Transcription
STUDI PENGERASAN REGANGAN (STRAIN HARDENING)PADA FOOT STEP SEPEDA MOTOR PRODUK ASLI DANPRODUK IMITASI (LOKAL)Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Menyelesaikan Program Studi Strata 1 PadaJurusan Mesin Fakultas TeknikAGIL ADITYA PRATAMAD200090047PROGRAM STUDI MESINFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA2016
i
ii
iii
STUDI PENGERASAN REGANGAN (STRAIN HARDENING)PADA FOOT STEP SEPEDA MOTOR PRODUK ASLI DANPRODUK IMITASI (LOKAL)ABSTRAKSIPenelitian material terhadap komponen sepeda motor dapat memberikangambaran tentang kualitas sifat fisis dan mekanisnya. Hasilnya akan menjadipertimbangan untuk perencanaan produksi berikutnya sehingga diharapkanproduk baru akan meningkatkan kualitasnya. Penelitian material ini difokuskanpada pengerasan regangan (strain hardening) pada bagian foot stepPengujian bertujuan untuk memeriksa kadar prosentase kandungan unsurunsur yang terdapat dalam bentuk uji. Dari komposisi ini (terutama unsurkarbon) digunakan untuk mencarii titik austenit pada diagram tranformasi, danpengaruhnya terhadap sifat bahan. Pengujian yang dilakukan adalah pengujianstruktur mikro, kekerasan dan komposisi kimia.Berdasarkan hasil penelitian, foot step Yamaha produk asli maupunimitasi termasuk material baja karbon rendah, dimana produk asli dengan unsurkarbon 0,178% sedangkan produk imitasi dengan unsur karbon 0,169% .Kandungan karbon lebih tinggi di dapatkan harga kekerasan lebih tinggi,Struktur mikro produk asli maupun imitasi adalah ferit dan perlit. Butiran-butiranferit dan perlit terlihat memanjang pada bagian tekukan luar, Fenomenatersebut akibat adanya pengerjaan dingin yang menyebabkan adanya kekerasanyang di kenal dengan pengerasan regangan (strain hardening)Keyword : Analisis Fisis, Pengujian Kekerasan, Uji Struktur Mikro, UjiKomposisi KimiaABSTRACTIONResearah material on motorcycle components can dive an idea about thequality of the physical and mechanical properties. The result will be aconsideration for the nes product,ion planing ,so it is noped the new product willimproving its quality this research material is focused on the strain hardening onthe foot step.The purpose of the test is to check the precentage level on the elemenscontained in thest form. Form this compositions (mainly carbon element) is usedto looking for the austenite poin the transformation diagram and their effectonmaterial properties. The test which been performed are microstructure,hardnessand chemical composition.Based on the reserch rusult,yamaha footstep original and imitasiaonproduct including low carbon steel material, where as the original productcontain 0,178% of carbon and the imitation product contain 0,169% of carbon.1
The high er content of carbon (original carbon) obtaine high er rates ofhardening also. The microstructure of the original and imitation productis ferriteand pearlite. The grains af ferrite and pearlite looks elongated in the outerbends.That pheno memon is due to the cold wolking that causes the grains becomemore dense and the shape become elongated due to its hardness prices rising, asknown as strain hardening.Keyword : Foot step, strain hardening, Violence, Micro Structure, Chemistrycomposition1.PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang MasalahDewasa ini perkembangan teknologi semakin pesat, banyak sekali mesin –mesin dan peralatan - peralatan yang diciptakan oleh para ahli untuk memudahkankegiatan manusia. Seiring dengan perkembangan zaman banyak sekali mesin mesin modern dengan cara kerja atau penggunaan yang sangat mudah dan efisienterutama pada kendaraan