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

BAB   I
PENDAHULUAN

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

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

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

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

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.