## PENGARUH  PROSES TERMOMEKANIK TERHADAP SIFAT MEKANIS BAJA BOHLER VCN 150 UNTUK PISAU PEMANEN SAWIT
Royyan Sy Nasution 1 , Indra 2 , Farida Ariani 3 , Tugiman 4 , Mahadi 5 , Terang UHSG 6
Email: Royyansy.nasution@yahoo.com
1,2,3,4,5,6 Departemen Teknik Mesin, Universitas Sumatera Utara, Jln.Almamater Kampus USU Medan 20155 Sumatera Utara Indonesia

## ABSTRAK
Telah dilakukan proses termomekanik pada bahan baja BOHLER VCN 150 untuk memperbaiki sifat mekanis  bahan  yang  akan  digunakan  sebagai  mata  pisau  pemanen  sawit.  Proses  termomekanik dengan memvariasikan pemanasan pada temperatur 700°C, 750°C, 800°C, 850°C dan 900°C dengan dilakukan  proses  tempa/hammering  pada  penahanan  waktu  5s,  10s,  15s  dan  20s  berturut  –  turut. Hasil  pengujian  kekerasan  nilai  optimum  tiap  suhu  terjati  pada  pukulan  hammer  10  detik,  sebesar 506,6  BHN,  499.2  BHN ,  491.8  BHN,  266.2  BHN    dan    275.8  BHN  tiap  variasi  suhu.  Tiga  nilai optimum  yang  tertinggi  dari  hasil  uji  kekerasan  diambil  untuk  uji  tarik  diperoleh  hasil  pengujian tarik optimum dengan tegangan batas sebesar 1149.305 Mpa dan tegangan luluh 930.506 Mpa pada suhu700°C/10s.  Korelasi    ukuran  butir  terhadap  sifat  mekanis  yaitu  dimana  semakin  kecil  ukuran butir  maka  kekerasan  dan  kuat  tariknya  akan  meningkat.  Sedangkan  untuk  hubungan  pemanasan antara deformasi dan  ukuran butir, dimana pada waktu pukulan yang sama 10 detik semakin tinggi suhu  pemanasan  maka  deformasi  semakin  meningkat  dan  diikuti  diameter  butir  membesar.  Proses termomekanik dapat memperbaiki sifat mekanis dan memperkecil ukuran diameter butir pada bahan baja BOHLER VCN 150.
Kata Kunci: Proses Termo-mekanik , Baja Karbon, Sifat Mekanis,Diameter Butir

## 1. PENDAHULUAN
Pisau egrek adalah alat yang digunakan untuk pemanen kelapa sawit. Pisau egrek yang sering dipergunakan petani pemanen sawit adalah pisau egerk yang materialnya dibuat dari baja karbon  sedang  dari  baja  perdaun  mobil  bekas  dengan  proses  pengerjaaan  hammering  dan dilakukan  secara  konvensional.  Pisau  egrek  saat  ini  banyak  ditemukan  masalah  yang diantaranya umur yang singkat sehingga mudah patah dan cepat aus.
Pada proses tempering dan proses pengerolan di bawah temperatur rekristalisasi dengan meningkatnya  nilai  kekerasan  maka  nilai  ketangguhan  dan  struktur  mikro  cenderung menurun[1].
Kombinasi  dari  deformasi  plastis  dengan  heatreament  dengan  dua  tahap  mengalami perbaikan pada kekerasan dan kekuatan, kekerasan tertinggi pada deformasi 25 %[2].

## 2.    TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1 Baja
Baja adalah logam paduan antara besi (Fe) dan karbon (C), dimana besi sebagai unsur dasar  dan  karbon  sebagai  unsur  paduan  utamanya.  Kandungan  karbon  dalam  baja  berkisar antara  0,1%  hingga  1,7%  sesuai  tingkatannya.  Dalam  proses  pembuatan  baja  akan  terdapat unsur-unsur lain selain karbon yang akan tertinggal di dalam baja seperti mangan (Mn), silikon (Si), kromium (Cr), vanadium (V), dan unsur lainnya.

## 2.2   Diagram Fasa Fe - C
Diagram  keseimbangan  besi  karbon  seperti  pada  gambar  2.1  adalah  diagram  yang menampilkan  hubungan  antara  temperatur  dimana  terjadi  perubahan  fasa  selama  proses pendinginan  dan  pemanasan  yang  lambat  dengan  kadar  karbon.  Diagram  ini  merupakan  dasar pemahaman untuk semua operasi-operasi perlakuan panas. Dimana fungsi diagram fasa adalah memudahkan  memilih temperatur pemanasan yang sesuai untuk setiap proses perlakuan panas baik proses anil, normalizing maupun proses pengerasan. Diagram fasa ini juga bertujuan untuk melihat  dan  mengamati  bentuk  –  bentuk  struktur  mikro  pada  baja,  baik  baja  karbon rendah,karbon sedang dan karbon tinggi. Struktur mikro yang dapat dilihat dari diagram fasa ini seperti, ferrite,matensite,perlite, austenite dan lainnya.
Gambar 1. Diagram Fasa Fe-C
2.3 Mekanisme Penguatan logam Penguatan logam yang berdampak terhadap peningkatan sifat mekanik dapat terjadi berbagai cara :

## 1. Pengerasan regang (strain hardening)
Penguatan melalui mekanisme pengerasan regangan dapat terjadi terhadap semua logam akibat proses deformasi plastis yang menyebapkan terjadinya peningkatan kerapatan dislokasi. Dislokasi  yang  semakin  rapat  mengakibatkan  dislokasi  itu  sendiri  semakin  sukar  bergerak sehingga bahan semakin kuat atau keras.

## 2. Larut padat
Penguatan  mekanisme  larut  padat  terjadi  akibat  adanya  atom-atom  asing  yang  larut padat baik secara subtitusi maupun interstisi. Atom asing yang larut padat tersebut dapat berupa unsur  pemadu  dalam  bentuk  paduan  maupun  inklusi  berupa  atom  pengotor.  Kelarutan  atom- atom  asing  ini  dalam  bentuk  larut  padat  mengakibatkan  timbulnya  medan  tegangan  yang berdampak  terhadap  pergerakan  dislokasi.  Pergerakan  dislokasi  semakin  sukar  dengan timbulnya medan tegangan sehingga mengakibatkan logam menjadi lebih kuat atau keras.

## 3. Fasa kedua
Penguatan  atau  pengerasan  dapat  pula  terjadi  melalui  mekanisme  fasa  kedua  karena timbulnya senyawa fasa paduan. Pembentukan senyawa fasa kedua dalam paduan terjadi karena penambahan  unsur  paduan  yang  melampaui  batas  larut  padat.  Senyawa  fasa  yang  terbentuk relatif  bersifat  keras  dan  pergerakan  dislokasi  cenderung  akan  terhambat  oleh  fasa  kedua tersebut.  Pergerakan  dislokasi  yang  terhambat  oleh  fasa  kedua  akan  memperkuat  dan memperkeras logam.
4. Prespitasi
Pengerasan  logam  dapat  juga  ditingkatkan  dengan  proses  prespitasi  yaitu  pengerasan melalui  partikel  endapan  fasa  yang  halus  dan  menyebar.  Distribusi  prespitat  dalam  bentuk partikel endapan fasa kedua ini menimbulkan tegangan dalam ( internal sress ). Tegangan yang ditimbulkan  semakin  besar  sehingga  mengakibatkan  semakin  meningkatnya  kekuatan  atau kekerasan.  Pengerasan  presipitasi  ini  terjadi  melalui  proses  perlakuan  panas, quenching dan aging . Paduan logam dalam bentuk dua fasa atau lebih dipanaskan pada suhu tertentu sehingga senyawa fasa tersebut akan larut-padat dalam satu fasa yang relatif homogen. Fasa yang relatif homogen  tersebut  kemudian  didinginkan  secara  cepat  sehingga  membentuk  fasa  larut-padat super  jenuh.  Fasa  larut-padat  super  jenuh  tersebut  kemudian  mengalami aging sehingga terbentuk  presipitat  berupa  partikel  endapan  fasa  kedua  yang  halus  dan  tersebar  merata  yang mengakibatkan bahan menjadi keras. Pengerasan presipitasi ini akan menurun kekuatannya bila mengalami suhu overaging .

## 5. Dispersi
Penguatan  logam  tanpa  pengaruh  suhu overaging dapat  dilakukan  dengan  metode dispersi.  Pengerasan  dispersi  merupakan  pengerasan  melalui  proses  memasukkan  partikel- partikel  dispersi  dalam  bentuk  serbuk  yang  tercampur  secara  homogen.  Partikel  dispersi  yang digunakan merupakan partikel yang sama sekali tidak larut dalam matriknya. Campuran serbuk logam  tersebut  dikenai  proses  kompaksi  dan sintering dengan  suhu  pemanasan  sampai mendekati  titik  cair  logam  matrik  sehingga  mengakibatkan  terjadi  ikatan  yang  kuat.  Partikel dispersi tersebut merupakan rintangan bagi gerakan dislokasi dan semakin banyak partikel akan semakin banyak terjadinya dislokasi. Dislokasi yang semakin banyak  mengakibatkan dislokasi semakin rapat dan semakin sulit bergerak sehingga bahan akan semakin keras.

## 6. Penghalusan butir dan tekstur
Penguatan dengan cara penghalusan butir ( grain refining ) terjadi melalui struktur butir. Butir logam merupakan kumpulan sel-satuan yang berorientasi sama. Polikristal memiliki butir- butir  yang  orientasinya  berbeda  satu  dengan  yang  lain.  Pada  saat  deformasi  terjadi,  dislokasi akan bergerak pada bidang slip dan berusaha mencapai permukaan luar. Oleh karena orientasi setiap butir berbeda dengan yang lain, orientasi bidang slip pada butir-butir juga akan berbeda- beda.  Sebagai  akibatnya  pergerakan  dislokasi  akan  terhambat.  Gerakan  dislokasi  yang  akan menyeberangi  batas  butir  memerlukan  tegangan  yang  lebih  besar  sehingga  dengan  demikian batas butir akan menjadi penghalang dan penghambat gerakan dislokasi. Struktur butir memiliki batas-batas butir yang merupakan rintangan bagi pergerakan dislokasi. Butir yang semakin halus cenderung  akan  semakin  memperbanyak  batas  butir.  Batas  butir  yang  banyak  akan mengakibatkan  gerakan  dislokasi  semakin  sukar  karena  semakin  banyak  rintangan  sehingga material  menjadi  semakin  kuat.  Penghalusan  butir  dapat  dilakukan  melalui  proses  pembekuan dan  proses  rekristalisasi.  Penguatan  tekstur  merupakan  peningkatan  kekuatan  atau  kekerasan melalui orientasi kristal. Logam yang ditingkatkan kekuatannya diusahakan kristalnya memiliki orientasi tertentu. Pembentukan kristal logam agar sel-satuan memiliki orientasi yang mendekati arah  tertentu  dapat  dilakukan  dengan  cara  deformasi  plastis,  seperti  dengan  prosespengerolan, hammering dan lain -lain.
Tabel 1 Kecepatan Mesin Forging Forging Machine Speed Range (m/s) Hydraulic Press 0.06  - 0,3 Mechanical Press 0,06 – 1,5 Screw Press 0,6 – 1,2 Gravity Drop Hammer 3,6 -4,8 Power Drop Hammer 3,0 – 9,0

## 2.4 Deformasi Plastis
Deformasi  plastis  adalah  suatu  perubahan  bentuk  dari  material  baik  secara  elastic maupun elastis apabila di beri gaya atau beban. Deformasi elastis adalah perubahan bentuk yang terjadi  bila  ada  gaya  yang  berkerja,  serta  akan  hilang  bila  beban  ditiadakan,  defomasi    plastis adalah perubahan bentuk yang permanent, meskipun bebannya di hilangkan.
Pengaruh  temperatur  terhadap  proses-proses  pembentukan  adalah  hal  mengubah  sifat- sifat  dan  prilaku  material.  Secara  umum  kenaikan  temperatur  akan  mengakibatkan  turunnya kekuatan  material,  naiknya  keuletan  dan  turunnya  laju  pengerasan  regangan  yang  mana perubahannya tersebut mengakibatkan kemudahan material untuk deformasi.