bermotor.Dengan bermunculanya kendaraan – kendaraan bermotor roda dua merkJepang yang berteknologi tinggi semakin banyak memberikan pilihan / altenatifbagi masyarakat pengguna sepeda motor. Produk Jepanglah yang menguasai pasardi Indonesia atau boleh dibilang selama ini mereka yang menguasai / memonopolipasar di Indonesia.Penelitian metalurgi terhadap komponen sepeda motor terutama foot steppada motor merk Yamaha orisinil dan imitasi, setidaknya dapat memberikangambaran tentang kualitas foot step pada motor merk Yamaha, asli dan imitasiditinjau dari segi kualitas metalurgi. Untuk itu penulis berinisiatif meneliti footsteep kendaraan bermotor merk Yamaha, asli dan imitasi jenis kendaraanbermotor produk Jepang. Komponen foot step memegang peranañ penting dalamkendaraan bermotor. Selain sebagai pendukung dalam kendaraan bermotor. footstep juga berfungsi memberikan kenyamanan pada kendaran. Disamping itu footstep juga berfungsi untuk memberikan kemudahan pada pengendara dalampemindahan gigi dan pengerernan.Karena hal-hal itulah penulis berinisiatif untuk membandingkan kualitasmetalurgi foot steep kendaran bermotor merk Yamaha, asli dan Imitasi produk2
Jepang. Ada pun penulis meneliti dan kedua produk tersebut adalah kedua produktersebut yang paling banyak dipakai oleh konsumen dan mutunya tidak perludiragukan lagi.1.2Pembatasan MasalahUntuk mendapat suatu hasil penelitian dengan jangkauan data yang tidak melebarpada permasalahan yang lebih luas, maka perlua adanya pembatasan suaturnasalah dan ruang lingkup tingkat penelitian, pembatasan tersebut yaitu:1. Material.Material yang digunakan disini adalah komponen foot step kendaraanbermotor merk Yamaha, asli dan imitasi2. Pengujian yang dilakukan:2.1. Uji Komposisi kimia dengan standar ASTM E350 - 122.2. Uji Struktur mikro dengan standar ASTM E32.3. Uji Kekerasan dengan standar ASTM E18 - 51.3Tujuan PenelitianAdapun tujuan dari penelitian ini adalah:1. Untuk mendapatkan komposisi kimia foot step sepada motor merk Yamahaproduk asli dan imitasi dan mengklasifikasikan jenis materialnya.2. Untuk mendapatkan struktur mikro foot step sepedamotor merk Yamahaproduk asli dan imitasi, mengidentifikasi fasanya terutama pada bagian yangmengalami pengerasan regangan.3. Untuk mendapatkan harga kekerasan foot step motor merk Yamaha produk aslidan imitasi, terutama pada bagian yang mengalami pengerasan regangan.1.4 Manfaat PenelitianDari penelitian yang dilakukan, ada beberapa manfaat yang bias diambilantara lain:1. Khalayak umum dapat membandingkan antara produk foot step motor merkYamaha, asli dan imitasi3
2. Bagi pendidikan kita dapat mengetahui bagaimana komposisi, struktur rnikro,kekerasan dan kekuatan tarik dari suatu bahan agar kualitasnya baik.Penulis menggunakan metode penelitian laboratoriurn yaitu mengamati danmencatat segala hasil pengiujian yang dilakukan, dan penguji selanjutnyamenganalisa hasil pengujian tersebut.Lebih jelasnya bisa dilihat keterangan dibawah ini:a. Tahap studi literatur.Pada tahap ini diawali dengan mempelajari buku yang berhuhungan denganrnetalurgi untuk selanjutnya digunakan sebagai acuan pada penelitian danpengujian yang dilakukan.b. Tahap pelaksanaan pengujian.Pelaksanaan pengujian dilakukan dengan mengacu pada literatur yang sudahada dan disesuaikan dengan standar pengujian yang telah dipakai penelitian.c. Tahap pengamatanPada tahap ini dilakukan pengamatan dari hasil pengujian untuk selanjutnyadicatat.d. Tahap analisa dan pembahasan.Pada tahap ini pengujian dianalisa , analisa mengacu pada standar yangberlaku.e. Tahap kesimpulan.Kesimpulan yang diambil menurut hasil pembahasan