KATA PENGANTAR
Penyusun dengan bahagia hati mendapatkan koreksi dan teguran dari pembaca untuk kelengkapan dan perbaikan atas laporan praktek ini.
Untuk itu penyusun memberikan maaf dan ucapan terima kasih . Dengan mengucapkan puji syukur kehadirat TUHAN yang MAHA ESA, yang telah memperlihatkan rahmat dan karunia-Nya. Sehingga penyusun sanggup menuntaskan laporan praktek ini. Penyusun mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam pembuatan laporan ini, sehingga menjadi lebih baik.
Dan biar makalah ini sanggup bermanfaat bagi para pembaca. Penyusun menyadari bahwa disana-sini dalam makalah ini masih banyak terdapat kekurangan dan kekeliruannya
Medan, 01 februari 2016
Penulis
Daftar isi
Kata Pengantar ............................................................................... 1
Daftar Isi............................................................................................................. 2
BAB I Pendahuluan....................................................................................................
1.1 Latar Belakang.................................................................................. 3
1.2 Rumusan Masalah.............................................................................. 4
1.3 Tujuan Penelitian............................................................................... 4
1.4 Manfaat Penelitian............................................................................. 4
1.5 Metode Penelitian............................................................................... 4
1.6 Sistematis Penulisan............................................................................ 4
BAB II Kajian Teori
2.1 Pengertian dan fungsi Pack Carburizing....................................... 5
2.2 Proses Pack Carburizing............................................................ 5
2.3 Jenis-jenis Pack Carburizing............................................................. 5.
BAB III Metode Penelitian
3.1 lokasi penelitian.............................................................................. 8
3.2 Alat dan Bahan.............................................................................. 8
3.4 Langkah-Langkah Penelitian........................................................... 8
BAB IV Pembahasan Hasil Penelitian ............................................................... 9
BAB V Kesimpulan dan Rekomendasi.............................................................. 13
5.1 Kesimpulan............................................................................ 13
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Salah satu cara untuk meningkatkan kekerasan permukaan material baja berkarbon
rendah ialah dengan cara karburasi. Karburasi ialah sebuah proses penambahan unsur
Karbon pada permukaan logam dengan cara difusi untuk meningkatkan sifat fisis dan
mekanisnya. Proses karburasi ini biasanya dilakukan pada baja karbon rendah yang
mempunyai sifat lunak dan keuletan tinggi. Ada tiga jenis medium yang sanggup dipakai
dalam proses karburasi ini. Medium padat atau pack carburazing, medium cair atau liquid
carburazing dan medium gas atau gas carburazing.
Pack carburazing ialah proses di mana karbon monoksida yang berasal dari senyawa
padat terurai pada permukaan logam menjadi karbon gres lahir dan karbon dioksida. Karbon
baru lahir diserap ke dalam logam, dan karbon dioksida segera bereaksi dengan materi karbon
hadir di kompleks karburasi solid untuk menghasilkan karbon monoksida segar. Media yang
biasa digunakan dalam pack carburazing ialah arang, lantaran arang memilik unsur karbon
yang besar. Arang digunakan sanggup berasal dari arang kemiri, arang kayu bakar, arang tempurung kelapa, dan arang batubara.
Di indonesia banyak tumbuh pohon kemiri dengan aneka macam macam manfaat yang sanggup kita gunakan, menyerupai untuk dijadikan minyak kemiri dan lain-lain.
1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana dampak proses pack carburizing dengan media arang kemiri terhadap materi uji dari materi material besi?
2. Berapa besar kekerasan permukaan material besi sebelum dan sehabis proses
pack carburizing dengan media arang kemiri?
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini , antara lain :
1. Untuk mengetahui bagaimana dampak proses pack carburizing dengan media
arang kemiri terhadap material besi .
2. Untuk mengetahui berapa besar kekerasan permukaan material besi sebelum dan
sesudah proses pack carburizing dengan media arang kemiri.
1.4Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini ialah :
1. Dapat melaksanakan uji kekerasan material dengan metode rockwell.
2. Dapat memilih besar kekerasan material.
3. Dapat melaksanakan proses pack carburizing pada material besi.
1.5 Metode Penelitian
Dalam penelitian ini dilakukan dengan besi dengan metode uji kekerasan
rockwell.
