STEAM Engineering (Journal of Science, Technology, Education And Mechanical Engineering) p-ISSN 2686-4673, e-ISSN 2686-4517, Artikel 1, pp. 1-10, 2020

## ANALISIS TINGKAT KEKERASAN ALUMINIUM 6061 BERDASARKAN VARIASI MEDIA PENDINGIN PADA PROSES PACK CARBURIZING
Yayi Febdia Pradani , Mochamad Sulaiman & Saiful Hardiyanto Teknik Mesin, Universitas Islam Raden Rahmat E-mail: yayi.febdia@uniramalang.ac.id
Abstrak: Aluminium  banyak  digunakan  sebagai  bahan  pembuat  komponen  mesin  seperti piston, engine  block, gear dan  komponen  lainnya  karena  sifat  kekerasan  dan  keuletannya.  Permasalahan  yang  sering  timbul  pada kekerasan permukaan adalah pengaruh dari gaya luar berupa benturan yang menyebabkan terjadinya deformasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh media pendingin terhadap tingkat kekerasan aluminium 6061 dengan proses pack carburizing . Bahan eksperimen pada penelitian ini menggunakan serbuk arang berukuran 80 mesh,  yang  dipanaskan  menggunakan  tungku furnace hingga  530  C  dengan  waktu  penahanan  180  menit . Kemudian dilakukan tiga variasi quenching dengan air sumur, oli SAE 40 dan udara. Pengujian aluminium 6061 dilakukan  sebelum  dan  sesudah  perlakuan carburizing .  Pengujian  yang  dilakukan  yaitu  pengujian  kekerasan mikro  Vickers,  struktur mikro dan  ketebalan  pada lapisan  karbon.  Hasil  penelitian menunjukan nilai  kekerasan aluminium 6061 tanpa perlakuan sebesar 60,37 kg/mm 2 . Pasca perlakuan carburizing didapatkan nilai kekerasan 41,53  kg/mm 2 ,  36,01  kg/mm 2 dan  33,01  kg/mm 2 .  Penurunan  nilai  kekerasan  aluminium  6061  setelah  diberi perlakuan carburizing disebabkan  karena  berubahnya  struktur  mikro  dari  aluminium  6061  setelah  perlakuan carburizing dibandingkan dengan raw material . Hasil foto mikro pada spesimen uji menunjukkan bahwa setelah proses carburizing didominasi oleh fasa tidak stabil yang homogen, sehingga dapat menyebabkan nilai kekerasan menurun.
Kata Kunci: Kekerasan Aluminium, Pack Carburizing , Vickers, Pendinginan
Abstract:  Aluminum is widely used as engine components such as pistons, engine block, gear and other parts required for hardness and tenacity. The problem that often arises of surface hardness is the effect of external forces in the form of collisions causing deformation. This research aims to determine the effect of cooling media on  the  hardness  level  of  6061  aluminum  with  the  pack  carburizing  process.  Experimental  materials  in  this research were using 80 mesh charcoal powder that heating by using a furnace oven until 530  C with holding time 180 minutes. Then three variations of quenching were carried out with water, SAE 40 oil and air. The 6061 aluminum test was carried out before and after the carburizing treatment. The tests carried out were the Vickers micro hardness test, the microstructure and thickness tests on the carbon layer. The results showed the hardness value  of  aluminum  6061  without  treatment  of  60.37  kg/mm 2 .  After  the  carburizing  treatment,  the  hardness values obtained were 41.53 kg/mm 2 , 36.01 kg/mm 2 , and 33.01 kg/mm 2 . The decrease in the hardness value of aluminum 6061 after being treated with carburizing is due to changes in the microstructure of aluminum 6061 after carburizing treatment compared to raw material. The results of the micro-photo showed that the specimen after carburizing was dominated by an unstable phase which was homogeneous, so caused the hardness value decreased.

