Pengaruh Variasi Temperatur Heat Treatment pada Ductile Cast Iron (Fcd-50) terhadap Sifat Mekanik dan Struktur Mikro
Yohanes Dimu Dede 1 , Suriansyah Sabarudin 1 , Arief Rizki Fadhillah 2
1 Program Studi S1 Teknik Mesin, Universitas Widyagama Malang
2 Program Studi D3 Mesin Otomotif, Universitas Widyagama Malang, Jl. Taman Borobudur Indah No. 1, Mojolangu, Kec. Lowokwaru, Kota Malang, Jawa Timur 65142 E-mail: arief.rizki.f@widyagama.ac.id
Diajukan: 13 November 2021; Diterima: 14 Agustus 2022; Diterbitkan: 22 Agustus 2022

## Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui peningkatan sifat mekanik ductile cast iron (FCD-50) terhadap kekerasan, impact dan  struktur  makro  dengan  proses heat  treatment .  Penelitian  ini  menggunakan  besi  cor  kelabu  FCD-50, dengan pengujian pertama yaitu spesimen tanpa perlakuan dan pengujian kedua sebagai pembanding  yaitu  variasi temperature heat  treatment yaitu  800 0 C,  850 0 C  dan  900 0 C  dengan  penahanan  waktu  selama  30  menit,  dan pendinginan  menggunakan  oli.  Hasil  penelitian  uji  kekerasan  menunjukkan  bahwa  pada  besi  cor  nodular  FCD-50 didapatkan hasil yang berbeda-beda, yaitu dimana pada besi cor FCD-50 tanpa perlakuan lebih cenderung mengalami penurunan  kekerasan  yaitu  dengan  jumlah  rata-rata  nilai  kekerasan  sebesar  18,5  HRC,  sedangkan heat  treatment 800 0 C  lebih  cenderung  mengalami  kenaikan  kekerasan  yaitu  dengan  jumlah  rata-rata  nilai  kekerasan  sebesar  25,37 HRC, sedangkan heat treatment 850 0 C lebih cenderung mengalami kenaikan kekerasan yaitu dengan jumlah rata-rata nilai kekerasan sebesar 57,48 HRC, sedangkan heat treatment 900 0 C lebih cenderung mengalami kenaikan kekerasan yaitu  dengan  jumlah  rata-rata  nilai  kekerasan  sebesar  68,42  HRC.  Hasil  penelitian  uji impact menunjukkan  bahwa pada  besi  cor  nodular  FCD-50  didapatkan  hasil  yaitu  tanpa  proses heat  treatment memiliki  hasil  rata-rata  energi impact yaitu dengan nilai energi impact tertinggi sebesar 9,638 Joule/mm 2 . Pada proses heat treatment 800 0 C jumlah rata-rata  energi impact yaitu  sebesar  6,554  Joule/mm 2 .  Pada  proses heat  treatment 850 0 C  jumlah  rata-rata  energi impact yaitu sebesar 7,517 Joule/mm 2 .  Pada proses heat treatment 900 0 C, rata-rata energi impact yaitu sebesar 3,277 Joule/mm 2 .  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  pengaruh  dari  proses  perlakuan  meningkatkan  kekerasan,  dan memberikan  perubahan  ferrit,  perlit  serta  grafit  yaitu  struktur  perlit  lebih  banyak  dan  struktur  grafit  dan  ferit berkurang dibanding spesimen As-Cast.