1.6 Sistematika Penulisan
BAB I Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
1.2 Rumusan Masalah
1.3 Tujuan Penelitian
1.4 Manfaat Penelitian
1.5 Metode Penelitian
1.6 Sistematis Penulisan
BAB II Kajian Teori
2.1 Pengertian dan fungsi Pack Carburizing
2.2 Proses Pack Carburizing
2.3 Jenis-jenis Pack Carburizing
BAB III Metode Penelitian
3.1 lokasi penelitian
3.2 Alat dan Bahan
3.4 Langkah-Langkah Penelitian
BAB IV Pembahasan Hasil Penelitian
BAB V Kesimpulan dan Rekomendasi
5.1 Kesimpulan
BAB II
Kajian Teori
2.1 Pengertian dan fungsi Pack Carburizing
Karburising ialah proses dimana benda akan dikeraskan pada kulitnya dengan cara penambahan karbon ke permukaan benda, karburising dilakukan dengan cara memanaskan benda kerja dalam lingkungan yang banyak mengandung karboin aktif, sehingga karbon berdifusi masuk ke permukaan baja (Wahid Suherman, 1998: 147).
2.2 Proses Pack Carburizing
Pada proses perlakuan panas, termasuk karburising selalu mengacu pada diagram fase yang berdasarkan pada karbon dari baja. Baja intinya ialah paduan besi dan karbon (Fe-C), besi dan karbon selain sanggup membentuk larutan padat juga sanggup membentuk senyawa karbid besi (sementit, Fe3C). kita ketahui bahwa carbon mempunyai sifat keras tapi getas, sedangkan besi mempunyai sifat ulet.
2.3 Jenis-jenis Pack Carburizing
Karburising Padat (Pack Carburizing)
Karburising padat ialah proses karburisasi atau penambahan karbon pada permukaan benda kerja dengan memakai karbon yang didapat dari bubuk arang. Bahan karburisasi ini biasanya ialah arang tempurung kelapa, arang kokas, arang kayu, arang kulit atau arang tulang.
Benda kerja yang akan dikarburising dimasukkan ke dalam kotak karburisasi yang sebelumnya sudah diisi media karburisasi. Selanjutnya benda kerja ditimbuni dengan materi karburisasi dan benda kerja lain diletakkan diatasnya demikian selanjutnya (Wahid Suherman, 1998: 150).
Kandungan karbon dari setiap jenis arang ialah berbeda-beda. Semakin tinggi kandungan karbon dalam arang, maka penetrasi karbon ke permukaan baja akan semakin baik pula.
Bahan karbonat ditambahkan pada arang untuk mempercepat proses karburisasi. Bahan tersebut ialah barium karbonat (BaCO3) dan soda bubuk (NaCO3) yang ditambahkan gotong royong dalam 10 – 40 % dari berat arang (Y. Lakhtin, 1975: 255).
Sebenarnya tanpa energiserpun sanggup terjadi karburisasi, lantaran temperature yang tinggi ini mula-mula karbon teroksidir oleh oksigen dari udara yang terperangkap dalam kotak menjadi CO2 (Wahid Suherman, 1998: 149).
Reaksi yang terjadi adalah
CO2 + C (arang) -------------> 2CO
Dengan temperatur yang semakin tinggi kesetimbangan rekasi maikn cenderung ke kanan makin banyak CO.
2CO -------------> CO2 + C (larut ke dalam baja)
dimana C yang terbentuk ini merupakan atom karbon (carbon nascent) yang aktif berdifusi masuk ke dalam fase austenit dari baja ketika baja dipanaskan. Besarnya kadar karbon yang terlarut dalam baja pada ketika baja dalam larutan pada gamma fase austenit selama karburisasi ialah maksimal 2 %.
Kotak karburisasi yang dipanaskan harus dalam keadaan tertutup rapat, hal ini bertujuan untuk mencegah terjadinya reaksi antara media karburisasi dengan udara luar. Cara yang biasanya ditempuh unutk menghindari hal tadi ialah dengan memperlihatkan lapisan tanah liat (clay) antara tutup dengan kotak karburisasi.
Menurut Wahid Suherman (1998: 150) bahwa “kotak karburisasi dipanaskan dalam dapur hingga temperatur 825 – 925 o C dengan segera permukaan benda kerja akan menyerap karbon sehingga dipermukaan akan terbentuk lapisan berkadar karbon tinggi hingga 1,2 %”. Dan berdasarkan B.H Amstead (1979: 152) bahwa “proses karburisasi padat banyak diterapkan untuk memperoleh lapisan yang tebal antara 0,75 – 4 mm”.