## Keywords: Hardness of Aluminum, Pack Carburizing, Vickers, Cooling

## PENDAHULUAN
Perkembangan  industri  manufaktur  saat  ini  semakin  maju  seiring  dengan  perkembangan jaman  dan  teknologi.  Proses  produksi  peralatan  rumah  tangga,  pesawat  terbang,  mobil,  kapal  laut, dan  konstruksi  banyak  membutuhkan  bahan  baku  dari  logam,  terutama  baja  dan  aluminium. Aluminium  seringkali  digunakan  sebagai  bahan  pembuat  komponen  mesin  seperti  piston, engine block,  gear dan  komponen  lainnya  karena  ringan,  serta  memiliki  tingkat  kekerasan  dan  keuletan yang  tinggi.  Tetapi  hingga  saat  ini  masih  sering  timbul  permasalahan  dalam  hal  kekerasan permukaan yang karena terkena pengaruh gaya luar berupa benturan sehingga terjadi deformasi atau perubahan bentuk (Surdia & Saito, 2013). Untuk mengatasi permasalahan tersebut diperlukan bahan yang  mempunyai  sifat  keras  dan ulet, apabila sifat  kekerasan aluminium  dapat  dimodifikasi,  maka hal  ini  akan  menguntungkan  beberapa  sektor  industri  karena  banyak  sektor  industri  yang membutuhkan bahan aluminium dengan nilai kekerasan yang tinggi.
Yayi Febdia Pradani, Mochamad Sulaiman & Saiful Hardiyanto; STEAM Engineering, v. 2, n. 1, pp. 1 – 10, 2020.
Salah  satu  cara  untuk  meningkatkan  nilai  kekerasan  permukaan  yaitu  melalui  proses perlakuan  panas  ( heat  treatment ).  Proses  pengarbonan  ( carburizing )  merupakan  proses chemical heat treatment yang dilakukan dengan cara memanaskan spesimen pada suhu austenite dalam ruang yang mengandung serbuk karbon. Proses carburizing bertujuan untuk menambah kandungan karbon agar  bisa  ditingkatkan  kekerasannya.  Faktor  yang  dapat  mempengaruhi  kekerasan  adalah temperature , holding time dan cooling  media .  Banyak  media  yang  bisa  digunakan  sebagai  sumber karbon  pada  proses pack  carburizing .  Media  pengarbonan  berbentuk  padat  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  adalah  arang  tempurung  kelapa.  Arang  tempurung  kelapa  sebagai  sumber  karbon padat pada proses ini dirubah terlebih dahulu dalam bentuk butiran. Perbedaan ukuran butir serbuk arang  tempurung  kelapa  akan  mengakibatkan  berbeda  pula  volume  dari  masing-masing  butir. Semakin  kecil  ukuran  butir,  semakin  kecil  pula  volume  butirnya.  Bentuk  butiran  akan  membantu proses perubahan karbon padat menjadi gas melalui pemanasan (Kuswanto, 2010).
Material  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah  aluminium  seri  6061,  karena  seri  ini termasuk  ke  dalam  seri  6000  yang  merupakan  jenis  paduan  aluminium  yang  dapat  diperlaku- panaskan (Wiryosumarto & Okumura, 2000). Aluminium seri 6061 adalah salah satu jenis material yang  banyak  penerapannya  pada  industri  maju  karena  memiliki  keunggulan  dari  bagian  sisi  yaitu seperti  kemampuan  permesinan  yang  baik,  penyelesaian  permukaan  sempurna,  kekuatan  yang tinggi  dan  ringan,  serta  tahan  terhadap  korosi  (Husaini,  2006).  Pada  penelitian  ini  dilakukan pengerasan  permukaan  dengan  metode pack  carburizing atau  pengarbonan  dengan  perantara  zat padat  dimana  medianya  adalah  serbuk  arang  tempurung  kelapa  dan  media  pendingin  yang digunakan adalah air sumur, oli SAE 40 dan udara.

## METODE
Metode  penelitian  yang  digunakan  adalah  metode  eksperimen  dengan  melakukan  beberapa  uji  coba menggunakan spesimen. Tahapan eksperimen penelitian ini meliputi:
1. Pembuatan Serbuk Arang Tempurung Kelapa
Arang  tempurung  kelapa  hasil  pembelian  diseragamkan  dengan  cara  dijadikan  bentuk  serbuk, kemudian dihaluskan dan diayak untuk mendapatkan ukuran butir ± 177 µm (Gambar 1).
Gambar 1. Proses Pengayakan Arang Tempurung Kelapa Menjadi Serbuk
2. Pembuatan Spesimen
Uji kekerasan Micro Vickers dan struktur mikro menggunakan spesimen yang sama agar memperoleh data  yang  dapat  dihubungkan.  Pengujian  meliputi  material  aluminium  seri  6061  sebelum  dan  sesudah proses pack carburizing . Bentuk  material  dasar yang  digunakan yaitu berbentuk balok  dengan ukuran 50×20×20 mm sesuai ASTM-E384 (Gambar 2).
