Upload
vudung
View
230
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Tugas Akhir Page 26
BAB IV
DATA DAN ANALISIS
4.1 Data dan Analisi Pengujian Ladam Kuda Lokal dan Impor
4.1.1 Data Hasil Pengujian Komposisi Kimia Ladam Kuda Lokal dan Impor
Pengujian komposisi kimia atau sering dikenal dengan pengujian komposisi
dilakukan dengan mesin spectrometer di laboratorium pengujian material Politeknik
Manufaktur Negeri Bandung. Jenis mesin Spectrometer yang digunakan adalah ARL 3460
Optical Emission Spectrometer. Jenis ini adalah suatu alat yang dapat digunakan untuk
analisis logam secara kuantitatif maupun kualitatif yang didasarkan pada pemancaran atau
emisi sinar dengan panjang gelombang yang karakteristik untuk unsur yang dianalisis. Data
hasil pengujian komposisi ladam kuda lokal dan impor dapat dilihat di tabel 4.1.
Tabel 4.1 Pengujian komposisi ladam kuda lokal dan impor.
No Unsur Weight %
Ladam Kuda Lokal Ladam Kuda Impor
1 Carbon (C) 0,170 0,087
2 Silicon (Si) 0,237 0,090
3 Sulfur (S) 0,047 0,026
4 Phosphorus (P) 0,051 0,023
5 Manganese (Mn) 0,579 0,504
Imprioritis
6 Nickel (Ni) 0,09 0,10
7 Chromium (Cr) 0,07 0,19
8 Molybdenum (Mo) 0,018 0,080
9 Vanadium (V) 0,000 0,000
10 Copper (Cu) 0,129 0,087
11 Wolfram (W) 0,008 0,006
12 Titanium (Ti) 0,003 0,001
13 Tin (Sn) 0,017 0,008
14 Aluminium (Al) 0,001 0,001
15 Plumbun (Pb) 0,0000 0,0000
16 Antimony (Sb) 0,000 0,001
17 Niobium (Nb) 0,000 0,000
Tugas Akhir Page 27
18 Zirconium (Zr) 0,000 0,000
19 Zinc (Zn) 0,001 0,000
20 Ferro Balance (Fe) 98,578 98,799
4.1.1.1 Analisis Komposisi Kimia
Dengan membandingkan hasil uji komposisi antara ladam kuda impor dan lokal
dapat dianalisis dalam beberapa hal, ladam kuda impor dan lokal mempunyai kadar karbon
yang berbeda. Ladam kuda impor mempunyai kadar karbon sebesar (0.087%) dan pada
ladam kuda lokal mempunyai kadar karbon sebesar (0.170%), kadar karbon yang tinggi
dapat menaikkan harga kekerasannya dan tahan terhadap gesekan. Kadar Mangan pada
ladam kuda lokal lebih tinggi yaitu (0.579%) sedangkan pada ladam kuda impor
mempunyai kadar mangan (0.504%), unsur paduan mangan dapat membuat ladam kuda
tahan terhadap gesekan, meningkatkan harga kekerasan dan kekuatan tarik. Kadar silicon
pada ladam kuda impor (0.090%) dan pada ladam kuda lokal (0.237%) dapat
meningkatkan kekuatan, kekerasan, ketahanan aus, dan tahan terhadap panas. Kadar sulfur
pada ladam kuda impor (0.026%) dan ladam kuda lokal (0.047%) tidak terlalu berpengaruh
terhadap sifat mekanik ladam kuda karena masih di bawah batas yang diperkenankan
0.05% karena terlalu banyak kandungan sulfur akan menyebabkan ladam kuda menjadi
getas. Kadar pospor pada ladam kuda impor (0.023%) dan ladam kuda lokal (0.051%)
tidak terlalu berpengaruh tetapi kandungan pospor mampu meningkatkan kekuatan,
ketahanan korosi dan meningkatkan kemudahan pengerasan.
Tugas Akhir Page 28
4.1.2 Data Hasil Pengujian Metalografi Ladam Kuda Lokal dan Impor
4.1.2.1 Pengamatan Struktur Makro Ladam Kuda Lokal dan Impor
Pengujian ini untuk melihat secara keseluruhan objek yang akan dimetalografi,
agar diketahuai kondisi benda uji sebelum dilakukan pengujian struktur mikro dengan
menggunakan mikroskop optik.
Gambar 4.1 A Struktur Makro Ladam Kuda Lokal Bagian Atas
B Struktur Makro Ladam Kuda Lokal Bagian Atas
Gambar 4.2 A Struktur Makro Ladam Kuda Lokal Bagian Samping
B Struktur Makro Ladam Kuda Impor Bagian Samping
A B
A B
Flow lines Flow lines
Tugas Akhir Page 29
4.1.2.2 Analisis Struktur Makro
Bahwa dari hasil pengamatan struktur makro terlihat ladam kuda lokal pada
gambar 4.1A dan pada ladam kuda impor gambar 4.1B proses pembuatan ladam kuda
impor dan lokal dengan mengunakan proses tempa akan terlihat struktur makro dengan
flow lines yang mengikuti alur atau kontur produk hal tersebut berdasarkan hasil uji
metalografi dan perbandingan dengan literature (atlas mikrostruktur).
