Terbit online pada laman web jurnal http://ejournal2.pnp.ac.id/index.php/jtm
J URNAL
Vol. 15 No.
Analisa Kelelahan Dan
1,2 Teknik Mesin
1 muhammadfaisal@poltekab.ac.id

## Abstract
The axle shaft is a component of the power transfer system which often experiences mechanical failure. The purpose of this study was to determine the degree of fatigue and hardness of metal shafts with variations in frictional load as information o friction welding recommendations on metal shafts. The research method used is the experimental method, which is a way to compare specimens with variations in friction welding loads of 2 kg, 4 kg, and 6 kg using the Rockwell method of hardness testing and fatigue testing using a rotary bendi on metal axle shafts can be carried out with a friction load of 6 kg because from the results of the fatigue test SPBG6 has t highest average fatigue strength compared to SPBG2 test which showed the lowest hardness level for the parent metal at 80.44 HRA.
Keywords: Friction Welding, Axle shaft , Hardness

## Abstrak
Axle  shaft merupakan  salah  satu  komponen  sistem  pemindah  tenaga  yang  sering  mengalami  kegagalan  mekanis penelitian ini adalah untuk mengetahui tingkat sebagai informasi rekomendasi pengelasan gesek eksperimen, yaitu suatu cara untuk membandingkan antara spesimen dengan variasi beban pengelasan gesek 2 kg, 4 kg, dan 6 kg  menggunakan  pengujian  kekerasan  metode penelitian dapat direkomendasikan pengelasan gesek pada logam axle shaft dapat dilakukan dengan beban gesek 6 kg karena dari  hasil  uji  lelah  SPBG6  memiliki  rata-rata  kekuatan  lelah  tertinggi  dibandi diperkuat dengan hasil uji kekerasan SPBG6 yang  menunjukan tingkat kekerasan paling rendah pada logam induk sebesar 80,44 HRA.
Kata kunci: Las Gesek, Axle shaft , Uji Kekerasan

## 1. Pendahuluan
Pengelasan gesek adalah proses penyambungan state yang  menghasilkan  sambungan  dalam  material menggunakan  panas  yang  dikembangkan  di  antara permukaan  melalui  kombinasi  gerakan  gesek  yang digerakkan  secara  mekanik  dan  beban  yang diterapkan.  Variasi  pengelasan  gesek  dibutuhkan untuk  membuat  lasan  di  mana  energi  yang  dipasok melalui  koneksi  motor  langsung  untuk  periode  yang telah ditentukan dari siklus pengelasan [1]
Langkah-langkah  dasar  dalam  proses  pengelasan gesekan  diilustrasikan  pada  Gambar  1 ditunjukkan pada 1.(A),  satu  benda kerja diputar dan yang  lainnya  dipegang  diam.  1.(B)  Ketika  kecepatan rotasi yang sesuai tercapai, dua benda kerja disatukan.

## Terbit online pada laman web jurnal
http://ejournal2.pnp.ac.id/index.php/jtm

## URNAL

## T eknik M esin
No. 2 (2022) 159 - 165      ISSN Media Elektronik:
Kelelahan Dan Kekerasan Pada Logam Axle shaft Dengan