Yayi Febdia Pradani, Mochamad Sulaiman & Saiful Hardiyanto; STEAM Engineering, v. 2, n. 1, pp. 1 – 10, 2020.

## Gambar 2. Bentuk Spesimen Sesuai ASTM-E384

## 3. Proses Pack Carburizing
Untuk  mendapatkan  lapisan  luar  pada  benda  kerja  yang  keras  dan  inti  yang  kuat  serta  ulet  dilakukan proses pack carburizing , dengan menggunakan media campuran serbuk arang tempurung kelapa (90%) dan barium  karbonat (10%) sebagai  lapisan karbon. Suhu oven pemanas disetting pada 530  C dengan waktu penahanan 180 menit (Gambar 3).
Gambar 3. Proses Pack Carburizing ; (a) Spesimen Dicampur Serbuk Arang dan (b) Pemanasan Oven
4. Pengujian Spesimen
Pengujian  yang  dilakukan  meliputi  pengujian  kekerasan  dan  struktur  mikro  pada  spesimen  hasil pack carburizing serta raw  material .  Pengujian  kekerasan  menggunakan  alat  uji  kekerasan  Mikro  Vickers jenis  EW-412AAT  dengan  penumbuk  piramida  intan  berbentuk  bujur  sangkar,  besarnya  sudut  antara permukaan-permukaan piramida yang saling berhadapan adalah 136  dengan pembebanan sebesar 200g dan  gaya  uji  penuh  10s  (ASTM  E384,  2005).  Untuk  proses  pengujian  ketebalan  dilakukan  setelah spesimen diberi perlakuan carburizing . Setiap variasi diambil dua sampel untuk pengujian ketebalan yaitu  spesimen  dengan  nilai  kekerasan  tertinggi  dan  terendah,  pengujian  ketebalan  menggunakan mikroskop  metalurgi  Nikon  Japan  59520  dengan  cara  pengamatan  dilakukan  dari  bagian  atas spesimen untuk melihat ketebalan karbon pada bagian samping spesimen.
Gambar 4. Pengujian Spesimen Dengan Mikro Vickers
(a)
(b)
Yayi Febdia Pradani, Mochamad Sulaiman & Saiful Hardiyanto; STEAM Engineering, v. 2, n. 1, pp. 1 – 10, 2020.
5. Analisis Data
Untuk  menganalisis  data  mentah  yang  diperoleh  dari  hasil  pengujian  digunakan  teknik  statistik deskriptif,  sehingga  diketahui  nilai  tengahnya  ( mean ).  Data  kemudian  diolah  dalam  persamaan statistik  menggunakan  analsis one  way  anova yang  didasarkan  pada  pengamatan  1  kriteria  atau satu faktor dengan taraf signifikansi 0,01 atau tingkat kepercayaan sebesar 99%.

## HASIL DAN DISKUSI Hasil Penelitian

## Data Kekerasan Spesimen
Spesimen  pada  pengujian  kekerasan  berjumlah  12  buah,  yang  terdiri  dari  3  spesimen  tanpa perlakuan ( raw material ) dan 9 spesimen perlakuan carburizing dengan variasi pendingin air sumur, oli SAE 40, serta udara. Setiap spesimen akan  dikenai 3 titik injakan, data hasil uji  kekerasan tersaji pada Tabel 1.
