jominy 2014-2015

8/19/2019 jominy 2014-2015

http://slidepdf.com/reader/full/jominy-2014-2015 1/15

LAPORAN PRAKTIKUMPERLAKUAN PANAS

JOMINYHARDENABILITY TEST

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Dalam dunia industri kita membutuhkan logam dengan berbagai sifat mekanik

tertentu sesuai dengan kegunaanya. Salah satu sifat mekanik yang dibutuhkan adalah

kekerasan. Kekerasan merupakan kemampuan material untuk menahan beban berupa

goresan, indentasi dan erosi. Kekerasan logam dapat ditingkatkan dengan melakukan

perlakuan panas.

Kemampuan suatu logam untuk dapat dikeraskan disebut hardenability.

Hardenabiliti pada dasarnya tergantung pada diagram transformasi, karena itu ia

akan tergantung pada dua faktor utama yaitu komposisi kimia (kadar karbon

dan unsur paduan) austenit dan ukuran butir (grain size) austenite. Untuk

mengetahui sifat mampu keras dari suatu logam dapat dilakukan dengan pengujian

grossman dan jominy. Dari metode tersebut kita akan mendapatkan kura antara

harga kekerasan dengan jarak !uen"hing dari pusat !uen"h.

Dalam praktikum kali ini akan dilakukan per"obaan jominy untuk

mengetahui sifat mampu keras suatu logam. Dari per"obaan jominy ini akan

diketahui kemampuan suatu logam untuk membentuk martensit setelah mengalami

proses laku panas berupa pemansan dan pendinginan. Spe"imen yang digunakan

adalah baja #$S$ %&' dan #$S$ '%'& . Setelah dilakukan pemanasan, spe"imen

akan didinginkan dengan menyemprotkan air pada salah satu ujungnya menggunakan

alat jominy. Dari praktikum ini nantinya akan didapatkan nilai kekerasan dari suatu

logam

I.2 Tujuan

%. engetahui sifat mampu keras dari baja #$S$ %&' dan #$S$ '%'&*. embandingkan hasil pengujian dengan hasil teoritis+. embandingkan hasil pengujian baja #$S$%&' dan baja #$S$ '%'&

'. engetahui pengaruh unsure dengan hasil pengujian

I.3 Rumusan Masalah

%. agaimana sifat mampu keras dari baja #$S$ %&' dan baja #$S$ '%'&

1

8/19/2019 jominy 2014-2015




*. agaimana hasil dari pengujian dengan hasil teoritis

+. agaiman hasil pengujian baja #$S$ %&' dan baja #$S$ '%'&'. agaimana pengaruh unsur terhadap hasil pengujian

I. Man!aat

#da beberapa manfaat yang didapat setelah melakukan praktikum jominy, yaitu -

%. engetahui sifat mampu keras dari suatu logam

*. engetahui "ara kerja per"obaan jominy

2

8/19/2019 jominy 2014-2015




BAB II

DA"AR TE#RI

II.1 Har$ena%&l&t'

Hardenabiliti adalah kemampuan baja untuk dapat dikeraskan dengan

membentuk martensit. Hardenabiliti menggambarkan dalamnya pengerasan yang

diperoleh dengan pengerasan, biasanya dinyatakan dengan jarak suatu titik di baah

permukaan dimana strukturnya terdiri dari &/ martensit (dianggap baha

pengerasan terjadi bila terjadi martensit &/). Suatu baja dikatakan memiliki

hardenability yang baik jika baja itu memperlihatkan tebal pengerasan yang besar

atau dapat mengeras pada seluruh penampang dari suatu benda yang "ukup besar.(Wahid Suherman,2001, Perlakuan Panas)

II.1 De!&n&s& Uj& ()m&n'

0engerasan suatu logam dapat dilakukan dengan melakukan heat treatment

pada logam tersebut. Kemampuan suatu logam untuk dapat dikeraskan tentu berbeda

beda. Kemampuan logam untuk dapat dikeraskan disebut dengan hardenability. esar

hardenabiliti ini dapat diukur dengan uji jominy.Uji jominy adalah suatu pengujian untuk menguji hardenability suatu logam.

