## INVESTIGASI FRAKTOGRAFI DAN ANALISA TEGANGAN PADA KERUSAKAN BAUT M64 GRADE 10,9 YANG MENGALAMI PENGENCANGAN BERLEBIH
FRACTOGRAPHY INVESTIGATION AND STRESS ANALYSIS ON FAILURE OF BOLT M64 GRADE 10.9 DUE TO OVER TIGHTENING
Apriardi Ihlas*, Daniel Fajar Puspita, Budi Tjahjohartoto
Balai Besar Bahan dan Barang Teknik, Jl. Sangkuriang No. 14 Bandung * Email: apriardi.ihlas@gmail.com Diterima: 27 Februari 2018 Direvisi: 15 Maret 2018 Disetujui: 26 Maret 2018

## ABSTRAK
Baut  dengan  dimensi  yang  relatif  besar  umum  digunakan  pada  infrastrukur,  misalnya  di  pelabuhan.  Telah dilakukan investigasi kerusakan pada baut M64 Grade 10,9 yang mengalami patah antara bagian kepala dan batang. Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui  penyebab  kerusakan  agar  kejadian  serupa  tidak  terulang  kembali. Oleh karena  itu,  dilakukan  serangkaian pengujian, pemeriksaan, dan perhitungan terhadap tegangan  yang bekerja. yaitu (1) pemeriksaan visual dan fraktografi, (2) pengujian komposisi kimia, dan (3) perhitungan analisa tegangan. Hasil  penelitian  memperlihatkan  bahwa  sebagian  besar  permukaan  patah  didominasi  oleh  indikasi  daerah  beban berlebih ( zona overload ) yang menunjukkan patah getas dan terjadi seketika. Hal ini dibuktikan dengan ditemukan beberapa ratchet  mark yang  merupakan  tipikal  adanya  konsentrasi  tegangan.  Kondisi  ini  sangat  sensitif  terhadap beban  tarik  pada  saat  pengencangan.  Berdasarkan  analisa  permukaan  patahan  termasuk  kategori  menerima kombinasi  beban  tarik    dan bending yang  terkonsentrasi.    Sedangkan  berdasarkan  perhitungan  analisa  tegangan membuktikan bahwa telah terjadi beban torsi berlebih ( over-torquing ) yang diterima oleh baut.
Kata kunci : baut, konsentrasi tegangan, fraktografi, ratchet mark

## ABSTRACT
Bolt  with  relatively  big  dimension  is  generally  used  in  infrastructure  construction,  such  as  in  harbors.  An investigation on failure of M64 bolt 10.9 grade had been done. The objective of this research is to analyze the cause of failure to prevent repeated incident. A series of testing including: (1) visual and fractography check, (2) chemical composition test, (3) torsional shear calculation has been conducted to support the investigation. The result showed that the fracture zone is dominated with overload zone, which indicated an instantaneous brittle fracture. This was supported  with the findings of  several  ratchet  mark as a symptoms of stress concentrated.  The condition  was  very sensitive  to  bending  load  during  tightening.  Based  on  fracture  surface  analysis  the  fracture  belonged  to concentrated  high  bending  load.  As for  the  torsional  shear  calculation,  it  proved  that  there  was  an  over-torquing subjected to the bolt.
Keywords : bolt, stress concentration, fractography, ratchet mark