4.1.2.3 Pengamatan Struktur Mikro
Gambar 4.3 A Struktur Mikro Ladam Kuda Lokal Bagian Atas 100,0 µm
B Struktur Mikro Ladam Kuda Lokal Bagian Atas 100,0 µm
Gambar 4.4 A Struktur Mikro Ladam Kuda Lokal Bagian Atas 50,0 µm
B Struktur Mikro Ladam Kuda Lokal Bagian Atas 50,0 µm
P
P
α
A B
A B
α
P
α
P
α
Tugas Akhir Page 30
Gambar 4.5 A Struktur Mikro Ladam Kuda Lokal Bagian Samping 100,0 µm
B Struktur Mikro Ladam Kuda Lokal Bagian Samping 100,0 µm
Gambar 4.6 A Struktur Mikro Ladam Kuda Lokal Bagian Samping 50,0 µm
B Struktur Mikro Ladam Kuda Lokal Bagian Samping 50,0 µm
A B
A B
α
P
α
P
P
α
P α
Tugas Akhir Page 31
4.1.2.4 Analisis Struktur Mikro
Dari gambar struktur mikro ladam kuda lokal (Gambar 4.3A, 4.4A, 4.5A, 4.6A,
4.7A) terdapat fasa Ferrite (white) dan Pearlit (black). Menurut struktur mikro pada
sampel ladam kuda lokal merupakan Baja Karbon Rendah dengan standar serie AISI 1020
dengan kandungan karbon 0,025%C – 0.25 %C. Sedangkan dari gambar struktur mikro
ladam kuda impor (Gambar 4.3B, 4.4B, 4.5B, 4.6B, 4.7B) terdapat fasa Ferrite (white) dan
Pearlit (black) yang mengalami deformasi, terlihat dari gambar struktur mikro yang
berbentuk lebih memanjang. Struktur mikro pada sampel ladam kuda impor merupakan
Baja Karbon Rendah dengan standar serie AISI 1010 dengan kandungan karbon 0,08%C –
0.13 %C.
4.1.3 Data Hasil Pengujian Kekerasan Ladam Kuda Lokal dan Impor
Untuk mengetahui harga kekerasan suatu material, merupakan tujuan dari adanya
pengujian kekerasan. Pada pengujian ini, menggunakan metoda Micro Vickers untuk
mengetahui kekerasan fasa. Pengujian ini dilakukan dibeberapa titik , yaitu pada daerah
yang ditempa dan permukaan pada ladam kuda lokal dan impor. Data hasil pengujian dapat
dilihat di tabel 4.2.
Gambar 4.7 A Struktur Mikro Ladam Kuda Lokal Bagian Samping 20,0 µm
B Struktur Mikro Ladam Kuda Lokal Bagian Samping 20,0 µm
A B
P
α P
α
Tugas Akhir Page 32
Tabel 4.2 Hasil pengujian kekerasan dengan Micro Vickers bagian atas.
Spesimen Titik Pengujian VHN
(kgf/mm2)
Ladam Kuda Lokal
1 136,8
2 131,8
3 142,2
Rata-rata 136,9
Ladam Kuda Impor
1 182,7
2 191
3 148
Rata-rata 173,9
4.1.3.1 Diagram Pengujian Kekerasan Micro Vickers Bagian Atas
1 2 3
Lokal 136.8 131.8 142.2
Impor 182.7 191 148
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Harg
a K
eker
asa
n V
HN
Tugas Akhir Page 33
Tabel 4.3 Hasil pengujian kekerasan dengan Micro Vickers bagian samping.
Spesimen Titik Pengujian VHN
(kgf/mm2)
Ladam Kuda Lokal
1 160,7
2 154
3 148
Rata-rata 154,2
Ladam Kuda Impor
1 182,7
2 182,7
3 182,7
Rata-rata 182,7
4.1.3.2 Diagram Pengujian Kekerasan Micro Vickers Bagian Samping
1 2 3
Lokal 160.7 154 148
Impor 182.7 182.7 182.7
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Ha
rga
Kek
era
san
VH
N
Tugas Akhir Page 34
4.1.3.3 Analisis Pengujian Kekerasan
Untuk ladam kuda lokal mempunyai harga kekerasan 136,9 HVN ( bagian atas)
dan 154,2 HVN (bagian samping), sedangkan ladam kuda impor mempunyai harga
kekerasan 173,9 HVN (bagian atas) dan 182,7 HVN ( bagian samping). Hal ini
mengakibatkan semakin besar harga kekerasan material maka semakin keras material
tersebut sehingga kekerasan ladam kuda impor lebih bagus dibandingkan ladam kuda
lokal. Kekerasan material dapat diakibatkan juga oleh unsur paduan yang terkandung
didalam material dan pada saat proses pembuatannya.
4.2 Data dan Analisis Pengujian Ladam Kuda Lokal II
4.2.1 Identifikasi Kadar Karbon Ladam Kuda Lokal II
Berikut ini adalah gambar struktur mikro dari ladam kuda lokal II yang akan di
prediksi kadar karbonnya dengan cara metode kuantitatif. Berikut data hasil perhitungannya
:
Ladam Kuda Lokal II Kondisi 0%
Menurut hasil perhitungan metode kuantitatif dapat dilihat kandungan karbon yang
terdapat pada ladam kuda lokal II kondisi 0 % :
Tugas Akhir Page 35
Panjang Fasa Pearlit (mm)
Garis 1 50
Garis 2 40
Garis 3 47
Garis 4 29
Garis 5 30
Garis 6 19
Garis 7 46
Garis 8 27
Garis 9 28
Garis 10 33
Garis 11 26
Garis 12 36
Garis 13 37
Garis 14 50
Garis 15 15
Garis 16 35
Garis 17 33
Panjang rata-rata = 34,17 mm
Jumlah fasa perlit (P) =
= 33,5 %
Jumlah fasa ferit (α) = 66,5 %
αproeutektoid =
66,5% =
%C = 0,83-0,665(0,83-0,025) = 0,29%
Tugas Akhir Page 36
Ladam Kuda Lokal II Kondisi 100%
Menurut hasil perhitungan metode kuantitatif dapat dilihat kandungan karbon yang
terdapat pada ladam kuda lokal II kondisi 100 % :
Panjang Fasa Pearlit (mm)
Garis 1 22
Garis 2 27
Garis 3 26
Garis 4 51
Garis 5 37
Garis 6 29
Garis 7 36
Garis 8 21
Garis 9 36
Garis 10 31
Garis 11 29
Garis 12 21
Garis 13 37
Garis 14 22
Garis 15 37
Garis 16 36
Garis 17 21
Panjang rata-rata = 30,52 mm
Tugas Akhir Page 37
Jumlah fasa perlit (P) =
x 100 % = 29 %
Jumlah fasa ferit (α) = 71 %
αproeutektoid =
71% =
%C = 0,83-0,71(0,83-0,025) = 0,25%
4.2.1.1 Analisis Kadar Karbon Ladam Kuda Lokal II
Menurut hasil pengamatan dan perhitungan dengan metode kuantitatif, kandungan
karbon pada ladam kuda lokal pada kondisi 0% sebesar 0,29%, sedangkan kandungan
karbon yang terdapat pada ladam kuda lokal pada kondisi 100% sebesar 0,25%. Menurut
hasil perhitungan yang dibandingkan dengan literature, ladam kuda lokal termasuk baja
karbon sedang dengan standar serie AISI 1029, hasil perhitungan dengan menggunakan
metode kuantitatif ini apabila dibandingkan dengan hasil uji komposisi kimia kurang teliti
karena banyaknya fasa pearlit yang tidak terhitung dan keterbatasan peneliti dalam proses
perhitungan dengan metode kuantitatif.