yang ada tanpa ditambahdan dikurangi.Budiraharjo, Agus.S. (2003) telah melakukan analisa sifat fisis dan mekanisfoot step pada motor Yamaha, Honda, dan Suzuki. Hasil uji komposisi kimiaketiga unsur Foot steep tersebut berbeda-beda. Foot steep Suzuki termasuk bajakarbon sedangkan pada foot step Yamaha dan Honda termasuk baja karbonrendah. Hasil pengujian kekerasan diperoleh harga kekerasan tertinggi yaituproduk Suzuki sebesar 250,2 kg/mm2. kemudian untuk harga kekerasan rendahyaitu pada produk Yamaha sebesar 94,3 kg/mm2. Hasil pengujian struktur mikrodapat disimpulkan bahwa ketiga foot step tersebut nampak adanya fasa ferit danperlit. Hasil uji tarik dapat diketahui bahwa foot step Yamaha memiliki uji terik4
terbesar, yaitu 624,17 N/mm2. Disusul foot step Suzuki sebesar 582,5 N/mm2 danuji tank terkecil yaitu foot step Honda sebesar 495 N/mm2.1.5 Penerapan Pengujian Bahan.1.5.1Uji komposisi kimia.1.5.1.1 Klasifikasi BajaBaja didefinisikan campuran yang terdiri dan besi dan karbon, namun perludiketahui bahwa tidak ada satu jenis baja apapun yang kandunganya hanya terdiridan dua elemen ini. Hal ini dikarenakan oleh proses pembuatan dan sifat - sifatalamiah dan bahan - bahan mentah yang digunakan, semua baja mengandungbahan - bahan lain dalarn jumlah kecil dan bervanasi, seperti phospor, belerang,mangan, silikon dan elemen - elemen lain. Elemen - elemen tidak mungkindihilangkan semuanya dan logam. Untuk itu baja diklasifikasikan menjadibermacam - macam kelompok ditinjau dan kandungan karbon maupun kandunganelemen - elernen paduan lain yang terdapat dalarn baja:a. Baja Karbon1. Baja Karbon rendah1( 0,20 % C)2. Baja Karbon sedang2(0,20 s/d 0,50 % C)3. Baja Karbon tinggi3(0.50 s/d 1,7 % C)b. Baja Paduan (Alloy)Baja paduan termasuk baja khusus dengan menambahkan macam - macamunsur paduan baja cor - baja paduan terdiri dari :1. Baja paduan rendah (jumlah paduan khusus 1 s/d 2 %)2. Baja paduan menengah (jurnlah paduan khusus 2 s/d 7 %)3. Baja paduan tinggi (jumlah paduan khusus 7 %)Sifat dan baja paduan selain dan kadar karbon, juga ditentukan terutama olehunsur paduan yang ditambahkan. Pada baja paduan, diagram Fe-C biasa tidakberlaku, dan baja paduan ini selalu mempunyai kadar karbon 0 - 1,5 % C.Baja karbon biasanya dapat digunakan setelah melalui pencelupan dinginpenormalan dan penemperan untuk memperbaiki sifat - sifatnya. Untuk mengubah5
sifat - sifat mekanik baja, ditambahkan unsur yang dapat membentuk senyawa(karbida), misal Cr, V, dan W.Pada umumnya baja paduan mempunyai sifat - sifat dibawah ini:1. Keuletan yang tinggi tanpa mengurangi kekuatan tarik.2. Kemampukerasan sewaktu pendinginan dengan celup minyak atau diudarabebas, dan dengan demikian kemungkinan retak atau distorsinya kurang,disamping itu juga tegangan sisanya rendah.3. Tahan terhadap korosi dan keausan, tergantung jenis paduan.4. Tahan terhadap perubahan suhu, ini berarti bahwa sifat fisisnva tidak banvakberuhah. Meiniliki kelebihan dalam sifat - sifat metalurgi, seperti butir yanghalus.5. Memiliki kelebihan daarn sifat—sifat metalurgi, seperti butir yang halus.1.5.1.2 Unsur - unsur Paduan BajaUnsur—unsur paduan yang biasa terdapat pada baja beserta pengaruhnyapda baja terdiri dari:a. Karbon (C)Unsur karbon memegang peranan penting dalam pembuatan baja karbon.Selain untuk menaikkan besaran kekerasan, kekakuan, menaikkan tempa,juga unruk menurunkan keuletan.b. Khrom (Cr)Merupakan unsur terpenting dalarn baja konstruksi dan perkakas yangmenginginkan daya atau sifat mekanik yang baik, baja tahan karat dan asam.Meningkatkan kekerasan, kekakuan aus, kemampuan diperkeras, ketahananyang menveiuruh, serta tahan panas.c. Mangaan (Mn)Unsur Mn terkandung dalarn sernua hahan besi dalarn jurnlah kecil. Sehagaiunsur paduan logam pada baja konstruksi dan perkakas dalam meningkatkankekuatan, kekerasan, dan ketahanan aus.d. Silikon (Si)6
