1. Seminar proposal ini membahas pengaruh variasi holding time pada proses heat treatment quenching terhadap nilai kekerasan dan struktur mikro baja AISI 1045. 2. Tiga variasi holding time yang diuji adalah 15 menit, 25 menit, dan 35 menit. 3. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui struktur mikro dan nilai kekerasan baja setelah mendapatkan perlakuan panas dengan variasi waktu penahanan."

1. SEMINAR PROPOSAL
PENGARUH VARIASI HOLDING TIME PADA PROSES PERLAKUAN
HEAT TREATMENT QUENCHING TERHADAP NILAI KEKERASAN DAN
STRUKTUR MIKRO BAJA AISI 1045
NAMA : Rizki Adi Supriyanto
NIM : 5201414036
PROGRAM STUDI : Pendidikan Teknik Mesin
PEMBIMBING : Rusiyanto, S.Pd., M.T.
PENGUJI 1 : Dr. Rahmat Doni Widodo, S.T., M.T.
PENGUJI 2 : Dr. Murdani, M.Pd

2. LATAR BELAKANG
Industri-industri telah berkembang pada era sekarang, kita
ketahui bahwa mengalami perkembangan yang sangat pesat
dan semakin maju.
Berbagai industri di Indonesia menggunakan baja dengan berbagai jenis
baik baja rendah, baja menengah dan baja tinggi. Baja merupakan suatu
logam yang memiliki kekuatan, ketangguhan serta bersifat keras.
Faktor-faktor yang berpengaruh dalam proses perlakuan panas
mempengaruhi sifat fisis mekanis benda (keuletan,
ketangguhan, kekerasan) dan sifat fisis (struktur mikro, wujud
dan warna)
Sifat-sifat baja hasil perlakuan panas banyak faktor yang
mempengaruhi antara lain tebal material yang diuji, suhu atau
temperatur, holding time, waktu pendinginan, media pendingin
yang digunakan, dan kadar karbon berdasarkan diagram Fe-C.

3. IDENTIFIKASI MASALAH
3. Waktu penahanan pemanasan pada proses perlakuan panas
menimbulkan perubahan fisis dan perubahan mekanis yang
berbeda-beda.
1. Perlakuan panas dipengaruhi oleh beberapa hal diantaranya adalah suhu
pemanasan, media pendinginan yang digunakan, waktu penahanan, dan
metode pendinginannya.
2. Pelakuan panas pada jenis baja karbon menengah
menyebabkan perubahan mekanis dan perubahan fisis.
4. Media pendingian yang digunakan untuk quenching
antara lain oli, garam, dan air

4. PEMBATASAN MASALAH
1. Salah satu faktor yang mempengaruhi kekerasan yang akan
difokuskan pada penelitian ini adalah holding time pada pemanasan
2. Bahan yang digunakan baja AISI 1045 (baja karbon menengah)
dengan kandungan karbon 0,43% - 0,50% berbentuk silinder.
3. Media pendinginan yang digunakan dalam proses quenching
adalah media air
4. Metode untuk mengukur nilai kekerasan dengan metode Vickers,
dan menguji struktur mikro dengan mikroskop metalurgi
5. Variasi holding time ada tiga yaitu 15 menit, 25 menit dan 35 menit

5. RUMUSAN MASALAH
1. Bagaimana struktur mikro produk track shaft yang terbuat dari baja
karbon menengah setelah diberi heat treatment dengan quenching
media pendingin air dengan variasi holding time selama 15 menit ,25
menit, dan 35 menit?
2. Berapa besar nilai kekerasan produk track shaft yang terbuat dari
baja karbon menengah setelah diberi heat treatment dengan
quenching media pendingin air dengan variasi holding time
selama 15 menit ,25 menit, dan 35 menit?
Melihat latar belakang, identifikasi dan batasan masalah diatas, maka
peneliti merumuskan masalah diantara lain

6. TUJUAN PENELITIAN
1. Untuk mengetahui struktur mikro produk track shaft yang
terbuat dari baja karbon menengah setelah diberi heat
treatment dengan quenching media pendingin air dengan
variasi holding time selama 15 menit ,25 menit, dan 35 menit.
2. Untuk mengetahui besar nilai kekerasan produk track shaft
yang terbuat dari baja karbon menengah setelah diberi heat
treatment dengan quenching media pendingin air dengan
variasi holding time selama 15 menit ,25 menit, dan 35 menit.