Tugas Akhir Page 38
4.2.2 Pengujian Metalografi Ladam Kuda Lokal II
4.2.2.1 Pengamatan Struktur Makro
Pengujian ini untuk melihat secara keseluruhan objek yang akan dimetalografi,
agar diketahuai kondisi benda uji sebelum dilakukan pengujian struktur mikro dengan
menggunakan mikroskop optik.
Gambar 4.8 A Ladam Kuda Lokal II Bagian Ujung Kondisi 20%
B Ladam Kuda Lokal II Bagian Ujung Kondisi 40%
C Ladam Kuda Lokal II Bagian Ujung Kondisi 60%
D Ladam Kuda Lokal II Bagian Ujung Kondisi 80%
E Ladam Kuda Lokal II Bagian Ujung Kondisi 100%
A
E
D C
B
Flow lines
Flow lines
Flow lines Flow lines Flow lines
Flow lines Flow lines Flow lines
Flow lines
Flow lines
Tugas Akhir Page 39
Gambar 4.9 A Ladam Kuda Lokal II Bagian Tengah Kondisi 20%
B Ladam Kuda Lokal II Bagian Tengah Kondisi 40%
C Ladam Kuda Lokal II Bagian Tengah Kondisi 60%
D Ladam Kuda Lokal II Bagian Tengah Kondisi 80%
E Ladam Kuda Lokal II Bagian Tengah Kondisi 100%
A
E
D C
B
Flow lines Flow lines
Flow lines Flow lines
Flow lines
Flow lines
Flow lines
Flow lines
Flow lines Flow lines
Tugas Akhir Page 40
4.2.2.2 Analisis Struktur Makro
Bahwa dari hasil pengamatan struktur makro terlihat ladam kuda lokal pada
gambar 4.8 (A, B, C, D, E) dan 4.9 (A, B, C, D, E) proses pembuatan ladam kuda lokal
dengan mengunakan proses tempa akan terlihat struktur makro dengan flow lines yang
mengikuti alur atau kontur produk hal tersebut berdasarkan hasil uji metalografi dan
perbandingan dengan literature (atlas mikrostruktur).
4.2.2.3 Pengamatan Struktur Mikro
Gambar 4.10 A Ladam Kuda Lokal II Bagian Ujung (Atas) Kondisi 20%
A
E
D C
B
α
P
P
P
P
P
P
P
α
P
α
P
α
P
P
P
P
P
α
P
Tugas Akhir Page 41
B Ladam Kuda Lokal II Bagian Ujung (Atas) Kondisi 40%
C Ladam Kuda Lokal II Bagian Ujung (Atas) Kondisi 60%
D Ladam Kuda Lokal II Bagian Ujung (Atas) Kondisi 80%
E Ladam Kuda Lokal II Bagian Ujung (Atas) Kondisi 100%
A
D C
B
α
P
P
P
α
P
α
P
α
P
P
P P
P
P
P
Tugas Akhir Page 42
Gambar 4.11 A Ladam Kuda Lokal II Bagian Ujung (Samping) Kondisi 20%
B Ladam Kuda Lokal II Bagian Ujung (Samping) Kondisi 40%
C Ladam Kuda Lokal II Bagian Ujung (Samping) Kondisi 60%
D Ladam Kuda Lokal II Bagian Ujung (Samping) Kondisi 80%
E Ladam Kuda Lokal II Bagian Ujung (Samping) Kondisi 100%
A
D
B
α
P
P
P
α
P
α
P
α
P
α
P
P
P
P
P
P
P
E
C
P
P
Tugas Akhir Page 43
Gambar 4.12 A Ladam Kuda Lokal II Bagian Tengah (Atas) Kondisi 20%
B Ladam Kuda Lokal II Bagian Tengah (Atas) Kondisi 40%
C Ladam Kuda Lokal II Bagian Tengah (Atas) Kondisi 60%
D Ladam Kuda Lokal II Bagian Tengah (Atas) Kondisi 80%
E Ladam Kuda Lokal II Bagian Tengah (Atas) Kondisi 100%
E
A B
C D
α
P α
P
α
P
P
P P
P
P
P
P
P
P
P
α
P
α
P
Tugas Akhir Page 44
4.2.2.2 Analisis Struktur Mikro
Dari gambar struktur mikro ladam kuda lokal pada kondisi 20%, 40%, 60%, 80%,
100% terdapat fasa Ferrite (white) dan Pearlit (black). Menurut struktur mikro pada
sampel ladam kuda lokal merupakan baja karbon sedang dengan standar serie AISI 1029
dengan kandungan karbon 0,25%C – 0.31 %C.
