasinya  digunakan  pada  alat – alat  potong,  alat – alat  pahat,  roda  gigi  atau  kontruksi  mesin  yang  sering  mengalami  kontak  antara  bahan  satu  dengan  bahan  lainnya.

Dengan  proses  perlakuan  panas  dengan  metode  karburasi  diharapkan  dapat  memperpanjang  umur  pemakainanya  tetapi  masih  memiliki  sifat  keuletan  pada  bagian  dalamnya. skripsi teknik mesin

1.3.    Batasan  Masalah
Karena  luasnya  masalah  ilmu  perlakuan  panas  khususnya  masalah  karburasi,  maka  masalah  yang  akan  dibahas  adalah  mencakup  pengerasan  permukaan  dan  waktu  tahan  carburasi  pada  material  baja  karbon  rendah.  Hal – hal  yang  berhubungan  dengan  proses  kimia  dan  perpindahan  panas  pada  waktu  pendinginan  tidak  dibahas.

Dan  batasan  yang  diberikan  agar  peneliti  lebih  spesifik  adalah  sebagai  berikut  :
  • Bahan  spesimen  uji  adalah  Baja  Karbon  Rendah.
  • Kondisi  pada  awal  pemanasan  adalah  sama untuk  setiap  spesimen.
  • Bahan  untuk  proses  perlakuan  panas  pada  Pack  Carburising  adalah  Bubuk  Carbon  aktif   +    Natrium  Carbonat  sebagai  energizer.
  • Open  pemanas  yang  digunakan  adalah  milik  Balai  Latihan  Kerja  Industri  Surabaya.
  • Proses  pendinginan  yang  dilakukan  adalah  dengan  cara  pendinginan  langsung  (dirrect  quenching).
  • Pengujian  kekerasan  menggunakan  uji  kekerasan  Vickers.
  • Temperatur  pemanasan  8750 C.
  • Waktu  pemanasan  adalah  15  menit,  30  menit,  dan  50  menit.
  • Media  pendinginan  yang  digunakan  adalah  oli.

1.4.    Tujuan
Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui hubungan  penahanan  waktu  pemanasan  terhadap  difusi  karbon dan  kekerasannya,  media  pendinginan  terhadap  kekerasan  dan sejauhmana  kekerasan  permukaan  dapat  dicapai  dengan  proses karburasi  pada  material  baja  karbon  rendah.

Disamping  itu  sebagai  penerapan  materi – materi  yang  didapat  dibangku  kuliah  sehingga  diharapkan  akan  menambah  pengetahuan,  wawasan  dan  keterampilan  mahasiswa  teknik  mesin  khususnya.

Pembuatan  Tugas  Akhir  ini  adalah  salah  satu  persyaratan  bagi  mahasiswa  untuk  menyelesaikan  program  sarjana  sesuai  dengan  kurikulum  yang  berlaku  pada  Jurusan  Mesin,  Fakultas  Teknik  Universitas  17  Agustus  1945  Surabaya.

1.5.    Sistematika  Penulisan
Makalah  yang  disampaikan  dalam  penulisan  tugas  akhir  ini  disajikan  dalam  bentuk  sistematika  sebagai  berikut  :
BAB  I        PENDAHULUAN
Berisikan latar belakang, rumusan masalah, batasan  masalah,  tujuan penelitian, dan sistematika  penulisan
BAB  II        DASAR  TEORI
Berisikan  dasar – dasar  teori  yang  didasarkan dari  hasil  studi  literatur  dan  jurnal
BAB  III        METODA  PENELITIAN
Berisikan  alur  penelitian  yang  akan  dilakukan oleh  penulis.
BAB  IV        ANALISA  DATA
Berisikan  data  hasil  pengujuan.
BAB  V        KESIMPULAN
BAB  II
DASAR  TEORI
skripsi teknik mesin
Sebelum membaca landasan teori pada contoh skripsi teknik mesin ini, saya akan memberi tahu terlebih dahulu bahwa landasan teorinya tidak saya cantumkan semuanya dikarenakan banyak nya data yang harus saya posting, yang membuat proses posting menjadi lama, memakan waktu, maka dari itu saya memberikan layanan download dibawa posting skripsi teknik mesin ini, harap maklum ya teman teman semua


2.1.    Perlakuan  Panas
Perlakuan  panas  didefinisikan  sebagai  kombinasi  operasi pemanasan  dan  pendinginan  terhadap  logam  atau  paduan  dalam keadaan  padat  dengan  waktu  tertentu,  yang  dimaksud  memperoleh sifat - sifat  tertentu.  Langkah  pertama  pada  setiap  proses  laku  panas  adalah  memanaskan  logam  bersama  campurannya  sampai temperatur  tertentu,  lalu  menahan  beberapa  saat  pada   temperatur itu  kemudian  didinginkan  langsung.  Selama  proses  ini  akan  terjadi beberapa  perubahan  struktur  mikro,  dimana  perubahan  ini  akan menyebabkan  terjadinya  perubahan  sifat  dari  logam  tersebut.