0engujian ini juga dinamakan dengan 1ominy end2!uen"hed hardenability karena

pada pengujian ini digunakan suatu batang yang di!uen"h disalah satu ujungnya.

0engujian ini lebih murah dan lebih akurat dibandingkan dengan pengujian grossman.

0ada pengujian ini menggunakan batang uji berbentuk silindrik dengan

diameter *mm dan panjang %&&mm. batang uji dipanaskan sampai temperature

austenitisasi yang dianjurkan untuk baja tersebut dan dengan aktu tahan yang

memadai. Setelah itu batang uji dikeluarkan dari dapur dan ditempatkan ke suatu

pemegang dan ujungnya disemprotkan dengan air yang keluar dari nozzle %*, mm.

setelah dingin batang uji diratakan sedikit pada kesua sisi yang berseberangan dan

diukur kekerasanya pada setiap %3%45 sepanjang sisi. Hasil pengukuran kekerasan itu

lalu diplot pada grafik kekerasan terhadap jarak dari ujung !uen"h.

(Ir. Wahid Suherman, 2003, Ilmu Logam I )

II.2 *ur+a Hardenability $an Hardenability Band

3

8/19/2019 jominy 2014-2015


8/19/2019 jominy 2014-2015




,am%ar 2.2 Hardenabilit band

(%allister, 200&, 'aterial S#ien#e and ngineering & th dition )

II.3 D&agram Trans!)rmas&

Diagram fase memang suatu dasar yang sangat penting bagi proses perlakuan panas. #kan tetapi diagram tersebut hanya menunjukkan perubahan fase pada saat

kondisi yang e!uilibrium atau pada saat proses pemanasan atau pendinginan dari

suatu baja tersebut berjalan se"ara sangat lambat sehingga dimungkinkan suatu

pendinginan yang setimbang. Sedangkan untuk proses perlakuan panas yang

digunakan menggunakan suatu proses pendinginan yang "epat atau dapat dikatakan

pendinginan yang terjadi merupakan pendinginan non2e!uilibrium. 8leh karena itu

dibuatlah diagram lain yang dapat merepresentatifkan suatu perubahan non

e!uilibrium. Diagram ini dinamkan diagran transformasi, diagram ini menunjukkan

perkembangan transformasi terhadap aktu dan temperatur. 9emperatur sebagai

ordinat dan aktu (dengan skala logaritmik) sebagai absis.

5

8/19/2019 jominy 2014-2015




,am%ar 2.3 Diagram $sotermal 9ransformation untuk aja :utektoid

(7allister, *&&;)

Diagram di atas merupakan isothermal trans$ormation diagram atau biasa

disebut juga timetem*eraturetrans$ormation diagram (999 diagram). Dapat dilihat

pada diagram tersebut baha seiring dengan perlakuan yang diterima, baja akan

mengalami perubahan struktur. Selanjutnya akan dibahas struktur apa saja yang akan

terbentuk dan bagaimana mekanisme pembentukannya sesuai dengan diagram

transformasi di atas.

II.3.1 Pem%entukan Pearl&te

ila austenit didinginkan di baah temperatur #% maka setelah beberapa saat

austenit akan mengalami tranformasi. 0embentukan perlite dimulai dengan intisementit di batas butir austenit. #tom karbon dari austenit di sekitar inti sementit akan

berdifusi keluar dengan inti sementit yang sudah terbentuk. Dengan keluarnya atom

karbon dari austenit maka kadar karbon austenit yang berada disekitar sementit akan

sangat sedikit sehingga austenit akan bertransformasi menjadi ferit. Keluarnya karbon

6

8/19/2019 jominy 2014-2015



JOMINYHARDENABILITY TEST dari austenit ini berlangsung se"ara terus menerus sehingga diperoleh struktur yang

berlapis2lapis (lamelar) yang terdiri dari lamel2lamel ferit dan sementit. (<ahid

