Rangkuman kedua Jurnal
Teknik Meningkatkan Kekerasan Besi Cor Kelabu
A. Latar Belakang
Besi cor kelabu merupakan material teknik
yang banyak digunakan pada saat ini. Dalam pemakaiannya material ini seringkali
menerima beban yang berfluktuasi. Meskipun demikian sebagaimana dinyatakan oleh
DeLaO et.al (2003) perilaku besi cor kelabu terhadap beban dinamis tidak banyak
diteliti. Informasi yang terbatas tersebut menyebabkan -sebagaimana dikutip
dari ASM Handbook (1990)- besi cor kelabu lazimnya tidak dikenakan beban
dinamis, atau apabila ada maka besarnya beban yang bekerja tidak boleh lebih
dari 25% kekuatan tariknya.
Keberadaan grafit pada
besi cor kelabu menyebabkan material ini tidak memiliki daerah elastis yang
linier. Grafit juga menyebabkan terdapatnya bagian yang mengalami plastis
meskipun besi cor. tersebut dibebani oleh gaya yang rendah. Hal ini disebabkan
karena pada ujungujung grafit terjadi tegangan yang sangat besar sebagai akibat
adanya konsentrasi tegangan.
Produk yang dibuat
dengan teknik pengecoran dan dengan bahan besi tuang kelabu diantaranya Brake Drum,
Blok Silinder, Piston, Karburator, Pipa/sambungan pipa, Roda gigi, Kopling,
Katup/Valve, Rumah mesin(Housing) dll.
Kriteria yang perlu dipenuhi
oleh bahan sehinggga dapat menghasilkan produk yang berkualitas baik dan adalh
mempunyai life time yang cukup. Salah satu faktor yang dapat mengurangi
lifetime suatu bahan adalah adanya interaksi dengan lingkungannya, yang
diantaranya dapat menyebabkan korosi. Proses ini ditandai dengan hilangnya
sebagian logam akibat bereaksi dengan lingkungannya.
Dalam pemakaiannya,
tidak jarang besi tuang kelabu terlebih dahulu mengalami proses perlakuan panas
berupa annealing, normalizing, hardening, dan tempering dengan
tujuan untuk meningkatkan sifat ketahanan mekanik. Akan tetapi pengaruh
akibat perlakuan tersebut terhadap laju korosi kurang mendapat perhatian.
A. B. Metodelogi
Penelitian
Metodelogi penelitian
yang digunakan menggunakan metode studi pustaka yang didapatkan dari kedua
jurnal sehingga dapat diketahui hasil atau performa yang baik dan valid
berdasarkan kedua jurnal tersebut.
B. C. Hasil
Dari
kedua jurnal yang memiliki tema yang sama namun metode pengerasan dan perlakuan
untuk menguatkan sifat mekanik dari besi cor kelabu berbeda yaitu dengan metode
teknik Heat Treatment dan teknik Pencampuran bahan Kromium dan Tembaga.
Jurnal
1
Pada jurnal pertama
membahas tentang meningkatkan kekerasan besi cor kelabu dengan cara Heat
Treatment yang memiliki resiko korosi setelah perlakuan panas tersebut.
Metode yang digunakan
untuk meningkatkan Kekerasan Besi Cor Kelabu :
Perlakuan Panas pada Besi Tuang Kelabu
Perlakuan
panas (dalam hal ini hardening dan tempering) pada besi tuang
kelabu digunakan untuk memperbaiki sifat – sifat mekanisnya dan juga menghasilkan struktur akhir seperti yang dikehendaki,
utamanya dalah kekuatan dan ketahanan ausnya
Setelah dihardening dan ditempering ketahanan aus besi tuang kelabu akan
meningkat sampai mendekati lima kalinya. Furnace
atau salt – bath hardening dapat
berbagai macam besi tuang kelabu pada flame atau induction hardening. Pada flame atau induction hardening,kosenterasi
kabon yang cukup besar dibutuhkan karena pada hardening tipe ini
hanya memberikan waktu pendek bagi bagi karbon untuk terlarut dalam austenite.