Kata kunci: besi tuang nodular FCD-50; heat treatment ; quenching ; uji kekerasan; uji impact ; struktur mikro

## Abstract
This  study  aims  to  determine  the  improvement  of  the  mechanical  properties  of  ductile  cast  iron  (FCD-50)  against hardness,  impact  and  macrostructure  by  heat  treatment  process.  This  study  uses  FCD-50  gray  cast  iron,  with  the first test being specimens without treatment and the second test as a comparison, namely variations in temperature heat treatment, namely 800 0 C, 850 0 C and 900 0 C with holding time for 30 minutes, and cooling using oil. The results of the hardness test showed that the FCD-50 nodular cast iron obtained different results, namely where the untreated FCD-50  cast  iron  was  more  likely  to  experience  a  decrease  in  hardness  with  an  average  hardness  value  of  18.5 HRC,  while  heat  treatment  800 0 C  is  more  likely  to  experience  an  increase  in  hardness  with  an  average  hardness value  of  25.37  HRC,  while  heat  treatment  at  850 0 C  is  more  likely  to  experience  an  increase  in  hardness  with  an average  hardness  value  of  57.48  HRC,  while  heat  treatment  900 0 C  is  more  tend  to  experience  an  increase  in hardness with an average hardness value of 68.42 HRC. The results of the impact test showed that FCD-50 nodular cast iron showed that without heat treatment, the average impact energy was 9,638 Joule/mm2. In the 8000C heat treatment process, the average amount of impact energy is 6.554 Joule/mm2. In the 850 0 C heat treatment process, the average amount of impact energy is 7.517 Joule/mm2. In the 900 0 C heat treatment process, the average impact energy  is  3,277  Joules/mm2.  The  results  showed  that  under  the  influence  of  the  treatment  process  increased hardness, and gave changes to ferrite, pearlite and graphite, namely more pearlite structure and less graphite and ferrite structures than the As-Cast specimens.
Keywords: FCD-50 nodular cast iron; heat treatment; quenching; hardness test; impact test; micro structure

## 1. Pendahuluan
Kemajuan teknologi pada saat ini banyak membawa dampak  yang besar bagi perkembangan material. Peningkatan kebutuhan terhadap material yang cukup tinggi dan beraneka ragam, maka banyak inovasi pengembangan material dari segi  proses  maupun  sifat-sifat  material  [1].  Salah  satu  material  yang  banyak  dilakukan  inovasi  yaitu  logam ferrous dengan  jenis  baja.  Baja  banyak  digunakan  oleh  dunia  indusri,  hal  ini  dikarenakan  baja  beberapa  keunggulan  yaitu memiliki kekuatan yang tinggi, kemampukerasan yang baik dan relatif ulet [2].
Namun,  pada  perkembangannya  pada  saat  ini  penggunaan  material  baja  sangat  seimbang  dengan  dengan  material besi cor. Keunggulan dari besi cor, antara lain: bahan yang relatif murah, memiliki sifat mampu cor ( castability ) yang baik,  dan  juga  memiliki  sifat  mampu  mesin  ( machinability )  yang  relatif  lebih  baik  dibandingkan  dengan  baja  [3].
Klasifikasi  besi  cor,  diantaranya:  besi  cor  kelabu,  besi  cor  nodular,  besi  cor  mampu  tempa  dan  besi  cor  putih. Berdasarkan 4 jenis besi cor diatas, besi cor nodular merupakan material yang banyak dikembangkan pada saat ini. Besi cor  nodular  adalah  salah  satu  jenis  besi  cor  mampu  tempa  yang  bentuk  grafitnya  bulat,  kekuatan  dan  keuletannya menjadi lebih baik [4-5].
Beberapa  penelitian  menunjukkan  bahwa  besi  cor  nodular  memiliki  potensi  yang  sangat  baik  dari  segi  sifat-sifat material  yang  dihasilkan.  Salah  satunya  adalah  penelitian  yang  dilakukan  oleh  sabarudin  dengan  fokus  pada peningkatan  kekerasan  FCD–50  dengan  proses austemper,  cryogenic dan temper  ductile  iron (ACTDI).  Penelitian menyimpulkan  bahwa  FCD  50  yang  diberi  perlakuan  perendaman  cryogenic  selama  96  jam  memiliki  nilai  kekerasan rata-rata  sebesar  28.18  HRC  yang  lebih  baik  dibandingkan  FCD-50  tanpa  perlakuan  perendaman.  Peningkatan kekerasan pada spesimen FCD-50 dengan perlakuan perendaman cryogenic ini disebabkan oleh jumlah martensit lebih banyak dibandingkan FCD-50 tanpa perlakuan ( As-Cast ). Selain itu, FCD-50 dengan perlakuan perendaman cryogenic memiliki banyak perubahan pada perlite, ferrite dan martensite yang lebih baik dibandingkan dengan material FCD-50 As-Cast [6] .
Pada  penelitian  lainnya  yang  dilakukan  oleh  zamroji  yang  terfokus  pada  analisa  pengaruh heat  treatment ( hardening ) terhadap sifat mekanik dan struktur mikro besi cor nodular (FCD 60). Dari penelitian tersebut disimpulkan bahwa  pada  struktur  mikro  pada  besi  cor  nodular  FCD-60  terdapat  fasa  penyusun  antara  lain ferrite , pearlite dan carbide .  Spesimen  non heat  treatment memiliki  rata-rata  kekerasan  sebesar  21  HRC,  spesimen  hasil heat  treatment 800 0 C memiliki kekerasan rata-rata sebesar 25,33 HRC, spesimen hasil heat treatment 850 0 C memiliki kekerasan rata- rata  sebesar  40,33  HRC,  spesimen  hasil heat  treatment 900 0 C  memiliki  kekerasan  rata-rata  sebesar  38,66  HRC.  Nilai kekerasan terbesar yaitu hasil heat treatment 850 0 C yaitu sebesar 40,33 HRC. Sepesimen hasil heat treatment memiliki susunan butiran yang semakin besar, jumlah f errite meningkat dan carbide juga mengalami peningkatan [7].
Penelitian  selanjutnya  yaitu  yang  dilakukan  oleh  De  Jesus  dengan  tujuan  untuk  mengetahui  peningkatan  sifat mekanik gray cast iron (FC-20) terhadap kekuatan tarik dan struktur makro dengan proses heat treatmant . Penelitian ini menggunakan  besi  cor  kelabu  FC  20,  dengan  pengujian  pertama  yaitu  metode quenching pendinginan  air  garam, pendinginan air es dan pendinginan oli terhadap nilai kekuatan tarik dan struktur makro besi cor kelabu FC 20. Variasi temperatur  pemanasan  yang  digunakan  sebesar  600 0 C-750 0 C  dengan  penahanan  waktu  selama  45  menit.  Berdasarkan hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  pada  besi  cor  kelabu  FC  20  di  dapatkan  hasil  yang  berbeda-beda,  yaitu  dimana pada besi cor FC-20 tanpa perlakuan lebih cenderung mengalami penurunan kekuatan tarik yaitu dengan jumlah harga rata-rata nilai kekuatan tarik  tertinggi  sebesar 23.14  kgf/mm 2 dan  nilai regangan lebih tinggi  yaitu 10,23% sedangkan pendinginan  air  garam  lebih  cenderung  mengalami  kenaikan  kekuatan  tarik  yang  sangat  tinggi  yaitu  dengan  jumlah harga  rata-rata  nilai  kekuatan  tarik  tertinggi  sebesar  30.23  kgf/mm 2 dan  mengalami  penurunan  nilai  regangan  yaitu
sebesar  1.7%,  sedangkan  pada  variasi  pendinginan  air  es  memiliki  rata-rata  nilai  kekuatan  tarik  tertinggi  sebesar 27.75% kgf/mm 2 dan mengalami kenaikan regangan yaitu sebesar 1.8%. Sedangkan pada variasi pendinginan oli hasil kekuatan tariknya naik lebih tinggi bila dibandingkan dengan pendinginan air es  yaitu dengan rata rata nilai kekuatan tarik tertinggi sebesar 29 kgf/mm 2 dan mengalami penurunan regangan yaitu sebesar 1.6% [8].
Berdasarkan  paparan  latar  belakang  dan  beberapa  hasil  penelitian  tentang  besi  tuang  nodular,  maka  dapat  dilihat bahwa  besi  tuang  nodular  memiliki  potensi  yang  cukup  baik  untuk  dikembangkan,  hal  ini  dikarenakan  besi  tuang nodular  yang  telah  diberi  perlakuan  akan  mengalami  peningkatan  dari  segi  sifat  mekaniknya.  Dalam  penelitian  ini material  yang  digunakan  adalah  besi  tuang  nodular  (FCD-50)  dengan  memberikan  perlakuan  variasi  temperatur heat treatment. Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  mengetahui pengaruh  variasi  temperatur heat  treatment pada ductile  cast iron (FCD-50) terhadap sifat mekanik dan struktur mikro.

## 1.1 Perlakuan Panas (Heat Treatment) pada besi cor nodular
Perlakuan  panas  adalah  proses  untuk  memperbaiki  sifat  dari  logam  dengan  jalan  memanaskan  coran  sampai temperatur  yang  di  inginkan,  kemudian  di  biarkan  beberapa  waktu  pada  temperatur  yang  sudah  ditentukan,  lalu didinginkan ke temperatur yang lebih rendah dengan kecepatan yang sesuai sehingga diperoleh bentuk struktur mikro, kekerasan / sifat yang diinginkan [9-10]. Tujuan dari perlakuan panas pada logam yaitu:
1. Mengubah atau memperbaiki ukuran butiran Kristal.
2. Mengurangi atau menghilangkan dalam logam selama proses pengerjaan panas maupun pengerjaan dingin.
3. Memperbaiki  sifat-sifat  mekanik  seperti  kekuatan  ( strength ),  kekerasan  ( hardness ),  ketahanan  fatik  ( fatigue resistance ), kekenyalan ( ductility ), dan tahanan kejut/impak ( impact/sock resistance ).
4. Meningkatkan ketahanan terhadap panas dan korosi.
5. Menghasilkan permukaan yang keras.
Pada perlakuan panas ada dua kategori yaitu:
1. Softening (pelunakan)
Softening (pelunakan)  adalah  usaha  untuk  menurunkan  sifat  mekanik  agar  menjadi  lunak  dengan  cara mendinginkan  material  yang  sudah  dipanaskan  didalam  tungku  ( annealing )  atau  mendinginkan  dalam  udara terbuka ( normalizing ).
2. Hardening (pengerasan)
Hardening (pengerasan)  adalah  usaha  untuk  meningkatkan  sifat  material  terutama  kekerasan  dengan  cara  celup cepat ( quenching ) material yang sudah dipanaskan ke dalam suatu media quenching berupa air, air garam, maupun oli.
Untuk memperbaiki sifat mekanis dan fisis proses-proses perlakuan panas yang di gunakan yaitu [11]:

## 1.2 Hardening
Hardening adalah  proses  pemanasan  material  sampai  suhu  di  daerah  atau  di  atas  daerah  kritis  disusul  dengan pendinginan yang cepat. Proses hardening bertujuan untuk menambah kekerasan, kekuatan dan memperbaiki ketahanan material [12]. Pengerasan dapat dicapai dengan  memanaskan  material sampai  mencapai temperatur di atas temperatur pengerasan  kemudian  didinginkan  pada  pendingin  yang  sudah  disiapkan.  Untuk  pemanasannya  bertahap  dan  pada setiap  penambahan  temperatur  ditahan  selama  beberapa  menit  sesuai  dengan  standar,  jika  standar  yang  digunakan berbeda maka untuk melakukan pemanasannya pada spesimen yang berukuran kecil diberi matras dengan ukuran sama
dengan  spesimen  yang  besar  sehingga  kedua  spesimen  tersebut  dapat  mencapai  temperatur  di  atas  temperatur pengerasan (temperatur kritis) secara bersamaan [13].