## Pengelasan Gesek
Muhammad Faisal 1 , Asrul 2
Teknik Mesin, fakultas, Politeknik Kotabaru Kalimantan Selatan muhammadfaisal@poltekab.ac.id 2 asrul@poltekab.ac.id
of the power transfer system which often experiences mechanical failure. The purpose of this study was to determine the degree of fatigue and hardness of metal shafts with variations in frictional load as information o metal shafts. The research method used is the experimental method, which is a way to compare specimens with variations in friction welding loads of 2 kg, 4 kg, and 6 kg using the Rockwell method of hardness testing and fatigue testing using a rotary bending machine. From the research results it is recommended that friction welding on metal axle shafts can be carried out with a friction load of 6 kg because from the results of the fatigue test SPBG6 has t highest average fatigue strength compared to SPBG2 and SPBG4. This was reinforced by the results of the SPBG6 hardness test which showed the lowest hardness level for the parent metal at 80.44 HRA.
Hardness Test, Fatigue
merupakan  salah  satu  komponen  sistem  pemindah  tenaga  yang  sering  mengalami  kegagalan  mekanis penelitian ini adalah untuk  mengetahui tingkat kelelahan dan kekerasan pada logam axle shaft dengan  variasi beban elasan gesek pada logam axle shaft . Metode penelitian  yang digunakan adalah metode eksperimen, yaitu suatu cara untuk membandingkan antara spesimen dengan variasi beban pengelasan gesek 2 kg, 4 kg, dan 6 kg  menggunakan  pengujian  kekerasan  metode Rockwell dan  uji  lelah  menggunakan  mesin rotary  bending penelitian dapat direkomendasikan pengelasan gesek pada logam axle shaft dapat dilakukan dengan beban gesek 6 kg karena rata  kekuatan  lelah  tertinggi  dibandingkan  dengan  SPBG2  dan  SPBG4.  Hal  ini diperkuat dengan hasil uji kekerasan SPBG6 yang menunjukan tingkat kekerasan paling rendah pada logam induk sebesar
, Uji Kekerasan, Uji Lelah
Pengelasan gesek adalah proses penyambungan solid- yang  menghasilkan  sambungan  dalam  material menggunakan  panas  yang  dikembangkan  di  antara permukaan  melalui  kombinasi  gerakan  gesek  yang digerakkan  secara  mekanik  dan  beban  yang diterapkan.  Variasi  pengelasan  gesek  dibutuhkan ergi  yang  dipasok melalui  koneksi  motor  langsung  untuk  periode  yang
[1].
langkah  dasar  dalam  proses  pengelasan
1.  Seperti  yang ditunjukkan pada 1.(A),  satu  benda kerja  diputar  dan yang  lainnya  dipegang  diam.  1.(B)  Ketika  kecepatan rotasi yang sesuai tercapai, dua benda kerja disatukan.
1.(C) Abrasi pada antar muka benda kerja secara lokal menjadi leleh dan mengakibatkan pemendekan aksial. Tahap  kedua  langkah  ini  terjadi  selama  gesekan berlangsung.  1.(D)  Hingga  akhirnya,  rotasi  benda berhenti dan tersambung [2].
Gambar 1. Proses pengelasan gesek

## n

## ISSN Media Elektronik: 2655-5670

## Dengan
of the power transfer system which often experiences mechanical failure. The purpose of this study was to determine the degree of fatigue and hardness of metal shafts with variations in frictional load as information on metal shafts. The research method used is the experimental method, which is a way to compare specimens with variations in friction welding loads of 2 kg, 4 kg, and 6 kg using the Rockwell method of hardness ng machine. From the research results it is recommended that friction welding on metal axle shafts can be carried out with a friction load of 6 kg because from the results of the fatigue test SPBG6 has the and SPBG4. This was reinforced by the results of the SPBG6 hardness
merupakan  salah  satu  komponen  sistem  pemindah  tenaga  yang  sering  mengalami  kegagalan  mekanis.  Tujuan dengan variasi beban gesek . Metode penelitian yang digunakan adalah metode eksperimen, yaitu suatu cara untuk membandingkan antara spesimen dengan variasi beban pengelasan gesek 2 kg, 4 kg, dan 6 rotary  bending .  Dari  hasil penelitian dapat direkomendasikan pengelasan gesek pada logam axle shaft dapat dilakukan dengan beban gesek 6 kg karena ngkan  dengan  SPBG2  dan  SPBG4.  Hal  ini diperkuat dengan hasil uji kekerasan SPBG6 yang  menunjukan tingkat kekerasan paling rendah pada logam induk sebesar
1.(C) Abrasi pada antar muka benda kerja secara lokal tkan pemendekan aksial. Tahap  kedua  langkah  ini  terjadi  selama  gesekan berlangsung.  1.(D)  Hingga  akhirnya,  rotasi  benda
Gambar 1. Proses pengelasan gesek [2]
Jurnal Teknik Mesin (JTM)  Vol . 15 No. 2 (2022) 159 - 165
Adapun  kontruksi  penggerak  belakang  dapat  dilihat pada  Gambar  2.  yang  memperlihatkan  posisi axle shaft
1. Axle shaft 8. Fill plug 2. Housing 9. Oil sensor plug 3. Outer nut 10. Drain plug 4. Lock washer 11. Housing stud 5. Inner nut 12. Hardened washer 6. Housing breather tube 13. Carrier capscrew
7. Housing breather fitting  14. Nut, stud

## Gambar 2. Bagian axle shaf pada housing [3]
Axle  shaft atau  poros  penggerak  merupakan  produk komponen  suku  cadang  otomotif  ( automotif  spare part ). Axle  shaft berfungsi  untuk  meneruskan  tenaga gerak  dari  differential  ke  roda-roda. Axle  shaft merupakan  salah  satu  komponen  sistem  pemindah tenaga  yang  sering  mengalami  kegagalan  mekanis karena  tumpuan  roda-roda  yang  terpasang  pada axle shaft .  Logam axle  shaft yang  akan  dilakukan penelitian  adalah axle  shaft pada  truk  dengan kapasitas  angkut  7  ton.  Berdasarkan  tujuan  tersebut, maka  dilakukan  penelitian  terkait  dengan  pengelasan gesek  pada  variasi  beban  untuk  mengetahui pengelasan  gesek  yang  baik  dengan  menganalisa tingkat kelelahan dan kekerasan.
Penelitian  yang  dilakukan  pada  pengujian  tarik didapatkan hasil kekuatan tarik pada spesimen logam axle  shaft dengan  pengelasan  gesek  meningkat sebesar  817,32  MPa  dari  spesimen  logam axle  shaft murni  yang  memiliki  kekuatan  tarik  sebesar  769,22 MPa [4].
Kekerasan adalah sifat yang dapat diandalkan sebagai sebagai  kekuatan  bahan.  Pengukuran  kekerasan adalah  mudah,  sehingga  banyak  dilakukan  dalam pemilihan  bahan.  Ada  beberapa  macam  alat  penguji kekerasan  yang  dipergunakan  sesuai  dengan:  bahan, Kekerasan dan hal lain-lainnya dari suatu produk [5].
Tabel 1. Skala kekerasan rockwell Skala Penekan Beban Utama Dial B Bola Baja 1/16” 100 Merah C Intan 150 Hitam A Intan 60 Hitam D Intan 100 Hitam E Bola Baja 1/8“ 100 Merah F Bola Baja 1/16” 60 Merah G Bola Baja 1/16” 150 Merah H Bola Baja 1/8“ 60 Merah K Bola Baja 1/8“ 150 Merah L Bola Baja 1/4 “ 60 Merah M Bola Baja 1/4 “ 100 Merah P Bola Baja 1/4“ 150 Merah R Bola Baja 1/2 “ 60 Merah S Bola Baja 1/2 “ 100 Merah V Bola Baja 1/2 “ 150 Merah
Pengujian  kekerasan Rockwell cocok  untuk  semua material  yang  keras  dan  yang  lunak,  penggunaannya sederhana  dan  penekannannya  dapat  leluasa.  Tabel  1 menunjukan  bagaimana  memilih  sekala Rockwell . Sekala  kekerasan  B,  C,  dan  A  adalah  untuk  bahan logam,  sekala  A  dapat  dipakai  untuk  bahan  sangat keras  seperti  karbida  tungsten,  sekala  D  dan  di bawahnya dipakai  untuk batu gerinda sampai plastik. Pengujian Rockwell superfisial  menggunakan  beban yang  ringan  untuk  mempebaiki  ketelitian  dari penekanan  dengan  cara  penggunaan  yang  sama,  juga dapat  mengukur  kekerasan  permukaan  dari  bahan yang dikeraskan kulitnya [6].
Menurut Callister pengujian kekerasan dengan metode Rockwell bertujuan  menentukan  kekerasan  suatu material  dalam  bentuk  daya  tahan  material  terhadap benda  uji  (spesimen)  yang  berupa  bola  baja  ataupun kerucut  intan  yang  ditekankan  pada  permukaan material  uji  tersebut  [7].  Pengukurannya  dapat dilakukan  dengan  bantuan  sebuah  kerucut  intan dengan  sudut  puncak  120º  dan  ujungnya  yang dibulatkan sebagai benda pendesak (indentor). Prinsip pengujian  pada  metode Rockwell adalah  dengan menekankan penetrator ke dalam benda kerja dengan pembebanan,  dan  kedalaman  indentasi  akan memberikan  harga  kekerasan  yaitu  perbedaan kedalaman  indentasi  yang  didapatkan  dari  beban mayor dan minor.
Jurnal Teknik Mesin (JTM)  Vol . 15 No. 2 (2022) 159 - 165

## Gambar 3. Teknik Pengujian Kekerasan [7]
Metode  dasar  dalam  penyajian  data  kelelahan  adalah menggunakan  kurva  S-N  yaitu  pemetaan  tegangan  S terhadap  jumlah  siklus  hingga  terjadi  kegagalan  N. Mesin  ini  memberi  beban  lentur,  Gambar  4 menunjukan kurva S-N yang diperoleh dari uji gelagar berputar [9].

## Gambar 4. Kurva S-N
Paventhan  dkk,  Dalam  penelitiannya  tentang pengelasan  gesek  terhadap  perilaku  kelelahan dissimilar  pada  baja  karbon  menengah  austenitic gesekan  baja  (MCS  –  ASS)  yang  berbeda.  Mesin pengelasan  gesek  yang  digunakan  bergerak  kontinyu untuk  membuat  sambungan  las.  Prilaku  Kelelahan menggunakan mesin uji bending lentur putar (R = 1). Menerapkan  tegangan  terhadap  jumlah  siklus  pada kegagalan diplot dengan kurva (S-N) [8].
Patahan lelah disebabkan oleh tegangan berulang, dan juga dijumpai pada tegangan kurang dari 1/3 kekuatan tarik  statis  pada  bahan  struktur  tanpa  konsentrasi tegangan.  Dalam  keadaan  di  mana  pemusatan tegangan  diperhitungkan,  mungkin  bahan  akan  putus pada  tegangan  yang  lebih  rendah.  Jadi  kelelahan memegang peran utama dalam putusnya bahan secara mendadak  pada  penggunaan  suatu  struktur  atau komponen [6].
Herdi  dan  Joli,  tegangan  lentur  yang  terjadi  pada permukaan bahan dapat ditentukan dengan
menggunakan  momen  inersia  dan  jarak  melintang benda uji dengan persamaan sebagai berikut [10]:
σ   =  (M.y)/I
M = WL y =  d/2
Maka akan diperoleh : σ   =  32WL/(π.d²)
Dimana : σ   = Tegangan Lentur (Kg / mm 2 )
W   = Beban yang digunakan
L   =  Jarak  antara  beban  dan  titik  area  pengujian (cm)
d = Diameter spesimen (cm)
π = 3,14

## 2. Metode Penelitian
Penelitian dilakukan di Laboratorium Material Teknik Jurusan  Mesin  Fakultas  Teknik  Universitas  Muslim Indonesia.  Penelitian  dimulai  melakukan  studi literatur  mencari  refrensi  terkait  pengelasan  gesek, axle  shaft,  pengujian  lelah  dan  pengujian  kekerasan. Persiapan  alat  dan  bahan  dalam  penelitian  ini  yaitu pembuatan  spesimen  dari axle  shaft yang  dilakukan pengupasan menggunakan mesin bubut dan selanjutnya dilakukan penyambungan dengan pengelasan gesek pada variasi beban gesek 2 kg, 4 kg, dan  6  kg.  Pengambilan  data  pengujian  lelah menggunakan  mesin rotary  banding dan  pengujian kekerasan menggunakan metode Rockwell.
Selanjutnya dari data pengujian dilakukan analisa data untuk mendapatkan hasil penelitian.
Pembuatan  spesimen  diperlihatkan  pada  Gambar  5 logam axle  shaft pada  truk  yang  sudah  mengalami kegagalan  (patah).    Sebelum  dilakukan  pengelasan gesek perlu dilakukan pengupasan logam menggunakan mesin bubut.

## Gambar 5. Proses Pengupasan Logam
Pengelasan  gesek  diperlihatkan  pada  Gambar  6 dilakukan  dengan  putaran  1120  rpm  dengan  variasi beban 2 kg, 4 kg, dan 6 kg.

## Gambar 6. Pengelasan Gesek
Adapun  hasil  pengelasan  gesek  spesimen  uji  lelah yang  diperlihatkan  pada  Gambar  7  akan  dilakukan pengupasan sesuai standar ASTM E466.
Gambar 7. Spesimen Uji Lelah ( fatigue )
Dimensi spesimen uji lelah ( fatigue ) ASTM E466 [11] diperlihatkan pada Gambar 8.

## Gambar 8. Dimensi ASTM E466
Dimensi  ASTM  E466  yang  diperlihatkan  pada Gambar  8  meliputi  panjang  spesimen  200  mm, diameter  10  mm,  panjang  ukur  20  mm,  radius  15, diameter takikan 8 mm.

## Gambar 9. Spesimen Uji Lelah
Spesimen  uji  lelah  diperlihatkan  pada  Gambar  9 mengikuti standar  ASTM E466 dan selanjutnya akan dilakukan pengujian lelah menggunakan mesin rotary bending.  Proses  pengujian  lelah  menggunakan  mesin rotary  bending  dengan  memasang  spesimen  uji  yang diperlihatkan pada Gambar 10.
Gambar 10. Pemasangan Spesimen Pada Mesin Rotary Bending
Selanjutnya  memasang  beban  uji  pada  mesin  rotary bending (variasi beban 14 kg, 15 kg, 16 kg, 17 kg, 18 kg),  menghidupkan  mesin  dan  menunggu  hingga spesimen  uji  patah,  saat  spesimen  patah  otomatis mesin  akan  berhenti  dan  akan  merekam  pada  data logger  memory  card  di  panel  counter  putaran  yang diperlihatkan pada Gambar 11.

## Gambar 11. Panel Counter Putaran
Adapun  hasil  pengelasan  gesek  spesimen  uji kekerasan diperlihatkan pada Gambar 12.
Gambar 12. Daerah Las pada Spesimen Uji Kekerasan Rockwell
Terlihat  pada  Gambar  12  menunjukan  ada  batasan antara  daerah weld  metal, HAZ  dan  logam  induk. Daerah  HAZ  terlihat  sangat  jelas  berwana  hitam,  hal ini  karena  rambatan  panas  dari  pengelasan  gesek. Semakin  lama  waktu  penyambungan  maka  daerah HAZ  akan  semakin  panjang  dan  sebaliknya.  Hal  ini sesuai  dengan  pernyataan  Husodo  dkk,  yang melakukan  pengamatan  pada  metalografi  material yang  mengalami  proses  pengelasan  akan  dilakukan pada 3 tempat yaitu pada base metal, weld metal dan daerah  HAZ.  Ketiga  daerah  itu  mendapat  pengaruh panas  yang  berbeda  pada  saat  proses  pengelasan berlangsung,  sehingga  akan  memiliki  struktur metalografi yang berbeda pula [12].
Gambar 13. Spesimen Uji kekerasan Rockwell
Jurnal Teknik Mesin (JTM)  Vol . 15 No. 2 (2022) 159 - 165
Pengujian  kekerasan  yang  dilakukan  pada  penelitian ini  menggunakan  metode Rockwell dengan  indentor kerucut  intan  dengan  beban  60  kg.  dan  sudut  120 o . Setiap daerah las pada spesimen dikenai sepuluh titik tekanan  dengan  jarak  antara  titik  kurang  lebih  2  mm dapat dilihat pada Gambar 13.
Adapun proses  pengujian kekerasan dalam penelitian ini  melakukan  persiapan  spesimen  uji  dengan membersihkan  permukaan  benda  dari  kotoran menggunakan  kertas  gosok,  mengatur  alat  uji kekerasan Hardness Rockwell (HRA), Spesimen yang akan  diukur  kekerasannya  yaitu  pada  daerah sambungan las ( weld metal ),  daerah Haz, dan daerah logam induk ( base metal ). Gambar 14 memperlihatkan  proses  pengambilan  data  pengujian kekerasan menggunakan metode rockwell .

## Gambar 14. Pengujian Kekerasan

## 3.   Hasil dan Pembahasan
Dari  hasil  pengujian  lelah  didapatkan  data  yang diperlihatkan pada Tabel 2.
Tabel 2. Data Hasil Pengujian Lelah Beban pengujian lelah (kgf) Tegangan Lentur σᴇ (Mpa) Siklus ( N ) SBPG2 SBPG4 SBPG6 14 300.40 1506841 1296523 1348314 15 321.86 492971 630495 1026948 16 343.31 337815 98472 427041 17 364.77 282226 58105 139933 18 386.23 37749 20759 84660 Keterangan:
SBPG2 = Spesimen Beban Pengelasan Gesek 2 kg.
SBPG4 = Spesimen Beban Pengelasan Gesek 4 kg.
SBPG6 = Spesimen Beban Pengelasan Gesek 6 kg.
Diagram  S-N  dapat  diplot  dari  hasil  Tabel  2  yang diperlihatkan pada Gambar 15.
Gambar 15. Kurva S-N Hasil Uji Lelah ( Fatigue )
Dari hasil pengujian bahwa kondisi material dan sifat ketahanan  lelah  material  memiliki  hubungan  yang sangat  erat.  Besar  pembebanan  yang  diberikan  pada spesimen  uji  lelah  akan  memperpendek  siklus  atau ketahanan lelah material seperti yang ditunjukan pada Kurva  S-N  hasil  uji  lelah  yang  memperlihatkan tegangan  lentur  diubah  antara  300,40  MPa  sampai 386,23 MPa. Hal serupa juga terjadi dalam penelitian Mumin Sahin yang melakukan pengelasan gesek pada baja  karbon  tinggi  dan  baja  karbon  sedang  dengan melakukan  pengujian  lelah  didapatkan  fluktuasi tegangan  lentur  diubah  antara  175  MPa  sampai  225 MPa  [13].    Penambahan  beban  pada  pengujian  lelah dapat menambah tegangan lentur pada spesimen,
Dalam  penelitian  Paventhan  dkk  yang  melakukan penelitian tentang prilaku kelelahan pengelasan gesek pada  baja  karbon  sedang  dan austentic  stenliss  stell dissimilar joints mendapatkan hasil prilaku kelelahan menggunakan mesin uji bending lentur putar (R = 1). Menerapkan  tegangan  terhadap  jumlah  siklus  pada kegagalan diplot dengan kurva (S-N). Kekuatan lelah baja  karbon  sedang  adalah  100  MPa  dan  kekuatan lelah austentic  stainless  steel  dissimilar  joints adalah 120 MPa dan sambungan yang berbeda didapatkan 70 MPa yang berarti lebih rendah 30% lebih rendah dari baja  karbon  sedang  serta  40%  lebih  rendah  dari austentic stainless steel dissimilar joints. Artinya dari kurva  S-N  menunjukan  bahwa  kekuatan  lelah austentic  stainless  steel  dissimilar  joints lebih  tinggi dari baja karbon sedang dan sambungan yang berbeda [8].
Hasil  uji  lelah  yang  didapatkan  pada  penelitian  ini berbanding  lurus  dengan  penelitian  yang  berkaitan dengan  tingkat  kelelahan,  hal  ini  diperlihatkan kecenderungan  pengaruh  pembebanan  alat  uji  lelah terhadap  jumlah  siklus  yang  dihasilkan  hingga spesimen  patah.  Dari  ketiga  spesimen  dengan  variasi beban  gesek  menunjukan  kekuatan  lelah  tertinggi didapatkan pada SPBG2 dengan siklus (N) 1.506.841 putaran  pada  tegangan  lentur  300,40  MPa,  namun kekuatan  lelah  tertinggi  pada  tegangan  lentur  386,23
275 300 325 350 375 400 10,000 100,000 1,000,000 Te ga ng an L en tu r ( σ ᴇ ) M P a Siklus ( N )