Karburising Cair (Liquid Carburizing)
Karburising proses cair ialah proses pengerasan baja dengan cara mencelupkan baja yang telah ditempatkan pada keranjang kawat ke dalam adonan garam cianida, kalsium cianida (KCN), atau natrium cianida (NaCN). Dengan pemanasan akan terjadi reaksi-reaksi:
2NaCN + O2 -------------> 2 NaCNO
4NaCNO -------------> 2NaCN + Na2CO3 + CO + 2N
3Fe + 2CO -------------> Fe3C + CO2
pada proses karburisasi ini selain terserapnya karbon, nitrogen juga ikut terserap. Bahwa karburisasi cair hamper sama dengan cyaniding, yang menyerap nitrogen dan karbon. Bedanya terletak pada tingkat perbandingan banyaknya karbon dan nitrogen yang terserap. Pada karburisasi cair peresapan karbon lebih dominan. Banyaknya karbon dan nitrogen yang terserap ini tergantung pada kadar cianida dalam salt bath dan temperatur kerjanya. Salt bath untuk karburisasi cair biasanya mengandung 40 – 50 % garam cianida. Temperatur yang digunakan ialah 900 o C selama 5 menit, kedalaman penetrasi karbon yang dicapai antara 0,1 – 0.25 mm dari permukaan baja.
Kadar karbon yang dikarburisasi akan naik dengan semakin tingginya temperatur dan makin lamanya waktu karburisasi. Bila kadar karbon dipermukaan terlalu tinggi maka kekerasan tidak begitu tinggi, lantaran itu baja yang akan di quenching pribadi setelah pemanasan untuk karburisasi hendaknya digunakan temperatur yang tidak begitu tinggi.
Selama pemakaian konsentrasi cianida dalam salt bath sanggup berubah sehingga tentu saja sifat salt bath sanggup berubah, lantaran itu kondisi salt bath harus secara rutin diperiksa. Apabila terdapat perubahan yang berarti, harus dilakukan penambahan garam gres unutk menjaga konsentrasi tetap sebagaimana semula.
Semua cianida ialah senyawa yang sangat beracun, lantaran itu pemakaiannya harus sangat hati-hati. Demikian pula pada ketika membuang sisa-sisa cairan yang akan terkena garam cianida tersebut harus benar-benar mengikuti petunjuk dari pihak berwenang.
Karburising Gas (Gas Carburizing)
Proses pengerasan ini dilakukan dengan cara memanaskan baja dalam dapur dengan atmosfer yang banyak mengandung gas CO dan gas hidro karbon yang gampang berdifusi pada temperatur karburisasi 900 o – 950 o C selama 3 jam.
Gas-gas pada temperatur karburisasi itu akan bereaksi menghasilkan karbon aktif yang nantinya berdifusi ke dalam permukaan baja.
Pada proses ini lapisan hypereutectoid yang menghalangi pemasukan karbon sanggup dihilangkan dengan memperlihatkan diffusion period, yaitu dengan menghentikan pengaliran gas tetapi tetap mempertahankan temperatur pemanasan. Dengan demikian karbon akan berdifusi lebih ke dalam dan kadar karbon pada permukaan akan semakin naik.
Karburising dalam media gas lebih menguntungkan dibanding dengan karburising jenis lain lantaran permukaan benda kerja tetap bersih, hasil lebih banyak dan kandungan karbon pada lapisan permukaan dalam dikontrol lebih teliti. Menurut B.H Amstead (1979: 153) menyampaikan bahwa “proses karburisasi media gas digunakan untuk memperoleh lapisan tipis antara 0,1 – 0,75 mm”.
BAB III
Metode Penelitian
3.1 lokasi penelitian
Lokasi penelitian/praktek yang kami lakukan yaitu berada di workshop FT.UNIMED.
3.2 Alat dan Bahan
1. material besi beton berdiameter 1,5 cm dan tinggi 1,6 cm
2. arang kemiri
3. alat untuk menghaluskan arang
4. saringan untuk menyaring arang kelapa yang halus
5. mesin gerinda
6. hardness tester
7. mesin rotary gerindera
8. mikroskop micro
3.4 Langkah-Langkah Penelitian
Langkah-langkah yangdilakukan yaitu:
1. Menyediakan arang dan besi sebagai materi untuk penelitian
2. Menghaluskan arang kemiri yang akan digunakan
3. Memotong besi dengan ukuran diameter 1,5 cm dan tinggi 1,6 cm
4. Menghaluskan hingga mengkilat kan besi dengan memakai mesin rotary gerindera.
5. Setelah itu melaksanakan pengujian kekerasan pertama sebelum besi di karburising dengan memakai hardness testes dan mencatat data hasil pengujian kekerasan tersebut
6. Setelah itu besi di beri arang kemiri kemudian dibakar/di masak dengan 9000 derajat celcius, kemudian besi di press.
7. Setelah itu besi tadi di kilatkan kembali memakai mesin rotary gerindera.
8. Kemudian melakukan kembali pengujian kekerasan yang ke 2 setelah besi tadi di karburising dan mencatat hasil data nya.