Unsur Si terkandung dalam jumlah kecil didalam semua bahan besi dan baja.Fungsi Si adalah untuk meningkatkan kekuatan, kekerasan, kemampuandiperkeras secara keseluruhan, tahan aus, ketahanan terhadap panas dan karat,tetapi juga mampu menurunkan tegangan, kemampuan tempa dankemampuan unfuk dilas.e. Kobalt (Co)Sebagai unsur paduan dalam baja, kobalt meningkatkan kekerasan, tahan ausdan tahan panas. Pada magnet permanen mengandung kobalt sehinggamempunyai kepekaan terhadap pemanasan lanjut.f. Nikel (Ni)Paduan antara baja karbon dengan nikel akan rnenghasilkan paduan yangdapat dilas. Unsur nikel meningkatkan keuletan, kekuatan, mampu las, tahankarat. Tetapi mentirunkan regangan panas dan kecepatan pendinginan.g. Molibdenum (Mo)Kebanyakan dipadu dengan baja dalam ikatan dengan Co, Ni dan V. Dapatmeningkatkan kekuatan tarik, batas rentang kernampuan temper menyeluruh,ketahanan panas, batas kelelahan, menurunkan kerapuhan.h. Vanadium (V)Mempunyai penganth seperti Mo dalam baja, dapat meningkatkan kekuatari,batas rentang keuletan, kekuatan panas dan ketahanan lelah. Unsur V padabaja mempunyai keistimewaan yaitu dapat menurunkan kepekaan terhadapsengatan panas yang melewati batas pada perlakuan panas.i. Titanium (Ti)Memiliki kekuatan yang sama seperti baja dalam mempertahankan suhuhingga 400 C, sehingga banyak dipakai sebagai bahan kawat las. Paduanantara baja karbon dengan titanium akan mempunyai sifat kekerasan yangsangat tinggi. Baja titan banyak diminati sebagai bahan dalam industrikendaraan perang, kapal udara dan elernen-elernen yang membutuhkankekuatan tinggi dan ringan.j. Alumunium (Al)7
Unsur Al terkandung dalam jumlah yang kecil pada baja. Tujuanya yaitusama dengan Si, untuk memberikan keuletan dan kemampuan diperkakasserta meningkatkan dava tahan terhadap korosi.1.5.2 Pengujian Komposisi KimiaPengujian ini bertujuan untuk memeriksa kadar prosentase kandunganunsur-unsur paduan yang terdapat dalam bentuk uji. Dari komposisi ini (terutamaunsur karbon) digunakan untuk mencarii titik austenit pada diagram tranformasi,sekaligus unsur-unsur lain dan pengaruhnya terhadap sifat bahan.Alat yang digunakan untuk pengujian adalah spectrum kimia Universal yangbekerja secara otomatis untuk mengetahui kritenia prosentase kandungan unsurkimia material penyusun logam.Dalam Relaksanaan pengujian ini dilakukan di Politeknik Manufaktur CeperKlaten1.5.3 Pengujian Struktur MikroTujuan dilakukan pengujian stuktur mikro adalah untuk mengamati stukturmikro dan bahan yang diuji dan mengetahui fasa-fasa benda uji. Dalam pengujianbenda uji harus dalam keadaan haltis. Hal ini diperoleh dengan cara diamplasdengan menggunakan amplas nomor 120,180,400,600,1000 dan finishing denganautosol, setelah proses pemolesan dan finishing sehingga permukaan bendatampak mengkilap baru dilakukan proses pengetsaan. Dalam proses ini dilakukandengan bahan HNO3 2,5% dan dibersihkan dengan menggunakan alkohol 97%.Tujuan pengetsaan adalah untuk pengikisan sehingga memudahkan dalampengamatan stuktur mikro dan juga dan juga dalam pengambilan foto.Dari hasil pengujian kita bisa mengetahui fasa-fasa apa saja yang dialamioleh benda yang kita uji tersebut. Adapun pelaksanaan pengujian ini dilakukan diLaboratorium Politeknik Manufaktur Ceper Klaten.1.5.4 Pengujian Kekerasan rockwellPengujian kekerasan ini menggunakan standar ASTM E 18-15 dilakukan denganmenggunakan alat uji jenis rockwell. Bagian yang diuji adalah kecil sehinggadigunakan alat uji mikrohardness. Pada alat uji mikrohardness yang digunakanindentornya berbentuk bola baja. Pembebanan dilakukan dengan dua tahap; tahap8