7. MANFAAT PENELITIAN
1. Dijadikan acuan dalam memilih jenis material yang digunakan,
suhu perlakuan panasnya, jenis media quenching yang cocok
2. Bermanfaat untuk penelitian yang berkelanjutan, yang mana
masih menggunakan obyek benda baja AISI 1045. (ketangguhan,
keuletan, kelelahan atau laju korosi.
3. Mampu memberikan pengetahuan dan informasi pada mahasiswa
UNNES khususnya untuk mahasiswa dan mahasiswi jurusan
teknik mesin dalam bidang perlakuan panas logam
4. Dapat menjadikan bahan referensi ilmu bidang pendidikan
khususnya di Jurusan Mesin Fakultas Teknik

8. Suharno, S.T., M.T. & Budi Harjanto, S.T., M.Eng. dengan
penelitiannya yang berjudul pengaruh variasi temperatur dan holding
time dengan media quenching oli mesran SAE 40 terhadap struktur
mikro dan kekerasan baja ASSAB 760.
Hasil penelitian menunjukkan perubahan nilai kekerasan dan struktur
mikro. Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa variasi
temperatur dan variasi holding time dengan media quenching oli
Mesran SAE 40 dapat mengubah struktur mikro dan meningkatkan
kekerasan dari baja ASSAB 760 dengan nilai kekerasan tertinggi
pada spesimen temperatur 800°C dengan holding time 35 menit
sebesar 27,66 HRC.
KAJIAN PUSTAKA

9. Yusuf Ardiansyah (2016) tentang pengaruh temperatur proses
hardening dengan media air terhadap struktur mikro dan kekerasan
permukaan baja karbon sedang.
Hasil penelitian ini adalah Hal tersebut dibuktikan dengan banyaknya
struktur martensite yang terbentuk pada suhu 900oC memiliki rata-
rata kekerasan sebesar 7.94 HRC sedangkan nilai rata-rata
kekerasan suhu 825oC. Hasil pengujian kekerasan 700oC sebesar
45.94 HRC. Nilai rata-rata kekerasan suhu 900oC memiliki rata-rata
nilai kekerasan paling tinggi sebesar 53,83 HRC. Kesimpulan dari
hasil penelitian ini adalah semakin tinggi suhu hardening semakin
keras permukaan baja AISI 1045.
KAJIAN PUSTAKA

10. Penelitian yang dilakukan oleh Joko Waluyo (2009) berjudul
pengaruh temperatur dan waktu tahan pada proses liquid carburizing
terhadap kekerasan baja AISI 1025 dengan media pendingin air.
Variasi temperatur yang digunakan anatara lain 750oC, 800oC, dan
850oC dan variasi waktu tahan 30 menit, 60 menit dan 90 menit.
Hasil penelitian spesimen pada 750oC dengan 30 menit adalah 249,3
VHN. Kekerasan sebelum diberi perlakuan carburizing sebesar 193,7
VHN. Peningkatan kekerasan terjadi pada temperatur 850oC dengan
90 menit yaitu 982,3 VHN.
KAJIAN PUSTAKA

11. LANDASAN TEORI
Baja adalah salah satu material yang masuk kedalam
kategori logam ferro yang banyak digunakan di dunia
industri.
Menurut Yusuf Ardiansyah (2016:5) menyatakan
bahwa, “Baja merupakan suatu campuran dari besi
dan karbon, dimana unsur karbon (C) menjadi dasar
campurannya.”
BAJA

