Meningkatkan Kekuatan Fatique Baja Aisi 1020 Melalui Proses Pack Carburizing Menggunakan Arang Tempurung Kelapa

Abstract

Tujuan penelitian untuk mengetahui pengaruh perlakuan panas (heat treatment) berupa pack carburizing terhadap kekerasan mikro permukaan (micro hardeness of surface), distribusi kekerasan permukaan, perubahan struktur mikro dan struktur patahan spesimen sebelum dan sesudah pengerasan, serta efek pack carburizing terhadap kekuatan fatique dalam hal ini untuk mengetahui patah lelah (fatiqe failure). Spesimen terbuat dari baja karbon AISI 1020, dibentuk sesuai standar ASTM E-466, disamping perlakuan pack carburizing sebagian spesimen mendapat perlakuan panas berupa temper (tempering). Komposisi kimia spesimen dasar (rew material), dimensi spesimen, waktu penahan (holding time) saat carburaizing selama 3 jam, suhu kuens (quenching temperature) 840°C suhu temper (tempering temperature) 200°C, komposisi barium karbonat 10%. Variabel berubah: kekerasan mikro, fatigue failure spesimen, pembebanan (loading) W (5, 10, 15, dan 20) kgf, suhu carburizing, T (850,900, dan 950)oC. Hasil uji kekerasan spesimen tanpa tempering menunjukkan kekerasan mikro permukaan spesimen naik seiring naiknya suhu carburizing. Kekerasan mikro tertinggi pada spesimen perlakuan panas (carburizing) 950oC, nilai kekerasannya 809,03 HV. Sedangkan hasil uji kekerasan mikro permukaan spesimen yang diperlakuan panas carburizing 950 oC ditemper, kekerasan 705,45 HV, bila kedua hasil (tanpa dan yang di temper) dibandingkan, maka terlihat kekerasan mikro permukaan semua spesimen yang ditemper menurun. Apa bila dipersentase penurunannya 4,68%. Hasil uji fatigue, kekuatan meningkat setelah spesimen baja karbon AISI 1020 mengalami pengerasan permukaan melalui proses carburizing dilanjutkan proses quench. Harga fatigue failure tertinggi terjadi pada spesimen carburizing 950oC, yaitu 6.884.700 siklus. Akan tetapi pada spesimen yang mendapat perlakuan temper kekuatan fatique menurun. Penurunan harga fatique failure tertinggi terjadi pada carburizing 950°C, yaitu 6.870.200 siklus. Apabila hasil (tanpa dan yang di temper) dibandingkan terdapat persentase perurunan sebesar 14,50%. Untuk distribusi kekrasan hasil uji spesimen yang diperlaku panaskan, bahwa semakin ke dalam (ke sumbu pusat penampang spesimen) kekerasannya semakin menurun, demikian sebaliknya.