## Muhammad Faisal

## Jurnal Teknik Mesin (JTM)
MPa  didapatkan  pada  SPBG6  dengan 84.660  putaran.  Bila  dilihat  dari  kurva  S lelah  tertinggi  didapatkan  pada  SPBG6  karena  rata rata  hasil  kekuatan  lelah  yang  didapat  lebih  baik dibandingkan pada SPBG2.
Secara  teoritis,  besar  tegangan  lentur  akibat pembebanan  dan  kecepatan  putar  pada  alat  uji  lelah atau  disebut  juga  frekuensi  pembebanan.  Tegangan lentur yang semakin kecil akan mempengaruhi sehingga menghasilkan batas lelah yang semakin lama hingga  akhirnya  spesimen  patah.  Sebaliknya  dengan pembebanan yang semakin berat pada pengujian lelah maka  tegangan  lentur  yang  dihasilkan  akan  semakin meningkat,  sehingga  spesimen  akan  cepat  pata dengan siklus yang sedikit.
Dari  hasil  pengujian  kekerasan Rockwell perlihatkan  pada  Tabel  3  diperoleh  hasil  rata pengujian kekerasan Rockwell adalah sebagai berikut:
Tabel 3. Data Hasil Pengujian Kekerasan
Adapun  grafik  kekerasan  spesimen  pengelasan  gesek adalah sebagai berikut:
Gambar 16. Grafik Kekerasan Spesimen Pengelasan Gesek kg, 4 kg, dan 6 kg
Dari  pengujian  kekerasan  yang  telah  dilakukan, kekerasan  logam  untuk  daerah weld  metal tertinggi  adalah  spesimen  pada  SPBG4 rata-rata  yaitu  (94,92)  HRA,  sedangkan  kekerasan logam untuk daerah weld metal yang terendah adalah spesimen  pada  SPBG2  dengan  nilai  rata (93,81) HRA.
PUTARAN BEBAN LI HAZ WM 2 average 86.07 85.44 93.47 SD 1.52 1.66 1.05 84.55 83.78 92.42 86.38 86.27 93.81 4 average 80.86 78.51 94.67 SD 0.91 2.76 1.58 79.95 75.75 93.09 81.13 78.99 94.92 6 average 81.53 80.39 93.82 SD 1.83 0.87 0.94 79.70 79.52 92.88 82.13 80.61 94.34 1120 average-SD
Data Rata-rata Sortir
average-SD Data Rata-rata Sortir average-SD Data Rata-rata Sortir

## Muhammad Faisal 1 , Asrul 2
Jurnal Teknik Mesin (JTM)  Vol . 15 No. 2 (2022) 159 -
MPa  didapatkan  pada  SPBG6  dengan  siklus  (N) Bila  dilihat  dari  kurva  S-N  kekuatan lelah  tertinggi  didapatkan  pada  SPBG6  karena  rata- kekuatan  lelah  yang  didapat  lebih  baik
Secara  teoritis,  besar  tegangan  lentur  akibat pembebanan  dan  kecepatan  putar  pada  alat  uji  lelah atau  disebut  juga  frekuensi  pembebanan.  Tegangan lentur yang semakin kecil akan mempengaruhi siklus, sehingga menghasilkan batas lelah yang semakin lama hingga  akhirnya  spesimen  patah.  Sebaliknya  dengan pembebanan yang semakin berat pada pengujian lelah maka  tegangan  lentur  yang  dihasilkan  akan  semakin meningkat,  sehingga  spesimen  akan  cepat  patah
Rockwell yang  di diperoleh  hasil  rata-rata sebagai berikut:
. Data Hasil Pengujian Kekerasan
pengelasan  gesek