12. Klasifikasi
Kadar
karbon
(%)
Kekuatan
luluh
(kg/mm2
)
Kekuatan
tarik
(kg/mm2
)
Perpan
jangan
(%)
Kekeras
an
Brinell
Penggu
naan
Baja
karbon
rendah
1. Baja
lunak
khusus
2. Baja
sangat
lunak
3. Baja
lunak
4. Baja
setengah
lunak
0,08
0,08-0,12
0,12-0,20
0,20-0,30
18-28
20-29
22-30
24-36
32-36
36-42
38-48
44-55
40-30
40-30
36-24
32-22
95-100
80-120
100-130
112-145
Pelat tipis
Batang,
kawat
Kontruksi
umum
Baja
karbon
sedang
1. Baja
setengah
keras
2. Baja
keras
0,30-0,40
0,40-0,50
30-40
34-46
50-60
58-70
30-17
26-14
140-170
160-200
Alat-alat
mesin
Perkakas
Baja
karbon
tinggi
1. Baja
keras
2. Baja
sangat
keras
0,40-0,50
0,50-0,80
34-46
36-47
58-70
65-100
26-14
20-11
160-200
180-235
Rel.
Pegas dan
kawat
piano
Tabel 2.1 Klasifikasi Baja Karbon

13. Logam Ciri khas kandungan (% berat) Ciri khas penggunaan
Baja karbon rendah
(“mild”)
Fe +0,04-0,3 C (+˜0,8 Mn)
Penggunaan tegangan tarik
rendah: konstruksi umum
baja, cocok untuk
pengelasan.
Baja karbon sedang Fe +0,3-0,7 C (+˜0,8 Mn)
Penggunaan tegangan
tarik sedang: bagianbagian
mesin, mur baut, poros, dan
roda gigi.
Baja karbon tinggi Fe +0,7-1,7 C (+˜0,8 Mn)
Penggunaan tegangan tarik
tinggi: pegas, alat potong,
lokomotif.
Baja paduan
rendah
Fe +0,2 C; 0,8 Mn; 1 Cr; 2 Ni
Penggunaan tegangan tarik
tinggi: tempat bertekanan,
bagianbagian pesawat
terbang.
Baja paduan tinggi
(“stainless) Fe +0,1 C; 0,5 Mn; 18 Cr, 8 Ni
Penggunaan anti karat atau
temperatur tinggi: bangunan
bahan kimia atau bangunan
yang bertekanan.
Besi tuang Fe +1,8-4 C (+˜0,8 Mn; 2 Si)
Penggunaan tegangan tarik
rendah: blok silinder,
saluran pipa
Tabel 2.2 Ciri khas kandungan beberapa material logam

14. Hardening
Hardening atau pengerasan adalah proses manufaktur dimana
suatu material dipanaskan pada suhu kritis, ditahan pada
waktu tertentu, kemudian didinginkan dengan media dan
metode tertentu
Menurut Haryadi (2005: 2) mengemukakan tentang hardening
bahwa, “Perlakuan panas menuntut pemanasan benda kerja
menuju suhu pengerasan dan pendinginan secara cepat dengan
kecepatan pendinginan kritis.”

15. Holding Time
Holding time pada perlakuan panas bertujuan untuk mengubah
struktur baja menjadi struktur austenite secara maksimal dan
menyeluruh sehingga sifat mekanis baja juga maksimal
(Sumber:Agus Pramono,2011:34)
Tabel 2.5. Jenis baja dan Holding Time
Jenis baja Waktu Holding Time
Baja karbon rendah dan paduan rendah
5 – 15 menit
Baja paduan menengah 15 – 25 menit
Low alloy tool steel 10 – 30 menit
High alloy tool steel 10 – 60 menit
Hot- work tool steel 15 – 30 menit

16. Quenching
Quenching atau pendinginan cepat adalah salah satu proses
perlakuan panas dimana material atau benda uji yang sudah
dipanaskan kemudian didinginkan dengan waktu pendinginan
dengan cepat dan metode yang tertentu.
Proses quenching bertujuan untuk mendapatkan sifat mekanis
yang keras (Bahtiar, 2014: 457).