Tabel 1. Data Kekerasan Spesimen Tiap Variasi
No Variasi Pendingin Kekerasan (VHN) kg/mm 2 Rata-rata tiap spesimen (VHN) kg/mm 2 Rata-rata kekerasan (VHN) kg/mm 2 1. Raw Material 64,90 62,40 61,60 62,97 60,37 61,60 58,20 60,40 60,07 57,10 57,20 59,90 58,07 2. Air sumur A 1 50,00 45,90 45,80 47,23 41,53 A 2 42,50 36,90 38,60 39,33 A 3 37,20 38,30 38,60 38,03 3. Oli SAE 40 O 1 38,20 38,90 39,00 38,70 36,01 O 2 35,30 36,00 35,20 35,50 O 3 36,40 31,30 33,80 33,83 4. Udara U 1 35,10 33,30 33,90 34,10 33,01 U 2 31,40 29,50 32,30 31,07 U 3 33,70 34,30 33,80 33,93
Gambar 5. Grafik Hasil Pengujian Kekerasan Spesimen
Berdasarkan deskripsi data yang telah disajikan, diketahui bahwa spesimen yang diberi perlakuan panas  dengan  tiga  variasi  pendinginan  (air  sumur,  oli  SAE  40,  dan  udara)  mengalami  perbedaan penurunan atau peningkatan nilai kekerasan dari masing-masing spesimen. Adapun persentase penurunan kekerasan  spesimen  uji  terhadap raw  material (60,37  kg/mm 2 )  sebagai  pembanding,  adalah  sebagai berikut; (a) nilai kekerasan sepesimen dengan media pendingin air sumur yaitu 41,53 kg/mm 2 mengalami penurunan sebesar 31,21% dari raw material , (b) nilai kekerasan sepesimen dengan media pendingin oli SAE  40  yaitu  36,01  kg/mm 2 mengalami  penurunan  sebesar  40,35%  dari raw  material ,  dan  (c)  nilai kekerasan sepesimen dengan media pendingin udara yaitu 33,01 kg/mm 2 mengalami penurunan sebesar 45,29% dari raw material .

## Data Ketebalan Lapisan
Proses  pengujian  ketebalan  dilakukan  setelah  spesimen  diberi  perlakuan carburizing .  Setiap variasi  diambil  dua  sampel  untuk  pengujian  ketebalan  yaitu  spesimen  dengan  nilai  kekerasan  tertinggi dan terendah . Hasil pengujian ketebalan dapat dilihat pada Tabel 2 dan Gambar 6.
Tabel 2. Data Ketebalan Carburizing Tiap Variasi No. Spesimen Tebal carburizing (µm) Tebal rata-rata (µm) Ketebalan (rata-rata A & B) 1 Air Sumur A 14,28 13,03 16,14 14,48 13,24 µm B 11,79 12,41 11,79 12,00 2 Oli SAE 40 A 16,76 16,76 15,52 16,34 16,65 µm B 15,52 17,38 18,00 16,96 3 Udara A 23,58 20,48 18,62 20,90 21,11 µm B 20,48 21,10 22,35 21,31
Gambar 6. Grafik Ketebalan Lapisan Carburizing

## Pengamatan Struktur Mikro
Pengamatan  struktur  mikro  bertujuan  untuk  membandingkan  struktur  mikro  dari  material aluminium seri 6061 sebelum dan sesudah proses carburizing . Pengamatan yang dilakukan menggunakan pembesaran 984,5  kali  dengan ukuran  200 µm. Hasil  foto  mikro  dari semua spesimen  bisa  dilihat  pada Gambar 7, Gambar 8, Gambar 9 dan Gambar 10.
Yayi Febdia Pradani, Mochamad Sulaiman & Saiful Hardiyanto; STEAM Engineering, v. 2, n. 1, pp. 1 – 10, 2020.
Gambar 8. Foto Struktur Mikro Spesimen Dengan Media Pendingin Air Sumur
Gambar 9. Foto Struktur Mikro spesimen Dengan Media Pendingin Oli SAE 40
Gambar 10. Foto Struktur Mikro Spesimen Dengan Media Pendingin Udara
Yayi Febdia Pradani, Mochamad Sulaiman & Saiful Hardiyanto; STEAM Engineering, v. 2, n. 1, pp. 1 – 10, 2020.
Berdasarkan  hasil  pengamatan  struktur  mikro  dapat  diketahui  bahwa;  (a)  struktur  mikro raw material (Gambar  7)  mempunyai  struktur  fasa θ’ lebih  mendominasi  dibandingkan  dengan Fasa  α dan Fasa θ yang menandakan bahwa aluminium bersifat tidak keras namun ulet, (b) struktur mikro spesimen yang telah diberi perlakuan panas carburizing dengan media pendingin air sumur (Gambar 8) adalah fasa Al+C, fasa θ , dan fasa tidak stabil, dimana fasa tidak stabil lebih mendominasi, (c) struktur mikro spesimen yang telah diberi perlakuan panas carburizing dengan media pendingin oli SAE 40 (Gambar 9) adalah fasa Al+C, fasa θ , dan fasa tidak stabil, dimana fasa tidak stabil lebih mendominasi, dan (d) struktur mikro spesimen yang telah diberi perlakuan panas carburizing dengan media pendingin udara (Gambar  10)  adalah  fasa  Al+C,  fasa θ ,  dan  fasa  tidak  stabil,  dimana  fasa  tidak  stabil  lebih mendominasi.

