Analisa Kekuatan Tekuk, Kekuatan Puntir, dan Kekerasan Baja S45C Sebagai Material Propeller Shaft dengan Variasi Temperatur Quenching

*Aldi Tama  -  Departemen Teknik Perkapalan, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro
Ari Wibawa Budi Santosa  -  Departemen Teknik Perkapalan, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro
Untung Budiarto  -  Departemen Teknik Perkapalan, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro
Received: 13 Apr 2020; Published: 11 Jun 2020.
View
Open Access
Citation Format:
Abstract

Dalam proses berputarnya poros propeller, poros menerima bermacam jenis baban yang timbul akibat kombinasi gaya. Beban yang diterima diantaranya beban tarik, beban tekan, dan beban puntir yang terjadi berulang-ulang dan menimbulkan fatigue failure pada material. Heat treatment dilakukan untuk membentuk material menjadi keras, lunak, ulet, dan menghilangkan tegangan sisa bertujuan mengubah sifat material sesuai dengan kebutuhan tertentu. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan nilai kekuatan tekuk, kekuatan puntir, kekerasan material, dan struktur mikro pada baja S45C setelah proses quenching dengan variasi suhu 850°C dan 950°C ditahan selama 20 menit dengan media pendingin oli. Hasil penelitian menunjukkan bahwa spesimen raw material memiliki kekuatan tekuk 1803,88 Mpa, kekuatan puntir 561,40 Mpa, dan nilai kekerasan 190,8 VHN. Spesimen quenching 850°C memiliki kekuatan tekuk 2304,68 Mpa, kekuatan puntir 431,82 Mpa dan nilai kekerasan sebesar 330,9 VHN. Sedangkan spesimen quenching 950°C memiliki kekuatan tekuk 2434,03 Mpa, kekuatan puntir 395,20 Mpa dan kekerasan sebesar 330,9 VHN. Berdasarkan hasil pengujian diatas dapat disimpulan bahwa nilai kekuatan tekuk tertinggi didapatkan dari spesimen quenching 9500C, sedangkan nilai kekuatan puntir tertinggi didapatkan dari spesimen raw material, dan nilai kekerasan vickers tertinggi diperoleh dari spesimen quenching pada kedua suhu uji coba. Pada uji mikrografi spesimen quenching 850°C memiliki fasa ferrite lebih dominan dibanding raw material dan quenching 950°C, sedangkan pada quenching 950°C memiliki fasa perlite lebih dominan dibanding raw material dan quenching 850°C. Berdasarkan hasil eksperimen, semakin tinggi suhu quenching  material akan semakin keras, namun setelah spesimen diberi perlakuan panas  quenching tidak cukup ulet dan tangguh dibanding spesimen tanpa perlakuan panas.

 

 
Keywords: Baja S45C, Quenching, Kekuatan Tekuk, Kekuatan Puntir, Kekerasan, Struktur Mikrografi

Article Metrics:

  1. B. K. Indonesia, “Rules For Machinery Installations,” Vol. III, 2019.
  2. Y. Handoyo, “Pengaruh Quenching Dan Tempering Pada Baja Jis Grade S45C Terhadap Sifat Mekanis Dan Struktur Mikro Crankshaft,” J. Ilm. Tek. Mesin Unisma “45” Bekasi, 2015.
  3. M. H. Kusuma, “Studi Pengaruh Waktu Penahanan Quenching-Partitioning Terhadap Sifat,” J. Tek. Ind., 2017.
  4. A. F. Diantama, S. J. Sisworo, and W. Amiruddin, “Pengaruh Variasi Temperatur Quenching Terhadap Kekuatan Tarik, Kekuatan Puntir, Dan Kekerasan Baja ST 70 Sebagai Bahan Poros Baling-Baling Kapal (Propeller Shaft),” J. Tek. Perkapalan, vol. 6, no. 4, 2018.
  5. S. Jokosisworo, “Analisa Kekuatan Puntir, Lentur Putar Dan Kekerasan Baja St 60 Untuk Poros Propeller Setelah Diquenching,” J. Tek. Perkapalan, 2009.
  6. L. N. N. Phi, N. D. Thien, C. Le Chi, and P. N. Vinh, “Solution for Heat Treatment in Quenching Process of S45C Steel Small Diameter Machine Parts Having Strong Texture,” Proc. 2018 4th Int. Conf. Green Technol. Sustain. Dev. GTSD 2018, pp. 241–245, 2018.
  7. K. Sarjono, “Pengaruh Hardening Pada Baja Jis G 4051 Grade S45C Terhadap Sifat Mekanis Dan Struktur Mikro,” J. Sains dan Teknol. Indones., vol. 11, no. 2, 2012.
  8. M. Muryanto and D. Prayitno, “Pengaruh Annealing Terhadap Ketangguhan Baja S45C Yang Telah Di-Hardening Dengan Media Pendingin Oli,” Pros. Semin. Nas. Cendekiawan, pp. 487–490, 2018.
  9. B. K. Indonesia, “Rules for Materials,” Vol. V, 2012.
  10. G. Totten, “Steel Heat Treatment Handbook,” 2nd Ed., vol. Chapter 3, 2006.
  11. N. Miftakhuddin, “Pengaruh Temper dengan Quench Media Oli Mesran SAE 20W – 50 Terhadap Karakteristik Medium Carbon Steel,” J. Media Tek., vol. Vol. 2, no. 189, 2006.
  12. I. R. Astrini, P. K. Karo, and Y. I. Supriyatna, “Pengaruh Heat Treatment dengan Variasi Media Quenching Air dan Oli terhadap Struktur Mikro dan Nilai Kekerasan Baja Pegas Daun AISI 6135,” J. Teor. dan Apl. Fis., vol. 4, no. 02, pp. 195–200, 2016.
  13. ASTM E290-14, “Standard Test Methods for Bend Testing of Material for Ductility,” USA, 2014.
  14. ASTM E8-13, “Standard Test Method for Tension Testing of Metallic Materials,” USA, 2013.
  15. ASTM-E92-82, “Standard Test Method for Vickers Hardness of Metallic Materials1,” USA, 1997.