## INFOMATEK
Volume 18 Nomor 2 Desember 2016
KARAKTERISASI MATERIAL BUCKET TEETH PADA EXCAVATOR UNTUK PENINGKATAN KUALITAS DAN PEMBUATAN
Bukti Tarigan *)
Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik – Universitas Pasundan
Abstrak : Bucket  teeth adalah  komponen attachment yang  sering  digunakan  pada heavy  equipment salah satunya  yaitu bucket  wheel  excavator ,  yang  fungsinya  untuk material  handling .  Prinsip  kerja  bucket  wheel excavator  adalah  continuous  excavators,  namun  dalam  pengoperasinnya  bucket  teeth  sering  terjadi  kendala yang dapat mengganggu proses produksi. Salah satu kendala yang sering terjadi adalah keausan pada bucket teeth.  Bucket  teeth  harus  mempunyai  ketangguhan  dan  kekuatan  bahan  yang  tinggi,  sehingga  dapat mempengaruhi life time dari komponen tersebut dan mengurangi down time. Dalam penelitian ini akan dibahas mengenai  karakterisasi  material  bucket  teeth  pada  BWE  (Bucket  wheel  excavator)  dengan  menggunakan metoda  pengamatan  metalografi,  pengujian  komposisi  kimia,  dan  pengujian  kekerasan  yang  berguna  untuk mengetahui harga kekerasan pada bucket teeth dengan, demikian dapat memberi informasi kepada industri lokal dan  perusahaan  yang  menggunakan  bucket  teeth  mengenai  spesifikasi  material  yang  cocok  untuk  pembuatan bucket teeth. Adapun hasil pengujian metalografi, analisa komposisi kimia bucket teeth adalah termasuk material baja paduan sedang yang mengandung silicon, mangan dan krom yang mempunyai sifat tangguh, tahan korosi dan  tahan  aus.  Diliahat  dari  struktur  mikro  dan  kekerasan  mempunayai  struktur  martensit  temper  dan  harga kekerasanya  rata-rata  468  BHN.  Dengan  adanya  porositas  dan  permukaan  specimen  yang  kasar  dapat diperkirakan  bahwa  proses  pembuatan  bucket  teeth  menggunakan  proses  pengecoran  (casting),  dan  diikuti dengan pengerasan ( hardening ) dan temper .
Kata kunci: Bucket teeth, Excavator
I. PENDAHULUAN 1

## 1.1 Bucket Wheel Excavator [1]
Bucket  wheel  excavator  (BWE)  adalah  alat berat  yang  digunakan  di  tambang  terbuka. BWE paling efektif digunakan di tanah lembek yang tidak banyak mengandung batuan keras. Komponen  utama  BWE  adalah  roda  berputar besar  yang  dipasang  pada  sebuah  lengan raksasa.  Ujung  roda  ini  kemudian  dipasangi
*) bukti.tarigan@yahoo.com
semacam  ember  besi  (bucket)  dengan  gigi- gigi  logam dipinggiran bucket yang digunakan untuk menggali tanah.
Bucket  ini  terus  berputar  seiring  putaran  roda (wheel)  yang  kemudian  dirancang  untuk menumpahkan muatannya pada sabuk berjalan  (belt  conveyor)  yang  terdapat  di badan  BWE.  BWE  disebut  juga  sebagai continuous  excavators karena dapat menggali secara  menerus  tanpa  terputus.  Bucket  yang
terus  berputar  akan  memberikan  tingkat penggalian maksimal plus  tidak diperlukannya lagi  alat  angkut  tambahan,  sebab  mineral yang  digali  langsung  diangkut  oleh  belt conveyor.
Gambar 1
Bucket Wheel Excavator Gambar 2
Bucket Teeth BWE
Ini  jelas  sangat  menguntungkan  karena  akan memberikan  tingkat  produksi  yang  tinggi  dan penghematan biaya pembelian alat tambahan. Kelemahan  BWE  terutama  disebabkan  oleh harga alat yang sangat tinggi serta
karakteristik BWE yang hanya cocok digunakan di tanah yang relatif lunak.

## 1.2 Faktor-faktor yang mempengaruhi
produksi BWE [2] Dalam melakukan kegiatan penggalian,
banyak  hal  yang  mempengaruhi  pencapaian produksi, diantaranya:
1.  Faktor  alat,  adapun  faktor-faktor  yang mempengaruhi  penggalian  atau  kapasitas penggalian BWE adalah:
a.    Karakteristik bahan dan bucket
b.   Kecepatan Penggalian
c.     Desain  kapasitas bucket dan  jumlah
bucket
d.   Jumlah dan bentuk gigi bucket 2.  Faktor alam a.  Kekerasan Material Kekerasan material mempengaruhi produksi karena kemampuan BWE (bcm/menit)  merupakan  fungsi  dari  angka pengisisan bucket .  Semakin  tinggi  angka pengisian bucket ,  maka  semakin  besar produksi  yang  dicapai.  BWE  hanya  dapat melakukan  penggalian  secara  efisien  jika material  yang  digali  memiliki  kekerasan dibawah 5000 kpa.

## 1.3 Baja
Baja  adalah  paduan  besi  dengan  karbon dimana  kadar  karbonnya  maksimum  2%. Unsur  paduan  lain  yang  biasa  ditambahkan selain  karbon  adalah  mangan  (manganese),
krom  (chromium),  vanadium,  dan  tungsten. Dengan  memvariasikan  kandungan  karbon dan  unsur  paduan  lainnya,  berbagai  jenis kualitas  baja  bisa  didapatkan.  Penambahan kandungan karbon pada baja dapat meningkatkan  kekerasan (hardness) dan kekuatan  tariknya (tensile  strength) ,  namun  di sisi  lain  membuatnya  menjadi  getas (brittle) serta menurunkan keuletannya (ductility).
1.3.1  Klasifikasi  Baja  Carbon (carbon steel) [3]
Baja  Karbon  merupakan  baja  dengan  paduan utamanya
adalah karbon. Baja
ini diklasifikasikan berdasarkan jumlah karbonnya yaitu:
A.  Baja karbon rendah ( low carbon steel )
Baja  ini  memiliki  kandungan  karbon  kurang dari 0,25%C. Sifatnya mudah ditempa, mudah dimesin  ( machining )  dan    dilas.  Baja  karbon rendah  memiliki  keuletan  dan  ketangguhan yang  baik  tetapi  kekerasan  dan  keausannya rendah.  Baja  karbon  rendah  biasa  digunakan untuk komponen bodi mobil, struktur bangunan, jembatan dan lain-lain.
B.   Baja  karbon  sedang  ( medium  carbon steel )
Baja  ini  memiliki  kekuatan  yang  lebih  tinggi dari  pada  baja  karbon  rendah.  Sifatnya  sulit untuk  dibengkokkan,  dilas,  dipotong.  Baja karbon  sedang  mengandung  kadar  karbon
0,25%C-0,5%C.
Penggunaan
dengan kandungan  0,30  %  -  0,40  %  C  digunakan pada connecting  rods,  crank  pins,and  axles, kandungan  0,40  %  -  0,50  %  C  digunakan untuk car  axles,  crankshafts,  rails,  boilers, auger bits,and screwdrivers .
C.  Baja karbon tinggi ( high carbon steel )
Baja karbon tinggi adalah baja yang mengandung  kadar  karbon  0,5%C-1,7%C. Memiliki  sifat  tahan  panas  yang  tinggi, kekerasan  tinggi,  namun  keuletannya  rendah. Baja  karbon  tinggi  mempunyai  kekuatan  tarik yang  tinggi  dan  banyak  digunakan  untuk material tools. Berdasarkan  jumlah  karbon yang  terkandung  didalam  baja  maka  baja karbon ini banyak digunakan dalam pembuatan pegas dan alat-alat perkakas.
1.3.2 Baja Paduan (Alloy steel)
Tujuan dilakukan penambahan unsur yaitu:
 Untuk  menaikkan  sifat  mekanik  baja (kekerasan,  keliatan,  kekuatan  tarik  dan sebagainya)
 Untuk  menaikkan  sifat  mekanik  pada temperatur rendah
 Untuk meningkatkan daya tahan terhadap reaksi kimia (oksidasi dan reduksi)
 Untuk membuat sifat-sifat spesial
Baja  paduan  yang  diklasifikasikan  menurut kadar karbonnya dibagi menjadi:
 Low alloy steel , jika elemen paduannya ≤
2,5 %
 Medium alloy steel , jika elemen
paduannya 2,5 – 10 %
 High alloy steel , jika elemen paduannya >
10 %
Baja  paduan  juga  dibagi  menjadi  dua golongan yaitu baja campuran khusus ( special alloy  steel )  & highspeed  steel .  Semua  unsur paduan
yang
ditambahkan
dapat mempengaruhi  sifat-sifat  setiap  jenis  baja, sebagai contoh dapat meningkatkan ketahanan korosi, ketahanan aus, dsb.
1.3.3 Diagram Fasa Besi Karbon (Fe-C) [4]
Fasa  didefinisikan  sebagai  bagian  dari  bahan yang memiliki struktur atau komposisi tersendiri.  Diagram  fasa  Fe-C  atau  biasa disebut  diagram  kesetimbangan  besi  karbon merupakan  diagram  yang  menjadi  parameter untuk  mengetahui  segala  jenis  fasa  yang terjadi di dalam baja dengan segala perlakuannya.  Diagram  fasa  berfungsi  untuk memprediksi  fasa-fasa  yang  terbentuk  pada berbagai  kondisi  temperatur  seiring  dengan pertambahan  kadar  karbon.  Pada  diagram fasa  seperti  terlihat  pada  gambar  3,  ,  muncul larutan  padat  (δ,  α,  γ)  atau  disebut  besi  delta (δ), austenite (γ), dan ferrite (α).
Ferrite mempunyai  struktur  kristal  BCC (Body Centered  Cubic) dan austenite mempunyai struktur  kristal  FCC (Face  Centered  Cubic)
sedangkan  besi  delta  mempunyai  struktur kristal BCC pada suhu tinggi.

## Gambar 3
Diagram fasa besi karbon (Fe-C) [5]
Ada  beberapa  hal  yang  harus  diperhatikan  di dalam  diagram  fasa  Fe3C  yaitu  perubahan fasa ferrite atau  besi  alpha, austenite atau besi  gama, cementite atau  karbida  besi,
perlite , dan martensite.
1. Ferrite atau besi alpha (α)
Ferrite merupakan  modifikasi  struktur  besi murni pada suhu ruang, dimana ferrite menjadi lunak  dan  ulet  karena ferrite memiliki  struktur BCC (Body  Centered  Cubic), maka  ruang antar atom-atomnya adalah kecil dan padat.
2. Austenite atau besi gama (γ)
Austenite merupakan  modifikasi  struktur  besi murni  dengan  struktur  FCC (face  centered Cubic) yang  memiliki  jarak  atom  lebih  besar dibandingkan ferrite meskipun demikian, rongga-rongga pada struktur FCC hampir tidak dapat menampung atom karbon dan penyisipan  atom  karbon  akan  mengakibatkan
tegangan  dalam  struktur  sehingga  tidak semua  rongga  dapat  terisi,  dengan  kata  lain daya larutnya menjadi terbatas.

## 3. Karbida dan cementite
Karbida  besi  adalah  paduan  besi  karbon, dimana pada kondisi ini karbon melebihi batas larutan sehingga membentuk fasa kedua  atau karbida  besi  yang  memiliki  komposisi  Fe3C. Karbida  pada pearlite akan  meningkatkan kekerasan  baja.  Sifat  dasar cimentite adalah sangat keras.
4. Pearlite
Pearlite merupakan  campuran  antara ferrite dengan  karbida (cementite) .  Laju  pendinginan yang  lambat  dapat  menghasilkan pearlite kasar  dengan  sifat  dan  ketangguhan  yang rendah. Sedangkan bila laju pendinginan agak cepat dapat menghasilkan pearlite halus yang bersifat  keras  dan  tangguh. Pearlite memiliki bentuk  seperti  pelat-pelat  yang  disusun bergantian  antara cementite dan ferrite .  Pada baja hypoeutektoid ,  struktur  mikro  terdiri  dari daerah-daerah pearlite yang  dikelilingi  oleh
ferrite .
5. Martensite
Martensite adalah  suatu  fasa  yang  terjadi karena  pendinginan  yang  sangat  cepat    dan terjadi  pada  suhu  dibawah  eutektoid  tetapi masih  diatas  suhu  ruang  karena  struktur austenite FCC  tidak  stabil  sehingga  akan
berubah menjadi struktur BCT (Body Centered Tetragonal) secara  serentak.  Pada  reaksi  ini tidak terjadi difusi tetapi pergeseran.
Martensite terbentuk  karena trasformasi tanpa difusi  sehingga  atom-atom  karbon  seluruhnya terperangkap  dalam  larutan  super  jenuh. Keadaan  ini  menimbulkan  distorsi  pada struktur kristal martesite dan  membentuk  BCT.
Maka martensite akan menjadi kuat dan keras tetapi  sifat  getas  dan  rapuh  menjadi  tinggi. Kekerasan  yang  meningkat ini  sangat  penting karena  dapat  menciptakan  baja  yang  keras, tahan  gesekan  dan  deformasi.  Pada  suhu dibawah  suhu    eutektoid  dalam  waktu  yang cukup  lama,  larutan  karbon  yang  lewat  jenuh ini  terus  berubah  menjadi  bentuk ferrite dan karbida  yang  lebih  stabil.  Proses  ini  dikenal dengan nama tempering .
M (martensit) α + karbida  (martensit temper)
Mikrostruktur  (α+karbida)  yang  terjadi  tidak berbentuk  lamel  seperti  perlit.  Martensit temper  ini    lebih  tangguh  sehingga  banyak digunakan.
1.4 Perlakuan Panas ( Heat Treatment )
Heat  Treatment  (perlakuan  panas)  adalah salah  satu  proses  untuk  mengubah  struktur logam  dengan  jalan  memanaskan  specimen pada elektrik terance (tungku) pada temperature  rekristalisasi  selama  periode waktu  tertentu  kemudian  didinginkan  pada media  pendingin  seperti  udara, air,  air  garam,
oli dan solar  yang masing-masing mempunyai kerapatan  pendinginan  yang  berbeda-beda. Faktor yang mempengaruhi dalam proses heat treatment  adalah  laju  pemanasan  ( rate  of heating ),  waktu  pemanasan  ( holding  time ), dan media pendingin.

## II. METODOLOGI
2.1 Diagram Alir Pengujian Dalam  pengerjaan  penelitian  ini  dilakukan beberapa  tahap  pengerjaan,  seperti  terlihat pada Gambar 4.

## Gambar 4 Diagram alir pengujian

## 2.2 Metalografi
Pengambilan sample menggunakan  mesin potong  (cutting  wheel)  dengan  menjaga
temperature  pemotongan  tetap  dingin  dan deformasi  pemotongan  sangat  kecil  untuk tidak mempengaruhi struktur dan sifat aslinya .
Pengamatan  metalografi  dilakukan  untuk pengamatan  mako  dan  mikro  menggunakan mikroskop optik kemudian dilakukan pemotretan, yang bertujuan untuk mengetahui jenis material, fasa-fasa yang terkandung, dan memperkirakan proses produksi yang dilakukan dan juga untuk pengukuran ketebalan  lapisan.  Pemeriksaan  metalografi bertujuan untuk mengetahui struktur mikro dan fasa-fasa  yang  terkandung  dalam  material, dengan urutan sbb:
1.  Pemotongan
2.  Pembingkaian ( mounting)
3.  Penggerindaan( Grinding ) 4.  Pemolesan ( Polishing ) 5.  Pengetsaan ( Etching ), Nital
6.  Pengamatandanpemotretanstruktur mikro dan Makro
Gambar 5 Posisi pengambilan sampel

## 2.3 Pengujian Kekerasan
Pengujian
kekerasan bertujuan
untuk mengetahui  tingkat  kekerasan  pada  suatu material.  Setelah  diperkirakan  bahwa  proses pembuatan bucket  teeth BWE  dilakukan dengan proses cor dan tidak ada pengerasan, selanjutnya  dipilih  cara  untuk  uji  keras  yaitu dengan  cara Brinell .  Uji  keras Brinell cocok untuk produk cor karena produk cor mempunyai  struktur  atau  bentuk  butir  yang besar  dan  produk  cor  mempunyai  porositas, untuk  menjangkau  bentuk  butir  yang  besar dan  adanya  porositas  maka  digunakan  uji keras Brinell yang  mempunyai  penampang indentor yang besar.
Spesimen  yang  digunakan  untuk  uji  keras  ini adalah  kondisi as  it  is dan annealing arah pemotongan  transversal  dari bucket  teeth .
Indentor  yang  digunakan  adalah  bola  baja berukuran 10 mm dengan beban uji 3000 kgf.

## 2.4
Proses Perlakuan Panas (Heat Treatment)
Pada  penelitian  ini  dilakukan haet  treatment salah  satunya  yaitu anneling yang  bertujuan untuk  menganalisa  struktur  material  dengan metode kuantitatif sehingga dapat membandingkan  kadar  karbon  hasil  uji komposisi  material  dengan  metode  kuantitatif adapun  langkah-langkah  pengerjaan  proses anneling adalah sebagai berikut :
1.  Pemotongan spesimen.
2.  Sebelum  spesimen  dimasukkan  kedalam tungku,  dilakukan  proses preheating agar tidak  terjadi distorsi dan shock  treatment.
Panaskan  tungku  sampai  temperatur 700 o C,  kemudian  masukkan  spesimen  ke dalam  tungku  sampai  temperatur  900 o C dengan holding time ±30 menit.
3.  Setelah  itu  matikan  tungku  dan  dinginkan spesimen di dalam tungku sampai mencapai suhu kamar.
4.  Keluarkan spesimen dan lakukan pengujian selanjutnya.
Gambar 6 Diagram proses perlakuan panas (annealing) .

## 2.5 Pengujian Komposisi Kimia
Untuk mengetahui unsur-unsur
yang terkandung pada bucket teeth maka dilakukan uji  komposisi  kimia  dengan  metoda optical emission
spectrometer
menggunakan pengeksitasi  berupa  loncatan  bunga  api ( spark ).  Untuk  uji  komposisi  spesimen  yang digunakan  adalah  bagian-bagian  dari bucket teeth yang  tidak  dijadikan  spesimen  uji metalografi dan uji keras.
Spesimen  untuk  uji  komposisi  ini  harus  lebih besar  persyaratan  minimun  adalah  18  mm  x 18  mm.  Hal  ini  dilakukan  karena  probe  mesin uji  komposisi  berdiameter  18  mm.  Spesimen harus  dapat  menutupi  seluruh  permukaan probe.  Selanjutnya  spesimen  permukaannya diratakan menggunakan ampelas.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1  Data Analisa struktur makro
Pengambilan  sample  dilakukan  pada  bucket teeth  BWE  dengan  posisi  seperti  pada Gambar 7,  dan pengamatan makro dilakukan pada bagian tertentu saja
dengan menggunakat  larutan  etsa  HCL  10ml,  HNO 3 5ml, H 2 O 5ml. Diambil tiga titik pengujian yaitu bagian  depan  specimen  arah  pengamatan transversal  dan  bagian  belakang  specimen arah pengamatan transversal.
Gambar 7 Posisi pengambilan sampel arah transversal.
Gambar 8 Struktur makro bucket teeth BWE bagian depan , terlihat butir yang menyebar.
Gambar 9 Struktur makro b ucket teeth BWE bagian tengah , terlihat butir yang menyebar dan porosity
Gambar 10 Struktur makro bucket teeth BWE bagian belakang,terlihat butir yang menyebar dan porosity.

## 3.2.Data dan Analisa struktur mikro
Untuk  pengujian  metalografi  mikro  pada bucket  teeth BWE (Bucket  Wheel  Excavator) digunakan  spesimen  potongan  kondisi as  it  is dibagian depan, tengah, belakang dan kondisi annealing posisi pemotongan transversal.
Porosity Porosity
Gambar 11 Struktur mikro bucket teeth bagian depan posisi sisi,terlihat fasa martensit temper + ferrit, (600x)
Gambar 12 Struktur mikro bucket teeth bagian depan posisi tengah,terlihat fasa martensit temper + ferrit, (600x)
Gambar13 Struktur mikro bucket teeth bagian tengah posisi sisi,terlihat fasa martensit temper + ferrit, (600x).
Gambar 14 Struktur mikro bucket teeth bagian tengah posisi tengah,  terlihat fasa martensit temper + ferrit, (600x).
Gambar 15 Struktur mikro bucket teeth bagian belakang,terlihat fasa martensit temper + ferrit, (75x)
Gambar 16 Struktur mikro bucket teeth bagian belakang posisi sisi,terlihat fasa martensit temper + ferrit, (600x).
Martensit temper Martensit temper Martensit temper Martensit temper Martensit temper Martensit temper

## Gambar 17
Struktur mikro bucket teeth bagian belakang posisi tengah,terlihat fasa martensit temper + ferrit,(600x).
Gambar 18 Struktur mikro kondisi annealing , terlihat fasa ferrit (putih) + perlit (hitam)

## 3.3  Prediksi  Kadar  Karbon  Pada Bucket
Teeth
Gambar 19
Struktur mikro kondisi annealing , terlihat fasa ferrit (putih) + perlit (hitam)
Jadi,  diperkirakan  kandungan  karbon  yang terkandung  pada bucket  teeth adalah  0,42  %
C.
3.4  Analisa  Hasil  Pemotretan  Struktur
Mikro
3.4.1 Kondisi as it is
Pada  pengamatan  hasil  pemotretan  mikro struktur bucket  teeth kondisi as  it  is bagian depan  (Gbr 11 dan 12) terlihat fasa ferrit lebih banyak dibandingkan fasa martensit temper ini diakibatkan  terjadi  proses  temper  terus- menerus  akibat  gesekan  dan  benturan  pada saat bucket teeth beroperasi sehingga
menimbulkan panas yang menyebabkan
harga kekerasan dibagian tepi berkurang.
Pada  pengamatan  hasil  pemotretan  mikro struktur bucket  teeth kondisi as  it  is bagian tengah terlihat fasa martensit temper (Gbr 13, dan 14.) yang bentuknya runcing ini disebabkan  oleh  pendinginan  yang  sangat cepat  dari  temperatur  austenit  sehingga terbentuklah  fasa  martensit  yang  keras  tapi getas.  Kemudian  dilakukan  proses  temper agar  merubah  sifat  dari  martensit  tersebut, sehingga  keuletan  dan  ketangguhan  material meningkat.
Kemudian  pada  (Gbr  9)  terlihat  adanya porositas  (ada  pantulan  cahaya  dari  dalam) akibat  dari  oksidasi  sehingga  udara  terjebak pada saat proses pengecoran.
Martensit temper Perlit Ferrit

## 3.4.2 Kondisi annealing
Pada  pengamatan  hasil  pemotretan  mikro struktur bucket teeth kondisi annealing (gbr 18 dan 19) terlihat struktur ferrit dan perlit dengan persentase  ferrit  48,07%  dan  perlit  51,93%. Diperkirakan  kandungan  karbon  pada bucket teeth kurang  dari  0,42%  berdasarkan  metoda kuantitatif. Ini disebabkan oleh adanya pengaruh  unsur  paduan  seperti  1,11%  Si, 1,13%  Cr,  1,07%  Mn  dan  0.08  %  Mo  apabila dipanaskan sampai temperatur austenit kemudian  didinginkan  dalam furnace maka akan  menambah  jumlah  fasa  ferrit  dan  perlit menjadi lebih banyak.

## 3.4.3 Analisa Hasil Komposisi Kimia
Berdasarkan hasil uji komposisi kimia, unsur paduan utama yang terdapat pada bucket teeth adalah sebagai berikut :
Tabel 1
Unsur paduan utama hasil uji komposisi kimia bucket teeth C% Si% Mn% Cr% Mo% Komposisi kimia bucket teeth 0,26 1,11 1,07 1,13 0.08 DIN Grade 25CrMo4 0,22- 0,29 0,4 max 0,6- 0,9 0,9- 1,2 0,15- 0,3
Setelah  dilakukan  uji  komposisi  kimia, bucket teeth mempunyai  kadar  Karbon  0,26%  yang memiliki  sifat  meningkatkan  kekuatan  dan kekerasan,  Silicon  1.11%  yang  membuat bucket teeth mempunyai sifat elastis/
keuletannya  tinggi,  silicon  juga   menambah kekerasan  dan  mampu  cor  pada  baja  lebih baik.  Selain  itu bucket  teeth memiliki  kadar Manganese  sebesar  1,07%  yang  membuat bucket  teeth ,  mempunyai  sifat  yang  tahan terhadap  gesekan  dan  tahan  tekanan (impact load) serta  meningkatkan  kekuatan  dan kekerasan, menurunkan laju pendinginan kritik sehingga mampu keras baja dapat ditingkatkan dan juga meningkatkan ketahanan  terhadap  abrasi.  Kadar  Chromium 1.13%    yang  terkandung  dalam bucket  teeth akan  meningkatkan  ketahanan  korosi  dan tahan terhadap gesekan yang dapat meyebabkan  keausan.  Kadar  Molybdenum
0.08% dapat meningkatkan ketahanan terhadap keausan, meningkatkan ketangguhan  dan  kekuatan  pada  temperatur tinggi  dan  jika  berkombinasi  dengan  unsur paduan lainnya akan meningkatkan ketangguhan serta dapat meningkatkan ketahanan baja pada temperatur tinggi.
Berdasarkan  hasil  uji  komposisi  kimia, bucket teeth BWE  mendekati  spesifikasi  standar  DIN (Deutsche Industrie Norm) yang memiliki kode DIN  Grade  25CrMo4  dan  termasuk medium alloy steel karena elemen paduannya sebesar 3,39 %.
Dimana  kandung  yang  dimiliki  oleh bucket teeth BWE.  Kandungan  Mn  sedikit  melewati dari  standar  DIN  Grade  25CrMo4  dan kandungan  Si,  Mo  kurang  sedikit  dari  standar
DIN  Grade  25CrMo4  ada  kemungkinan material tersebut menggunakan acuan standar yang  lain.  Standar  DIN  Grade  25CrMo4 setara  dengan  standar  AISI  Grade  SAE4130 dan JIS G 4051 Grade SCM420  penggunaan standar  DIN  Grade  25CrMo4    biasa  di aplikasikan untuk pembuatan komponen struktur  pasawat  terbang, shaft roda  mobil, bejana tekan dan lain-lain.
Dari  dasil  uji  komposisi  kimia  kita  dapat menghitung juga karbon ekivalen. Nilai karbon ekivalen menunjukkan hubungan antara kepekaan  baja  terhadap  timbulnya  retak dengan  komposisi  kimia  baja.  Jadi  karbon ekivalen  pada  dasarnya  mengindikasikan pengaruh unsur-unsur yang terkandung dalam material  terhadap  kemungkinan  terjadinya retak.  Dibawah  ini  adalah  formula  dan perhitungan  nilai  karbon  ekivalen  pada  baja paduan [3].
𝐶𝐸 = 𝐶 + 𝑀𝑛 + 𝑆𝑖 6 + 𝐶𝑟 + 𝑀𝑜 + 𝑉 5 + 𝑁𝑖 + 𝐶𝑢 15
= 0,26 + 1,07 + 1,11
6 + 1,13 + 0,08 + 0,01 5 + 0,02 + 0,02
15 = 0,26 + 0,36 + 0,24 + 0,002
=  0,862%
Maka  semakin  tinggi  kosentrasi  karbon  dan elemen paduannya, maka semakin cenderung untuk meningkatkan kekerasan dan terjadinya retak  apabila  dilakukan  proses  pengelasan karena carbon  equivalen maksimum  adalah 0,5%