17. Media Pendingin
Media pendingin dalam quenching merupakan bahan utama dan
harus ada dalam proses hardening. Pengunaan media pendingin
dalam proses perlakuan panas baja menyebabkan perubahan
sifat logam, baik sifat fisis, sifat mekanik maupun sifat kimia.

18. Proses Quenching
Gambar 2.5 Tiga tahap mekanisme pendinginan
(Sumber : Teguh Sugiarto, Zulhanif dan Sugiyanto, 2013:87)

19. Uji Kekerasan
Pengujian kekerasan adalah salah satu dari pengujian yang
bertujuan untuk mencari nilai kekerasan pada suatu material
yang telah diberikan perlakuan maupun belum diberikan
perlakuan
Gambar 2.6 Gaya penekanan akibat pengujian kekerasan

20. Uji Vickers
Pengujian Vickers adalah pengujian nilai kekerasan dengan
penekannya berupa intan piramida dengan sudut piramida
sebesar 136o
Gambar 2.7 Indentor pengujian kekerasan Vickers

21. Rumus pengujian Vickers :
Keterangan :
HV = nilai kekerasan Vickers
F = beban (kgf)
D = diagonal rata-rata,
D =
𝑑1+𝑑2
2
(mm)
d1 = panjang diagonal 1
d2 = panjang diagonal 2
Gambar 2.8 Bentuk lekukkan atau jejak bekas penekanan piramida intan

22. Uji Struktur Mikro
 Struktur mikro adalah struktur penyusun suatu material yang bisa
dilihat dan diamati dengan menggunakan alat optik yaitu
mikroskop.
 Tujuan pengujian struktur mikro adalah untuk mengetahui struktur
mikro pada suatu logam sebelum diberi perlakuan dengan setelah
mengalami perlakuan baik perlakuan panas, pendinginan, bending,
tarik, dan lain-lain.
Ferrite
Bainit
Martensite
Austenite
Cementite
Pearlite

23. a. Pengujian Mikroskop
Apabila struktur yang dihasilkan cukup kecil dan perlu pembesaran dengan
satuan tertentu agar dapat dianalisis. Perbesaran dengan alat mikroskop
biasanya mulai dari 1000 kali, 2000 kali dan sampai 50.000 kali.
Ilmu yang mempelajari struktur mikro logam dan unsur paduan
yang menyusun logam tersebut disebut dengan metalografi.
b. Pengujian Mikrografi
Pengujian mikrografi digunakan apabila struktur yang dihasilkan cukup besar
dan dapat dilihat langsung contoh struktur hasil pengelasan, karpuhan,
keroposan logam dan-lain-lain.
c. Fotomikrogaf
Fotomikrograf digunakan apabila ingin memperbesar gambar bayangan
struktur pada mikroskop untuk diperbesar lebih dari 10 kali

24. Waktu dan Tempat Pelaksanaan
 proses pembuatan benda atau proses pemesinan, pemberian
perlakuan heat treatment dan quenching dilaksanakan di SMK
Jateng dan Laboratorium Permesinan Gedung E5 Jurusan Teknik
Mesin Universitas Negeri Semarang
 Pengujian kekerasan dan struktur mikro bahan dilaksanakan di
Laboratorium Pemesinan Jurusan Teknik Mesin Universitas
Negeri Semarang.
 Waktu penelitian berlangsung mulai dari bulan Maret 2018-Juni
2018
METODE PENELITIAN

25. Desain Penelitian
Uji kekerasan Vickers Uji Struktur mikro
Pengujian Hasil Heat Treatment Quenching
Data Hasil Pengujian
Analisis Data
Hasil Analisis
Pengolahan Data
Pembahasan dan Penarikan
Kesimpulan
Selesai
Mulai
Studi Literatur
Persiapan Alat dan bahan
Baja AISI 1045, dan Media Pendingin
Proses Pemesinan
Pembuatan benda track shaft
Proses Heat Treatment
Pemanasan benda track shaft
Pemanasan benda uji
dengan suhu 840oC
waktu tahan 15 menit
Pemanasan benda uji
dengan suhu 840oC
waktu tahan 25 menit
Pemanasan benda uji
dengan suhu 840oC
waktu tahan 35 menit
A
A