## 1.3 Quenching
Quenching yaitu  suatu  proses  perlakuan  panas  dengan  pendinginan  materialnnya  dicelupkan/dimasukan  kedalam media  pendingin,  material  dipanaskan  saampai  temperatur  pengerasnya  (temperatur  austenisasi),  dengan  laju pendinginan  yang  sangat  tinggi  ( quench ),  supaya  diperoleh  kekerasan  yang  diinginkan.  Pada  proses quenching dapat dilakukan pendinginan  secara cepat dengan  menggunakan  media oli [13-14]. Semakin cepat logam didinginkan  maka akan  semakin  keras  sifat  logam  itu.  Karbon  yang  dihasilkan  dari  pendinginan  cepat  lebih  banyak  dari  pendinginan lambat.  Hal  ini  disebabkan  karena  atom  karbon  tidak  sempat  berdifusi  keluar  dan  terjebak  dalam  struktur  kristal  dan membentuk  struktur  tetragonal  yang  ruang  kosong  antar  atomnya  kecil,  sehingga  kekerasanya  meningkat.  Untuk mendinginkan  bahan  ada  berbagai  macam  bahan  dimana  untuk  memperoleh  pendinginan  yang  merata  maka  bahan pendinginan tersebut hampir semuanya di sirkulasi [13,15].
1. Air
Air  memberi  pendinginan  yang  sangat  cepat.  Untuk  memperbesar  daya  pendinginan  air,  maka  kedalam  air tersebut dilarutkan garam dapur dari 5 sampai 10 %.
2. Minyak / Oli
Minyak  /  oli  memberi  pendinginan  yang  cepat,  oleh  karena  itu  untuk  keperluan  ini  minyak  harus  memenuhi berbagai macam persyaratan.
3. Udara
Udara  memberi  pendinginan  yang  perlahan-laha.  Udara  tersebut  ada  yang  disirkulasi  dan  ada  pula  yang  tidak disirkulasi.
4. Garam
Garam memberi pendinginan yang cepat dan merata. Garam tersebut terutama digunakan untuk proses Hardening.

## 1.4 Holding Time (Waktu Tahan)
Holding time dilakukan  untuk mendapatkan kekerasan  maksimum dari suatu bahan pada proses quenching dengan menahan  pada  temperatur  pengerasan  untuk  memperoleh  pemanasan  yang  homogen  sehingga  struktur  austenitnya homogen.  Pada  proses pack  carburizing,  holding  time sangat  diperlukan  untuk  menghasilkan  kelarutan  karbon  pada besi cor, semakin lama holding time- nya maka semakin banyak karbon yang berdifusi dengan besi [13].

## 2. Metodologi
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium metalurgi  Universitas  Widyagama  Malang,  Laboratorium  uji  logam  Universitas  Merdeka  Malang  dan  Laboratorim Pengujian  Material  Politeknik  Negri  Malang.  Variabel  penelitian  ini  terbagi  dalam  2  variabel,  diantaranya:  variabel bebas (FCD-50 tanpa heat treatment , FCD-50 dengan heat treatment 800 0 C, FCD-50 dengan heat treatment 850 0 C dan FCD-50  dengan heat  treatment 900 0 C).  Sedangkan  variabel  terikat  meliputi  kekerasan,  kekuatan  impak  dan  struktur mikro.  Gambar  1  menunjukkan  diagram  proses  penelitian  yang  dilakukan.  Proses  pengujian  dalam  penelitian  ini  ada tiga metode yaitu dengan pengujian kekerasan, pengujian impact dan pengujian mikrostruktur.
Gambar 1. Diagram Alir Penelitian
Prosedur  penelitian  uji  kekerasan  antara  lain:  (1)  Mempersiapkan  besi  tuang  nodular  FCD-50  sebagai  benda  uji kekerasan; (2) Mengambil data awal setiap spesifikasi dari setiap besi cor sebelum mendapat perlakuan; (3) Pemanasan pada temperatur 800 0 C, 850 0 C dan 900 0 C, holding time 30 menit; (4) Setelah perlakuan, dilakukan Quenching dengan
Mulai

## Studi Literatur
Pengaruh Variasi Temperatur Heat Treatment pada ( Ductile Cast Iron ) FCD-50 Terhadap
Sifat Mekanik dan Struktur Mikro Non Heat Treatment Heat Treatment (Hardening) dengan suhu 800 o C selama 30 menit dengan quenching berupa oli Heat Treatment (Hardening) dengan suhu 850 o C selama 30 menit dengan quenching berupa oli Heat Treatment (Hardening) dengan suhu 900 o C selama 30 menit dengan quenching
berupa oli
Pembuatan Spesimen Pengujian Kekerasan
Pengujian Impact Pengujian Struktur Mikro Pengolahan Data Hasil Pengujian Pembahasan Kesimpulan Selesai
oli; (5) Uji kekerasan menggunakan alat Rockwell hardness tester seperti pada Gambar 2(a) dan (6) Mengambil data uji kekerasan setelah mendapatkan perlakuan.
