PENGARUH TEMPERATUR HARDENING TERHADAP UJI IMPACT PADA BAJA KARBON AISI 1045

 

Arfis, A

Fakultas Teknik Mesin, Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara

ABSTRACT

 Arfis, A, On AISI 1045 steel hardened done (hardening) to obtain the properties of high hardness and impact test, the process of heat treatment (heat treatment), violence is achieved depends on the heating temperature, holding time and cooling rate are carried out on hot sell. AISI 1045 steel hardness is achieved in the heat treatment process. Which raised the question is, How does hardening of the impact test specimens of AISI 1045 carbon steel with a temperature variation of the 4000C, 5000C, 600 0C, 700 0C, 8000C. Toughness measurements performed with the test specimen and the subsequent impact of data obtained on average. The results obtained indicate that there are significant differences in the level of toughness. The greater the temperature the greater use of measurement results obtained or the greater the value of lost energy.

Key Words: Steel, Impact, AISI 1045.


Pendahuluan

Sejalan dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, suatu hasil produksi harus diimbangi dengan peningkatan suatu hasil produksi, saat ini material baja sebagai bahan utama dalam proses produksi. Ini dikarenakan baja carbon dan paduan baja termasuk logam yang memiliki kekuatan tinggi. Pengunaan baja pada dunia industri sudah sejak dulu populer. Namun mempunyai sifat yang kurang baik, tidak tahan terhadap karat. Proses pengerasan atau hardening untuk suatu proses perlakuan panas yang dilakukan untuk menghasilkan suatu benda kerja yang keras, proses ini dilakukan pada temperatur tinggi yaitu pada temperatur austenisasi yang digunakan untuk melarutkan sementit dalam austenit yang kemudian di quench. Pada tahap ini akan menghasilkan terperangkapnya karbon yang akan menyebabkan bergesernya atom-atom sehingga terbentuk struktur body center tetragonal atau struktur yang tidak setimbang yang disebut martensit yang bersifat keras dan getas.

Baja karbon adalah paduan antara besi dan karbon dengan sedikit Si, Mn, P, S dan Cu. Sifat baja karbon tergantung pada kadar karbon, oleh karena itu baja ini dikelompokkan berdasarkan pada kadar karbonnya. Pada pengelompokannya baja karbon dibagi menjadi tiga, yaitu baja karbon rendah (low Carbon Steel) baja ini mengandung karbon 0,03% – 0,05%,  baja karbon menengah (Medium Hight Carbon Steel ) mengandung karbon 0,3% – 0,60%, baja karbon tinggi  (Hight Carbon Steel) mengandung karbon 0,60% – 0,75%, baja karbon sangat tinggi (Very Hight Carbon Stee l)  mengandung karbon 0,75% – 1,90%.

Dari latar belakang yang telah di uraikan di depan maka penelitian lebih menitik beratkan pada “pengaruh temperatur hardenning terhadap kekerasan pada uji impact dengan spesimen baja karbon AISI 1045”, dengan alasan bahwa penentuan hardenning yang digunakan pada proses impact berpengaruh dalam menentukan kekerasan yang dihasilkan.

Landasan Teori

Pengertian Impact

Pengujian pukul (Impact) bertujuan untuk mengetahui ketahanan bahan menerima energi pukulan secara tiba-tiba. Prinsip pengujian pukul adalah dengan memberikan energi pukulan dihasilkan dari ayunan palu pemukul yang ditumbukkan terhadap benda uji standar sampai patah.

Gambar 1. Mesin Uji Impact

Energi ayunan yang mematahkan benda uji merupakan energi yang diterima, energi inilah yang kemudian dipakai untuk menentukan ketahanan pukul benda uji, ketahanan pukul tersebut. Disebut impact Strenght (IS). Impact Strenght (IS) merupakan kemampuan bahan menahan/meredam energi pukulan untuk tiap satuan luas penampang bahan.

Jenis-Jenis Metode Uji Impact

Pengujian pukul ada dua metode yaitu metode charpy dan metode Izod. Kedua metode ini dapat memakai mesin yang sama, tetapi cara penjepitan (Clamping) benda uji yang berbeda. Pada metode Charpy benda kerja dijepit/ditumpu pada kedua ujungnya, posisi benda uji mendatar, pukulan diarahkan pada bagian tengah panjang benda uji. Pada metode Izod benda uji dijepit pada salah satu ujungnya, benda uji posisi tegak, pukulan diarahkan pada ujung benda uji yang bebas/tidak dijepit.

Metode Charpy

Pengujian tumbuk dengan meletakkan posisi spesimen uji pada tumpuan dengan posisi horizontal / mendatar, dan arah pembebanan berlawanan dengan arah takikan. Uji charpy biasanya menentukan besar energi total yang diserap benda uji. Imformasi tambahan dapat diperoleh bila mesin penguji impact di lengkapi dengan alat ukur tambahan untuk mencatat besar beban terhadap waktu selama pengujian berlangsung. Data semacam ini memungkinkan kita untuk menentukan besar energi pada saat terjadinya perpatahan dan berapa besar energi untuk perambatan retak. Selain itu akan diketahui pula besar perpatahan luluh, besar beban maksimum dan besar beban perpatahan.

Bila kecepatan bandul impact dapat dianggap konstan selama percobaan, maka

E’ = V0P dt

Dimana v0 = kecepatan awal bandul

P  = beban seketika, dan t = waktu

Akan tetapi, sesungguhnya asumsi bahwa kecepatan bandul v adalah konstan tidak benar, karena v berkurang sebanding dengan beban pada benda uji. Biasanya dianggap bahwa:

Et = E’ ( 1 – α )

dimana  Et = energi perpatahan total

α = E’ / 4E0

Percobaan Pukul – Takik

Pada percobaan bahan yang hingga kini dibicarakan selalu dipergunakan batang percobaan dengan penyelesaian licin dan dilaksanakan dengan peralihan beraturan. Selain dari itu beban selalu ditempatkan beraturan pada batang percobaan. Akan tetapi konstruksi yang dibangun dari bagian dan mesin tidak selalu licin adanya dan kerap kali mempunyai takik dan peralihan tajam. Oleh karena itu adalah penting melaksanakan suatu percobaan untuk menetapkan, bagai mana suatu bahan berlaku pada keadaan demikian. Ini dapat terjadi dengan percobaan pukul – takik.

Percobaan Pukul – Takik Menurut Charpy

Pada percobaan pukul – takik menurut chapvy suatu batang percobaan yang di normalisasikan dengan takik ditengah, yang menerima pukulan ditekan, dipatahkan oleh palu jatuh dengan satu pukulan, yang terpakai di ukur. Nilai pukulan – takik (NPK) kini diperoleh, dengan membagi kerja pukulan yang terpakai oleh penampang semula dari batang percobaan yang terpakai oleh penampang semula dari batang percobaan yang ditakik, ditempat takik.

NPK    

Metode Izod

 Pengujian tumbuk dengan meletakkan posisi spesimen uji pada tumpuan dengan posisi, dan arah pembebanan serah dengan arah takikan. Pada metode Izod  benda uji dijepit pada salah satu ujungnya, benda uji posisi tegak, pukulan

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *