## ANALISA PERUBAHAN SIFAT MEKANIK DAN STRUKTUR MIKRO MULTI QUENCHING TERHADAP HASIL PACK CARBURIZING
BAJA KARBON RENDAH
Karmin 1) , Sairul Effendi 2) , Firdaus 3) , Romli 4)
1,2,3,4) Staf Pengajar Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Sriwijaya Jl.Srijaya Negara Bukit Besar Palembang 30139 Telp.0711-353414, Fax: 0711-453211

## RINGKASAN
Baja  karbon  yang  mengandung  unsur  karbon  yang  rendah  akan  mempunyai  sifat  yang kekerasan dan kekuatan tariknya rendah, ductile ini akan memudahkan dibentuk dibanding baja paduan  atau  baja  karbon  tinggi.  Disisi  lain  harganyapun  relatif  murah  sehingga  menjadikan bahan  ini  banyak  digunakan  sebagai  bahan  dasar  untuk  pembuatan  suatu  produk.  Untuk meningkatkan sifat yang kuat dan keras pada permukaannya, material ini dapat dilakukan proses perlakuan  panas  thermoikimia  melalui  penambahan  kadar  karbon  pada  permukaannya, sehingga  produk  tersebut  dapat  difungsikan  sesuai  dengan   fungsi  desainnya.  Salah  satu  cara yang  dapat  dilakukan  untuk  meningkatkan  kekerasan  permukaan  baja  karbon  rendah  yaitu dilakukan  proses pack  carburizing .  Proses  carburizing  ini,  dilakukan  pada  sebuah  tungku pemanas  listrik  khusus  perlakuan  panas  yang    mudah  dioperasikan  dalam  pengaturan  suhu pemanasan, kecepatan pemanasan dan pengaturan waktu tahan. Pada penelitian ini  dirancang dan  dilakukan  pada  baja  rabon  rendah  mengunakan  media  karburisasi  dengan  pebandingan 70%  arang  aktif  dan  30%,  kalsium karbonat  (CaCO 3 )  pada  temperatur    pemanasan  925 o C  , variasi  waktu  tahan  2,  3  dan  4  jam,  kemudian  dilanjukan  dengan  variasi  metode quenching ( direct  quenching,  single  quenching  dan  double  quencing ).  Dari  ketiga  metode quenching dengan  variasi  holding  time pada  penelitian  ini  diperoleh  peningkatan kekerasan  yang tertinggi yaitu pada metode doubel quenching dengan holding time 3 jam yaitu 94,8 HR B dan nilai impact 0,14  J/mm 2 .  Jika  dilihat  kekerasan  dan  ketangguhan  yang  baik  yaitu  terjadi  pada  double quenching  dengan  holding  time  2  jam  (kekerasan  94,4  HR B dengan  nilai  impact  rata  rata  0,86 J/mm 2 ).
Kata kunci : Komposisi Arang aktif dan CaCO 3 , Suhu, Waktu tahan, kekerasan, metode quenching