## Analisis Data
Setelah semua data yang dibutuhkan sudah terkumpul, dilakukan pengolahan data yang bertujuan untuk  menguji  hipotesis  penelitian.  Sebelum  pengujian  hipotesis  dilakukan  uji  prasyarat  untuk mengetahui kenormalan data dan kehomogenan varian.
Tabel 3. Hasil Uji Normalitas
Tabel 4. Hasil Uji Homogenitas
Tabel 5. Hasil Uji Anova
Sum of Squares Df Mean Square F Sig . Between Groups 1355,38 3 451,79 45,31 0,00 Within Groups 79,76 8 9,97 Total 1435,14 11
Hasil uji anova yang diringkas pada Tabel 5 memperoleh nilai signifikansi 0,00, yang berarti nilai  signifikansi  dari  ketiga  sampel  pengujian  kekerasan  lebih  kecil  dibandingkan  taraf  signifikansi 0,01.  Berdasar  hasil  tersebut  dapat  disimpulkan  bahwa  H 0 ditolak  dan  H 1 diterima.  Hal  ini  berarti terdapat  pengaruh  variasi  media  pendingin  pada  proses pack  carburizing terhadap  tingkat  kekerasan aluminium 6061. Besarnya nilai  koefisien korelasi 0,00 - 0,01= -0,01 menunjukkan pengaruh variasi media pendingin pada proses carburizing tergolong sangat rendah.

## Diskusi
Data  hasil  eksperimen  yang  telah  dideskripsikan  dalam  bentuk  diagram  batang  dan  tabel menunjukkan  bahwa  terdapat  perbedaaan  tingkat  kekerasan  dan  ketebalan  lapisan carburizing pada spesimen  uji.  Pengujian  ketebalan  lapisan carburizing bertujuan  untuk  mengetahui  keberhasilan apakah unsur karbon bisa terdifusi kedalam unsur aluminium seri 6061 dengan menggunakan metode pack carburizing . Berdasarkan Gambar 6 dapat dilihat bahwa spesimen yang diberi perlakuan dengan pendinginan udara menunjukkan  nilai  ketebalan  yang  paling tinggi, sedangkan spesimen  yang  diberi perlakuan dengan pendinginan air sumur memiliki nilai ketebalan lebih rendah dibandingkan dengan spesimen  yang  diberi perlakuan  dengan pendinginan  oli SAE 40. Hal  ini  menunjukkan bahwa unsur karbon dapat terdifusi ke dalam unsur aluminium seri 6061.
Data nilai kekerasan menunjukkan bahwa spesimen uji mengalami penurunan nilai kekerasan dibandingkan spesimen raw material , yang berarti perlakuan carburizing dengan ukuran serbuk arang
Shapiro-Wilk Statistic Df Sig. RM 0,21 3 0,79 Air Sumur 0,34 3 0,25 Oli SAE 40 0,25 3 0,66 Udara 0,37 3 0,09 Test of Homogeneity of Variances Levene Statistic df1 df2 Sig. 2,36 3 8 0,15
Yayi Febdia Pradani, Mochamad Sulaiman & Saiful Hardiyanto; STEAM Engineering, v. 2, n. 1, pp. 1 – 10, 2020.
tempurung  kelapa  80  mesh  dengan  variasi  media  pendingin  air  sumur,  oli  SAE  40,  dan  udara membuat  nilai  kekerasan  aluminium  6061  semakin  menurun.  Hasil  eksperimen  ini  berbanding terbalik  dengan  tujuan  dari caburizing yaitu  meningkatkan  kekerasan  permukaan  dan  meningkatkan ketahanan korosi dari sebuah material (Shaifudin dkk., 2018).