Sedangkan pada Furnace atau salt – bath hardening, waktu yang
bisa diberikan untuk memberikan kesempatan karbon terlarut dalam austenite bisa
diatur sesuai kebutuhan.
Austenisasi
Pada
proses perlakuan panas hardening untuk besi tuang kelabu, besi tuang
kelabu dipanaskan sampai temperature yang cukup tinggi untuk mendapatkan
struktur austenite, kemudian ditahan beberapa saat sampai karbon
terlarut sesuai dengan yang diinginkan kemudian didinginkan dengan kecepatan
tertentu.
Temperatur pemanasan untuk mencapai
suhu tranformasi austenite (A) adalah sangat dipengaruhi oleh presentase
dari silicon dan mangan yang dirumuskan sebagai berikut :
1346 + 50.4 (%Si) – (% Mn)
dimana hasilnya adalah dalam satuan
fahrenheit. Jadi penggunaan temperatur pemanasan harus lebih dari jumlah hasil
perkalian tersebut diatas untu mendapatkan struktur austenite
Sedanghkan proses penahanan
penentuan waktu yang digunaklan adalah berdasarkan ketebalan minimal (H)
dari material dengan rumusan sebagai berikut untuk baja karbon yaitu :
Zmenit = 0.7 – 0.8 H mm
dimana Z adalah waktu yang
diperlukan dalam satuan menit (Zakharov,. B,. heatreatment of Metal.
halaman 86)
Quenching
Pada proses pencelupan oli lebih umum digunakan sebagai
media quenching dari pada air. Umumnya quenching dengan air
memuaskan bila dugunakan
untuk mencelupkan besi tuang kelabu
langsung dari dapur setelah pemanasan. Hal ini menyebabkan laju pendinginan
yang terlalu besar dan dikhawatirkan menyebabkan crack atau retak pada
besi tuang kelabu. Bila air harus digunakan sebaiknya gunakan lapisan oli tipis
pada permukaan atas dari media quenching untuk menghindari thermal shock.
Quenching dengan menggunakan udara adalah terkadang juga dapat
dipakai, tetapi besi tuang kelabu tanpa paduan atau besi tuang kelabu paduan
rendah seringnya tidak dapat di quenching menggunakan udara, karena
kecepatan pendinginan tidak cukup tinggi untuk membentuk struktur martensite
Akibatnya akan menghasilkan presentase martensite yang kecil atau
tipis.
Tempering
Besi tuang kelabu setelah hardening menjadi keras
tapi rapuh, proses tempering setelah quenching akan meningkatkan
kekuatan dan ketangguhan tetapi sisi lain menurunkan kekerasan. Untuk
meningkatkan ketangguhan dan menurunkan tegangan sisa, besi tuang kelabu yang
telah di quenching sebaiknya dipanaskan kembali dengan suhu antara 300
sampai 1200 ºF
Pada
suhu diberikan proses perlakuan panas terjadi 3 macam perubahan mikrostruktur
pada besi tuang kelabu, yaitu :
1. Perubahan metal matrix dari besi
tuang itu sendiri
2. Berkurangnya fraksi volume dari
karbida karena proses destabilisasi dari grafit
3. Perubahan bentuk, ukuran dan
distribusi dari grafit yang ada.
Korosi
pada besi tuang kelabu
Pada
mikrostruktur besi tuang kelabu terlihat adanya grafit Grafit yang ada pada
besi tuang kelabu berfungsi sebagai katoda dan matrix disekitarnya menjadi
anoda, maka terbentuklah sel galvanik. Istilah yang paling mewakili keadaan ini
adalah graphitic corrosion atau korosi karena adanya grafit.
Graphitic corrosion
tidak berlangsung pada nodular ataupun malleable cast iron karena jaringan
tidak hadir berbentuk flake seperti adanya besi tuang kelabu. Demikian juga
untuk besi tuang putih karena secara esensi besi ini tidak memiliki karbon
bebas akibatnya tidak ada alasan untuk terjadinya graphitic corrosion.
