i

PENGARUH VARIASI HOLDING TIME PADA

HEAT TREATMENT TEMPERING TERHADAP KEKERASAN DAN

KEKUATAN TARIK BAJA AISI 1045

Skripsi

Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik

Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik

Disusun Oleh :

RIYAN HIDAYAT

201410120311216

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2019

ii

iii

iv

v

vi

KATA PENGANTAR

Bismillahirrahmanirrahim. Alhamdulillahirabbil’alamin, puji syukur penulis panjatkan

kehadiran Allah SWT atas rahmat dan hidayah-Nya, penulisan tugas akhir ini dapat siselesaikan

dengan baik. Shalawat serta salan selalu tercurahkan kepada Rasulullah SAW, Keluarga, para

sahabat dan pengikut beliau hingga akhir zaman.

Penelitian dalam tugas akhir ini berjudul “Pengaruh Variasi Holding Time pada Heat

Treatment Tempering terhadap Kekerasan dan Kekuatan Tarik Baja AISI 1045”. Tugas akhir ini

diajukan untuk memenuhi persyaratan pendidikan Sarjana Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Malang.

Pada kesempatan ini, penulis menyampaikan terimakasih yang sebesar- besarnya Kepada:

1. Untuk orang tua saya, Pardam dan Susilah atas doa, nasihat dan semangatnya selama 5 tahun

ini dibelakang layar anaknya yang sedang berjuang menempuh gelar sarjana ini.

2. Untuk adik tercinta Marcelino Dwi Subekti atas semangat dan dukungannya selama kuliah

di Malang.

3. Dini Kurniawati, ST, MT selaku Pembimbing Pertama, atas bimbingannya, kesabarannya

dan semangatnya dalam penyusunan tugas akhir ini sehingga penulis dapat menyelesaikan

penelitian ini dengan baik.

4. Ir. Mulyono, MT selaku Pembimbing Kedua, atas bimbingannya, kesabarannya dan

waktunya dalam penyusunan tugas akhir ini sehingga penulis dapat menyelesaikan

penelitian ini dengan baik.

5. Murjito, ST, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang

atas bimbingannya selama di FT UMM khususnya jurusan Teknik Mesin.

6. Saudara – saudara beda orang tua saya dari PSHT se- Malang Raya khususnya UKM PSHT

UMM yang selama ini menjadi saudara saya seperantauan di kota Malang ini.

7. Rekan – rekan Jurusan Teknik Mesin angkatan 2014 khususnya kelas E yang menjadi

sahabat, saudara seperjuangan selama menempuh perkuliahan ini.

8. Rekan sebimbingan yang telah banyak membantu informasi dan tenaganya atas penyusunan

tugas akhir ini.

9. Staff Tata Usaha Teknik Mesin, Ibu Mila Malna yang banyak membantu urusan administrasi

selama ini.

vii

10. Staff Laboratorim Teknik Mesin, Mas Hadi, Pak Kholid, Pak Hermanto yang telah banyak

membantu selama penelitian di Laboratorium Teknik Mesin UMM.

11. Semua Pihak yang turut membantu dalam menyelesaikan karya tulis ini juga mendoakan

demi suksesnya karya tulis ini yang tidak bisa penulis sebutkan satu-persatu.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tidak ada sesuatu yang sempurna di dunia ini

sehingga penulis sangat mengharapkan masukan dari berbagai pihak. Semoga tugas akhir ini

sebagai suatu karya tulis ilmiah dapat bermanfaat bagi semua pihak.

Malang, 30 Oktober 2019

Penulis

viii

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL...........................................................................................................................i

POSTER......................................................................................................................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN .........................................................................................................iii

LEMBAR ASISTENSI .................................................................................................................iv

LEMBARASISTENSI...................................................................................................................v

SURAT PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN …………………………........................vi

ABSTRAK ...................................................................................................................................vii

ABSTRACT.................................................................................................................................viii

KATA PENGANTAR .................................................................................................................. ix

DAFTAR ISI .................................................................................................................................. x

DAFTAR GAMBAR .................................................................................................................... xi

DAFTAR TABEL ....................................................................................................................... xii

BAB I PENDAHULUAN................................................................................................................1

1.1 Latar Belakang ..................................................................................................................1

1.2 Rumusan Masalah .............................................................................................................3

1.3 Tujuan Penelitian...............................................................................................................3

1.4 Manfaat Penelitian.............................................................................................................3

1.5 Batasan Masalah................................................................................................................4

BAB II LANDASAN TEORI .......................................................................................................5

2.1 Baja AISI 1045..................................................................................................................5

2.1.2 Klasifikasi Baja AISI 1045 ..................................................................................6

2.2 Sifat Mekanik Material................................................................................................6

2.2.1 Kekerasan.....................................................................................................................7

2.2.2 Kekuatan Tarik.........................................................................................................8

2.2.3 Keuletan ..................................................................................................................9

2.2.4 Keausan..................................................................................................................9