## 2.4.1 Proses Pengerjaan Panas
Pengerjaan  panas  adalah  proses  pembentukan  logam  yang  mana  proses  deformasinya dilakukan  diatas  kondisi  temperatur  rekritalisasi  dan  laju  regangan  dimana  proses  rekritalisasi dan deformasi terjadi bersamaan.
Hammering adalah satu cara untuk melakukan deformasi plastis pada pengerjaan panas. Adapun  rumus  yang  dipergunakan  untuk  mencari  energy  dalam  satu  pukulan  pada  mesin hammer adalah :
.
Gambar 2. Mesin Hammer

## 2.5  Pengujian Sifat Mekanik
Pengujian sifat mekanik ada beberapa macam diantaranya :

## 1. Pengujian Kekerasan
Kekerasan  logam  didefinisikan  sebagai  ketahanan  terhadap  penetrasi.  Alat  ukur  yang dipergunakan  dalam  pengujian  kekerasan  adalah  Brinel,  Vikers,  Rockwell.  Rumus  untuk menghitung nilai uji kekerasan menggunakan brinel adalah,
BHN = 𝑃/( 𝜋 2 𝐷 2 ) {1 − [1 −   ( 𝑑 𝐷 ) 2 ] 1 2 ⁄ }

## 2. Pengujian Tarik
Nilai  –  nilai  yang  akan  didapt  setelah  melakukan  uji  tari  adalah  tegangan  ultimet, tegangan  yield,  regangan  dan  modulus  youngnya  material,  seperti  ditunjukkan  pada  gambar dibawah ini.
Couter Blow
Hammer 4,5 – 9,0

## Gambar 3 Kurva Tegangan Regangan
Tegangan normal tesebut akibat gaya tarik dapat ditentukan berdasarkan persamaan
Ao F = 
Dimana:
σ     = Tegangan tarik (MPa)
F = Gaya tarik (N) A o = Luas penampang spesimen mula-mula (mm 2 )
Regangan akibat beban tekan statik dapat ditentukan berdasarkan persamaan
L L  = 
Dimana: ε      = Regangan akibat gaya tarik L = Perubahan panjang spesimen  akibat beban tekan (mm) Lo = Panjang spesimen mula-mula (mm)
Hubungan antara stress dan strain dirumuskan pada persamaan E = σ / ε
E adalah  gradien  kurva  dalam  daerah  linier,  di  mana  perbandingan  tegangan  (σ)  dan regangan (ε) selalu tetap. E diberi nama “Modulus Elastisitas” atau “Young Modulus” .

## 2.6 Analisa Stuktur Butir
Tiap  volume  yang  mempunyai  orientasi  tertentu  disebut  butir  dan  daerah  tidak  teratur antarbutir disebut batas butir. Lebar  batas butir sekitar dua atau tiga deretan atom. Sebetulnya, butir  dan  batas  butir  berdimensi  tiga.  Dan  gambar  hanya  menampilkan  penampang  tertentu. Gelembung polyhedral yang  terbentuk  bila  larutan  sabun  kita  kocok  merupakan  model  tiga dimensi dari kristal dengan batas butirnya.
𝜎 𝑦 = 𝜎 1 + 𝐾 𝑦 𝑑 −1 2 ⁄
Dimana: σ y =  Tegangan luluh σ 1 = Tegangan friksi ( friction stress ) k=  Koefisien penguat (strengthening coefficient ) d= ukuran (diameter) butir