## PENDAHULUAN
Perkembangan  ekonomi  suatu  negara ditunjukkan  dengan  perkembangan  infrastruktur. Pekerjaan  sipil  yang  meliputi  banyak  hal, diantaranya  dermaga,  membangun  pabrik,  dan kontruksi  anjungan  minyak  dan  gas  bumi. Semua  pekerjaan  tersebut  memerlukan  proses
penyambungan.    Sambungan  merupakan  bagian yang banyak dijumpai pada setiap kontruksi yang memiliki fungsi untuk mengantar dan meneruskan  gaya  yang  tidak  disertai  gerak. Selain  pengelasan,  penggunaan  baut  dan  mur sangat banyak digunakan.
Fungsi  baut  sebagai  alat  penyambungan atau  pengikat  komponen  satu  dengan  lainnnya,
agar  menjadi  satu  kesatuan  yang  kokoh    dan terbentuk sesuai dengan keinginan perancangnya. Teknik  penyambungan  dengan  menggunakan baut  dan  mur  relatif  lebih  aman,  karena  lebih mudah  dipasang  dan  bongkar  kembali  apabila diperlukan  untuk  melakukan  perawatan  dan perbaikan  [1].  Namun  penggunaan  baut  dan  mur sebagai  sambungan  memiliki  kekurangan  yaitu kemungkinan terjadi pelonggaran ketika sambungan  tersebut  menerima  beban  dinamik [2].
Pemilihan  baut  dan  mur  sebagai  alat pengikat  harus  dilakukan  cermat  dan  seksama sesuai  dengan  besarnya  dan  jenis  beban  yang diterima.  Ketika  diaplikasikan,  baut  menerima beban.  Beban  yang  diterima  bisa  bermacam- macam,  baik  beban  dinamik  maupun  beban statik.  Beban  dinamik,  misalnya  beban  lelah. Beban  statik,  dapat  berupa  beban  tarik,  beban tekan,  dan  beban  puntir.  Selain  itu,  beban  yang diterima  puntir  dapat  beban  rendah  maupun beban tinggi atau berlebih [3].
Kegagalan  pada  sambungan  baut  dan  mur bisa  disebabkan  oleh  dua  hal,  yaitu  karena kegagalan statis dan kegagalan dinamis.
Kegagalan  statis  terjadi  karena  beban  berlebih ( over  loading ),  pengencangan  yang  terlalu  kuat saat  pemasangan  ( over  tightening ),  atau  karena produk  yang  dipakai  tidak  memenuhi  standar. Sedangkan  kegagalan  dinamis  bersifat  lebih kompleks,  yang  berkaitan  dengan  kelelahan bahan  ( fatique )  yang  terakumulasi  selama  siklus hidup pemakaian. Hal ini bisa disebabkan karena kurang kencangnya baut-mur, pelonggaran semasa pemakaian ( self loosening ). Retakan akan terbentuk dan berkembang karena beban dari luar dan beban siklus (external and cyclic load ).
Para  peneliti  dan  praktisi  telah  melakukan beberapa analisa mengenai kegagalan sambungan baut-mur  untuk  berbagai  aplikasi.  Dari  beberapa contoh  yang  ada,  sebagian  besar  studi  berpusat pada  kegagalan  pada  baut  yang  termasuk  pada kategori patah lelah [4,5].
Pada  penelitian  ini,  kegagalan  pada  baut diperkirakan  terjadi  karena  kegagalan  statis. Dugaan  ini  diperkuat  karena  baut  mengalami patah sehari setelah pemasangan. Baut yang akan menjadi  objek  pada  penelitan  ini  adalah  baut jenis  M64  grade  10,9  yang  dipasang  pada konstruksi pembangunan jembatan dan mengalami  patah.  Baut  yang  patah  kemudian dianalisa untuk mengetahui penyebabnya.
Proses  rusaknya  baut  dijelaskan  pada kronologi  berikut  ini.  Baut  awalnya  dipasang pada  struktur  dan  dikencangkan  dengan final pressure 7400 psi/torsi 7337 Nm (100%). Proses pengencangan ( torquing ) dilakukan secara bertahap  (40%,  80%,  dan  100%)  dan    kemudian baut  dilepas.  Baut  tersebut  dipasang  ulang  pada struktur  dan  dikencangkan  dengan final  pressure 6800 psi/torsi  12354  Nm  (100%). Pengencangan ( torquing )  juga  dilakukan  secara  bertahap  yaitu 40%,  80%,  dan  100%.  Penambahan torquing dilakukan  sampai  mencapai pressure 10000  psi/ torsi  18165  Nm. Kurang  lebih  1  hari  kemudian baut  patah  tepat  di  antara  bagian  batang  dan kepala.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mencari penyebab patahnya baut M64 grade 10.9 tersebut. Dengan mengkaji akar permasalahan, maka akan diketahui  beban  pengencangan  yang  sesuai  dan akhirnya  dapat  mencegah  terulang  kembali kerusakan/kegagalan  yang  sama  pada  jenis  baut tersebut.