2.2.    Pengerasan  Permukaan
Pengerasan  permukaan  disebut  juga  case  hardening,  dapat  juga  dikatakan  sebagai  suatu  proses  laku  panas  yang  diterapkan  pada  suatu  logam  agar  memperoleh  sifat – sifat  tertentu.  Dalam  hal  ini  hanya pengerasan  permukaannya  saja.  Dengan  demikian  lapisan  permukaan  mempunyai  kekerasan  yang  tinggi,  sedangkan  bagian  yang  dalam  tetap  seperti  semula,  yaitu  dengan  kekerasan  rendah  tetapi  keuletan  atau  ketangguhannya  tinggi.

Dalam  pemakaian  suatu  bagian  mesin  atau  perkakas  sering kali  diperlukan  permukaan  yang  keras  dan  tahan  aus  dengan bagian  inti  yang  relatif  lunak  dan  ulet  atau  tangguh.  Baja  yang dikeraskan  dengan  cara  konvensional  memang  dapat  menghasilkan permukaan  yang  keras  dan  tahan  aus,  tetapi  kurang  ulet.  Pengerasan permukaan  dimaksudkan  untuk  mengeraskan  bagian  permukaannya saja,  sedang  bagian  inti  tetap  lunak  dan  ulet,  sehingga  secara keseluruhan  benda  masih  cukup  ulet  tetapi  sekarang  permukaan menjadi  lebih  keras  dan  tahan  aus.skripsi teknik mesin

Untuk  itu  pengerasan  permukaan  atau  case  hardening  adalah  merupakan  salah  satu  jalan  keluar  yang  cukup  baik.  Dengan  pengerasan  permukaan  akan  diperoleh  permukaan  yang  lebih  baik  dari  sebelumnya.  Dengan  pengerasan  pada  permukaan  akan  menyebabkan  lapisan  permukaan  menjadi  kuat  atau  keras  dan  pada  lapisan  permukaan  itu  terjadi  tegangan  sisa  yang  berupa  tegangan  tekan.  Karena  hal  tersebut  maka  benda  kerja  menjadi  lebih  tahan  terhadap  kelelahan,  atau  fatigue  limitnya  menjadi  naik.  Biasanya  proses  perlakuan  panas  ini  dilakukan  terhadap  roda  gigi,  pahat,  cetakan  (dies),  alat – alat  potong,  alat – alat  pada  kontruksi,  dan  lain - lain. 

Karena  banyaknya  cara  proses  pengerasan  permukaan  diantaranya  adalah  :
  • Carburising  (karburasi  mengunakan  media  padat,  cair,  atau  gas)
  • Nitriding
  • Dan  lain – lain.

Oleh  karena  itu  penelitian  ini  hanya  menggunakan  proses  karburasi  (Carburising)  menggunakan  media  padat.
BAB  III
METODE  PENELITIAN
skripsi teknik mesin


Pada  penelitian  ini  penulis  meneliti  tentang  pengaruh  penahanan  waktu  pemanasan  (holding  time)  terhadap  kekerasan  baja  karbon  rendah  pada  proses  karburasi  dengan  menggunakan  media  padat.  Jadi  penahanan  waktu  pemanasan  dan  media  pendinginan  dibuat  bervariasi  dengan  tujuan  untuk  mengetahui  sejauhmana  pengaruh  terhadap  kekerasan  yang  dihasilkan.

3.1.    Alur  Penelitian
Dalam melakukan  penelitian  dibutuhkan  alat–alat  antara  lain :
a.    Material  Benda  uji.
Material  atau  spesimen  yang  digunakan  adalah  baja  karbon  rendah  perupa  plat  strip.
Komposisi  kimia  :

b.    Kawat
Berfungsi  sebagai  pengikat  benda  uji  agar  memudahkan  dalam  pengambilan  dari  kotak  sementasi  pada  waktu  proses  pendinginan. 
c.    Bubuk  karbon  (arang  kayu)  dan  bubuk  barium  karbonat.
d.    Kotak  sementasi  (kotak  karbon)