4.2.3 Data Hasil Pengujian Kekerasan Ladam Kuda Lokal II
Untuk mengetahui harga kekerasan suatu material, merupakan tujuan dari adanya
pengujian kekerasan. Pada pengujian ini, menggunakan metoda Micro Vickers untuk
mengetahui kekerasan fasa. Pengujian ini dilakukan dibeberapa titik , yaitu pada daerah
yang ditempa dan permukaan pada ladam kuda lokal II. Data hasil pengujian dapat dilihat di
tabel 4.4.
Gambar 4.13 A Ladam Kuda Lokal II Bagian Tengah (Samping) Kondisi 20%
B Ladam Kuda Lokal II Bagian Tengah (Samping) Kondisi 40%
C Ladam Kuda Lokal II Bagian Tengah (Samping) Kondisi 60%
D Ladam Kuda Lokal II Bagian Tengah (Samping) Kondisi 80%
E Ladam Kuda Lokal II Bagian Tengah (Samping) Kondisi 100%
α
P
P
P
E
Tugas Akhir Page 45
Tabel 4.4 Hasil pengujian kekerasan dengan Micro Vickers bagian ujung.
4.2.3.1 Diagram Pengujian Keras Ladam Kuda Lokal II Bagian Ujung
20% 40% 60% 80% 100%
Atas 150 142.3 142.3 128.6 147.4
Samping 154 142.3 135.1 136.8 165.2
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Harga K
ek
era
san
HV
N
Diagram Uji Keras Ladam Kuda Lokal II Bagian Ujung
Tugas Akhir Page 46
Tabel 4.5 Hasil pengujian kekerasan dengan Micro Vickers bagian tengah.
4.2.3.2 Diagram Pengujian Keras Ladam Kuda Lokal II Bagian Tengah
20% 40% 60% 80% 100%
Atas 142.2 138.6 135.1 131.8 122.5
Samping 144.1 146 128.6 122.5 142.5
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Ha
rga
Kek
era
san
HV
N
Diagram Kekerasan Ladam Kuda Lokal II Bagian Tengah
Tugas Akhir Page 47
4.2.3.3 Analisis Pengujian Kekerasan
Untuk ladam kuda lokal pada kondisi 20% mempunyai harga kekerasan 142,2
HVN ( bagian atas) dan 144,1 HVN (bagian samping), ladam kuda lokal pada kondisi 40%
mempunyai harga kekerasan 138,6 HVN ( bagian atas) dan 146 HVN (bagian samping),
ladam kuda lokal pada kondisi 60% mempunyai harga kekerasan 135,1 HVN ( bagian atas)
dan 128,6 HVN (bagian samping), ladam kuda lokal pada kondisi 80% mempunyai harga
kekerasan 131,8 HVN ( bagian atas) dan 122,5 HVN (bagian samping), sedangkan ladam
kuda lokal pada kondisi 100% mempunyai harga kekerasan 122,5 HVN ( bagian atas) dan
142,5 HVN (bagian samping). Hal ini mengakibatkan semakin besar harga kekerasan
material maka semakin keras material tersebut dan kekerasan material dapat diakibatkan
juga oleh unsur paduan yang terkandung didalam material dan pada saat proses
pembuatannya.
4.3 Data dan Analisis Pengujian Paku Kuda Lokal dan Impor
4.3.1 Data Hasil Pengujian Komposisi Kimia Paku Kuda Lokal dan Impor
Pengujian komposisi kimia atau sering dikenal dengan pengujian komposisi
dilakukan dengan mesin SEM Hitachi SU3500 With EDAX Octane Pro di laboratorium
pengujian material Politeknik Manufaktur Negeri Bandung.
Tabel 4.6 Hasil Pengujian Komposisi Kimia dengan Energy Dispersive Spectrometry
pada paku kuda lokal dan impor.
No Unsur Weight %
Lokal Australia Swedia
1 Carbon (C) 0,17 0,20 0,23
2 Silicon (Si) 0,23 0,29 0,28
3 Sulfur (S) 0,09 0,09 0,21
4 Phosphorus (P) 0,03 0,13 0,10
5 Manganese (Mn) 0,51 0,85 0,60
4.3.1.1 Analisis Komposisi Kimia Paku Kuda
Dengan membandingkan hasil uji komposisi antara paku kuda impor dan lokal
dapat dianalisis dalam beberapa hal, pakukuda impor dan lokal mempunyai kadar karbon
yang berbeda. Paku kuda impor (Swedia) mempunyai kadar karbon (0.20%), paku kuda
(Australia) mempunyai kadar karbon (0,23), dan pada paku kuda lokal mempunyai kadar
Tugas Akhir Page 48
karbon (0.17%). Kadar carbon yang tinggi dapat menaikan harga kekerasannya dan tahan
terhadap gesekan. Kadar Mangan pada paku kuda impor (Swedia) lebih tinggi yaitu
(0.85%), paku kuda (Australia) kadar Mangan (0,60), sedangkan pada paku kuda lokal
mempunyai kadar mangan (0.51%), unsur paduan manganese dapat membuat paku kuda
tahan terhadap gesekan, meningkatkan harga kekerasan dan kekuatan tarik. Kadar silicon
pada paku kuda impor (Swedia) (0.29%), kadar silicon paku kuda (Australi) (0,28), dan
pada paku kuda lokal (0.23%) dapat meningkatkan kekuatan, kekerasan, ketahanan aus,
dan tahan terhadap panas. Kadar sulfur pada paku kuda impor (Swedia) (0.09%), kadar
sulfur paku kuda (Australi) (0,21), dan paku kuda lokal (0.09%) berpengaruh terhadap sifat
mekanik paku kuda karena sudah melebihi batas yang diperkenankan 0.05% karena terlalu
banyak kandungan sulfur akan menyebabkan paku kuda menjadi getas. Kadar pospor pada
paku kuda impor (Swedia) (0.13%), kadar pospor paku kuda (Australi) (0,10), dan paku
kuda lokal (0.03%) tidak terlalu berpengaruh tetapi kandungan pospor mampu
meningkatkan kekuatan, ketahanan korosi dan meningkatkan kemudahan pengerasan.