## 2.6.1 Perhitungan Diameter Butir
Ada  beberapa  metode  yang  dapat  dilakukan  untuk  mengukur  besar  butir  dari  struktur mikro suatu material salah satunya adalah metode Planimetri yang dikembangkan oleh Jeffries.
Dimana metode ini cukup sederhana untuk menetukan jumlah butir persatuan luas pada bagian- bidang yang dapat dihubungkan pada standar ukuran butir ASTM E 112. Metode planimetri ini melibatkan jumlah butir yang terdapat dalam suatu area tertentu yang dinotasikan dengan N A .
Jumlah  butir  bagian  dalam  lingkaran  ( N inside )  ditambah  setengah  jumlah  butir  yang bersingungan  ( N intercepted )  dengan  lingkaran  dikalikan  oleh  pengali  Jeffries  ( f) dapat  dituliskan pada persamaan
𝑁 𝐴 = 𝑓 (𝑁 𝑖𝑛𝑠𝑖𝑑𝑒 + 𝑁 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑐𝑒𝑝𝑡𝑒𝑑
2 )
Untuk  selanjutnya  setelah  diperoleh  nilai  N A maka  ukuran  butir  dapat  dihitung  dengan rumus sebagai berikut G= (3,322 log N A ) – 2,95 3. METODOLOGI PENELITIAN

## 3.1  Alat-Alat dan Bahan
Adapun peralatan yang di pergunakan selama penelitian ini adalah:
1. Tungku Pemanas( Furnace Naber )
2. Thermocouple Type-K
3. Hammer
4. Jangka sorong
5. Penjepit spesimen
6. Mesin poles ( polisher )
7. Mikroskop optik
8. Mikroskop VB
9. Alat uji kekerasan Brinell
10. Mesin uji tarik Torsee INSTRON model 100 HDX - GIB 11. Mesin bubut
12. Teropong indentor

## 3.2 Bahan
Bahan yang dipergunakan dalam penelitian ini sebagai berikut:
1. Baja  Bohler  K460  yang  pada  aplikasinya  sering  digunakan  sebagai  pemotong  dan perkakas
2. Resin dan hardener.
3. Kertas pasir dengan grade 120, 240, 400, 600, 800, 1000, 1200 dan 1500.
4. Larutan etsa nital 20%
5. Larutan alumina

## 3.2.1 Langkah – Langkah penelitian
Specimen  yang  dipergunakan  untuk  pengujian  kekerasan  sebanyak  36  spesimen  yaitu untuk  masing  masing  5  variasi  suhu  dan    4  variasi  waktu  pemukulan.  Sedangkan  untuk pengujian  tarik  dan  mikrostruktur  sebanyak  masing  masing  4  spesimen.  Pengujian  kekerasan menggunakan  ASTM  E    92,  untuk  pengujian  tarik  menggunakan  ASTM  E  8,  dan  untuk pengujian mikrostruktur mengacu pada ASTM E 112.

## Proses Termo
Termo adalah proses pemanasan yang dipergunakan untuk merubah mikrostruktur  dan melunakan  bahan  supaya  mudah  dalam  proses  mekanik.  Variai  Suhu  yang  diberikan  pada proses pemanasan ini adalah 5 variasi suhu,yaitu 700°C,750°C,800°C,850°C dan 900°C ditahan masing masing selama 1 jam di furnance. Furnance yang dipergunakan merek Wilmon kapasitas 1500°C buatan jerman. Proses ini dilakukan di Balai Riset Standarisasi Medan Sumatera Utara.
Proses mekanik yang dilakukan dengan menggunakan Hammer merek Glaser tipe GSH 51 berat ram 70 Kg.   Proses ini bertujuan untuk mendeformasi bahan. secara plastis. Material yang sudah selesai dipanaskan selama 1 jam maka langsung dihammer dengan 4 variasi waktu yaitu, 5 detik, 10 detik, 15 detik dan 20 detik tiap suhunya. Proses ini dilakukan di Balai Riset Standarisasi Medan Sumatera Utara.