pertama adalah pembebananmin or kemudian pembebanan mayor. Nilai kekerasanditentukan dengan perbandingan kedalaman kedua tahap pembebanan. Berbedadengan metode Brinell dan Vickers dimana kekerasan suatu bahan dinilai daridiameter atau diagonal jejak yang dihasilkan, maka metode Rockwell merupakanuji kekerasan dengan pembacaan langsung (direct reading).1.5.5 Prinsip Pembengkokan Pelat (Bending Process)Proses perubahan bentuk logam secara plastik dengan cara penekanan dantarik lewat roll penjepit dan pembentuk ( Die ) sebagai pelengkung denganmenggunakan press hidrolik dinamakan proses roll bending. Pengerjaan inibanyak digunakan pada proses pengerjaan logam khususnya pada pengerjaandingin logam (metal cold working)Pada perubahan bentuk logam diantara roll penjepit dan die pembentuk,benda kerja akan mengalami tegangan yang dikenal dengan tegangan-tegangankompresi yang tinggi berasal dari gerakan jepit roll dan tegangan gesekpermukaan sebagai akibat gesekan antara logam dan roll. Gaya gesek jugamempunyai pengaruh terhadap penarikan logam diantara roll dan die pembentuk.Pelengkungan logam ini pada dasarnya terdiri dari : roll ( bantalan/bushing ) dandie pembentuk yang berbentuk busur dan dudukan/meja tempat komponenkomponen tersebut, disertai penggerak die yakni hidrolik oli yang dipompa olehmotor lisrik. Gaya yang dihasilkan pada pembengkokan dapat mencapai ratusanKgf, oleh karena itu diperlukan konstruksi yang kokoh. Hampir semua prosesbending ( pembengkokan ) pelat khususnya pada proses yang dibahas ini sangatidentik dengan dua elemen dimana kedua elemen tersebut dibuat dari coran logamatau logam karbon berstandar kuat. Setiap elemen mempunyai fungsi masingmasing dalam proses pembentukan, sebagai ilustrasi dapat diperlihatkan padagambar dibawah ini. Secara deskriptif untuk setiap elemen mempunyai fungsikhusus antara lain:1. Busur Pembenrtuk ( dies ), Dinyatakan sebagai busur pembentuk karenabentuknya seperti busur dengan sudut .yang berfungsi untuk membentuklembaran pelat dengan membengkokkan pelat melalui pemberian tekanan9
hidrolik. Benda ini bergerak kekiri dan kekanan dengan arah tegak lurus padasumbu poros dan pergerakan busur ini dibatasi oleh dua pembatas ( limitswitch ) yang dipasang pada sisi kanan dan kiri poros agar busur bergeraktetap pada radius .2. Roll Penjepit/penekan, Roll penjepit ini berada tepat disebelah busurpembentuk. Roll ini bekerja secara statis ( diam ) namun berputar pada saatterjadi gesekan dengan pelat yang digerakkan oleh busur, rol ini berputardengan arah tegak lurus pada sumbu poros, yang berfungsi untuk menjepitdan menekan pelat pada proses pembengkokan terjadi.2. METODE PENELITIAN2.1 Metode PenelitianAgar penelitian dapat lancar dan mudah, maka benda uji perludipersiapkan secara seksama dan berhati-hati supaya hasil yang diperoleh benar benar baik dan falit, maka dalam mempersiapkan benda uji tidak boleh adakesalahan. Benda uji harus dipersiapkan dan diperlakukan dengan baik, dandengan cara kerja yang sesuai dengan urutan kerja sesuai yang direncanakanseperti terlihat dalam diagram alir penelitianGambar 1. Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian2.2 Bahan dan alat ujiBahan.10