4.3.1.2 Identifikasi Kadar Karbon Paku Kuda Lokal dan Impor
Berikut ini adalah gambar struktur mikro dari paku kuda lokal dan impor yang
akan di prediksi kadar karbonnya dengan cara metode kuantitatif. Berikut data hasil
perhitungannya :
Paku Kuda Lokal
Tugas Akhir Page 49
Menurut hasil perhitungan metode kuantitatif dapat dilihat kandungan karbon yang
terdapat pada paku kuda lokal :
Panjang Fasa Pearlit (mm)
Garis 1 17
Garis 2 24
Garis 3 16
Garis 4 15
Garis 5 22
Garis 6 20
Garis 7 16
Garis 8 15
Garis 9 18
Garis 10 19
Garis 11 16
Garis 12 27
Garis 13 21
Garis 14 24
Garis 15 17
Panjang rata-rata = 19,13 mm
Jumlah fasa perlit (P) =
x 100 = 18,75 %
Jumlah fasa ferit (α) = 81,25 %
αproeutektoid =
81,25% =
%C = 0,83-0,8125 (0,83-0,025) = 0,17%
Tugas Akhir Page 50
Paku Kuda Australi
Menurut hasil perhitungan metode kuantitatif dapat dilihat kandungan karbon yang
terdapat pada paku kuda Australi.
Panjang Fasa Pearlit (mm)
Garis 1 25
Garis 2 30
Garis 3 25
Garis 4 23
Garis 5 25
Garis 6 24
Garis 7 30
Garis 8 23
Garis 9 28
Garis 10 26
Garis 11 19
Garis 12 32
Garis 13 37
Garis 14 28
Garis 15 31
Panjang rata-rata = 27,06 mm
Jumlah fasa perlit (P) =
x 100 = 26,52 %
Jumlah fasa ferit (α) = 73,48 %
Tugas Akhir Page 51
αproeutektoid =
73,48% =
%C = 0,83-0,7348(0,83-0,025) = 0,23%
Paku Kuda Swedia
Menurut hasil perhitungan metode kuantitatif dapat dilihat kandungan karbon yang
terdapat pada paku kuda Swedia :
Panjang Fasa Pearlit (mm)
Garis 1 35
Garis 2 14
Garis 3 27
Garis 4 14
Garis 5 34
Garis 6 37
Garis 7 33
Garis 8 13
Garis 9 36
Garis 10 11
Garis 11 20
Garis 12 21
Garis 13 14
Tugas Akhir Page 52
Garis 14 18
Garis 15 17
Panjang rata-rata = 22,93 mm
Jumlah fasa perlit (P) =
x 100 % = 22,48 %
Jumlah fasa ferit (α) = 77,52 %
αproeutektoid =
77,52% =
%C = 0,83-0,7752(0,83-0,025) = 0,20%
4.3.1.3 Analisis Kadar Karbon Paku Kuda Menggunakan Metode Kuantitatif
Menurut hasil pengamatan dan perhitungan dengan metode kuantitatif, kandungan
karbon pada paku kuda lokal sebesar 0,17%, kandungan karbon yang terdapat pada paku
kuda impor (Swedia) sebesar 0,20% dan kandungan karbon yang terdapat pada paku kuda
impor (Australia) sebesar 0,23%. Menurut hasil perhitungan yang dibandingkan dengan
literature, paku kuda lokal dan impor termasuk baja karbon rendah dengan standar serie
AISI 1020, hasil perhitungan dengan menggunakan metode kuantitatif ini apabila
dibandingkan dengan hasil uji komposisi kimia kurang teliti karena banyaknya fasa pearlit
yang tidak terhitung dan keterbatasan peneliti dalam proses perhitungan dengan metode
kuantitatif, hal ini yang menyebabkan perbedaan antara hasil perhitungan metode
kuantitatif dengan hasil uji komposisi kimia.
Tugas Akhir Page 53
4.3.2 Data Hasil Pengujian Metalografi Paku Kuda Lokal dan Impor
4.3.2.1 Pengamatan Struktur Makro
Pengujian ini untuk melihat secara keseluruhan objek yang akan dimetalografi,
agar diketahuai kondisi benda uji sebelum dilakukan pengujian struktur mikro dengan
menggunakan mikroskop optik.
4.3.2.2 Analisis Struktut Makro
Bahwa dari hasil pengamatan makro terlihat paku kuda lokal pada gambar 4.9A,
paku kuda impor (Swedia) pada gambar 4.9B, dan paku kuda impor (Australi) pada
gambar 4.9C proses pembuatan paku kuda impor dan lokal dengan mengunakan proses
tempa akan terlihat struktur makro dengan grain flow yang mengikuti alur atau kontur
produk hal tersebut berdasarkan hasil uji metalografi dan perbandingan dengan literature
(atlas mikrostruktur).