Berdasarkan hasil pengamatan stuktur mikro ditemukan perbedaan struktur dari spesimen uji yang  diberi pendingin air sumur, oli SAE 40, dan udara. Pada proses perlakuan panas ( carburizing ), perbedaan  laju  pendinginan  setiap  variasi  menyebabkan  adanya  perbedaan  difusi  atom  karbon  pada lapisan  luar spesimen. Pada spesimen raw material terlihat ada tiga fasa yang berbeda  yaitu:  fasa α, fasa θ, dan fasa θ’. Huda dkk. (2008) menyatakan daerah berwarna terang adalah daerah fasa α yang merupakan  fasa  padat  dimana  larutan  atom-atom  silicon  (Si)  larut  didalam  larutan  Al,  daerah berwarna  gelap adalah  daerah  fasa  θ  yang  merupakan  fasa  menengah  paduan  yang  komposisinya mendekati senyawa MgSi, dan butiran berwarna gelap adalah fasa θ’ ( presipitat ) Mg 2 Si. Terdapat tiga kelompok spesimen  yang telah  diberi perlakuan panas ( carburizing ). Pertama , kelompok  spesimen  yang  diberi  perlakuan carburizing dengan  pendingin  air  sumur  memiliki  nilai kekerasan  paling  tinggi  dibandingkan  dengan  spesimen  dengan  pendingin  oli  SAE  40  dan  spesimen dengan  pendingin  udara,  dengan  nilai  rata-rata  kekerasan  sebesar  41,53  kg/mm 2 dan  ketebalan  rata- rata  lapisan carburizing 13,24 µm.  Hasil  pengamatan  struktur  mikro  spesimen  dengan  pendingin  air sumur  terlihat  mengalami  perubahan  struktur  mikro  dari  spesimen raw  material yang  ditandai terbentuknya  fasa  Al+C  dan  fasa  tidak  stabil  (larutan  padat  lewat  jenuh).  Fasa  tidak  stabil  ini terbentuk karena terlarutnya fasa presipitat (Mg 2 Si) akibat proses pemanasan pada temperatur autetik Mg 2 Si kemudian dilakukan pendinginan cepat ( quenching ). Hal ini membuat presipitat larut ke dalam keadaan satu fasa (Surdia & Saito, 2013). Fasa Al+C adalah  ikatan  dari unsur karbon  yang terdifusi kedalam unsur Al. Fasa ini terbentuk dikarenakan pada paduan aluminium 6061 memiliki komposisi penyusun  unsur  aluminium  terbesar  yaitu  95,8-98,6%,  sehingga  dapat  menyebabkan  unsur  karbon mudah terdifusi dengan unsur aluminium (Vander Voort, 2004).
Kedua ,  untuk  spesimen  yang  diberi  perlakuan carburizing dengan  media  pendingin  oli  SAE 40  mempunyai  nilai  rata-rata  kekerasan  sebesar  36,01  kg/mm 2 dan  ketebalan  rata-rata  lapisan carburizing 16,65  µm.  Nilai  kekerasan  yang  diperoleh  dari  spesimen  ini  lebih  tinggi  dibandingkan spesimen  dengan  pendingin  udara,  namun  lebih  rendah  dibandingkan  dengan  kekerasan  spesimen dengan pendingin air sumur. Hasil pengamatan struktur mikro spesimen dengan pendingin oli SAE 40 menunjukkan lebih sedikit terbentuknya fasa Al+C dan fasa θ, akan tetapi lebih banyak terbentuk fasa tidak stabil dibandingkan dengan spesimen dengan pendingin air sumur.
Ketiga , pada kelompok spesimen  yang  diberi perlakuan carburizing dengan pendingin udara diperoleh nilai rata-rata kekerasan 33,01 kg/mm 2 dan ketebalan rata-rata lapisan carburizing 21,11µm. Hasil  pengamatan  struktur  mikro  menunjukkan  spesimen  dengan  pendingin  udara  terdiri  dari  fasa Al+C, fasa  θ  dan  did ominasi  dengan  fasa  tidak  stabil,  unsur  karbon  terdifusi  menjadi  fasa  baru memebentuk  menjadi  fasa  tunggal.  Secara  umum  pada  semua  kelompok  spesimen  yang  telah  diberi perlakuan panas masih terdapat fasa θ pada struktur mikronya. Hal ini menunjukkan bahwa pada saat pemanasan  tidak  semua  unsur  Mg 2 Si  terlarut  membentuk  larutan  yang  homogen,  dikarenakan  suhu pemanasan  untuk  mendapatkan  larutan  Mg 2 Si  yang  homogen  adalah  sebesar  500-595 o C  (Surdia  & Saito, 2013).