## BAHAN DAN METODE
Bahan  penelitian  yang  akan  diperiksa adalah  baut  dengan  material  baja  40Cr  dan komponen  M64  Grade  10,9  yang  mengalami kerusakan.
Serangkaian  pemeriksaan  dan  pengujian dilakukan untuk mengetahui penyebab kerusakan baut.  Pengujian  laboratorium  yang  dilakukan meliputi hal-hal berikut ini.
- Pemeriksaan  visual  untuk  melihat  lokasi patahan dan memberi gambaran awal investigasi.
- Pemeriksaan fraktografi makro, yaitu mengambil  foto  pada  pembesaran  rendah. Pemeriksaan  fraktografi  untuk  mengidentifi- kasi jenis patahan yang terjadi.
- Pemeriksaan metalografi, baik makro maupun mikro.
- Analisa tegangan untuk menentukan tegangan yang  diterima  oleh  baut  dan  mengetahui sejauh  mana  efek  konsentrasi  tegangan terhadap pengencangan/ torquing .
Serangkaian  pemeriksaan  dan  pengujian  akan dilakukan setelah dilakukan penentuan lokasi uji, khususnya  untuk  pengujian.  Beberapa  jenis pengujian  dilakukan  hanya  untuk  verifikasi material.  Lokasi  pengambilan  spesimen  uji  lebih lengkap dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Lokasi Pengambilan Sampel Pengujian dan Pemeriksaan

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Pemeriksaan Visual
Pengamatan  menyeluruh  pada  baut  yang rusak  memperlihatkan  kerusakan  berupa  patah tepat  di  takikan  antara  kepala  dan  batang (Gambar  2).  Deformasi  plastis  sangat  kecil memberi indikasi terjadinya patahan getas. Patah getas  sangat  sensitif  terhadap  konsentrasi tegangan. Desain atau dimensi, khususnya radius lekukan  antara  kepala  baut  terhadap  batangnya
sangat  berpengaruh  terhadap  ketahanan  beban yang  diberikan.  Pengencangan  yang  melebihi kekuatan luluh material akan berakibat fatal [6].
Identitas baut mengacu ke sistem metrik/ISO  yaitu  M64.  Grade  10,9  yang  berarti memiliki  diagonal  utama  64  mm  dan  jarak  antar pitch 10,9  mm  [7].  Dimensi  baut  relatif  besar yang  umumnya  digunakan  pada  infrastruktur sipil.
Gambar 2. Baut M64 Grade 10,9 yang Mengalami Kerusakan

## Pemeriksaan Fraktografi Makro
Pemeriksaan  permukaan  patahan  secara visual  dapat  mengidentifikasi  lokasi  awal retakan,  arah  pergerakan  retak,  dan  mekanisme kegagalan.  Bidang  patahan  yang  terjadi  relatif tegak  lurus  terhadap  arah  memanjang  batang baut. Patahan bagian batang sedikit cembung dan sebaliknya  pada  bagian  kepala  terlihat  sedikit
cekung  (Gambar  3  dan  Gambar  7).  Hampir seluruh  permukaan  didominasi  oleh  daerah fast fracture  zone (FFZ)  yang  memberi  indikasi patahan getas yang terjadi seketika. Hal ini sesuai dengan informasi yang diberikan bahwa kerusakan  yang  terjadi  hanya  berselang  sehari setelah pemasangan.
2.0 CM MAKRO TARIK CHARPY KOMPOSISI KIMIA TARIK FRACTOGRAFI Baut M.64 Grade 10,9
Daerah FTZ atau zona overload mendominasi  permukaan  patahan,  yaitu  lebih dari  80%.  Kondisi  permukaan  sangat  kasar. Variasi  kekasaran  yang  cukup  ekstrim  memberi indikasi  beban  yang  diterima  tidak  hanya    tarik, namun  juga bending [8].  Zona  ini  berlangsung sangat cepat dan tidak stabil. Pada zona ini, river mark tidak  terlihat  sempurna  arahnya  sehingga titik  mudah  menentukan  lokasi  awal  retakan.
Keberadaan    beberapa ratchet  mark merupakan petunjuk  bahwa  patahan  karena high  stress concentration dan multiple retakan  awal  [9]. Tanda  ini  memberi  batas  yang  memisahkan antara dua bidang patahan awal. Sedangkan retak awal  berada  di  antara ratchet  mark .  Jadi,  tanda ini  akan  memberi  petunjuk  arah  pergerakan retakan.  Akhir  dari  pergerakan  retakan  adalah daerah shear lip .
Gambar 3. Permukaan Patahan pada Batang Baut yang Rusak
Selain  itu,  visual  tampak  samping ratchet mark seperti yang diperlihatkan Gambar 5  dapat menentukan  jenis  beban  yang  diterima.  Beban yang diterima oleh baut adalah beban tarik/ bending . Hal ini sesuai dengan pembahasan sebelumnya pada kondisi permukaan FTZ.
Gambar 4. Skema Multiple Origin sebagai Awal Retakan [10]
Gambar 5. Tampak Samping Ratchet Marks
Gambar 6. Sketsa Bentuk Ratchet Mark [10]
Keberadaan shear  lips pada  sebagian  sisi luar  lingkaran  dengan  kedalaman  yang  relatif dangkal  yaitu  sekitar  5  mm.  Tipikal  tanda  ini secara  visual  makro  pada  permukaan  patahan memberi indikasi bahwa inisial retakan merupakan campuran getas dan ulet [10]. Ukuran shear  lip sangat  tergantung  pada  diameter  baut dan  sifat  mekanik  logam.  Pada  kasus  ini,  ukuran yang  relatif  kecil  menunjukkan  bahwa  logam  ini relatif  getas.  Jadi, shear  lips yang  kedua merupakan  tahap  akhir  retakan.  Sebaliknya daerah pertama merupakan  awal retakan.
Keberadaan shear lips memberi petunjuk ketangguhan dan model kegagalan suatu material.  Bagian  ini  merupakan  bagian  tahap akhir suatu patahan yang menunjukkan terjadinya beban  tarik  dan bending berlebih  yang  diterima oleh  baut.  Lebar shear  lips tergantung  pada diameter  baut,  retakan  awal,  dan  nilai  K IC material  [11].  Baut  yang  lebih  kuat  cenderung memiliki  ukuran  tebal shear  lips yang  semakin tipis  [12].  Zona shear  lip adalah  zona penutup/akhir  dari  proses  perambatan  retak. Diduga  sedikit  pengaruh  beban rotation  bending yang  menyebabkan  condong    ke  kanan  sesuai skema permukaan patahan.