## Grafik Kekerasan Spesimen Pengelasan Gesek Beban 2
Dari  pengujian  kekerasan  yang  telah  dilakukan, weld  metal yang SPBG4  dengan  nilai rata  yaitu  (94,92)  HRA,  sedangkan  kekerasan yang terendah adalah dengan  nilai  rata-rata  yaitu
Kekerasan  logam  untuk  daerah  HAZ  yang  tertinggi adalah  spesimen  pada  SPBG2  dengan yaitu (86,27-85,30) HRA, sedangkan kekerasan logam untuk  daerah  HAZ  yang  terendah  adalah  spesimen pada  SPBG4  dengan  nilai  rata-rata  yaitu  (78,99 84,11) HRA.
Kekerasan  logam  untuk  daerah  logam  induk  yang tertinggi  adalah  spesimen  pada  SPBG2 rata-rata  yaitu  (86,38-86,58)  HRA,  sedangkan kekerasan  logam  untuk  daerah  logam  induk  yang terendah  adalah  spesimen  pada  SPBG6 rata-rata yaitu (82,13 - 80,44) HRA.
Dari  hasil  uji  kekerasan  ternyata  metode  pengelasan gesek  menunjukkan  nilai  kekerasan  yang  tinggi, temperatur  panas  dan  waktu  pengelasan  yang  lebih singkat merubah struktur logam menjadi keras setelah proses  pengelasan  gesek.  Pengelasan  gesek  yang paling  cepat  terjadi  pada  pembebanan  6  kg  yaitu  12 detik,  pembebanan  4  kg  yaitu  21  detik  dan pembebanan  2  kg  yaitu  56  detik.  Pengaruh pembebanan  terhadap  kekerasan  pada  pengelasan gesek perbedaannya tidak terlalu signifikan.
Dari  ketiga  spesimen  dengan  variasi  beban  yang berbeda  mempunyai  nilai  kekerasan  yang  tertinggi untuk  daerah weld  metal terdapat  pada kekerasan  tertinggi  untuk  daerah  HAZ  dan  logam induk terdapat pada SPBG2.
Bila  dikaitkan  dengan  hasil  uji  tarik  pada  penelitian sebelumnya oleh Faisal dkk, patahanan uji  tarik  yang  terjadi  terdapat  pada  logam  induk artinya nilai kekerasan daerah logam induk lebih keras dibandingkan  pada  daerah  HAZ. dengan  hasil  uji  kekerasan  yang  tertinggi  didapatkan pada SPBG4, hasil ini dapat menjadi informasi bahwa SPBG4 tidak menjadi rekomendasi dalam pengelasan gesek  pada  logam axle  shaft karena  memiliki  nilai kekerasan  tertinggi  yang  mengakibatkan  logam shaft cepat patah. Hal ini juga diperkuat dengan hasil uji  lelah  yang  didapatkan  bahwa  SPBG4 siklus (N) terendah yaitu 20.759 putaran

## 4.   Kesimpulan
Dari  hasil  penelitian  dapat  di pengelasan  gesek  pada  logam axle  shaft dilakukan dengan beban gesek 6 kg  karena dari hasil uji  lelah  SPBG6  memiliki  rata-rata  kekuatan  lelah tertinggi  dibandingkan  dengan  SPBG2  dan  SPBG4. Hal  ini  diperkuat  dengan  hasil  uji  kekerasan  SPBG6 yang  menunjukan  tingkat  kekerasan  paling  rendah pada logam induk sebesar 80,44 HRA.