Gambar 2. foot step motor yamaha sebelum dipotongKeterangan1. Lokasi pengujian kekerasan dan struktur mikro2. Lokasi pengujian komposisi kimiaGambar 3. skema pemotongan benda uji kekerasanKeterangan:Titik 1, 2, dan 3 lokasi pengujian struktur mikro dan pengujian kekerasanGambar 4. Potongan pengujian kekerasan dan struktur mikroGambar 5. potongan pengujian komposisi kimia11
2.1 Alat penelitianPengujian dilakukan di laboratorium material politeknik manufaktur ceperklaten.Gambar 6. alat pengujian komposisi kimia (spectrometer)Gambar 7. Alat uji struktur mikroGambar 8. Alat uji kekerasan12
3.HASIL DAN PEMBAHASAN PENGUJIANTabel 1. Hasil Pengujian komposisi Kimia1.5Hasil Pengujian Struktur MikroPerliteFeritGambar 9. Struktur mikro foot step titik 1 pembesaran 100X(produk asli)13
PerliteFeritgambar 10. struktur mikro foot step titik 2 pembesaran 100X(produk asli)PerlitFeritGambar 11. Struktur mikro foot step titik 3 pembesaran 100X(produk asli)FeritperlitGambar 12. Struktur mikro foot step titik 1 pembesaran 100X(produk imitasi)14
FeritperlitGambar 13. Struktur mikro foot step titik 2 pembesaran 100X(produk imitasi)perlitFeritGambar 14. Struktur mikro foot step titik 3 pembesaran 100X(produk imitasi)3.2 Hasil pengujian kekerasan RockwellTabel 2. hasil pengujian kekerasan RockwellProdukLokasiHRBHB(kg/mm2)Produk 02146,96Imitasi250,7095,00386,82169,803.3 Pembahasan3.3.1 Pembahasan Uji Komposisi Kimia.15
Dari hasil pengujian komposisi dapat dilihat bahwa antara foot stepyamaha produk asli dan imitasi rnempunyai 19 kandungan unsur kimia yang samadengan kadar yang berbeda.Dilihat dari unsur-unsur pada foot step asli, yaitu 98,74 % Fe, 0,178% C,0,283% Si, 0,382% Mn, 0,005% P, 0,01% S dan unsur-unsur lainnya dibawah0,1%, sedangkan pada foot step imitasi yaitu 98,79 % Fe, 0,169% C, 0,283% Si,0,357% Mn, 0,005% P, 0,01% S. Makan termasuk baja karbon rendah hal inisesuai dengan standar komposisi kimia untuk baja karbon rendah yaitu unsurkarbonnya dibawah 0,2%, sedangkan unsur silikon (Si) sekitar 0,25% dan unsurmangan (Mn) 0,3-1,5% (halaman 10), dan unsur-unsur paduannya dibawah 1%.Unsur-unsur paduan Cr, Mo, sampai unsur W tidak mempengaruhi secarasignifikan pada kualitas baja karena prosentase rata-ratanya dibawah 0,1%,menurut referensi jika diatas 1% termasuk baja paduan. Dari hasil pengujian dapatdiketahui bahwa kandungan unsur carbon terbanyak terdapat pada produk asli(0,179% C) dibanding produk imitasi (0,169 % C). Pada teori bahwa unsur karbonakan mempengaruhi kekerasan suatu logam. Sehingga analisa pembahasanmenunjukkan bahwa spesimen produk asli lebih keras dibandingkan pada produkimitasi.3.3.2Pembahasan Uji Struktur MikroPada foot step asli pada gambar 9. dapat di lihat warna putihnya palingbanyak di bandingkan gambar 10. dan 11. selanjutnya dapat di lihat pada gambar10. warna putinya lebih banyak di bandingkan gambar pada gambar 11. Haltersebut menunjukan bahwa spesimen pada gambar 9. lebih lunak di bandingspesimen pada gambar 10. Begitu juga spesimen pada gambar 10. lebih lunak dibandingkan spesimen padagambar 11. Karena warna putihnya menunjukanstruktur mikro ferit dan perlit yang bersifat lunak (Kekerasanya 50-100 HB).Spesimen pada gambar 9. adalah dalam kondisi belum di tekuk, sedangkanspesimen pada gambar 10. kondisinya sudah di tekuk sekali dan spesimen padagambar 11. kondisinya di tekuk dua kali. Adanya tekukan akan terjadi pengerasanregangan, sehingga spesimen ini akan mengalami kenaikan kekerasan. Padagambar 11. dapat di lihat bekas-bekas pengerasan regangan. Kekerasan spesimen16