## 1. PENDAHULUAN

## 1.1 Latar Belakang
Beragamnya  kebutuhan  material,  baik  dari sisi sifat mekanik , bentuk dan ukuran dibutuhkan pertimbangan  cermat  dalam  memilihan    bahan, baik dasi sisi bahan baku maupun proses lanjutan untuk  memperoleh  material  yang  sifat  dan ukurannya sesuai dengan fungsinya. Dengan berbagai  kebutuhan  dan  pertimbagan  inilah memunculkan usaha manusia  untuk  merekayasa sifat dari  logam  tersebut,  seperti merubah  sifat mekanis:    kekerasan,    kekuatan,    ketanguhan. Pemilihan  material  dapat    dipersempit    sesuai dengan    kegunaannya,    contoh    baja    karbon rendah,  dalam  memilih  bahan  dapat  dijadikan prioritas  pertimbangan  utama,  karena    baja karbon ini  mudah  diperoleh,  mudah  dibentuk , sifat  permesinannya  baik  serta harganya  relatif murah  dibanding  dengan  baja  karbon  yang  lebih tinggi  maupun  baja  paduan.  Disamping  itu material  ini  dapat  ditingkatkan  sifatnya  seperti kekerasan  dan  kekuatannya  dengan  proses perlakuan  panas.    Perlakuan    panas    adalah
kombinasi  proses  pemanasan  dan  pendinginan yang    diterapkan  pada    logam    secara  terkontrol agar  diperoleh  sifat  yang  diiginkan.
Peningkatan  kekerasan  baja    dengan  cara quenching sudah  cukup  lama  diterapkan  untuk meningkatkan  kekerasan  baja  yang  mempunyai hardenability yang  baik.  Untuk  meningkatkan kekerasan  baja  karbon  rendah,  disamping  harus dilakukan  peningkatan  kandungan  karbonnya, juga  harus  dilakukan  poses quenching .  Salah satu    cara    meningkatkan  unsur  karbon  dalam baja  dan  meningkatkan  kekerasan  permukaanya yaitu    proses    karburasi.  Penerapan  proses    ini disesuaikan    dengan    kebutuhan    pada      bidang industri    misalnya    aplikasinya    digunakan    pada komponen  yang  membutuhkan  daya  tahan  aus dan sisi lain bahan itu juga harus ulet.
Proses  pengerasan  yang  dimaksudkan tentu  tidaklah  mudah,  kenyataan  operasionalnya banyak  yang  perlu  dipertimbangkan  dengan cermat  supaya  diperoleh  kekerasan  maksimum, misalnya: media pendingin, temperatur pemanasan,  teknik  melakukan quenching dan banyak lagi yang lainnya. Dari berbagai penelitian
tentang  kekerasan  proses  pengerasan  hasil pack carburizing baja, proses memperoleh peningkatan kekerasan umumnya dilakukan direct quenching . Dengan  latar  belakang  diatas  kami  ingin melakukan  penelitian  terhadap  pengaruhnya perubahan  kekerasan,  struktur  mikro  yang dilakukan direct  quenching,  single  quenching, double  quenching pada  hasil Pack  carburizing baja karbon rendah.

## 1.2 Perumusan Masalah
Upaya meningkatkan kekerasan baja
karbon  rendah  yang  paling  sederhana  yaitu melakukan perlakuan panas thermokimia (pengkarburasian). Proses karburisasi ini memerlukan  banyak  informasi  teoritis  dan  praktis yang  saling  berkait  baik  terhadap  pencapaian kekerasan  maupun  kegagalan  produk.  Berbagai informasi  yang  ditampilkan  pada    hasil  penelitian dalam  jurnal  ilmiah  umumnya  meneliti  tentang kefektipan  karbon dalan arang berdifusi kedalam baja  pada  kondisi  temperatur  tertentu.  Pada penelitian  yang  akan  dibahas,  kekerasan    dan ketangguhan  material  sebagai  pengaruh  variasi metode  pendinginan  : direct  quencing,  single quencing dan double quenching , juga strukturmikro  yang  terbentuk  dari  hasil  proses masing-masing.  Berdasarkan  latar  belakang  di atas,  maka  pada  penelitian  ini  akan  membahas permasalahan  yang  dapat  dirumuskan  sebagai berikut :
• Bagaimana  cara  melakukan  pemilihan bahan  untuk  karburasi  pada  baja paduan rendah ?
• Metoda  quenching  yang  bagaimana dapat dipilih pada proses pack carburizing sehingga diperoleh
kekerasan maksimum ?
• Bagaimana caranya mengetahui kekerasan  dan  ketangguhan    bahan  uji setelah dikarburasi ?
• Bagaimana caranya mengetahui struktur bahan uji setelah dikarburasi ?