Alat  uji Rockwell  hardness  tester yang  digunakan  mempunyai  spesifikasi preload sebesar  98,1  N  (10  kg),  beban pengujian 60 kg, 100 kg  dan  150 kg dengan  skala 20-88 HRA, 20-100 HRB dan 20-90 HRC. Tinggi  maksimum dan kedalaman maksimum sampel uji masing-masing yaitu 170 mm dan 165 mm.
Prosedur penelitian uji impact yaitu: (1) Mempersiapkan besi tuang nodular FCD-50 sebagai benda uji impact ; (2) Membuat takikan dengan bentuk V dengan sudut kemiringan dan kedalaman takikan sesuai standarisasi ASTM E23-56 T mulai dari dimensi  maksimum sampai  minimum; (3) Meletakkan benda uji ditempat benda uji pada alat  uji impact (pada Gambar 2 (b)), penempatan benda uji harus tepat berada pada posisi tengah-tengah dimana pisau pada pendulum berada  tepat  sejajar  dengan  takiknya  tersebut;  (4)  Menarik hammer dengan  sudut  yang  ditentukan;  (5)  Melepaskan pendulum  untuk  mengayun  dan  mematahkan  benda  uji  dan  (6)  Mengambil  data  akhir  setelah  pengujian  akhir  setelah perlakuan panas.
Alat  uji impact  charpy yang  digunakan  mempunyai  kapasitas  30  Kgf  dengan  sudut  tepi  pisau  palu  30 0 dan  sudut hidup  palu  140 0 .  Berat  palu  26,32  kg,  diameter  mata  pisau  (L)  0,075  m  dan  panjang  lengan  pendulum  (R)  0,647  m. Sedangkan kecepatan palu pada titik yaitu 5 m/detik.
Prosedur uji struktur mikro yang dilakukan terdiri dari: (1) menyiapkan uji metalografi dengan cara pengamplasan spesimen  uji  FCD-50,  pemolesan  dan  pengetsaan  ( grinding , polishing ,  and etching )  pembersihan  ( cleaning ), pengeringan  ( drying )  sehingga  dapat  diketahui  gambar  struktur  mikronya;  (2)  Mengambil  gambar  struktur  mikro menggunakan  alat  pada  Gambar  2  (c)  dan  (3)  Pengolahan  data  dari  uji  kekerasan  dengan  pembuktian  foto  struktur mikro  sebagai  penguat  hasil  penelitian  kekerasan  yang  dilakukan  peneliti.  Alat  uji  struktur  mikro  bermerk  Nikon keluaran Jepang.
(a) (b)
(c)
Gambar 2. (a) Alat Uji Kekerasan, (b) Alat Uji Impact Charpy dan (c) Alat Uji Struktur Mikro

## 3. Hasil dan Pembahasan
Dari pengujian yang suda di lakakukan terhadap masing-masing setiap spesimen, didapatkan rata-rata data pengujian dan  Data  tersebut  kemudian  dijadikan  diagram  sebagaimana  tampak  pada  Gambar  3  dan  4.  Selanjutnya  dilakukan analisis mikrostruktur dengan hasil sebagaimana tampak pada Gambar 5.