Pada besi
tuang kelabu graphitic corrosion sangat merugikan karena menyebabkan besi
menjadi terkikis meninggalkan massa yang berpori terdiri dari grafit dan debu.
Seringkali tampak tidak ada perubahan dimensi pada besi tuang kelabu tetapi
telah kehilangan kekuatan dan sifat-sifat mekaniknya.
Graphitic
corrosion adalah proses yang lambat tetapi jika besi tuang kelabu berada pada
lingkungan yang menimbulkan percepatan korosi biasanya seluruh permukaan terangkat
dan begitu selanjutnya. Akibatnya pengurangan permukaan seragam pada semua
tempat. (Fontana, Mars. G., Corrosion Engineering, 1987, halaman 89) Jadi dasar
perhitungan laju korosi hanya menggunakan selisih antara berat awal dengan
berat akhir tanpa perlu pembersihan, dikarenakan hasil korosi terangkat
seluruhnya.
Variabel
Penelitian
Variabel
penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
1. Variabel bebas, yaitu:
Temperatur pemanasan pada Tempering
: 300ºC,400ºC,500ºC,600ºC dan 700ºC, Holding time pada tempering :
30 dan 60 menit
2. Variabel terikat, yaitu : Laju
korosi yang terjadi Mikrostruktur yang terbentuk
Analisa
Laju Korosi
Pengujian
laju korosi didapatkan dengan menggunakan selisih antara massa awal dan akhir
spesimen uji didapatkan data laju korosi dari tiap spesimen (dengan satuan mils
per years atau mpy) sebagai contoh untuk besi tuang kelabu dengan temperature
pemanasan 400ºC dan holding sebesar 30 menit pengulangan pertama
didapatkan selisih sebesar 1190 mg.
Jurnal
2
Jurnal Kedua yaitu
membahas tentang teknik meningkatkan kekerasan Besi Cor Kelabu dengan cara
mencampur bahan Kromium dan Tembaga.
Hasil dan Pembahasan
Dari komposisi kimia tersebut
dapat dihitung angka ekivalen karbon (CE) untuk masing masing campuran
berturut-turut adalah 4,28%, 4,42%, 4,49%, 4,60% dan 4,69%.
Dari hasil-hasil
pengujian yang diperoleh dapat ditarik suatu kesimpulan bahwa
besi cor kelabu yang dipadu dengan kromium dan tembaga memiliki kekuatan
tarik dan lelah yang lebih tinggi.
D. Kesimpulan Kedua Jurnal
Dari
kedua jurnal dapat disimpulkan bahwa ada 2 metode yang dilakukan untuk
meningkatkan kekuatan kekerasan dari Besi Cor Kelabu dengan cara Heat Treatment
dan Pencampuran Tembaga dan Kromium juga dapat menambah kekerasan dari Besi
Cor.
Untuk
perlakukan Besi Cor apabila ingin ditingkatkan kekuatan kekerasannya tergantung
kebutuhan jika ingin keseluruhan dapat menggunakan pencampuran bahan Kromium
dan Tembaga namun memiliki kekurangan dalam hal proses selanjutnya yaitu proses
pemesinan untuk membentuk benda sesuai keinginan, Dan apabila menggunakan
teknik Heat Treatmet memiliki keuntungan dapat dikeraskan hanya bagian-bagian
dari Besi Cor tersebut namun memiliki resiko Korosi setelah proses tersebut
bila tidak ahli dalam menangani hal tersebut.
Pustaka
1. Zamri,
Aidil. 2006. “Pengaruh Temperatur
Pemanasan Pada Proses Tempering Terhadap Laju Korosi Besi Tuang Kelabu” Padang
“ Jurnal Teknik Mesin, Vol. 3 No. 1.
2.
Suprihanto,
Agus dkk. 2007. “Peningkatan Kekuatan
Lelah Besi Cor Kelabu Dengan Penambahan Kromium Dan Tembaga” Bandung :
Jurnal Teknik Gelagar, Vol. 18