## 1.3 Batasan Masalah
Dengan  mempertimbangkan  komplektivitas permasalahan yang terkait pada proses karburisasi  ini,  maka  dalam  pembahasan  ini ditetapkan batasan dan beberapa anggapan yang diambil antara lain :
• Tahapan karburasi yang dilakukan.
• Media yang dipakai untuk pengkarburasian.
• Meneliti  pengaruh direct  quencing,  single quencing,  double  quenching terhadap kekerasan,  ketangguhan  dan  struktur mikro baja yang diproses karburing.
1.4 Tujuan Penelitian
Target  khusus  yang  ingin  dicapai  dalam penelitian ini adalah menghasilkan teknik quenching terbaik  pada  hasil pack  carburizing yang dapat menghasilkan kekerasan dan ketangguhan bahan yang maksimal.
Memberikan  pengetahuan  untuk  dijadikan pertimbangan  dalam melakukan  proses karburasi baja  sehingga  prosesnya  menjadi  efektif  dan efisien.

## 2. METODELOGI PENELITIAN
Dalam  penelitian  ini  metode  yang  akan digunakan  meliputi  pengamatan, study  literature , perancangan  material  sampel,  ekspiremen  dan pengambilan  sample  data    eksperimen  dengan diagram alir pada gambar 1
Gambar 1.  Diagram Alir Penelitian

## 2.1 Alat dan Bahan Penelitian
Untuk melakukan  penelitian   ini  diperlukan bahan dan alat–alat  kelengkapan sebagai berikut :
2.1.1 Alat-alat :
• Tungku pemanas listrik ( mufle furnace )
• Boks  karburisasi    (kotak    karbon), gambar 2.
• Palu,  Stamping,    Sarung  tangan  kulit dan Tang penjepit.
• Alat  uji  kekerasan  ( hardness  test machine ) dan alat uji impact.
• Mikroskop  metalurgy,  untuk  mengamati struktur  mikro  dan  kedalaman  difusi karbon dalam bahan uji.
• Bak medium pendingin, berfungsi
tempat
mendingikan/quenching
material  baja karburisasi
Gambar  2 :  Boks karburisasi

## 2.1.2 Bahan yang digunakan antara lain :
• Baja  karbon  rendah  10x10x55    mm sebanyak 40 batang
• Serbuk  arang  batok  kelapa  dan kalsium karbonat
• Media quencing (Air)
• Kawat ikat, berfungsi sebagai pengikat benda uji agar memudahkan    dalam    pengambilan dari    kotak      sementasi    pada    waktu proses  pendinginan
• Ampelas    besi  (grade  100,  220,  400, 600,  800,  1000,  1200),  berfungsi untuk  menggosok  benda  uji  supaya halus, diamond compound.
• Resin  dan  katalis:  digunakan  untuk membingkai specimen metalograpi.
• Bahan  kimia  (HNO 3 ,  Metanol  Pro- analis,  alkohol  60%,  aquades)  : digunakan  untuk  proses  peng-etsaan material.

## 2.2 Perencanaan  Penelitian
Adapun    perencanaan    penelitian    yang dilakukan  adalah  sebagai  berikut  :
2.2.1 Persiapan
Setelah  ketersedian  alat  dan  bahan terpenuhi maka dilakukan:
• Penandaan spesimen hal ini dilakukan    karena    proses    karburasi untuk  satu  benda  uji  dengan  benda uji    yang    lainnya    mempunyai perlakuan    yang    berbeda.    Variabel yang  akan  teliti  ditampilkan  dalam table 1.
• Pembuatan    media  karborisasi  berupa arang  dicampur  kalsium  karbonat dengan  perbandingan  70%:30%  dari berat.

## Tabel 1 Variabel Penelitian
2.2.2 Proses Karburisasi dan Pengerasan.
• Masukan campuran serbuk arang dan kalsium karbonat serta bahan uji (baja karbon rendah) dalam boks karburisasi, gambar 2.
• Pemanasan (proses karburizing) menggunakan  dapur  pemanas  listrik sesuai tabel 1.
• Pengerasan.  Pengerasan  dilakukan dengan quenching dengan air, dilakukan    setelah      temperatur  dan waktu  penahanan  tercapai   dengan cara:
- Dirrect Quenching ,
- Single quenching dan
- Double quenching .