Suherman, *&&%)

,am%ar. 2.ekanisme 9ransformasi #ustenit enjadi 0earlite (7allister,*&&;)

Dari gambar *.' dapat dilihat baha dengan pendinginan agak "epat, strultur

pearlite yang akan dihasilkan adalah perlite dengan ketebalan lamel yang "ukup tebal

(%oarse Pearlite). Hal ini dapat terjadi karena dengan pendinginan yang agak lambat

maka aktu untuk karbon berdifusi akan semakin lama yang mengakibatkan lamel2

lamel pearlite akan menjadi tebal. #pabila pendinginannya agak diper"epat maka

yang akan terbentuk adalah lamel2lamel pearlite yang "ukup tipis ( $ine *earlite).

7

8/19/2019 jominy 2014-2015




,am%ar 2.- (a) %oarse Pearlite, (b) +ine Pearlite (7allister, *&&;)

II.3.2 Pem%entukan Ba&n&t

0ada temperatur di baah hidung (= &o 7), suatu konstituen lain mulai

terjadi yaitu bainit. 0ada temperatur yang rendah ini austenit sudah berada di baah

temperatur stabilnya. 8leh karena itu, austenit akan mengalami driing $or#e yang

besar untuk berubah dari >77 ke 77. Karena driing for"e itulah austenit akan

berubah menjadi ferit. Dengan kandungan karbon yang besar pada austenit, maka

untuk bertranformasi menjadi ferit karbon yang ada akan berdifusi keluar membentuk

suatu karbida. Sementara austenit disekitar ferit tadi akan berubah menjadi ferit juga

dan karbonnya juga berdifusi keluar, sehingga akhirnya akan diperoleh suatu struktur berupa bilah2bilah ferit yang di dalamnya terdapat platelet sementit dengan arah yang

hampir sejajar dengan sumbu pertumbuhannya. Dibaah mikroskop struktur ini

tampak mirip pearlite, dinamakan bainit atas (upper bainite) atau fearthery bainite.

ila transformasi terjadi pada temepratur yang lebih rendah lagi maka bilah2

bilah ferit yang terbentuk akan semakin halus, berbentuk jarum2jarum(a"i"ular), dan

platelet sementit arahnya tidak lagi sejajar dengan sumbu akn tetapi membentuk sudut

= o. Struktur ini dinamakan bainit baah yang apabila dilihat dibaah mikroskop

tampak seperti martensite.

8

8/19/2019 jominy 2014-2015




,am%ar 2. ekanisme 9erbentuknya ainit #tas dan ainit aah (9otten, *&&4)

II.3.3 Pem%entukan Martens&te

Struktur martensit dapat terbentuk karena proses pendinginan yang sangat

"epat pada austenit. 0ada diagram transformasi pada gambar *.+ dapat dilihat apabila

pendinginan dilakukan sangat "epat dan men"apai temperatur s maka martensit

akan mulai terbentuk.

0endinginan yang sangat "epat pada austenit ini akan menyeabkan austenit

akan mengalami driing for"e yang sangat besar untuk berubah dai >77 menjadi

77. Driing for"e ini akan menimbulkan shear stress terhadap atom ? atom pada

>77. Shear for"e ini yang menyebabkan atom2atom >77 akan sedikit tergeser

berupaya untuk membentuk 77, akan tetapi karena didalam sistem kristal tersebut

masih banyak karbon yang seharusnya berdifusi keluar akan tetapi sudah tidak bisa

berdifusi karena temperatur sudah terlalu rendah maka struktur 77 tidak akan bisa

ter"apai, salah satu rusuh dari sel tersebut akan lebih panjang dari pada yang lain. Sel

tersebut akan menjadi 79 ( !od %entered -etragonal ).