Gambar 4.14 A Struktur Makro Paku Kuda Lokal
B Struktur Makro Paku Kuda Impor (Swedia)
C Struktur Makro Paku Kuda Impor (Australia)
B A C
Tugas Akhir Page 54
4.3.2.3 Pengamatan Struktur Mikro
A B
C
Gambar 4.15 A Struktur Mikro Paku Kuda Lokal Daerah T 100,0 µm
B Struktur Mikro Paku Kuda Impor (Swedia) Daerah T 100,0 µm
C Struktur Mikro Paku Kuda Impor (Australia) Daerah T 100,0 µm
P P
α
P
P
P
α
P
P
P
α
P
P
P
P
Tugas Akhir Page 55
A B
C
Gambar 4.16 A Struktur Mikro Paku Kuda Lokal Daerah T 50,0 µm
B Struktur Mikro Paku Kuda Impor (Swedia) Daerah T 50,0 µm
C Struktur Mikro Paku Kuda Impor (Australia) Daerah T 50,0 µm
P
α
α
P
P
P
α
P
P
P
α
P
P
P
P
α
P
α
Tugas Akhir Page 56
A B
C
Gambar 4.17 A Struktur Mikro Paku Kuda Lokal Daerah L 100,0 µm
B Struktur Mikro Paku Kuda Impor (Swedia) Daerah L 100,0 µm
C Struktur Mikro Paku Kuda Impor (Australia) Daerah L 100,0 µm
P
α
α
P
P
P
α
P
P
P
P
P
P
α
P
α
α
P
P
P
P
P
Tugas Akhir Page 57
A B
C
4.3.2.4 Analisis Struktur Mikro
Dari gambar struktur mikro paku kuda lokal (Gambar 4.10A, 4.11A, 4.12A,
4.13A), struktur mikro paku kuda impor (Swedia) (Gambar 4.10B, 4.11B, 4.12B, 4.13B),
dan struktur mikro paku kuda impor (Australi) (Gambar 4.10C, 4.11C, 4.12C, 4.13C)
terdapat fasa Ferrite (white) dan Pearlit (black). Menurut struktur mikro pada paku kuda
lokal dan impor merupakan Baja Karbon Rendah, dengan standar serie AISI 1020 dengan
kandungan karbon 0,025%C – 0.25 %C.
Gambar 4.18 A Struktur Mikro Paku Kuda Lokal Daerah L 50,0 µm
B Struktur Mikro Paku Kuda Impor (Swedia) Daerah L 50,0 µm
C Struktur Mikro Paku Kuda Impor (Australia) Daerah L 50,0 µm
P
P
P
α α
α
Tugas Akhir Page 58
4.3.3 Pengujian Kekerasan Paku Kuda Lokal dan Impor
Untuk mengetahui harga kekerasan suatu material, merupakan tujuan dari adanya
pengujian kekerasan. Pada pengujian ini, menggunakan metoda Micro Vickers guna
mengetahui kekerasan fasa. Pengujian ini dilakukan dibeberapa titik , yaitu pada daerah
yang ditempa dan permukaan pada ladam kuda local dan impor. Data hasil pengujian dapat
dilihat di tabel 4.8.
T L
1 1 2
Gambar 4.19 Skematis Titik Pengujian Pada Paku Kuda
Tabel 4.7 Hasil pengujian kekerasan dengan Micro Vickers daerah Transversal pada paku
kuda lokal dan impor.
Spesimen Titik Pengujian VHN
(kgf/mm2)
Paku Kuda
Lokal
1 141
2 138
3 140
Rata-rata 139,6
Paku Kuda
Impor
(Swedia)
1 160,7
2 160,7
3 160,7
Rata-rata 160,7
Paku Kuda
Impor
(Australia)
1 167,5
2 182,7
3 174,8
Rata-rata 175
1
Tugas Akhir Page 59
4.3.3.1 Diagram Pengujian Kekerasan Micro Vickers Bagian Transversal
Tabel 4.8 Hasil pengujian kekerasan dengan Micro Vickers daerah Longitudinal pada
paku kuda lokal dan impor.
Spesimen
Titik Pengujian
VHN
(kgf/mm2)
1 2
Paku Kuda Lokal
1 179 163
2 179 165
3 174 165
Rata-rata 177,3 164,3
Paku Kuda Impor
(Swedia)
1 160,7 160,7
2 167,5 167,5
3 160,7 160,7
Rata-rata 162,9 162,9
Paku Kuda Impor
(Australia)
1 182,7 182,7
2 167,5 167,5
3 174,8 174,8
Rata-rata 175 175
1 2 3
Lokal 141 138 140
Swedia 160.7 160.7 160.7
Australia 167.5 182.7 174.8
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200H
arga K
ek
erasa
n H
VN
Diagram Pengujian Kekerasan
Tugas Akhir Page 60
4.3.3.2 Diagram Pengujian Kekerasan Micro Vickers Bagian Longitudinal
4.3.3.3 Analisis Uji Keras
Untuk paku kuda lokal mempunyai harga kekerasan 139,6 (transversal) dan 177,3
(longitudinal), sedangkan paku kuda impor (Swedia) mempunyai harga kekerasan 160,7
(transversal) dan 162,9 (longitudinal), dan paku kuda impor (Australia) mempunyai harga
kekerasan 175 (transversal) dan 175 (longitudinal). Hal ini mengakibatkan semakin besar
harga kekerasan material maka semakin keras material tersebut sehingga kekerasan paku
kuda import lebih bagus dibandingkan paku kuda lokal. Kekerasan material dapat
diakibatkan juga oleh unsur paduan yang terkandung didalam material dan pada saat proses
pembuatannya.
1 2 3
Lokal 179 179 174
Swedia 160.7 167.5 160.7
Australia 182.7 167.5 174.8
145
150
155
160
165
170
175
180
185H
arg
a K
eker
asa
n H
VN
Diagram Pengujian Kekerasan
Tugas Akhir Page 61
4.4 Data dan Analisis Pengujian Paku Kuda Lokal dan Impor II
4.4.1 Identifikasi Kadar Karbon Paku Kuda Lokal dan Impor II
Berikut ini adalah gambar struktur mikro dari paku kuda lokal dan impor II yang
akan di prediksi kadar karbonnya dengan cara metode kuantitatif. Berikut data hasil
perhitungannya.