## 2.2.3 Pengujian kekerasan
Metoda  yang  dipilih  pada  riset  ini adalah  metoda  Rockwell  skala  B  dengan beban  Major  100  kg. f ,  mengingat  metode ini  pengujiannya  cepat  dan  mampu membedakan perbedaan kekerasan yang kecil.
Pengujian  dilakukan  dengan  2 tahapan yaitu :
• Pengujian kekerasan material yang belum dikeraskan.
• Pengujian kekerasan material yang telah dikeraskan.
Kedua  pengujian  diatas  dilakukan pada  masing  masing  bahan  uji  yang berbeda  perlakuan  sebanyak  5  titik pengujian secara acak kemudian diambil nilai rata-ratanya.

## 2.2.4 Pengujian ketangguhan
Pengujian  dilakukan  terhadap  3 buah  benda  uji  dari  masing-masing perlakuan yang sebelumya telah dibentuk sesuai  dengan  standar  ASTM  A23 (spesimen Type A). Pengujian ini menggunakan    methode  Charpy  pada suhu kamar 28 o C .
2.2.5 Pengamatan  struktur  mikro  material ekspiremen.
Pada penelitian ini uji struktur mikro dilakukan  pada  semua  perlakuan  yang berbeda  termasuk  material  yang  belum dikeraskan,  struktur  mikro  diteliti  dengan bantuan  alat  mikroskop  optik  olympus GX41.

## 3. ANALISA HASIL PENELITIAN

## 3.1 Kekerasan material uji
Data  pengujian  kekerasan  pada  penelitian ini  disajikan  pada  grafik  1,  2  dan  grafik  3  berikut ini.
Gambar 3. Grafik Kekerasan material Awal dan Hasil Quenching ( Holding time 2jam)
Grafik  pada  gambar  3  menunjukan  bahwa baja  karbon  rendah  setelah  dilakukan  proses pengerasan, kekerasanya dapat meningkat cukup signifikan.  Juga  hasil  metode quenching yang berbeda  memperlihatkan  adanya  perbedaan peningkatan  kekerasan.  Kekerasan  maksimum 94,4  HR B diperoleh  dengan  metode doubel quenching namun  perubahan  kekerasanya  tidak konsiten,  karena  pada  single quenching malah terjadi  penurunan  kekerasan.    Artinya  methode single quenching mempunyai  efek  penurunan kekerasan  pada  proses  pengerasan  baja  hasil pack carburizing. Hasil Analisis Varians disimpulkan, bahwa dengan menggunakan metode quenching yang  berbeda tersebut mempunyai  pengaruh  yang  signifikan  terhadap peningkatan  kekerasan.  Jadi,  dari  baik  secara numerikpun  hasil  pengujian  maupun  dengan analisa  berdasar  teori  Analisa  varian  ada perbedaan  peningkatan  kekerasan  jika  dilakuan metode quenching yang bebeda.
Gambar  4.    Grafik  Kekerasan  material Awal dan Hasil Quenching ( Holding time 3jam)
Grafik  pada  gambar  4  juga  menunjukan bahwa baja karbon rendah setelah dilakukan pack carburizing  dan  diquenching,  kekerasanya  dapat meningkat cukup signifikan dan juga memperlihatkan  adanya  perbedaan  peningkatan kekerasan dengan adanya beda metode quenching yang diterapkan. Kekerasan maksimum  94,5  HR B diperoleh  dengan  metode doubel  quenching.    Artinya  methode  quenching mempunyai  efek  untuk  meningkatkan  kekerasan pada  proses  pengerasan  baja  hasil  pack carburizing.
Hasil  Analisis  Varians disimpulkan,  bahwa dengan  menggunakan  metode  quenching  yang berbeda  tersebut  mempunyai  pengaruh  yang signifikan  terhadap  peningkatan  kekerasan.  Jadi, dari  baik  secara  numerikpun  hasil  pengujian maupun  dengan  analisa  berdasar  teori  ANAVA ada  perbedaan  peningkatan  kekerasan  jika dilakuan metode quenching yang bebeda.
Gambar 5. Grafik Kekerasan material Awal dan Hasil Quenching ( Holding time 4jam )
Grafik  pada  gambar  5.  menunjukan  bahwa baja  karbon  rendah  setelah  dilakukan  proses pengerasan, kekerasanya dapat meningkat cukup signifikan    dan  juga  memperlihatkan  adanya perbedaan peningkatan kekerasan dengan adanya beda metode quenching  yang diterapkan. Kekerasan  maksimum  94  HR B diperoleh  dengan metode  doubel  quenching.    Artinya  methode quenching mempunyai  efek  untuk  meningkatkan kekerasan  pada  proses  pengerasan  baja  hasil pack carburizing.
Kesimpulan:  dari  ketiga  perlakuan  metode quenching  yang  diterapkan  untuk  memperoleh kekerasan  tertinggi  hasil  pack  carburizing  dapat dilakukan dengan metode Double quenching . Hasil  Analisis  Varians  Maka  disimpulkan, bahwa  menggunakan  metode quenching yang berbeda untuk holding time yang lebih lama tidak mempunyai  pengaruh  yang  signifikan  terhadap peningkatan  kekerasan.  Jadi,  walaupun  secara numerik  (hasil  pengujian)  memepelihatkan  ada peningkatan tetapi  dengan analisa berdasar teori ANAVA  tidak  ada  perbedaan  peningkatan
0 20 40 60 80 100 Material Awal Direct quenching Single quenching Double quenching K e k e ra sa n , (H R -B ) 0 20 40 60 80 100 Material Awal
Direct quenching Single quenching Double quenching K e k e ra sa n , (H R -B ) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Material Awal Direct quenching Single quenching Double quenching K e k e ra sa n , (H R -B ) 39,1 94,4 81,3 84,6 93,5 39,1 86,4 94,5
92,3 39,1 93,5 94,0
kekerasan  yang  signifikan  jika  dilakuan  metode quenching yang bebeda untuk holding time 4 jam

## 3.2 Ketangguhan material uji
Hasil ujian impack metode Charpy penelitian  ini    disajikan  dalam  bentuk  grafik gambar 6,7 dan grafik gambar 8 berikut ini.
Gambar 6. Grafik Nilai Impact Material ( holding time 2 jam)
Grafik  pada  gambar  6  menunjukan  nilai impact  yang  dilakukan  proses  pengerasan  pack carburizing dengan holding time 2 jam pada suhu 925 o C,  nilai  impact  meningkat  cukup  signifikan, nilai  impact  tertinggi  di  peroleh    dengan melakukan  metode double  quenching =  0,86 J/mm 2 .  Adanya  beda  metode quenching yang diterapkan  dan  juga  memperlihatkan  adanya perbedaan nilai impact. Artinya methode quenching  mempunyai  efek  untuk  meningkatkan impact  pada  proses  pengerasan  baja  hasil pack carburizing .
Hasil  Analisis  Varians  diperoleh bahwa menggunakan  metode quenching yang  berbeda untuk  holding  time  2  jam  tidak  mempunyai pengaruh  yang  signifikan  terhadap  peningkatan kekerasan.  Jadi,  walaupun  secara  numerik  (hasil pengujian)  memepelihatkan  ada  peningkatan tetapi  dengan analisa berdasar teori ANAVA tidak ada  perbedaan  peningkatan  kekerasan  yang signifikan  jika  dilakuan  metode  quenching  yang bebeda untuk holding time 2 jam.
Gambar 7. Grafik  Nilai Impact Material ( holding time 3jam) Grafik  pada  gambar  7  menunjukan  nilai impact material yang dilakukan proses pengerasan  pack  carburizing  dengan  metode quenching yang berbeda deng holding time 3 jam pada  suhu  925 o C,  nilai  impact  tertinggi  diperoleh pada  metode  single  quenching  0,79  J/mm 2 .  Jadi beda  metode  quenching    yang  diterapkan  tidak memperlihatkan adanya kecendrungan peningkatan nilai impact. Analisis Varians disimpulkan, bahwa menggunakan  metode quenching yang  berbeda untuk holding  time 3  jam  mempunyai  pengaruh yang
signifikan terhadap peningkatan ketangguhan.  Jadi  berdasar  analisa  varian maupun  hasil  pengujian  ketangguhan  rata-rata memepelihatkan  ada  perbedaan    nilai  impact yang signifikan.
Gambar 8.  Grafik  Nilai Impact Material (Holding time 4 jam)
Grafik  pada  gambar  8  menunjukan  nilai impact material yang dilakukan proses pengerasan  pack  carburizing  dengan  metode quenching yang berbeda deng holding time 4 jam pada  suhu  925 o C,  nilai  impact  tertinggi  diperoleh pada metode single quenching = 0,16 J/mm 2 .
Kesimpulan:  dari  ketiga  perlakuan  metode quenching  yang  diterapkan  untuk  memperoleh kekerasan  tertinggi  hasil  pack carburizing dapat dilakukan dengan metode Double quenching . Hasil  Analisis  Varians Maka  disimpulkan, bahwa  menggunakan  metode  quenching  yang berbeda  dengan holding  time 4  jam  tidak mempunyai  pengaruh  yang  signifikan  terhadap peningkatan  ketangguhan.  Jadi,  walaupun  hasil pengujian katangguhan rata-rata memepelihatkan ada  peningkatan  tetapi    dengan  analisa  varian tidak  ada  perbedaan  peningkatan  nilai  impact yang signifikan.
3.3 Struktur mikro  material
Hasil
pengujian struktur mikro
menggunakan  moikroskop  optik,  diperoleh  data berupa  tampilan  gambar  seperti  gambar  berikut ini.
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 DIRECT QUENCHING SINGLE QUENCHING DOUBLE QUENCHING Jo u l/ m m 2 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 DIRECT QUENCHING SINGLE QUENCHING
DOUBLE
QUENCHING Jo u l /m m 2 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18 DIRECT QUENCHING SINGLE QUENCHING DOUBLE QUENCHING Jo u l/ m m 2 0,33 0,71 0,86 0,11 0,14 0,79
0,08 0,16 0,06
Gambar 9. Struktur Mikro Baja sebelum di Keraskan. Penampang melintang (a), penampang memanjang (b). Etsa 3% Nital, M200x
Pada    gambar  9  Struktur  mikro  baja karbon  rendah,  baik  gambar  (a)  maupun gambar  (b)  terdiri  dari  mayoritas  Ferrite  yang
memiliki  sifat  yang  lunak  dan  mudah  dibentuk dan  Pearlite  warana  hitam.  Kekerasan  ±  39,1 HR B dengan Nilai impact ± 3,26 J/mm 2 .
Gambar 10.  Struktur Mikro Baja setelah pack karburizing  Holding time 2 jam dan dilakukan Direct quencing. Bagian tepi  (a), Bagian tengah (b). Etsa 3% Nital, M200x
Pada    gambar  10  Struktur  mikro  yang terbentuk    sebagian  martensite,  material menjadi  keras  dan  getas  gambar  (a)  dibagian tengah  terbentuk  ferrite  (putih)  dan  pearlite
(hitam) menjaga ketangguhan material gambar (b). Kekerasan ± 84,6 HR B dengan Nilai impact ± 0,33 J/mm 2 .
Gambar 11 Struktur Mikro Baja setelah pack carburizing  Holding time 2jam dan dilakukan Single quencing . Bagian tepi  (a), Bagian tengah (b). Etsa 3% Nital, M200x
Pada    gambar  11  Struktur  mikro  baja karbon  rendah,  terbentuk  martensite  yang akan  menjadikan  material  menjadi  sangat keras  dan  getas  gambar  (a)  dibagian  tengah
terbentuk  ferrite  (putih)  dan  pearlite  (hitam) yang  lebih  kecil  sehingga  material  lebih tangguh  gambar  (b).  Kekerasan  ±  81,3  HR B dengan Nilai impact ± 0,71 J/mm 2 .
(a) (b) (a) (b)
(a) (b) (a) (b)
Gambar 12. Struktur Mikro Baja setelah pack carburizing  Holding time 2jam dan dilakukan Double quencing . Bagian tepi (a), Bagian tengah (b). Etsa 3% Nital, M200x
Pada    gambar  12.  Dibagian  tepi terbentuk  martensite  yang  halus  yang menjadikan  material  menjadi  sangat  keras dan  getas  gambar  (a)  dibagian  tengah
terbentuk ferrite (putih) dan pearlite (hitam) yang  lebih  kasar    sehingga  material  lebih tangguh  gambar  (b  Kekerasan  ±  94,4  HR B dengan  Nilai  impact  ±  0,41  J/mm 2 .
Gambar 5.11 Struktur Mikro Baja setelah pack carburizing  Holding time 3jam dan dilakukan Direct quencing . Bagian tepi (a), Bagian tengah (b). Etsa 3% Nital, M200x
Pada    gambar  5.11  Dibagian  tepi terbentuk  martensite  yang  halus  yang menjadikan  material  menjadi  sangat  keras dan  getas  gambar  (a)  dibagian  tengah
terbentuk ferrite (putih) dan pearlite (hitam) yang  lebih  kasar    yang  berimbang  gambar (b).    Kekerasan  ±  86,4  HR B dengan  Nilai impact ± 0,11 J/mm 2 .
Gambar 5.12  Struktur Mikro Baja setelah pack carburizing  holding time 3jam dan dilakukan Single quencing . Bagian tepi (a), Bagian tengah (b). Etsa 3% Nital, M200x
Pada    gambar  5.12    Dibagian  tepi terbentuk  martensite  yang  menjadikan material  menjadi  sangat  keras  dan  getas gambar  (a)  dibagian  tengah  terbentuk
ferrite (putih) dan pearlite (hitam) yang lebih halus    yang  berimbang  gambar  (b). Kekerasan ± 93,5 HR B dengan Nilai impact
± 0,79 J/mm 2 .
Gambar 5.13 Struktur Mikro Baja setelah pack carburizing  Holding time 3jam dan dilakukan Double quencing . Bagian tepi (a), Bagian tengah (b). Etsa 3% Nital, M200x
Pada    gambar  5.13    Dibagian  tepi terbentuk  martensite  yang  menjadikan material  menjadi  sangat  keras  dan  getas gambar  (a)  dibagian  tengah  terbentuk
ferrite (putih) dan pearlite (hitam) yang lebih halus    yang  berimbang  gambar  (b). Kekerasan ± 94,5 HR B dengan Nilai impact ± 0,14 J/mm
2 . (a) (b) (a) (b)
(a) (b)
Gambar Struktur 5.14 Mikro Baja setelah pack carburizing  Holding time 3jam dan dilakukan Direct quencing . Bagian tepi (a), Bagian tengah (b). Etsa 3% Nital, M200x
Pada    gambar  5.14    Dibagian  tepi terbentuk  martensite  yang  menjadikan material  menjadi  sangat  keras  dan  getas gambar  (a)  dibagian  tengah  terbentuk
ferrite (putih) dan pearlite (hitam) yang lebih halus    yang  berimbang  gambar  (b). Kekerasan ± 92,3 HR B dengan Nilai impact ± 0,061 J/mm 2 .
Gambar 5.15 Struktur Mikro Baja setelah pack carburizing  Holding time 4jam dan dilakukan Single quencing . Bagian tepi (a), Bagian tengah (b). Etsa 3% Nital, M200x
Pada    gambar  5.15    Dibagian  tepi terbentuk  martensite  yang  menjadikan material  menjadi  sangat  keras  dan  getas gambar  (a)  dibagian  tengah  terbentuk
ferrite (putih) dan pearlite (hitam) yang lebih halus    yang  berimbang  gambar  (b). Kekerasan ± 93,5 HR B dengan Nilai impact ± 0,16 J/mm 2 .
Gambar 5.16 Struktur Mikro Baja setelah pack carburizing  Holding time 4jam dan dilakukan Double quencing . Bagian tepi (a), Bagian tengah (b). Etsa 3% Nital, M200x
Pada    gambar  5.16    Dibagian  tepi terbentuk  martensite  yang  menjadikan material  menjadi  sangat  keras  dan  getas gambar  (a)  dibagian  tengah  terbentuk ferrite (putih) dan pearlite (hitam) yang lebih halus    yang  berimbang  gambar  (b). Kekerasan ± 94 HR B dengan Nilai impact ± 0,08 J/mm 2 .