dengan dua tekukan lebih tinggi di bandingkan dengan sekali tekukan, karenalebih banyak pengerasan regangan. Tekukan menyebabkan spesimen lebih padatdan timbulnya dislokasi dislokasi dari susunan atom-atom besi. Hal-hal tersebutmengakibatkan kenaikan kekerasan.Begitu juga pada foot step imitasi, pada gambar 12. dapat di lihat warnaputihnya paling banyak di bandingkan gambar 13. dan 14. selanjutnya dapat dilihat pada gambar 13. warna putihnya lebih banyak di bandingkan gambar padagambar 14. Hal tersebut menunjukan bahwa spesimen pada gambar 12. lebihlunak di banding spesimen pada gambar 13. Begitu juga spesimen pada gambar13. lebih lunak di bandingkan spesimen pada gambar 14. Karena warna putinyamenunjukan struktur mikro ferit yang bersifat lunak (Kekerasanya 50-10HB).Spesimen pada gambar 12. adalah dalam kondisi belum di tekuk,sedangkanspesimen pada gambar 13. kondisinya sudah di tekuk sekali dan spesimen padagambar 14. kondisinya di tekuk dua kali. Adanya tekukan akan terjadi pengerasanregangan, sehingga spesimen ini akan mengalami kenaikan kekerasan. Padagambar 14. dapat di lihat bekas bekas pengerasan regangan,Awalnya bentuk perlit dan ferit cenderung kearah bentuk membulat. Prosespembentukan lengkungan dapat membuat bentuk struktur butiran logam menjadimemanjang pada bagian lengkungan luar dan memendek pada bagian lengkungandalam namun dalam struktur yang terdapat pada gambar tidak terlihat memanjang,karena kemungkinan sudah terkena panas sampai menyebabkan perubahanstruktur mikro ke arah bentuk membulat lagi meskipun belum sempurna. Jikaterkena panas yang panasnya sampai 900 C dan kemudian menaikkan17
temperature pendinginannya secara cepat maka akan terbentuk struktur mikromartensit atau bainit, tetapi kenyataannya pada specimen ini tidak terbentukmartensit atau bainit tetapi terbentuk perlit dan ferit, berarti spesimen setelahproses pembentukan kemudian terkena panas dan didinginkan tidak cepat,sehingga struktur mikronya perlit dan ferit yang bentuknya tidak memanjang.Struktur mikro pada foot step produk asli memiliki struktur logam yang lebihrapat dibandingkan produk imitasi menandakan kekerasan logam (lebih rapatlebih keras).Secara keseluruhan gambar dari struktur mikro di lihat darikandungan ferit, perlit, bentuk butiran dan dislokasi maka spesimen asli lebihkeras di bandingkan spesimen imitasi.3.3.3 Pembahasan Uji KekerasanBila dilihat pada gambar maka struktur mikronya adalah ferit dan perlit(ferit sementit yang berselang seling membentuk lapisan-lapisan) berdasarkangambar struktur mikro tersebut dan referensi kekerasan baja karbon rendah bisadiperkirakan kekerasannya sekitar 130 HB. Kalau benda tersebut dipanaskansampai 900oC dan kemudian dicelup, kekerasannya bisa menjadi sekitar 450 HBdengan struktur mikro martensit seluruhnya, martensit bainit, tergantungkecepatan pencelupannya. Jika selanjutnya dipanaskan lagi sekitar 300-550oC dankemudian didinginkan maka kekerasannya akan menjadi sekitar 130-450 HBdengan struktur mikro perlit bainit tergantung lama pendinginannya.Berdasarkan referensi baja karbon rendah ini mempunyai kekuatan tarik50-60 kg/mm2 dan kekuatan luluh 38-42 kg/mm2. Dari sini ada daerah reganganplastis, sehingga bahan tersebut mudah untuk diproses dengan pengerjaandingin/cold working (ditekuk, diroll, ditempa, dipress, dsb.). Salah satu efek daripengerjaan dingin yaitu menimbulkan pengerasan regangan (strain hardening)sehingga akan menaikkan kekerasan.18
200169,8HB (Kg/mm2)175146,96150125100957550Titik 1 (Tanpatekukan)Titik 2 (1tekukan)Titik 3 ( 2tekukan)Gambar 15. grafik harga kekerasan spesimen foot steep imitasi200HB (Kg/mm2)175166,67168,94Titik 1 (Tanpatekukan)Titik 2 (1tekukan)188,251501251007550Titik 3 ( 2tekukan)Gambar 16. grafik harga kekerasan spesimen foot step asli19