Paku Kuda Lokal Kondisi 0%
Menurut hasil perhitungan metode kuantitatif dapat dilihat kandungan karbon yang
terdapat pada paku kuda lokal II kondisi 0% :
Panjang Fasa Pearlit (mm)
Garis 1 31
Garis 2 30
Garis 3 28
Garis 4 15
Garis 5 25
Garis 6 15
Garis 7 23
Garis 8 28
Garis 9 22
Garis 10 34
Garis 11 19
Tugas Akhir Page 62
Garis 12 32
Garis 13 27
Garis 14 32
Garis 15 32
Garis 16 21
Garis 17 39
Panjang rata-rata = 26,82 mm
Jumlah fasa perlit (P) =
x 100 = 26,29 %
Jumlah fasa ferit (α) = 73,71 %
αproeutektoid =
73,71% =
%C = 0,83-0,7371(0,83-0,025) = 0,23%
Paku Kuda Lokal II Kondisi 100%
Menurut hasil perhitungan metode kuantitatif dapat dilihat kandungan karbon yang
terdapat pada paku kuda lokal II kondisi 100% :
Tugas Akhir Page 63
Panjang Fasa Pearlit (mm)
Garis 1 29
Garis 2 27
Garis 3 24
Garis 4 17
Garis 5 17
Garis 6 10
Garis 7 13
Garis 8 20
Garis 9 24
Garis 10 23
Garis 11 15
Garis 12 28
Garis 13 23
Garis 14 34
Garis 15 38
Garis 16 23
Garis 17 30
Panjang rata-rata = 23,23 mm
Jumlah fasa perlit (P) =
x 100 % = 22,7 %
Jumlah fasa ferit (α) = 77,3 %
αproeutektoid =
77,3% =
%C = 0,83-0,773(0,83-0,025) = 0,20%
Tugas Akhir Page 64
Paku Kuda Swedia Kondisi 100%
Menurut hasil perhitungan metode kuantitatif dapat dilihat kandungan karbon yang
terdapat pada paku kuda Swedia II kondisi 100% :
Panjang Fasa Pearlit (mm)
Garis 1 15
Garis 2 13
Garis 3 9
Garis 4 8
Garis 5 35
Garis 6 23
Garis 7 14
Garis 8 8
Garis 9 11
Garis 10 5
Garis 11 9
Garis 12 9
Garis 13 12
Garis 14 10
Garis 15 8
Garis 16 6
Garis 17 9
Panjang rata-rata = 12 mm
Tugas Akhir Page 65
Jumlah fasa perlit (P) =
x 100 % = 11,76 %
Jumlah fasa ferit (α) = 88,24 %
αproeutektoid =
88,24% =
%C = 0,83-0,8824(0,83-0,025) = 0,11%
Paku Kuda Australia Kondisi 100%
Menurut hasil perhitungan metode kuantitatif dapat dilihat kandungan karbon yang
terdapat pada paku kuda Australia II kondisi 100% :
Panjang Fasa Pearlit (mm)
Garis 1 16
Garis 2 14
Garis 3 7
Garis 4 7
Garis 5 8
Garis 6 31
Garis 7 2
Tugas Akhir Page 66
Garis 8 3
Garis 9 7
Garis 10 6
Garis 11 8
Garis 12 7
Garis 13 15
Garis 14 4
Garis 15 23
Garis 16 12
Garis 17 5
Panjang rata-rata = 10,29 mm
Jumlah fasa perlit (P) =
x 100 % = 10,08 %
Jumlah fasa ferit (α) = 89,92 %
αproeutektoid =
89,92% =
%C = 0,83-0,8992(0,83-0,025) = 0,10%
4.4.1.1 Analisis Kadar Karbon Paku Kuda Lokal dan Impor Menggunakan Metode
Kuantitatif
Menurut hasil pengamatan dan perhitungan dengan metode kuantitatif, kandungan
karbonpada paku kuda lokal pada kondisi 0% sebesar 0,23%, kandungan karbon yang
terdapat pada paku kuda lokal pada kondisi 100% sebesar 0,20% , kandungan karbon
yang terdapat pada paku kuda impor (Australia) sebesar 0,10%,sedangkan kandungan
karbon yang terdapat pada paku kuda impor (Swedia) sebesar 0,11%. Menurut hasil
perhitungan yang dibandingkan dengan literature, paku kuda lokal termasuk baja karbon
rendah dengan standar serie AISI 1026, sedangkan paku kuda impor termasuk baja karbon
rendah dengan standar serie AISI 1010 hasil perhitungan dengan menggunakan metode
kuantitatif ini apabila dibandingkan dengan hasil uji komposisi kimia kurang teliti karena
banyaknya fasa pearlit yang tidak terhitung dan keterbatasan peneliti dalam proses
perhitungan dengan metode kuantitatif, hal ini yang menyebabkan perbedaan antara hasil
perhitungan metode kuantitatif dengan hasil uji komposisi kimia.
Tugas Akhir Page 67
4.4.2 Hasil Pengujian Metalografi Paku Kuda Lokal dan Impor II
4.4.2.1 Pengamatan Struktur Makro
Pengujian ini untuk melihat secara keseluruhan objek yang akan dimetalografi,
agar diketahuai kondisi benda uji sebelum dilakukan pengujian struktur mikro dengan
menggunakan mikroskop optik.