## 3.4.4 Pengujian Kekerasan dan Analisa
Setelah diperkirakan bahwa
proses pembuatan bucket  teeth BWE  dilakukan dengan proses cor dan tidak ada pengerasan, selanjutnya  dipilih  cara  untuk  uji  keras  yaitu dengan  cara Brinell .  Uji  keras Brinell cocok untuk produk cor karena produk cor mempunyai  struktur  atau  bentuk  butir  yang besar  dan  produk  cor  mempunyai  porositas, untuk  menjangkau  bentuk  butir  yang  besar dan  adanya  porositas  maka  digunakan  uji keras Brinell yang  mempunyai  penampang indentor yang besar.
Spesimen  yang  digunakan  untuk  uji  keras  ini adalah  kondisi as  it  is dan annealing arah pemotongan  transversal  dari bucket  teeth .
Indentor  yang  digunakan  adalah  bola  baja berukuran 10 mm dengan beban uji 3000 kgf.
Tabel 2
Hasil Pengujian Kekerasan ( BHN ) as it is No as it is depan as it is tengah as it is belakang I 464 477 471 II 477 467 454 III 464 474 467 Rata-rata 468,3 472,6 464
Catatan  :  harga  kekerasan  hasil  annealing adalah 190 BHN
Dari hasil pengujian kekerasan kondisi as it  is memiliki  harga  kekerasan  rata-rata  468  BHN dandianalisa  tidak  terdapat case  hardening ,
karena  harga  kekerasan  dibagian  luar  lebih rendah  dibandingkan  dibagian  dalam.  Ini disebabkan  fasa  ferrit  lebih  banyak  dibagian luar  dibandingkan  dibagian  dalam  karena bucket  teeth yang  diuji  adalah bucket  teeth yang  sudah  beroperasi  yang  telah  megalami gesekan  dan  benturan  sehingga bucket  teeth mengalami temper terus-menerus dan menyebabkan  harga  kekerasan  dibagian  luar lebih rendah dibandingkan dibagian dalam.
Sedangkan  kondisi annealing memiliki  harga kekerasan rata-rata 190 BHV . Setelah dianalisa  jumlah  fasa  perlit  dan  ferrit  menjadi banyak  yang  diakibatkan  sampel  dipanaskan sampai  temperatur  austenit  kemudian  unsur paduan Si, Cr, Mn dan Mo, ketika dipanaskan pada  temperatur  austenin  bertransformasi menjadi  fasa  ferrit  dan  perlit  sehingga  jumlah fasa ferrit dan perlit menjadi lebih banyak.
Dari pegujian kekerasan brinell, kondisi as it is yang memiliki fasa martensit temper dan ferrit, memiliki harga kekerasan rata-rata 468,3 HBN dan  diperkirakan  temperatur  penemperan sekitar  300 o -550 o yang  membuat bucket teeth memiliki  keuletan  dan  ketangguhan.  Serta dipengaruhi  unsur  paduan  Si,  Mn,  Mo  dan  Cr dimana unsur ini meningkatkan sifat kekerasan,  akan  tetapi  unsur  Si  jika  ditemper akan  memiliki  sifat  kekuatan  dan  keuletan yang baik.
Sedangkan  kondisi annealing yang  memiliki fasa  ferrit  dan  perlit  memiliki  harga  kekerasan rata-rata  190  HBN,  yang  diakibatkan  sampel dipanaskan sampai temperatur austenit kemudian  unsur  paduan  Si,  Cr,  Mn  dan  Mo, bertransformasi  menjadi  fasa  ferrit  dan  perlit sehingga  jumlah  fasa  perlit  dan  ferrit  menjadi lebih banyak.

## IV. KESIMPULAN
Dari  hasil  penelitian  yang  telah  dilakukan, maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut :
1. Berdasarkan  hasil  uji  komposisi  kimia dapat  diperkirakan  material bucket  teeth
BWE  mendekati  spesifikasi  standar  DIN Grade 25CrMo4 yang mengandung kadar 0,26% C, 1,11% Si, 1,07% Mn, 1,13% Cr, dan 0,08% Mo.
2. Dilihat dari struktur mikro as it is meterial
tersebut memiliki struktur martensit temper  dan  ferrit  yang  memiliki  harga kekerasan bahan rata-rata 468,3 HBN.
3. Berdasarkan  hasil annealing ,  struktur mikro  material  tersebut  memiliki  struktur ferit  dan  perlit  dengan  persentase  ferit (48,07%) dan perlit (51,93%) dan memiliki harga kekerasan 190 HBN.
4. Berdasarkan  pengamatan  struktur  makro diperkirakan bahwa bucket teeth diproduksi dengan proses cor menggunakan cetakan pasir kemudiandiikuti  dengan heat  treatment
yang  dapat  dilihat  dari  struktur  material tersebut.

## V. DAFTAR PUSTAKA
[1] http://syafrilhernendi.com/bucket-wheel- excavator/, diakses tanggal 7/3/2013
[2] arsipteknikpertambangan.blogspot. com/ , diakses tanggal 7/3/2013
[3] Smith.  F.W,  (1993), Structure  and Properties  of  Engineering  Alloy , 2 nd
Edition, University of Central Florida.
[4] http://www.steelnumber.com/en/ steel_composition_eu.php?name_id=3 32/, diakses tanggal 15/1/2014.
[5] http://sekolah007.blogspot.com, diakses tanggal 15/1/2014