9. Setelah itu besi tadi di beri zat kimia
10. Yang terakhir besi tadi di foto permukaan nya untuk melihat hasil dari penelitian tersebut.
BAB IV
Hasil Penelitian dan pembahasan
dari hasil penelitan yang telah dilakukan memakai hardness tester, saya mendapatkan data sebagai berikut:
tabel pengujian 1
No | D1 | D2 | HV |
Titik 1 | 87,51 | 87,11 | 243,3 |
Titik 2 | 96,63 | 95,64 | 200,7 |
Titik 3 | 100,60 | 102,07 | 180,6 |
Titik 4 | 97,56 | 95,59 | 198,8 |
Titik 5 | 93,21 | 89,28 | 222,7 |
tabel pengujian 2
No | D1 | D2 | HV |
Titik 1 | 110,17 | 103,81 | 162,0 |
Titik 2 | 111,80 | 108,03 | 153,5 |
Titik 3 | 110,57 | 111,12 | 150,9 |
Titik 4 | 109,59 | 109,60 | 154,4 |
Titik 5 | 111,67 | 112,80 | 147,2 |
Setelah melaksanakan pengujian kekerasan sebelum dan sehabis besi tersebut di karburising, saya memdapatkan data yang menunjujkan bahwa sebelum dilakukan proses karburising diperoleh data menyerupai tabel pengujian 1. Dan setelah besi tersebut di karburising saya mendapatkan data hasil pengujian tersebut, menyerupai gambar pengujian yang ke 2, memperlihatkan bahwa tingkat kekerasan nya semakin menurun.
Pembahasan: mencari nilai HV pada fata tebel pengujian 1 memakai rumus:
1) 
HV = 0,1891 x F
HV = 0,1891 x F = 0,1891 9,81 (87,51 x 0,001) (87,11 x 0,001)
= 7,6229961 x
HV = 0,1891 x 9,81 x 7,6229961
HV = 243,35
2) HV = = 0,1891 x F
HV = = 0,1891 x F = 0,1891 9,81 (96,63 x 0,001) (95,64 x 0,001)
= 9,2417 x
HV = 0,1891 x 9,81 x 9,2417
HV = 2007,7
3) HV = = 0,1891 x F
HV = = 0,1891 x F = 0,1891 9,81 (100,60 x 0,001) (102,07 x 0,001)
= 1,02682 x
HV = 0,1891 x 9,81 x 1,02682
HV = 180,66
4) HV = = 0,1891 x F
HV = = 0,1891 x F = 0,1891 9,81 (97,56 x 0,001) (95,59 x 0,001)
= 9,3258 x
HV = 0,1891 x 9,81 x 9,3258
HV = 198,91
5) HV = = 0,1891 x F
HV = = 0,1891 x F = 0,1891 9,81 (93,21 x 0,001) (89,28 x 0,001)
= 8,3218 x
HV = 0,1891 x 9,81 x 8,3218
HV = 222,91
Pembahasan: mencari nilai HV pada fata tebel pengujian 2 memakai rumus:
1.) HV = 0,1891 x F
HV = 0,1891 x F = 0,1891 9,81 (110,17 x 0,001) (103,81 x 0,001)
= 1,14367 x
HV = 0,1891 x 9,81 x 11,4367
HV = 160,20
2.) HV = 0,1891 x F
HV = 0,1891 x F = 0,1891 9,81 (111,80 x 0,001) (108,03 x 0,001)
= 1,20778 x
HV = 0,1891 x 9,81 x 1,20778
HV = 153,59
3.) HV = 0,1891 x F
HV = 0,1891 x F = 0,1891 9,81 (110,57 x 0,001) (111,12 x 0,001)
= 1,22865 x
HV = 0,1891 x 9,81 x 1,22865
HV = 150,98
4.) HV = 0,1891 x F
HV = 0,1891 x F = 0,1891 9,81 (109,59 x 0,001) (109,60 x 0,001)
= 1,20111 x
HV = 0,1891 x 9,81 x 1,20111
HV = 154,4
5.) HV = 0,1891 x F
HV = 0,1891 x F = 0,1891 9,81 (111,67 x 0,001) (112,80 x 0,001)
= 1,25964 x
HV = 0,1891 x 9,81 x 1,25964
HV = 147,2
BAB V
Kesimpulan
5.1 Kesimpulan
Setelah melaksanakan penelitian dan mendapatka data hasil penelitian sanggup disimpulkan bahwa setelah material besi di karburisng maka tinggkat kekerasan nya semakin menurun, itu sanggup dilihat dari data yan saya peroleh di atas.
Akan tetapi dalam proses penelitian saya tentu ada kesalahan atau ketidak akuratan saya dalam melaksanakan pengujian kekerasan dengan mengkarburising material besi tersebut yang disebabkan oleh faktor-faktor tertentu.
Sumber http://webmakalahku.blogspot.com