## 4. KESIMPULAN
Dari  ketiga  metode quenching dengan variasi holding  time yang  dilakukan  pada penelitian ini, diperoleh peningkatan kekerasan yang  tertinggi  yaitu  pada  metode doubel quenching dengan  holding  time  3  jam  yaitu
94,8 HR B dan nilai impact 0,14 J/mm 2 . Sejalan dengan  teori  umum,  dari  hasil  penelitian  ini juga  memperlihatkan  bahwa  material  yang kekerasanya tertinggi, mengakibatkan ketangguhannya  rendah  yang  umumnya  tidak diinginkan pada material.
Jika  dilihat  kekerasan  dan  ketangguhan yang  terbaik  yaitu  terjadi  pada double quenching dengan holding  time 2  jam (kekerasan  94,4  HR B dengan  nilai  impact  rata rata  0,86  J/mm 2 ).  Jadi  jika  kita  membutuhkan kekerasan  yang  tinggi  yang  besar      proses pack  carburizing baja  karbon  rendah  dapat dipilih metode doubel quencing.
(a) (b) (a) (b)
(a) (b)
Penelitian  ini  memungkinkan  untuk dilakukan  lanjutan  dengan  media  pendingin lain  dengan  variasi  suhu  quenching  yang berbeda,  mengingat  pada  perlakuan  panas  ini banyak  lagi  faktor  yang  dapat  menghasilkan sifat material yang berbeda.