## Pemeriksaan Metalografi Makro
Gambar 7. Foto Makro pada Bagian Kepala
Baut
Pengujian  makroskopis  dilakukan  pada penampang  bagian  kepala  yang  patah.    Foto makro memperlihatkan flowline yang membuktikan  bahwa  bagian  ini  telah  mengalami upset forging dalam  proses  pembuatannya  [13]. Selain  itu,  Gambar  7  mempertegas  penjelasan pemeriksaan visual sebelumnya bahwa permukaan  patahan  pada  kepala  baut  cenderung cekung.  Hal  ini  merupakan  indikasi  faktor konsentrasi tegangan tinggi [14].

## Mikro
Pemeriksaan  struktur  mikro  dilakukan pada permukaan patahan kepala baut. Ditemukan retakan yang bergerak tegak lurus dari permukaan  patahan  sepanjang    ±  0,5  mm. Kondisi  warna  daerah  permukaan  cenderung lebih  cerah  dibandingkan  bagian  dalam.  Hal  ini menunjukkan jejak dari proses pembuatan kepala baut  dengan cold  heading [15].  Proses  ini memberi  kekuatan  pada  kepala  baut  agar  tidak mudah terdeformasi, namun meninggalkan tegangan sisa pada material [16].
Foto  struktur  mikro  menunjukkan  bahwa struktur  mikro  baut  adalah  martensit  temper dengan  partikel  karbida  akibat  kandungan kromnya.  Struktur  mikro  ini  sesuai  dengan spesifikasi  material  yang  akan  dijelaskan  pada pengujian komposisi kimia.
Gambar 8. Bentuk Retakan

## Komposisi Kimia
Pengujian  komposisi  kimia  dilakukakan dengan metoda spektro emisi terhadap baut yang telah  patah,  dan  dilakukan  di  B4T.  Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Hasil Pengujian Komposisi Kimia Baut (% berat) Unsur B4T Mill Certificate Karbon (C), % 0,400 0,40 Silikon (Si), % 0,237 0,28 Mangan (Mn), % 0,644 0,65 Fosfor (P), % 0,0156 <0,035 Sulfur (S), % 0,0132 <0,035 Krom (Cr), % 0,834 0,90 Nikel (Ni), % 0,045 - Molibdenum (Mo), % 0,010 -
Komposisi  kimia  material  baja  40Cr  ini mendekati  spesifikasi,  ASTM  A  29  Grade  5140 atau  JIS  SCr  440  [17].  Baja  ini  merupakan  baja karbon medium dengan paduan  utamanya adalah krom, selain nikel dan molibdenum.