## 5. Refrensi
[1] MTI, “Friction Welding,” Washington, 1999.
[2] A.  O’Brien  and  C.  Guzman, Welding  handbook 2007.
[3] DANA, Service  Manual-Single  Reduction  &  Single
Reduction with Differential Lock . USA: Spicer, 2008. HAZ LI 93.47 84.97 86.58 1.25 1.10 92.42 83.72 85.48 93.81 85.30 86.58 94.67 83.68 82.07 1.56 0.96 93.09 82.12 81.11 94.92 84.11 82.07 93.82 80.40 80.34 0.89 0.89 92.88 79.51 79.45 94.34 80.76 80.44
- 165
Kekerasan  logam  untuk  daerah  HAZ  yang  tertinggi an  nilai  rata-rata 85,30) HRA, sedangkan kekerasan logam untuk  daerah  HAZ  yang  terendah  adalah  spesimen rata  yaitu  (78,99-
Kekerasan  logam  untuk  daerah  logam  induk  yang SPBG2  dengan  nilai 86,58)  HRA,  sedangkan kekerasan  logam  untuk  daerah  logam  induk  yang SPBG6  dengan  nilai
Dari  hasil  uji  kekerasan  ternyata  metode  pengelasan kan  nilai  kekerasan  yang  tinggi, temperatur  panas  dan  waktu  pengelasan  yang  lebih singkat merubah struktur logam menjadi keras setelah proses  pengelasan  gesek.  Pengelasan  gesek  yang paling  cepat  terjadi  pada  pembebanan  6  kg  yaitu  12 yaitu  21  detik  dan pembebanan  2  kg  yaitu  56  detik.  Pengaruh pembebanan  terhadap  kekerasan  pada  pengelasan gesek perbedaannya tidak terlalu signifikan.
Dari  ketiga  spesimen  dengan  variasi  beban  yang berbeda  mempunyai  nilai  kekerasan  yang  tertinggi terdapat  pada  SPBG4,  nilai kekerasan  tertinggi  untuk  daerah  HAZ  dan  logam
hasil  uji  tarik  pada  penelitian patahanan spesimen pada da  logam  induk  [4], nilai kekerasan daerah logam induk lebih keras pada  daerah  HAZ.  Hal  ini  sesuai uji  kekerasan  yang  tertinggi  didapatkan hasil ini dapat menjadi informasi bahwa SPBG4 tidak menjadi rekomendasi dalam pengelasan karena  memiliki  nilai kekerasan  tertinggi  yang  mengakibatkan  logam axle Hal ini juga diperkuat dengan hasil ng  didapatkan  bahwa  SPBG4  didapatkan putaran.
direkomendasikan axle  shaft dapat dengan beban gesek 6 kg karena dari hasil rata  kekuatan  lelah tertinggi  dibandingkan  dengan  SPBG2  dan  SPBG4. Hal  ini  diperkuat  dengan  hasil  uji  kekerasan  SPBG6 yang  menunjukan  tingkat  kekerasan  paling  rendah pada logam induk sebesar 80,44 HRA.

## Washington, 1999.
Welding  handbook ,  vol.  3.
Single  Reduction  &  Single . USA: Spicer, 2008.
[4] M.  Faisal, M. Balfas, and  K. Kamil,  “Analisis  Kekuatan Tarik  pada  Logam Axle  shaft dengan  Pengelasan  Gesek (Friction Welding),” Teknologi , vol. 19, pp. 25–30, 2018.
[5] Surdia,  T.  &  Chijiwa.  K., Teknik  Pengecoran  Logam . Jakarta: Pradnya Paramita, 2006.
[6] Surdia,  T.  &  Saito,  S, Pengetahuan  Bahan  Teknik . Jakarta: Pradnya Paramita, 1999.
[7] W. D. Callister, Materials Science and Engineering . John Wiley & Sons, 2007.
[8] R.  Paventhan,  P.  R.  Lakshminarayanan,  and  V. Balasubramanian,  “ Fatigue behaviour  of  friction  welded medium  carbon  steel  and  austenitic  stainless  steel dissimilar  joints,” Mater  Des ,  vol.  32,  no.  4,  pp.  1888– 1894, Apr. 2011.
[9] Achmad, Z. Elemen Mesin 1 . Bandung: Refika Aditama. 1999.
[10] Herdi,  S.,  &  Joli,  S.,  Alat  Uji  Cantilever  Rotating Bending  ( Fatigue Testing  Machine),  Universitas  Teuku Umar. 2013.
[11] ASTM.  Standard  Practice  for  Conducting  Force Controlled  Constant  Amplitude  Axial  Fatigue  Tests  of Metallic Materials 1. 2002.
[12] Husodo,  N.,  Suseno,  G.,  W,  G.  D.,  Hidayat,  D.,  & Hidayat, R., “Upaya Alternatif Proses Maufaktur Produk Katup  Mesin  (Engine  Valve)  Bahan  SS  304  Berbasis Proses  Operasional  Las  Gesek  (Friction  Welding), Seminar  Nasional  Teknologi,  ISSN:  2407  -7534,  142- 152, 2015.
[13] Sahin, M. Joining With Friction Welding Of High-Speed Steel  And  Medium-Carbon  Steel.Technology,  Materials Processing, 168, 202–210, 2005.