2.2.5 Lelah (Fatigue) ...................................................................................................10

2.2.6 Melar (Creep)..........................................................................................................12

2.2.7 Konsep fasa..................................................................................................................13

2.3 Peningkatan Kekuatan dan Ketangguhan dengan perilaku panas…. ……………………...15

ix

2.3.2 Diagram Transformasi Pendinginan Kontinyu (CCT)............................................16

2.3.3 Hardening.................................................................................................................17

2.3.4 Quenching ...............................................................................................................18

2.3.5 Annealing.................................................................................................................19

2.3.6 Tempering ..................................................................................................................20

2.4 Penahan Waktu ( Holding Time ) .........................................................................................21

2.5 Metalografi ..........................................................................................................................21

2.6 Penelitian Terdahulu ...........................................................................................................22

BAB III METODOLOGI PENELITIAN .................................................................................24

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ...................................................................................24

3.2 Diagram Alir Penelitian ............................................................................................24

3.3 Alat dan Bahan ............................................................................................................25

3.3.1 Alat.......................................................................................................................25

3.3.2 Bahan ..........................................................................................................................29

3.4 Variabel Penelitian .........................................................................................................29

3.5 Prosedur Penelitian..................................................................................................30

3.5.1 Persiapan Spesimen ............................................................................................30

3.5.2 Proses Heat Treatment ........................................................................................30

3.5.3 Pengujian Tarik ..................................................................................................31

3.5.4 Pengujian Kekerasan..................................................................................................32

3.6 Analisa Data ...................................................................................................................33

BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN ..................................................................36

4.1 Pengamatan Patahan dan Pembahasan ...........................................................................36

4.2 Hasil Uji Tarik dan Pembahasan ....................................................................................37

4.3 Hasil Pengujian Kekerasan dan Pembahasan.................................................................40

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .....................................................................................42

5.1 Kesimpulan....................................................................................................................42

5.2 Saran..............................................................................................................................43

DAFTAR PUSTAKA..................................................................................................................44

LAMPIRAN.................................................................................................................................45

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Pengujian Kekerasan ............................................................................................. 7

Gambar 2.2 Kurva Tegangan vs Regangan ............................................................................... 8

Gambar 2.3 Diagram Fe3C. .................................................................................................... ..14

Gambar 2.4 Diagram Isotermal Baja Karbon ......................................................................... 16

Gambar 2.5 Diagram CCT AISI 1045. ..................................................................................... 17

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian. ....................................................................................... 24

Gambar 3.2 Gambar Oven Heat Treatment. ........................................................................... 25

Gambar 3.3 Gambar Mesin Bubut. ........................................................................................ 25

Gambar 3.4 Mesin Uji Tarik ..................................................................................................... 26

Gambar 3.5 Mesin Uji Kekerasan ........................................................................................... 26

Gambar 3.6 Jangka Sorong. ...................................................................................................... 27

Gambar 3.8 Sarung Tangan .......................................................................................................28

Gambar 3.9 Mesin Pemotong.....................................................................................................28

Gambar 4.1 Hubungan Kekerasan dan Holding Time ......................................................... 38

Gambar 4.2 Hubungan Reduksi Are dan Holding Time ....................................................... 39

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Komposisi Kimia Baja AISI 1045 ............................................................................... 5

Tabel 2.2 Sifat Mekanik Baja AISI 1045 .................................................................................... 6

Tabel 3.1 Unsur Paduan Baja AISI 1045. ................................................................................ 29

Tabel 3.2 Data Awal Uji Tarik................................................................................................... 33

Tabel 3.3 Data Awal Uji Kekerasan ......................................................................................... 35

Tabel 4.1 Hasil Patahan Uji Tarik ............................................................................................ 36

Tabel 4.3 Nilai Rata-rata Hasil Kekerasan ............................................................................... 40

12

Daftar Pustaka

Callister, William D 2009. Materials Science and Engineering, Nine Edition, John Wiley & Sons

Inc. New York

Ekasurya S, Danny (2014) Pengaruh Heat Treatment Tempering dengan Variasi Holding Time

Terhadap sifat mekanik Baja AAR M210 Grade B+

Gary, Marhaindra (2011), Makalah Proses Produksi Heat Treatment

Hariyadi Dwi, Gunawan (2006), Pengaruh Suhu Tempering terhadap Kekerasan, Kekuatan Tarik

dan struktur Micro pada Baja K-460

Senthilkhumar, T (2012), Effect of Heat Treatment Process of the Mechanical Properties of

Medium Carbon Steel

Standard Pengujian ASTM E8

Waluyo, Joko (2009), Pengaruh Temperatur dan Waktu tahan pada proses Liquid Carburizing

terhadap Kekerasan Baja AISI 1025 dengan media Pendingin Air

Wardoyo, Hadi (2015), Analisis Perlakuan Panas terhadap Kekerasan dan struktur micro

marerial S45C dan SS400 yang digunakan sebagai alat potong kulit sepatu

13