Perbedaan Nilai Kekerasan Pada Proses Double Hardening Dengan Media Pendingin Air Dan Oli Sae 20 Pada Baja Karbon Rendah

BAB I

PENDAHULUAN

1.1              Latar Belakang

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang semakin pesat sangat berpengaruh terhadap perindustrian didalam negeri, salah satunya adalah industry yang menghasilkan atau memproduksi elemen-elemen mesin yang sebagian besar menggunakan logam sebagai bahan bakunya. Setiap logam mempunyai karakteristik yang berbeda-beda, seperti sifat-sifat fisis, sifat mekanis dan sifat kimia, maka diperlukan suatu penanganan khusus agar setiap elemen-elemen logam tersebut dapat digunakan sesuai yang diinginkan.

Pada umumnya untuk memperoleh kekerasan baja dapat dilakukan dengan proses perlakuan panas (heat treatment) dan proses kimia (chemical heat treatment). Salah satu metode proses kimia yang dapat diterapkan untuk meningkatkan kekerasan bahan adalah melalui proses carburizing. Proses carburizing merupakan proses penambahan unsur karbon (C) ke dalam logam khususnya pada bagian permukaan bahan dimana unsur karbon ini didapat dari bahan-bahan yang mengandung karbon sehingga kekerasan logam dapat meningkat, akan tetapi proses carburizing kurang menghasilkan kekerasan yang baik pada logam (Palallo, 1995:57). Kekurangan pada proses carburizing pada logam dapat diperbaiki dengan proses perlakuan panas yaitu dengan cara pengerasan lanjut (double hardening).

Pemanasan pertama dilakukan dengan tujuan untuk memperbaiki bagian dalam benda kerja akibat pemanasan yang berlebihan pada waktu proses carburizing kemudian didinginkan dengan cepat, pemanasan kedua dilakukan untuk memperbaiki kekerasan yang tinggi pada bagian kulit kemudian didinginkan dengan cepat pada media pendingin. Proses ini harus diakhiri dengan pemudaan (tempering) bahan yang telah dikeraskan kemudian dipanaskan kembali dan dibiarkan dingin secara alami yaitu diudara luar yang bertujuan agar benda kerja tidak terlalu getas. Penelitian ini menggunakan air dan oli SAE 20 sebagai media pendinginnya, dipilihnya air dan oli SAE 20 dikarenakan kedua media pendingin tersebut mempunyai sifat-sifat dan laju pendinginan yang berbeda, sehingga dimungkinkan akan terlihat perbedaan nilai kekerasan pada spesimen uji.

Berdasarkan pertimbangan-pertimbangan tersebut di atas maka perlu diadakan penelitian (eksperimen) untuk mengetahui gambaran yang jelas tentang “Perbedaan Nilai Kekerasan Pada Proses Double Hardening Dengan Media Pendingin Air Dan Oli Sae 20 Pada Baja Karbon Rendah”.

1.2              Permasalahan

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan di atas, permasalahan yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah:

1.      Adakah perbedaan nilai kekerasan baja karbon rendah yang telah mengalami proses carburizing, proses double hardening (dengan media pendingin air dan oli SAE 20) ?

2.      Adakah perbedaan struktur mikro baja karbon rendah yang telah mengalami proses carburizing, proses double hardening (dengan media pendingin air dan oli SAE 20) ?

1.3              Penegasan Istilah

Untuk menghindari terjadinya salah penafsiran terhadap judul skripsi ini, maka penulis perlu memberikan penjelasan tentang arti istilah-istilah dalam skripsi ini. Istilah-istilah yang dianggap perlu untuk dijelaskan adalah sebagai berikut:

1.      Perbedaan

Menurut kamus besar Bahasa Indonesia perbedaan adalah pengkajian sesuatu dengan cara membandingkan dua buah atau lebih (Poerwardarminta, 1986). Pada penelitian ini perbedaan diartikan membandingkan nilai kekerasan baja karbon rendah yang telah mengalami proses carburizing, proses double hardening (dengan media pendingin air dan oli SAE 20).

2.      Carburizing

Carburizing (pengarbonan) adalah suatu proses pengerasan permukaan dengan menambahkan unsur karbon (C) ke dalam benda kerja dengan jalan memanaskan benda kerja didalam bahan yang mengandung unsur karbon, akibat pemanasan dari unsur bahan yang mengandung karbon sehingga terjadi gas-gas dan gas-gas itu tersebut dapat melepaskan unsur karbon yang dapat masuk ke dalam benda kerja.

3.      Double hardening (pengerasan ganda)

Double hardening (pengerasan ganda) adalah proses pengerasan dari bahan yang telah mengalami proses carburizing, yang berfungsi untuk memperbaiki struktur bagian kulit agar mendekati atau sama dengan struktur pada bagian inti benda kerja.

4.      Tempering

Tempering (memudakan) adalah suatu proses yang dilaksanakan terhadap baja yang telah mengalami proses pengerasan yang bertujuan untuk menghilangkan tegangan dalam yang terjadi pada saat proses pengerasan dan membuat baja keras tetapi tidak rapuh (ulet).

5.      Media pendinginan

Menurut kamus Bahasa Indonesia pendingin adalah alat untuk mendinginkan (Moeliono, 1983), pada penelitian ini diartikan sebagai media yang digunakan untuk menurunkan temperatur baja karbon rendah pada proses double hardening.

6.      Air

Air adalah suatu jenis zat yang dalam kondisi tertentu bisa berbentuk padat, cair dan gas, dengan rumus kimia H2O (Ilmu Pengetahuan Populer, 1997). Pendingin air yang dimaksud adalah air yang diam dan bukan air yang mengalir.

7.      Oli SAE 20

Oli SAE 20 dapat diartikan sebagai sistem penomeran viskositas untuk menentukan kekentalan dari minyak pelumas. Angka ini berdasarkan pada angka yang telah ditentukan oleh Society Automotive Engineers (organisasi insinyur) di Amerika Serikat.

8.      Nilai kekerasan

Nilai adalah harga dan kekerasan adalah daya tahan suatu bahan terhadap penetrasi bahan lain yang lebih keras (Palallo, 1992). Jadi nilai kekerasan dalam penelitian ini adalah harga dari daya tahan suatu bahan terhadap penetrasi bahan lain yang lebih keras.

9.      Baja karbon rendah

Baja karbon rendah merupakan baja dengan kadar karbon kurang dari 0.30% (Amanto, 1999). Baja dengan kandungan karbon di bawah 0,3 tidak dapat disepuh keras, dan agar dapat disepuh keras dapat diberi tambahan karbon dengan cara karbonasi.

1.4              Tujuan Penelitian

Tujuan yang hendak dicapai dalam penelitian ini yaitu:

1.      Untuk mengetahui perbedaan nilai kekerasan baja karbon rendah yang telah mengalami proses carburizing, proses double hardening (dengan media pendingin air dan oli SAE 20).

2.      Untuk mengetahui perbedaan struktur mikro baja karbon rendah yang telah mengalami proses carburizing, proses double hardening (dengan media pendingin air dan oli SAE 20.

1.5              Manfaat Penelitian

1.      Memberikan sumbangan pemikiran dan dasar pertimbangan pada dunia industri mengenai peningkatkan kualitas pengerasan baja untuk komponenkomponen otomotif seperti pada pembuatan roda gigi, mur baut, dan stang piston.

2.      Memberikan wawasan bagi perancangan elemen mesin dan pengembangan ilmu bahan dan konstruksi.

Skripsi ini terdiri dari BAB I sampai dengan BAB V Full