gambar  3 – 2  :  Kotak  Sementasi

Kotak  sementasi  harus  memiliki  karakteristik  sebagai  berikut  :
  • Harus  rapat  sehingga  tidak  memungkinkan  adanya  kebocoran  dari  gas  yang  terbentuk.
  • Tahan  suhu  tinggi  untuk  waktu  yang  relatif  lama.
  • Sesuai  untuk  bentuk  dan  ukuran  benda  kerja  yang  akan  diproses.
  • Memiliki  sifat  mekanik  yang  memadai  sehingga  tidak  terjadi  perubahan  bentuk  pada  sat  mengalami  pemanasan  pada  waktu  yang  cukup  lama.
  • Relatif   ringan.
Biasanya  bahan  Sementasi  terbuat  dari  :
  • Baja  Cr – Ni
  • Bahan  ini  harganya  relatif  mahal,  tetapi  bahan  ini  sangat  stabil  pada  suhu  yang  tinggi  serta  relatif  ringan.
  • Baja  lunak,  murah  tetapi  masa  pakainya  singkat.
  • Besi  cor,  relatif  tebal  (rata – rata  diatas  10  mm)  agar  masa  pakainya  menjadi  panjang.
e.    Penjepit
Berfungsi  untuk  pengambilan  kotak  karbon  dari  tungku  dan  benda  uji  dari  kotak  karbon.
BAB  IV
DATA  DAN  PEMBAHASAN
skripsi teknik mesin


Dari  pengujian  yang  dilakukan  terhadap  baja  karbon  rendah,  dengan  adanya  proses  perlakukan  panas  maka  didapat  hasil  yaitu  berupa  perubahan  sifat  mekanis  dari  benda  uji.

4.1.    Hasil  Pengujian  Kekerasan
Dalam  pengujian  ini  pengambilan  data  kekerasan  dilakukan  pada  :
  • Permukaan  dan  penampang  benda  uji  sebelum  dilakukan  case  hardening  (perlakuan  panas).
  • Pada  permukaan  dan  penampang  benda  uji  setelah  mengalami  proses  perlakuan  panas  (cese  hardening)  dengan  metode  pack  carburising.
Pengujian  kekerasan  pada  permukaan  spesimen  dilakukan  secara  acak  pada  permukaan.  Sedangkan  pada  pengujian  pada  penampang  dilakukan  indentasi  secara  diagonal  dengan  jarak  yang  teratur  dari  permukaan.

Sebelum  dilakukan  proses  perlakuan  panas  benda  uji  dilakukan  pengujian  kekerasan  terlebih  dahulu  dengan  :

Pengujian  kekerasan    :  HV
Beban            :  30  kg
Lama  pembebanan        :  15  detik
Penetrator            :  Intan  (diamond)

Pengujian  dilakukan  terhadap  salah  satu  benda  uji  dan  kekerasan  antara  benda  uji  satu  dengan  lainnya  sebelum  pengujian  dianggap  sama.
BAB  V
KESIMPULAN
skripsi teknik mesin


5.1.    Kesimpulan

Setelah  memperoleh  data – data  hasil  pengujian  kekerasan  pada   proses  pengerasan  permukaan  maka  dapat  disimbulkan  bahwa  :
  • Semakin  lama  waktu  penahan  (Holding  Time)  maka  semakin  tebal  difusi  karbon  pada  benda  uji  dan  dengan  adanya  penambahan  unsur  karbon  pada  permukaan  maka  kekerasan  permukaan  benda  uji  bertambah  keras.   Hal  tersebut  dapat  diketahui  dengan  melihat  hasil  perhitungan  kadar  karbon  pada  benda  uji.  Kadar  karbon  yang  tinggi  membuat  permukaan  benda  uji  semakin  keras  dan  getas. skripsi teknik mesin
  • Dengan  pendinginan  langsung  dapat  mempengaruhi  kekerasan  permukaan  benda  uji,  hal  tersebut  dapat  diketahui  dengan  melihat  hasil  hasil  kekerasan  benda  uji.  Pada  proses  pengerasan  suatu  material  akan  diperoleh  hasil  yang  maksimal  bila  dicapai  struktur  martensit.  Dan  struktur  martensit  ini  hanya  dapat  dicapai  dari  fase  austenit  yang  didinginkan  dengan  cepat.  Dengan  pendinginan  yang  cepat  dari  temperatur  austenit  nk  diperoleh  bentuk  kristal  BCC  yang  tergeser  menjadi  BCT  akibat  perbedaan  temperatur  yang  tinggi  pada  materil.

5.2.    Saran
Karena  keterbatasn  penelitian  ini  maka  diharapkan  pada   penelitian – penelitian  selanjutnya  tentang  proses  perlakuan  panas  lainnya  secara  khusus  dan  secara  umum,  karena  dalam  hal  ini  sangat  berguna  untuk  menambah  dan  memperjelas  pengetahuan  dibidang  Metallurgy.

Nah akhirnya selesai juga posting skripsi teknik mesin, mudah mudahan dengan adanya skripsi teknik mesin ini teman teman bisa terbantu dalam menyusun skripsinya, Oh ya posting diatas tidak lengkap loh dikarenakan banyaknya data (image, symbol)  yang terdapat pada skripsi teknik mesin ini yang menjadikan kesulitan dalam mempostinnya, jika temanteman ingin menjadikan skripsi ini sebagai referensi dalam menyusun skripsi silahkan di download
RPP Berkarakter SMP

Baca Juga Yang Dibawah Ini :