200HB (Kg/mm2)175166,67188,25168,94 169,8146,95150125100Produk ImitasiProduk Asli957550Titik 1(Tanpatekukan)Titik 2 (1 Titik 3 ( 2tekukan) tekukan)Gambar 17. grafik harga kekerasan spesimen foot step imitasi dan asliDari grafik pada gambar 17. dapat dilihat pada foot step produk aslimemiliki nilai kekerasan pada titik 1 (tanpa tekukan) sebesar 166,67 kg/mm2, titik2 (1 tekukan) sebesar 168,94 kg/mm2, dan titik 3 (2 tekukan) sebesar 188,25kg/mm2 sedangkan foot step produk imitasi memiliki nilai kekerasan pada titik 1sebesar 95,6 kg/mm2, titik 2 sebesar 146,95 kg/mm2, dan titik 3 sebesar 169,8kg/mm2. Produk asli lebih keras dibanding produk imitasi karena produk aslimemiliki kandungan karbon lebih tinggi dibandingkan produk imitasi. bahwakarbon dapat meningkatkan nilai kekerasan pada logam baja.4.PENUTUP4.1 KesimpulanDari analisa tersebut bisa diambil kesimpulan sebagai berikut:1. Dari hasil pengujian komposisi kimia foot steep motor yamaha produk asli danproduk imitasi diketahui bahwa produk asli mengandung unsur Fe 98,74% danundur C 0,178% sedangkan produk imitasi mengandung unsur Fe 98,78% danunsur C 0,169% dimana kadar karbon produk asli lebih besar dibanding produkimitasi dan kedua produk sama-sama termasuk dalam baja karbon rendah.2. Berdasarkan pengamatan hasil pengujian struktur mikro dapat disimpulkanbahwa foot step tersebut nampak adanya fasa ferit dan perlit. Struktur mikrobagian foot step dengan tekukan ada bekas-bekas butiran ferit dan perlit yang20
memanjang dari proses pengerjaan dingin yang menyebabkan adanyapengerasan regangan.3. Pada foot step spesimen asli memiliki nilai kekerasan pada titik 1 (tanpatekukan) sebesar 166,67 kg/mm2, titik 2 (1 tekukan) sebesar 168,94 kg/mm2,dan titik 3 (2 tekukan) sebesar 188,25 kg/mm2 sedangkan foot step produkimitasi memiliki nilai kekerasan pada titik 1 sebesar 95,6 kg/mm2, titik 2sebesar 146,95 kg/mm2, dan titik 3 sebesar 169,8 kg/mm2. Produk asli lebihkeras dibanding produk imitasi karena produk asli memiliki kandungan karbonlebih tinggi dibandingkan produk imitasi.4.2 SaranSaran yang kami berikan kepada pembaca, supaya jangan cepatmengambil kesimpulan dan berita yang mereka peroleh tanpa pembuktian yangakurat. Dan pelaku penelitian berikutnya, kami menyarankan dalam melakukanpenelitian produk jadi supaya meninjau pula proses pembuatan dan produk yangakan diteliti. Hal ini bertujuan supaya peneliti lebih mernahami proses pembuatanproduk tersebut yang nantinya biar menambah pengetahuan dalam menganalisapenelitian yang dilakukanya.21
DAFTAR PUSTAKABaumer, B.J.H., 1985, The Science Of Metal, Jilid 1, Bharata Karya Aksara,Jakarta.Budiraharjo, Agus.S., 2003, Analisa sifat fisis dan mekanis foot steep pada motoryamaha, honda, dan suzuki. Tugas Akhir S1, Universitas MuhammadiyahSurakarta, SukoharjoDe garmo, E. Paul, 1981, Material and Processes in Manufacturing, edisikeempat, PT. Erlangga, Jakarta.Dieter, G.E dan Sriati Djaprie, 1993, Metalurgi Mekanik, jilid I, Edisi ketiga, PT.Erlangga, Jakarta.Surdia, T. dan S,Saito., 1991, Pengetahuan Bahan Teknik, PT. Pradaya Paramita,Jakarta.Thelning, K. E., 1984, Steel And Its Heat Treatment, Second Edition, ButterworthVan Vlark, L.H. dan Sriati Djaprie1994, Ilmu dan Teknologi Bahan, edisikelima, PT. Erlangga, Jakarta.Wiryosumarto, H., Prof, Dr, Ir, Okumura,T., 2004, Teknologi Pengelasan Logam,PT. Paradaya Paramita, Jakarta.
pada pengerasan regangan (strain hardening) pada bagian foot step Pengujian bertujuan untuk memeriksa kadar prosentase kandungan unsur-unsur yang terdapat dalam bentuk uji. Dari komposisi ini (terutama unsur karbon) digunakan untuk mencarii titik austenit pada diagram