Berdasarkan  data-data  hasil  penelitian  dapat  dilihat  adanya  penurunan  nilai  kekerasan  setiap kelompok  yang  diberi  perlakuan carburizing terhadap  nilai  kekerasan raw  material .  Pada  penelitian ini  telah  diidentifikasi  penyebab  menurunnya  nilai  kekerasan  dipengaruhi  oleh  dua  faktor  yaitu:  (a) perubahan struktur mikro, dan (b) suhu aktivasi.
Hasil pengamatan struktur mikro pada penelitian  ini menunjukkan terjadinya perubahan fasa yang  terbentuk  dari  aluminium  6061  sebelum  dan  sesudah carburizing .  Kelompok  spesimen raw material memiliki  nilai  kekerasan  tertinggi  dibandingkan  semua  spesimen  yang  telah  diberi perlakuan.  Penyebabnya  adalah  karena  struktur  mikro  dari raw  material memiliki  kerapatan  yang tinggi antara batas butir dari setiap fasa dan didominasi oleh fasa presipitat (Mg 2 Si). Semakin banyak presipitat  yang  terbentuk  maka  akan  berpengaruh  terhadap  meningkatnya  sifat  mekanik  terutama dalam  hal  kekuatan  tarik  dan  kekerasan  (Rochman  dkk.,  2010).  Perlakuan  panas  menyebabkan terbentuknya fasa tidak stabil berbentuk butiran-butiran halus dan merata yang mendominasi struktur mikro  dari  tiap  kelompok  spesimen.  Fasa  tidak  stabil  ini  terbentuk  karena  larutnya  fasa  presipitat (Mg 2 Si)  akibat  proses  pemanasan  pada  temperatur  autetik  Mg 2 Si  kemudian  dilakukan  pendinginan
Yayi Febdia Pradani, Mochamad Sulaiman & Saiful Hardiyanto; STEAM Engineering, v. 2, n. 1, pp. 1 – 10, 2020.
cepat  ( quenching )  atau  yang  biasa  disebut  perlakuan  pelarutan,  hal  ini  membuat  presipitat  larut  ke dalam  keadaan  satu  fasa  yang  homogen  (Surdia  &  Saito,  2013).  Sesuai  data  yang  diperoleh  dari penelitian  ini,  semakin  terurainya  fasa  presipitat  menjadi  fasa  tidak  stabil  (fasa  tunggal  homogen) maka nilai kekerasan semakin menurun.
Hasil  foto  mikro  pada  spesimen  setelah  perlakuan  menunjukkan  unsur  karbon  terdifusi membentuk  fasa  baru  meskipun  tidak  merata.  Kelompok  spesimen  dengan  pendingin  air  sumur menunjukkan lebih banyak fasa baru dibandingkan dengan kelompok spesimen dengan pendingin oli SAE 40 dan spesimen dengan pendingin udara. Faktor penyebab turunnya nilai kekerasan aluminium 6061  setelah  proses carburizing adalah  suhu  aktivasi  yang  terjadi  ketika  proses  pemanasan  dengan suhu relatif tinggi. Aktivasi adalah suatu perlakuan terhadap arang yang bertujuan untuk memperbesar pori  yaitu  dengan  cara  memecahkan  ikatan  hidrokarbon  atau  mengoksidasi  molekul-molekul permukaan  sehingga  arang  mengalami  perubahan  sifat,  baik  fisika  maupun  kimia,  yaitu  luas permukaannya  bertambah  besar  dan  berpengaruh  terhadap  daya  adsorpsi  (Ajayi  &  Olawale,  2009). Aktivasi  dapat  terjadi  dengan  proses  pemanasan  pada  suhu  800-900 o C.  Adapun  faktor-faktor  yang berpengaruh  terhadap  proses  aktivasi  adalah  waktu,  suhu,  ukuran  partikel,  rasio  dan  jenis  aktivator (Polii, 2017).