## Pengujian Kekerasan
Pengujian  kekerasan  dilakukan  menggunakan  skala  brinel  dengan  beban  3000  Kg dengan 5 titik pada 21 spesimen. Pengujian ini dilakukan di Labolatorium Metalografi Fakultas Teknik USU
Berikut  ini  adalah  prosedur  percobaan  yang  dilakukan  pada    pengujian  kekerasan dengan metode Brinell :
1. Sebelum pengujian dilakukan    Spesimen dibersihkan   permukaannya  dengan  mesin polish.
2. Setelah  bersih,  spesimen  diletakkan  pada  landasan  uji  dan  bola  indentor  yang digunakan adalah bola dengan diameter 10 mm.
3. Spesimen  dinaikkan  hingga  menyentuh  bola  indentor,  kemudian  katup  hidrolik dikunci.
4. Tuas  hidrolik  ditekan  berulang-ulang  hingga  skala  pada  panel  menunjukkan  angka 1500 kg  kemudian ditahan selama 30 detik.
5. Setelah 30 detik katup hidrolik dibuka untuk mengembalikan beban ke posisi semula (0 kg).
6. Pengambilan data kekerasan diulang sebanyak 5  kali untuk masing-masing spesimen dan diambil data rata-ratanya.
7. Pengamatan  diameter  indentasi  dilakukan  dengan  menggunakan  teropong  Indentor dan data diameternya disesuaikan dengan tabel kekerasan.

## Pengujian Tarik
Pengujian  tarik  ini  dilakukan  untuk  mendapatkan  tegangan  maksimal,  tegangan  luluh, regangan,  modulus  young  bahan.  Jumlah  specimen  yang  dipergunakan  adalah  4  spesimen,  3 spesimen  dari  hasil  terbaik  uji  kekerasan  dan  1  spesimen  raw  material. Adapun  nilai  optimal yang diambil yaitu pada hammering dengan suhu  700°C dengan waktu penahanan hammering 10s dan pada suhu 750°C dengan waktu penahanan hammering 100s dan 800°C 10s. Pengujian ini  menggunakan  mesin  uji  tarik  merek Torsee  INSTRON model  100  HDX  -  GIB dengan kapasitas 100 ton. Dilakukan di Balai Riset Standarisasi Medan Sumatera Utara.
Berikut  ini  adalah  prosedur  percobaan  yang  dilakukan  pada  pengujian  tarik  dengan menggunakan alat uji tarik Torsee Type INSTRON :
1. Spesimen  dibentuk sesuai ukuran menurut standar ASTM E-8M,  yaitu panjang daerah uji 60 mm, panjang daerah cekam 60 mm, tebal spesimen 5 mm.
2. Mesin  uji  tarik  dan  komputer    dihidupkan  kemudian  disetting  dikomputer  untuk memulai uji tarik.
3. Spesimen dicekam pada chuck atas, kemudian chuck bawah dinaikkan dengan menekan tombol UP hingga mencekam spesimen secara keseluruhan.
4. Katup hidrolik ( load valve ) dibuka kemudian mesin (pompa hidrolik/PUMP) dijalankan sampai spesimen putus.
5. Setelah spesimen putus katup hidrolik ( load valve ) ditutup dan katup pembuka ( unload valve) dibuka, kemudian chuck bawah diturunkan dengan menekan tombol DOWN.
6. Spesimen  yang  putus  dilepas  dari chuck atas  dan  bawah,  kemudian  diukur  besar pertambahan panjangnya dan besar nilai regangan yang diperoleh  dari grafik hasil uji tarik seperti yang terlihat pada lampiran uji tarik kemudian dicatat data hasil pengujian.
7. Prosedur yang sama dilakukan pada spesimen uji tarik yang lain.