26. Alat dan Bahan
Alat-alat
• Mesin Bubut
• Pahat
• Jangka sorong
• Alat pemotong baja
• Furnance
• Alat uji kekerasan Vickers
• Mikroskop Optik
Bahan
• Baja AISI 1045
• Media Pendingin Air
• Amplas
• Resin
• Autosol

27. Parameter Penelitian
a. Pemanasan spesimen benda uji dengan temperatur 840oC (austenite)
dengan variasi holding time selama 15 menit selanjutnya
diquenching dengan media air.
b. Pemanasan spesimen benda uji dengan temperatur 840oC (austenite)
dengan variasi holding time selama 25 menit selanjutnya
diquenching dengan media air.
c. Pemanasan spesimen benda uji dengan temperatur 840oC (austenite)
dengan variasi holding time selama 35 menit selanjutnya
diquenching dengan media air.

28. Teknik Pengumpulan Data
1. Proses Pemesinan Track Shaft

29. 2. Proses Heat Treatment
Austenisasi
Langkah austenisasi adalah melakukan pemanasan austenite yang
bertujuan agar suhu pemanasan logam sampai ke titik austenite.
Temperatur spesimen akan dinaikkan sampai pada temperatur
840oC dengan waktu tahan pada variasi pertama 15 menit, variasi
kedua 25 menit, dan variasi ketiga 35 menit.
Pendinginan cepat (Quenching)
Langkah selanjutnya adalah diberi perlakuan quenching dengan
media air dengan volume air sebesar 12 sampai 15 liter.

30. 3. Proses Pembuatan Spesimen Pengujian
Pembuatan spesimen pengujian menggunakan baja AISI 1045
dengan memanfaatkan bahan produk track shaft yang memiliki
kelebihan panjang sebesar 30 mm berdiameter 17 mm.

31. Gambar 3.8 Spesimen pengujian kekerasan vickers dan struktur mikro
3. Proses Pembuatan Spesimen Pengujian

32. 4. Proses Pemolesan, Resin dan Pengetsaan
Gambar 3.9 Mesin Poles

33. 5. Proses Pengujian Kekerasan Vickers
6. Proses Pengujian Struktur Mikro
Sebelum melakukan pengujian struktur mikro, langkah
selanjutnya adalah langkah pemolesan. Tahap ini
dilakasanakan di Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas
Negeri Semarang. Setalah melakukan proses pemolesan,
maka selanjutnya adalah langkah pengujian struktur mikro
Spesimen yang telah diberikan perlakuan panas heat
treatment, maka proses selanjutnya adalah pengujian
kekerasan Vickers. Pengujian kekerasan metode Vickers
ini akan dilaksanakan di laboratorium Gedung E5 Teknik
Mesin UNNES

34. 7. Pengambilan Data
Metode pengumpulan data
pada penelitian ini adalah
metode eksperimental, dan
pengambilan data dari
penelitian ini adalah
mengamati, menilai dan
mengukur kekerasan benda
uji, serta meneliti struktur
mikro

35. Kalibrasi Instrumen
Kalibrasi instrumen dilakukan untuk menjaga kepresisian dan ketelitian alat
uji. Pengujian pada penelitian ini menggunakan alat pengujian kekerasan
standar vickers dan alat mikro struktur. Alat uji kekerasan yang akan
digunakan adalah alat uji kekerasan standar vickers.
Alat Mikro Struktur Alat uji kekerasan Vickers

36. Teknik Analisis Data
Metode analisa data yang digunakan dalam penelitian ini adalah
teknik analisis statistik deskriptis data mentah yang
diperoleh dari pengujian, kemudian diolah dalam persamaan
statistika yaitu persamaan nilai tengah sebagai berikut :
Nilai tengah =
𝛴𝑛
𝑁
Dimana :
𝛴𝑛 = nilai akhir/ skor tiap spesimen
N = jumlah spesimen