## Uji Keras
Pengujian  kekerasan  dilakukan  untuk mengetahui salah satu sifat mekanik baut dengan
metode Vickers pada beban 1 kg. Lokasi uji pada bagian penampang kepala baut yang diperlihatkan  pada  Gambar  7  dan  Gambar  9. Pengujian masing-masing sampel dilakukan pada 2  lokasi,  yaitu  lokasi  1  yang  mengarah  ke  sisi luar  permukaan  radial  baut  dan  lokasi  2  yang mengarah  ke  permukaan  patahan.  Lokasi  uji keras dapat dilihat pada Gambar 9.
Gambar 9. Lokasi Uji Keras Vickers pada Kepala Baut
Hasil  pengujian  kekerasan  Vickers  dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Hasil Pengujian Kekerasan dengan Metoda Vickers (HV 1 kgf/mm 2 ) Uji ke Sampel 1 Sampel 2 Lokasi 1 Lokasi 2 Lokasi 1 Lokasi 2 1 353 329 412 344 2 367 323 391 345 3 371 325 391 339 4 376 325 391 345 5 367 329 373 349 6 353 329 371 345
Setelah data hasil uji Vickers dikonversi ke nilai  kekerasan  Rockwell-C,  hasilnya  dapat dilihat pada Tabel  3.
Tabel 3. Hasil Konversi Uji Keras Vickers ke
Rockwell C Sampel 1 Sampel 2 Lokasi 1 Lokasi 2 Lokasi 1 Lokasi 2 37 33 40 35
Hasil  pengujian  kekerasan  yang  telah dikonversi  ke  Rockwell  C  adalah  33  –  40  HR C . Nilai  ini  tidak  jauh  berbeda  dengan  data mill certificate yaitu 32 – 39 HR C .

## Perhitungan Analisa Tegangan
Berdasarkan  informasi  yang  diterima bahwa  kegagalan  pada  bolt  M64  grade  10,9 terjadi  seketika  (tidak  lebih  dari  24  jam)  setelah proses pengencangan/ torquing . Mekanisme pergerakan mur yang terkoneksi dengan ulir pada proses    pengencangan    akan    mengubah  gerakan angular  menjadi  gerakan  linier.  Hal  ini  berarti gaya  torsi  yang  diberikan  akan  memberi  beban tarik  karena  pergerakan  ke  atas  menuju kepala (daerah notch ).  Beban  tarik  yang  diakibatkan gaya  torsi  ketika  pengencangan  (beban  awal) diduga jauh lebih besar pengaruhnya dibandingkan gaya tarik bending setelah pengencangan sampai patah (seketika).
Perhitungan  berikut  ini  akan  membuktikan  hal itu.
Data teknis :
Kuat  tarik,  σ u =  1040  MPa  (N/mm 2 ) {mill certificate} Kuat tarik, σ y = 934 MPa (N/mm 2 ) Diameter, D   = 64 mm Torsi maksimum yang diaplikasi = 18165 N.m = 18165 x 10 3 N.mm
1. Torsional shear Perhitungan tegangan
geser sewaktu pengencangan  baut  dan  tegangan  geser  yang diijinkan dapat dilihat pada persamaan (1)-(4)
J Tr   (1)
dengan : r = 2 D = radius baut                          (2)
J = 4 32 D  = momen inersia polar         (3)
Perhitungan :
r = 2 D =
2 64 = 32 mm
J = 4 32 D  =   4 64 32  =1647099,329 mm 4
τ apli = 𝑥 = 18165 x 10 3 x 32 1647099,329 = 352,872 MPa
Untuk  baut SF ( Safety  Factor )  =  2,75 (dibulatkan 3 agar  lebih  aman),  sehingga  batas tegangan maksimum yang diizinkan adalah
σ izin = 3 y 
= 934 MPa 3 = 311,33 MPa (4)
τ apli > σ izin
Tegangan  geser  yang  dihasilkan  akibat proses  pengencangan  adalah  352,872  MPa  lebih besar  dibandingkan  dengan  tegangan  yang diizinkan.  Hal  ini  yang  menyebabkan  terjadinya overload terhadap  baut.  Oleh  karena  itu pemilihan torsi maksimum pada proses pengencangan/ torquing sesuai  dengan  batas beban maksimum yang diizinkan.
Berdasarkan  perhitungan  di  atas,  besar torsi maksimum yang diizinkan adalah:
τ apli = σ izin T = τ.J r = x = 311,33 MPa x 1647099, 329 mm 4 32 mm T = 16025 N.mm
Gambar 10. Skema Beban Torsi yang Terjadi Saat Pengencangan Baut [18]
Berdasarkan  perhitungan  di  atas  terbukti bahwa  telah  terjadi over-torquing pada  proses pengencangan  baut  M64  grade  10,9.  Hal  ini membuktikan  bahwa  material  baut  juga  berbeda antara grade 8,8 dan 10,9, yaitu baja 40 Cr pada grade 10,9.