Gambar 4.20 A Paku Kuda Lokal II Kondisi 0%
B Paku Kuda Lokal II Kondisi 20%
C Paku Kuda Lokal II Kondisi 40%
D Paku Kuda Lokal II Kondisi 60%
E Paku Kuda Lokal II Kondisi 80%
F Paku Kuda Lokal II Kondisi 100%
G Paku Kuda Impor (Swedia)
H Paku Kuda Impor (Australia)
A
F
C
E
H G
B
D
Tugas Akhir Page 68
4.4.2.2 Analisis Struktur Makro
Bahwa dari hasil pengamatan makro terlihat paku kuda lokal dan impor, proses
pembuatan paku kuda impor dan lokal dengan mengunakan proses tempa akan terlihat
struktur makro dengan grain flow yang mengikuti alur atau kontur produk hal tersebut
berdasarkan hasil uji metalografi dan perbandingan dengan literature (atlas mikrostruktur).
4.4.2.3 Pengamatan Struktur Mikro Paku Kuda Lokal dan Impor II
A
D C
B
α
P
P
P
P
α α
α
Tugas Akhir Page 69
Gambar 2.21 A Struktur Mikro Paku Kuda Lokal Pada Titik Pengujian 1 Kondisi 0%
B Struktur Mikro Paku Kuda Lokal Pada Titik Pengujian 1 Kondisi 20%
C Struktur Mikro Paku Kuda Lokal Pada Titik Pengujian 1 Kondisi 40%
D Struktur Mikro Paku Kuda Lokal Pada Titik Pengujian 1 Kondisi 60%
E Struktur Mikro Paku Kuda Lokal Pada Titik Pengujian 1 Kondisi 80%
F Struktur Mikro Paku Kuda Lokal Pada Titik Pengujian 1 Kondisi 100%
G Struktur Mikro Paku Kuda Impor (Australia) Pada Titik Pengujian 1
H Struktur Mikro Paku Kuda Impor (Swedia) Pada Titik Pengujian 1
G H
F E
P
P
α
α
P α
P α
Tugas Akhir Page 71
Gambar 2.22 A Struktur Mikro Paku Kuda Lokal Pada Titik Pengujian 2 Kondisi 20%
B Struktur Mikro Paku Kuda Lokal Pada Titik Pengujian 2 Kondisi 40%
C Struktur Mikro Paku Kuda Lokal Pada Titik Pengujian 2 Kondisi 60%
D Struktur Mikro Paku Kuda Lokal Pada Titik Pengujian 2 Kondisi 80%
E Struktur Mikro Paku Kuda Lokal Pada Titik Pengujian 2 Kondisi 100%
F Struktur Mikro Paku Kuda Impor (Australia) Pada Titik Pengujian 2
G Struktur Mikro Paku Kuda Impor (Swedia) Pada Titik Pengujian 2
A
C
E
D
B
P α P
α
α α
α
P
P
P
Tugas Akhir Page 72
4.4.2.4 Analisis Struktur Mikro
Dari gambar struktur mikro paku kuda lokal dan impor terdapat fasa Ferrite
(white) dan Pearlit (black). Menurut struktur mikro pada paku kuda lokal dan impor
merupakan Baja Karbon Rendah, dengan standar paku kuda lokal serie AISI 1026 dengan
kandungan karbon 0,22%C – 0.28 %C. Dan pada paku kuda lokal impor dengan standar
serie AISI 1010 dengan kandungan karbon 0,08%C – 0,13C%.
4.4.3 Data Hasil Pengujian Kekerasan Paku Kuda Lokal dan Impor II
Untuk mengetahui harga kekerasan suatu material, merupakan tujuan dari adanya
pengujian kekerasan. Pada pengujian ini, menggunakan metoda Micro Vickers untuk
mengetahui kekerasan fasa. Pengujian ini dilakukan dibeberapa titik , yaitu pada daerah
yang ditempa pada paku kuda lokal dan impor II. Data hasil pengujian dapat dilihat di tabel
4.9.
Gambar 2.23 A Struktur Mikro Paku Kuda Lokal Pada Titik Pengujian 3 Kondisi 20%
B Struktur Mikro Paku Kuda Lokal Pada Titik Pengujian 3 Kondisi 40%
C Struktur Mikro Paku Kuda Lokal Pada Titik Pengujian 3 Kondisi 60%
D Struktur Mikro Paku Kuda Lokal Pada Titik Pengujian 3 Kondisi 80%
E Struktur Mikro Paku Kuda Lokal Pada Titik Pengujian 3 Kondisi 100%
F Struktur Mikro Paku Kuda Impor (Australia) Pada Titik Pengujian 3
G Struktur Mikro Paku Kuda Impor (Swedia) Pada Titik Pengujian 3
F G
P
P α
α
Tugas Akhir Page 73
Tabel 4.9 Hasil pengujian kekerasan dengan Micro Vickers paku kuda lokal dan impor II
4.4.3.1 Diagram Kekerasan Paku Kuda Lokal dan Impor II
PakuSwedia
PakuAustralia
PakuLokal 0%
PakuLokal20%
PakuLokal40%
PakuLokal60%
PakuLokal80%
PakuLokal100%
Titik Pengujian 1 174.7 165.5 174.8 148 150 148 154 167.6
Titik Pengujian 2 165.2 160.7 148 154 148 154 165.2
Titik Pengujian 3 175 167.5 160.7 154 160.7 167.6 191
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Ha
rga
Kek
era
san
HV
N
Diagram kekerasan Paku Kuda Lokal dan Impor II
Tugas Akhir Page 74
4.4.3.2 Analisis Uji Keras
Hal ini mengakibatkan semakin besar harga kekerasan material maka semakin
keras material tersebut sehingga kekerasan paku kuda impor lebih bagus dibandingkan
paku kuda lokal. Kekerasan material dapat diakibatkan juga oleh unsur paduan yang
terkandung didalam material dan pada saat proses pembuatannya.