## DAFTAR PUSTAKA
1.  Beta    Hartono, Karburasi  Baja  Karbon
Rendah , Pusat Pengembangan dan
Pemberdayaan  Pendidik  dan  Tenaga Kependidikan Bidang Otomotif
& Elektronika Malang. https://www.google.co.id/?gws_rd=cr,ssl&e i=Y4_1WLPjLIuFvQSFsI_YCg#q=Penelitia n+Proses+karburisasi+baja
2.  Bambang  Kuswanto,  Perlakuan  pack carburizing  pada  baja  karbon  rendah sebagai  material  altrenatif  untuk  pisau potong  pada  penerapan  teknologi  tepat guna.  Prosiding  Seminar  Nasional  Sains dan  Teknologi  2010  Fakultas  Teknik Universitas Wahid Hasyim Semarang
3.  Dewa Ngakan Ketut Putra Negara, I Dewa Made  Kirshna  Muku  ,    Pack  Carburizing
Baja  Karbon  Rendah  ,  Jurnal  Energi  dan
Manufaktur Vol.7, No.1, April 2015
Jurusan  Teknik  Mesin  Fakultas  Teknik
Universitas Udayana
4.  Hazizi azri bin Ahmad Sabri, (Experimental Study  of  Pack  Carburizing  of  Carbon Steel).  Bachelor  of  Engineering  Universiti Malaysia Pahang 2010
5.  John R.Newby, ASM Handbook, Volume 8
Mechanical  Testing,  ASM  international, Printed in the United States of America,1992.
6.  Karl  -  Erik    Thelning,  Steel  and  its  Heat Treatment,  Bofors  Handbook,    London, Cetakan VI, 1998.
7.  Sudjana Prof, Desain dan analisi Eksperimen, edisi 1989,Tarsito,Bandung.