## 2. Faktor Koefisien Gesek
Pada  proses  pengencangan,  pergerakan mur  di  ulir  baut  akan  mengalami  gaya  gesek. Gaya  gesek  tersebut  sangat  ditentukan  oleh  nilai koefisien  gesek  antara thread mur  dan  baut, misalnya dengan atau tanpa pelumas. Perhitungan  besarnya  gaya  torsi  yang  diberikan dengan  mempertimbangkan  faktor  koefisien gesek adalah sebagai berikut.
Gambar 11. Koefisien Gesek pada Baut [19]
T = K x D x F                                               (5) dengan :
K=1/2{(d 1 /d)tan(θ'+β)+(d 2 /d)}                     (6) θ'=tan -1 μ 1 /(cosα/2) T = Torsi, N.m
K = koefisien, untuk tanpa pelumas dan perlakuan permukaan bernilai 0,2
K = koefisien, untuk dengan pelumas dan perlakuan permukaan bernilai 0,1 D = diameter utama baut F = gaya awal pada baut sebelum ada pengencangan Coarse  series untuk  M64  =  6  (berdasarkan  BS 3692: 1967) Gaya awal yang direkomendasikan adalah : F = 0,75A t σ y Kuat  tarik  berdasarkan  diameter pitch dan  minor adalah:
A t = π/16 (d p + d r ) 2 (7)
dan untuk ISO thread d p = d – 0,649519 p                                      (8) d r = d – 1,226869 p                                       (9)
Perhitungan: d p = 64 – 0,649519 x 6 = 60,103 mm d r = 64 – 1,226869 x 6 = 56,639 mm A t = π/16 (d p + d r ) 2
A t = 2674,63 mm 2
Data dimasukkan ke F = 0,75A t σ y F = 1873,58 kN Data dimasukkan ke T = K x D x F
Tanpa pelumas: T = 0,2 x 1873,58 x 10 3 x 0,064 T = 23981 N.m T batas >T aplikasi
Hasil  pehitungan  torsi  tanpa  pelumas dengan  nilai  koefisien  diasumsi  0,2  didapat 23981  N.m.  Nilai  ini  merupakan  batas  aman untuk melakukan pengencangan baut. Besar torsi yang  diaplikasikan  saat  pengencangan  awal adalah  lebih  kecil,  sehingga  seharusnya  aman dengan  asumsi  tanpa  pelumas.  Hal  ini  tidak sesuai  dengan  asumsi  awal  bahwa  telah  terjadi torsi berlebih saat pembebanan awal.

## Dengan lubricant
T = 0,1 x 1873,58 x 10 3 x 0,064 T = 11990,5 N.m T batas <T aplikasi
Hasil  perhitungan  torsi  tanpa  pelumas dengan asumsi nilai koefisien 0,1 adalah 11990,5 N.m.  Nilai  ini  merupakan  batas  aman  untuk melakukan  pengencangan  baut.  Besar  torsi  yang diaplikasikan  saat  pengencangan  awal  adalah lebih  besar,  sehingga  terjadi overload pada  baut. Hal  ini  tidak  sesuai  dengan  asumsi  awal  bahwa telah terjadi over-torque saat pembebanan awal.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  serangkaian  pemeriksaan  dan perhitungan  analisa  tegangan,  dapat  disimpulkan sebagai berikut.
1. Baut mengalami patah getas akibat kombinasi beban tarik dan bending .
2. Ditemukannya  indikasi ratchet  mark dalam jumlah relatif banyak di sekeliling permukaan  patahan  menunjukkan  bahwa terjadi akumulasi konsentrasi tegangan yang tinggi  pada  bagian  yang  memiliki  radius yang rendah.
3. Berdasarkan  hasil  perhitungan  tegangan, baut  mengalami  momen  puntir  yang melebihi  kemampuan  maksimum  material ( over  load) .  Pengencangan  awal  yang diberikan  adalah  18,625  N.mm,  lebih  besar dibandingkan  batas  yang  diizinkan  yaitu 16,025 N.mm