9

8/19/2019 jominy 2014-2015




,am%ar 2./ Struktur 79 dari artensit (7allister, *&&;)

Struktur 79 yang terbentuk akan sangat tegang akibat dari perubahan

struktur yang terjadi se"ara dipaksakan. Karena strukturnya sangat tegang inilah yang

menyebabkan martensit menjadi sangat keras, kuat, dan getas. Di baah mikroskopoptik martensit tampak seperti jarum2jarum yang tersebar.

,am%ar 2.0 Struktur artensit yang erbentuk Seperti 1arum

Kekerasan pada martensit bergantung pada kadar karbon yang berada pada

autenitnya. Semakin tinggi kadar karbon karbon martensit yang terbentuk akan

semakin keras. Kadar karbon juga mempengaruhi s dan f. Kadar karbon yang

tinggi akn menyebabkan temperatur s dan f turun sehingga akan menyebabkan

akan semakin banyak austenit sisa yang terbentuk. <alau sebenarnya austenit sisa

juga dipengaruhi oleh adanya unsur paduan dalam asutenit. Dengan adanya austenit

sisa ini akan menyebabkan kekerasan maksimum tidak ter"apai.

(Wahid Suherman,2001, Perlakuan Panas )

II. A"TM A2--Standar pengujian yang digunakan dalam pengujian hardenability

adalah ASTM A255 untuk metde pengujian !miny" #ntuk pengujian

kekera$an digunakan $tandar ASTM %18 dengan menggunakan $kala

kekera$an &'k(ell)* +,&'-

1.

8/19/2019 jominy 2014-2015




Gambar 2.12. Standar Pen!"#an S$e%#men ASTM A 2&&

11

8/19/2019 jominy 2014-2015


/&%/A&AS0 S/%S0M% S%S#A0 %A ASTM 1255

%

/%MAASA /AA T%M/%&AT#& 85..*

M%#!0 %%&ASA M%#AA &*%

/%00A M%#AA AAT #!0 !M0

STA&T

/%#M/#A ATA A AA0SA ATA



BAB III

MET#D#L#,I

III.1 D&agram Al&r

12

8/19/2019 jominy 2014-2015




III.2 Met)$e Penel&t&an

empersiapkan spe"imen dan alat. @alu memotong dan membubut baja sesuai

standar #S9 #*. Kemudian memanaskan baja pada A* 7 dan menahannya. @alu

melakukan pengujian jominy pada spe"imen. enguji kekerasan spe"imen

menggunakan Hardness 6o"kell 7. enganalisa data yang telah diperoleh dan

membahasnya. Kemudian menyimpulkan hasil analisa yang telah dilakukan.

III.2.1 Mater&al

aja #$S$ %&' dan aja #$S$ '%'& % buah

ambar 3.3 /imensi dan kuran S*esimen omin -est

III.2.2 Alat

%. 0enggaris % buah

*. >urna"e % buah

+. #lat 1ominy % buah'. Kertas #mplas se"ukupnya

. #lat Uji Hardness 6o"kell % buah

III.3 Pr)se$ur Per)%aan

%. 0reparasi spesimen sesuai dengan ukuran.

*. emanaskan ke dua spe"imen pada furna"e hingga temperatur B&&7.+. Setelah spesimen men"apai temperatur yang diperlukan,spesimen tersebut

diholding selama +& menit dalam tungku.

'. eletakkan spe"imen pada alat jominy, dan mendinginkan dengan "ara

disemprot dari ujung baahnya menggunakan air melaui nozzle pada alat

jominy hingga ke temperature kamar.. Spesimen dikikir dan dibersihkan untuk pengukuran kekerasan .

4. Kekerasan spesimen diukur pada jarak %3%45 hingga +*3%45

III. "kema Per)%aan

13

8/19/2019 jominy 2014-2015




Cambar +.* Dimensi Spesimen 1ominy

Cambar +.+ #lat Uji 1ominy

14

8/19/2019 jominy 2014-2015




BAB I

ANALI"A DATA DAN PEMBAHA"AN

I.1 Anal&sa Data

15

jominy 2014-2015

Documents

Transcript of jominy 2014-2015