## SIMPULAN
Simpulan dari penelitian ini adalah terdapat pengaruh variasi media pendingin terhadap nilai kekerasan  aluminium  6061  pada  proses pack  carburizing .  Hasil  eksperimen  ini  berbanding  terbalik dengan tujuan dari caburizing yaitu meningkatkan kekerasan permukaan dan meningkatkan ketahanan korosi  dari  sebuah  material.  Nilai  kekerasan  spesimen  yang  diberi  perlakuan carburizing dengan media pendingin air sumur, oli SAE 40 dan udara berturut-turut adalah 41,53 kg/mm 2 , 36,01 kg/mm 2 dan  33,01  kg/mm 2 .  Besarnya  persentase  penurunan  nilai  kekerasan  spesimen  uji  terhadap raw material (60,37 kg/mm 2 ) berturut-turut sebesar 31,21%, 40,35% dan 45,29%. Nilai kekerasan paling rendah terjadi pada penggunaan media pendingin udara, sedangkan spesimen dengan media pendingin air sumur mempunyai nilai kekerasan paling tinggi. Hasil foto mikro pada spesimen uji menunjukkan bahwa  setelah  proses carburizing didominasi  oleh  fasa  tidak  stabil  yang  homogen,  sehingga  dapat menyebabkan nilai kekerasan menurun.
Beberapa  hal  yang  perlu  diperhatikan  untuk  memperbaiki  kelemahan  penelitian  ini  dan sekaligus  sebagai  saran  penelitian  selanjutnya  adalah;  (a)  melakukan  eksperimen  yang  lebih komprehensif  untuk  mengetahui  kekuatan  tarik  dan  komposisi  kimia  akibat  perlakuan  panas  dengan variasi pendinginan air sumur, oli SAE 40 dan udara, serta (b) melakukan eksperimen dengan proses penuaan buatan ( artificial aging ) guna memperbaiki sifat mekanik dari aluminium 6061 setelah diberi perlakuan carburizing .

## DAFTAR RUJUKAN
Ajayi,  O.  &  Olawale,  A.  (2009).  A  Comparative  Study  of  Tehrmal  and  Chemical  Activation  of Canarium Schweinfurthii Nutshell. Journal of Applied Science , 5(12): 2148-2152.
ASTM  Standard  E-384  (2005). Standard  Test  Method  for  Microindentacion  Hardness  of  Materials . ASTM, West Conshohocken, PA, USA, pp. 1–8.
Huda,  Z.,  Taib,  I.,  &  Zaharinie,  T.  (2008). Characterization  of  2024-T3:  an  Aerospace  Aluminium Alloy. Department  of  Geology,  and  Department  of  Mechanical  Engineering.  University  of Malaya.
Husaini.  (2006).  Perilaku  Retak  Aluminium  Paduan  A6061–T6  Pada  Pembebanan  Mixed  Mode. Jurnal Teknik Mesin , 8(1): 26-32. Kuswanto,  B.  (2010). Pengaruh  Perbedaan  Ukuran  Butir  Arang  Tempurung  Kelapa-Barium Karbonat Terhadap Peningkatan Kekerasan Permukaan Material Baja ST.37 Dengan Proses Pack Carburizing . Tesis Tidak Diterbitkan: Universitas Diponegoro.
Polii, F. F. (2017). Pengaruh Suhu dan Lama Aktifasi terhadap Mutu Arang Aktif dari Kayu Kelapa.
Jurnal Industri Hasil Perkebunan, 12(2): 21-28.
Rochman,  R.,  Hariyati,  P.  &  Purbo,  C.  (2010).  Karakteristik  Sifat  Mekanik  dan  Pembentukan  Fasa Presipitat  pada  Aluminium  Alloy  2024-T81  Akibat  Perlakuan  Penuaan. Jurnal  Mekanika,
8(2): 165-171.
Shaifudin,  A.,  Istiasih,  H.  &  Mufarrih,  A.  (2018).  Optimalisasi  Difusi  Karbon  dengan  Metode Pack Carburizing pada Baja ST.42 . Jurnal Mesin Nusantara, 1(1): 27-34. Surdia, T. & Saito, S. (2013). Pengetahuan Bahan Teknik . Jakarta: PT. Balai Pustaka.
Vander  Voort,  G.  F.,  Lampman,  S.  R.,  Sanders,  B.  R.,  Anton,  G.  J.,  Polakowski,  C.,  Kinson,  J., Muldoon,  K.,  Henry,  S.  D.  &  Scott  Jr,  W.  W.  (2004). ASM  Handbook : Volume  9 Metallography and Microstructures . Materials Park, Ohio 44073-0002.
Wiryosumarto,  H.  &  Okumura,  T.  (2000). Teknologi  Pengelasan  Logam .  Jakarta:  PT.  Pradnya Paramita.