## Pengujian mikro stuktur
Pada  penelitian  ini  pengujian  mikro  struktur  dilakukan  untuk  mengetahui  ukuran butirnya. Jumlah specimen yang dipergunakan adalah 4 spesimen, 3 spesimen dari hasil terbaik
uji  kekerasan  dan  1  spesimen  raw  material. Adapun  nilai  optimal  yang  diambil  yaitu  pada hammering dengan suhu 700°C dengan waktu penahanan hammering 10s dan pada suhu 750°C dengan  waktu  penahanan  hammering  10s  dan  800°C  10s.  Alat  mikroskop  optic  yang dipergunakn adalah merek Rax Vision 3 Pembesaran Optik :50X,  100X,  200X,  500X,  dan 800X.
Berikut ini adalah prosedur percobaan yang dilakukan pada pada pengujian Metallografi :
1. Spesimen yang telah dimounting dengan resin dipolish dengan polisher.
2. Spesimen  dipolish  dengan  kertas  pasir  grade  120  dan  240  selama  15  menit,  kemudian dilanjutkan dengan grade 400, 600, 800, 1000, dan 1500 selama 15 menit.
3. Setelah dipolish dengan kertas pasir, spesimen dipolish dengan bubuk alumina sampai terbentuk kilatan seperti cermin.
4. Etsa  nital  20%  dituangkan  dalam  wadah  atau  cawan  kemudian  spesimen  dicelupkan kedalam etsa selama 5-30 detik.
5. Spesimen  yang  telah  dietsa  dibersihkan  dengan  cara  dicelupkan  lagi  ke  dalam  alkohol kemudian dikeringkan di udara bebas atau dikeringkan dengan kipas angin.
6. Pengamatan  struktur  mikro  dilakukan  dengan  menggunakan  alat  mikroskop  optik  rax vision yang disambungkan ke program Rax Vision Plus 4.1 pada komputer.
7. Spesimen  diletakkan  diatas  bidang  uji  atau  meja  mikroskop  kemudian  didekatkan dengan optic mikroskop.
8. Digunakan perbesaran 500X dan diambil photo dari masing-masing spesimen.
9. Fokus  pada  mikroskop  diputar  untuk  mendapatkan  pengamatan  yang  baik  pada spesimen.
10. Setelah didapatkan fokus dan pencahayaan yang yang pas, diambil photo dari spesimen dengan mengklik icon Capture frame pada program Rax Vision plus 4.1.

## Gambar 4 Diagram alir Penelitian

## 4. HASIL
Berikut  ini  adalah  data  hasil  pengujian  kekerasan  jika  disajikan  dalam  bentuk  grafik yaitu hubungan antara deformasi dan kekerasan dengan waktu pemukulan.
Gambar. 5. Garafik Kekerasan
Dari  grafik  diatas  dapat  diketahui  bahwa  semakin  tinggi  suhu  pemanasan  yang diberikan  maka  nilai  kekerasannya  akan  menurun.  Terlihat  bahwa  nilai  kekerasan  yang optimum terjadi pada suhu 700°C/10s, 750°C/10s dan 800°C/10s.
Setelah  diambil  nilai  yang  paling  optimal  dari  pengujian  kekerasan  maka  dilakukan pengujian tarik dan didapatkanlah hasil sebagai berikut :
Gambar 6 hasil uji tarik
Dari  hasil  uji  tarik  dapat  dilihat  bahwa  setelah  dilakukan  proses  termomekanik  maka kuat tarik bahan semakin tinggi dari pada raw material tanpa perlakuan.
Setelah  selesai  melakukan  uji  tarik  maka  dilakukan  pengujian  mikrostruktur  untuk melihat besar diameter butir bahan untuk membuktikan hasil uji tarik dan uji kekerasan tersebut.
Berikut adalah gambar foto mikro
(a) (b)
(c )                        (d)
Gambar 7 Foto Mikro Pembesaran 500x (a) Sebelum Hammering, (b) Setelah Hammering (700°C 10s) (c) Setelah Hammering (750°C 10s) (d) Setelah Hammering (800°C 20s)
Tabel 2 hasil uji mikro struktur