## SARAN
1. Pada  proses  pengencangan  momen  puntir harus  lebih  rendah  dari  momen  puntir maksimum baut
2. Radius  takikan  batang  dan  kepala  baut diperbesar  untuk  mengurangi  konsentrasi tegangan
3. Dudukan  kepala  ketika  pengencangan  harus rata.
4. Perlu  dilengkapi  pemeriksaan  fraktografi mikro  dengan  metode  SEM  ( Scanning Electron  Microscope )  dan  kemungkinan kelainan material di daerah inisial retakan

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada rekan di laboratorium metalografi, Seksi Analisis Kerusakan dan Metalografi atas kesempatan yang diberikan dalam pelaksanaan penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] S.  Griza,  “The  effect  of  bolt  length  in the  fatigue  strength  of  M24  ×  3  bolt studs  The  effect  of  bolt  length  in  the fatigue  strength  of,” Eng.  Fail.  Anal. , vol.  34,  no.  October,  pp.  397–406, 2017.
[2] S.  Izumi,  T.  Yokoyama,  A.  Iwasaki, and S. Sakai, “Three-dimensional finite element  analysis  of  tightening  and loosening  mechanism  of  threaded fastener,” Eng. Fail. Anal. , vol. 12, pp. 604–615, 2005.
[3] G.  L. Kulak, J. W. Fisher, and J. H. A. Struik,  "Guide  to  Design  Criteria  for Bolted  and  Riveted  Joints  Second Edition", 2nd  ed.  Chicago:  American Institute  of  Steel  Constructon ,  Inc., 2001.
[4] R.  Lacalle,  S.  Cicero,  and  D.  Ferren, “Failure  analysis  of  a  bolt  in  a scaffolding  system,” Eng.  Fail.  Anal. , vol. 15, pp. 237–246, 2008.
[5] S.  Molaei,  R.  Alizadeh,  M.  Attarian, and  Y.  Jaferian,  “A  failure  analysis study on the fractured connecting bolts of  a  filter  press  Case  Studies  in Engineering  Failure  Analysis,” Case Stud. Eng. Fail. Anal. , vol. 4, no. July, pp. 26–38, 2015.
[6] Grimsmo,  E.L.  et  all,  "How  placement of nut determines failure mode of bolt ‐
and ‐ nut assemblies", Steel Construction , Vol. 10, issue 3, pp. 241-
247, 2017.
[7] ISO  68-1:1998  ISO  general  purpose screw  threads  –  Basic  profile  –  Part  1: Metric screw threads
[8] John  A.  et  al,  Metal  Handbook,  8 th edition,  Vol.9,  Fractography  and  Atlas of Fractograph,pp.36-41, 1974.
[9] John  A.  et  al,  Metal  Handbook,  8 th edition,  Vol.9,  Fractography  and  Atlas of Fractograph,pp.43-46, 1974.
[10] Neville  W.  Sachs,  "Jurnal  of    Failure and Preventior, ASM Inter Natiral , Vol. 5 (2), pp.12, 2015.
[11] www.wonderlodgegurus.com/database/ Theory/surface of fatyue fractures.pdf
[12] John  A.  et  al,  Metal  Handbook,  8 th edition,  Vol.9,  Fractography  and  Atlas of Fractograph,pp.27-28, 1974.
[13] Nunes  R.  et  al,  ASM  handbook,  Vol. 14, Forging and Forming, 1988.
[14] Adams  BL et al,  ASM handbook, Vol. 9,  Metallography  and  microstuctures, pp. 5-10, 2004.
[15] DeGarmo  E.P,  Black  J.T.,  Kohser R.A.,  Materials  and  processes  in manufacturing,  8 th edition,  John  Wiley and Sons, Inc, pp. 499-502, 1999.
[16] DeGarmo  E.P,  Black  J.T.,  Kohser R.A.,  Materials  and  processes  in manufacturing,  8 th edition,  John  Wiley and Sons, Inc, pp. 84-85, 1999.
[17] ASTM  A29  /  A29M  -  16,  Standard Specification for General Requirements for Steel Bars, Carbon and Alloy, Hot-
Wrought
[18] SKP Bolt-EighTening Handbook, France, pp. 9, 2001.
[19] http:/www.wtools.com.tw/Relation- Formula.shtml