## 4.1 Pembahasan
Pada  pembahasan  ini    beberapa  hasil  pengujian  akan  dihubungkan  yaitu  hubungan antara kekerasan dan tegangan dengan deformasi, dan hubungan antara kekerasan dan tegangan dengan diameter butir.
Gambar 8 Grafik hubungan deformasi dan diameter butir dengan temperatur
Bahan Diameter Butir (μm ) Raw material 22 Setelah Hammering 700°C/10s 15 Setelah Hammering 900°C/10s 15 Setelah Hammering 900°C/15s
19
Dari grafik diatas dapat diketahui bahwa pada pukulan yang sama selama 10s, semakin tinggi temperatur yang diberikan maka tingkat deformasi akan semakin tinggi dan juga diameter butir akan membesar.
Gambar 9 Grafik hubungan diameter butir  dengan    sifat mekanis bahan
Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa semakin kecil ukuran diameter butir maka nilai kekerasan dan kuat tariknya meningkat dan sebaliknya semakin besar diameter butir maka nilai kekerasan dan kuat tariknya akan menurun.

## 5. KESIMPULAN
Kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian ini adalah :
1. Proses termomekanik dapat mempengaruhi sifat mekanis bahan, Pada pemanasan yang rendah di temperatur 700°C dengan pukulan 10 detik terdapat kekerasan yang optimal sebesar 506.6 BHN. nilai optimal dari uji kekerasan sebagi acuan untuk uji tarik ,setelah dilakukan pengujian maka kuat tarik optimal juga terdapat pada temperatur dan jumlah pukulan yang sama (700°C /10s) sebesar  UTS ,1149.305 Mpa dan YS, 930.506 Mpa.
2. Stelah dilakukan pengamatan dan perhitungan diameter butir pada nilai – nilai optimal acuan  dari  uji  kekerasan,  maka  butir  yang  kecil  terlihat  pada  suhu  yang  lebih  rendah yaitu  pada  suhu  700°C  sebesar  1.5μm  dan  750°C  sebesar  1.6μm.  tetapi  pada  suhu  ini terjadi  cacat  pada  mikro  diakibatkan  dari  proses  mekanik  yang  diberikan  karena pengaruh  dari  pemanasan  awal.  Pada  suhu  yang  lebih  tinggi  di  temperatur  900  °C ukuran butir sebesar 3.2μm tetepi tidak terjadi kerusakan pada mikro melainkan terjadi pembesaran diameter butir ini dikarenakan tingginya temperatur pemanasan awal yang mengakibatkan bahan semakin melunak.
3. pemanasan  awal  mempengaruhi  derajat  deformasi  dan  diameter  butir,  dimana  pada pukulan  yang  sama  di  10  detik  (gaya  yang  sama)  akan  terjadi  perbedaan  derajat deformasi  yang  dihasilkan  begitu  juga  dengan  diameter  butir  semakin  tinggi  derajat deformasi  yang  di  pengaruhi  dari  pemanasan  awal  maka  diameter  butir  juga  ikut membesar.  Jika  dihubungkan  diameter  butir  terhadap  sifat  mekanis  bahan  maka  di peroleh  berbanding  lurus  antara    kekerasan  dan  kuat  tarik.  dimana  semakin  kecil diamter butir akan meningkatkan sifat mekanisnya seperti kekerasan dan kuat tarik dan sebalik nya sifat mekanis akan menurun jika diameter butir mulai membesar
4. Baja  BOHLER  VCN  150    sifat  mekanisnya  lebih  baik  setelah  dilakukan  proses termomekanik bila dibandingkan dengan raw material atau tanpa perlakuan

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Andhika.  “pengaruh  pengerolan  panas  dan  tingkat  deformasi  terhadap  sifat  mekanis baja karbon sedang untuk mata pisau pemanen sawit.”. Universitas Sumatera Utara.
[2] Cut  Rullyani.The  Effect  of  Deformation  Degree  on    the  Microstructure,  Mechanical Properties  and  Corrosion  Resistance    of    Low  Carbon  Steel  AISI  1010Universitas Indonesia,juni 2010.
[3] CAO  Yan,  LIU  Xiang-hua.”Effect  of  Rolling  Process  on  the  Microstructure  and Mechanical  Properties  of  Low  Carbon  V-N  Steel”  Anhui  University  of  Technology, Maanshan 243002, China.