Gambar 3. Diagram Rata-Rata Hasil Uji Kekerasan FCD-50
Dari data hasil pengujian kekerasan menunjukan nilai kekerasan rata-rata untuk setiap spesimen yaitu As-Cast dan spesimen  dengan  perlakuan  800 0 C,  850 0 C  dan  900 0 C  nilai  kekerasan  mengalami  peningkatan.  Pada  pengujian kekerasan  FCD-50  tanpa  perlakuan  ( As-Cast )  didapatkan  nilai  rata-rata  kekerasan  sebesar  18,5  HRC.  pada  pengujian kekerasan  FCD-50 dengan perlakuan pada temperatur 800 0 C didapatkan  nilai rata-rata  kekerasan sebesar 25,37 HRC, Pada  pengujian  kekerasan  FCD-50  dengan  perlakuan  pada  temperatur  850 0 C  didapatkan  nilai  rata-rata  sebesar  57,48 HRC,  sedangkan  untuk  pengujian  kekerasan  FCD-50  dengan  perlakuan  pada  temperatur  900 o C  didapatkan  nilai  rata- rata  sebesar  68,42  HRC.  untuk  nilai  kekerasan  yang  paling  tinggi  adalah  dengan  pemanasan  spesimen  FCD-50  pada temperatur 900 0 C. terjadinya peningkatan kekerasan dikarenakan struktur perlit meningkat akibat dari perlakuan panas dapat  kita  ketahui  dari  persentase  matriks  perlitnya,  karena  sifat  matrik  perlit  memiliki  nilai  kekerasan  tinggi  namun getas.
Gambar 4. Diagram Rata-rata Hubungan Variasi Temperatur FCD-50 Terhadap Hasil Uji Impact
Dari Gambar 4 diagram rata-tata hubungan variasi temperatur FCD-50 terhadap hasil uji impact diketahui  pada besi FCD-50  tanpa  perlakuan  cenderung  mengalami  kenaikan  yang  lebih  tinggi  dengan  jumlah  rata-rata  energi impact
18.5
25.37 57.48 68.42 0 20 40 60 80 100 0 800 850 900 Nilai Kekerasan ( HRC ) Variasi Temperatur 0 C 12.722 9.638 6.361 6.361 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 As-Cast 800 850 900 Nilai E n er g i (J o u le)
sebesar 12,722 Joule/mm 2 dan rata-rata harga impact tertinggi sebesar 0,118 Kgm, pada temperatur 800 0 C jumlah rata- rata  energi impact sebesar  9,638  Joule/mm 2 dan  rata-rata  harga impact tertinggi  sebesar  0,079  Kgm,  pada  temperatur 850 0 C  cenderung  lebih  mengalami  kenaikan  yaitu  dengan  jumlah  rata-rata  energi impact sebesar  6,361  dan  rata-rata harga impact tertinggi  sebesar  0,039  Kgm,  sedangkan  pada  temperatur  900 0 C  cenderung  mengalami  penurunan  yaitu dengan jumlah rata-rata energi impact sebesar 6,361 Joule/mm 2 dan rata-rata harga impact tertinggi sebesar 0,039 Kgm. Hal  ini  disebabkan  karena  struktur  atom  yang  terkandung  dalam  besi  FCD-50  mulai  bergerak  sehingga  beban  kejut yang  diterima  lebih  kecil  dan  juga  patah  getas  akibat  peningkatan  struktur  perlit  sehingga  nilai  harga impact- nya mengalami penurunan karena sifat struktur perlit memiliki kekerasan yang terlalu tinggi namun getas dapat kita ketahui dari hasil pengujian kekerasan.
Berdasarkan dari data hasil pengujian ductile cast iron FCD-50 terhadap struktur  mikro dengan variasi temperatur pemanasan yaitu As-Cast, 800, 850 dan 900 0 C, maka didapatkan hasil seperti Gambar 5.
a b c d
Gambar 5. (a) Struktur Mikro FCD–50 ( As-Cast ), b) Struktur Mikro FCD–50 (Perlakuan 800 0C), c) Struktur Mikro FCD–50 (Perlakuan 850 0C), d) Struktur Mikro FCD–50 (Perlakuan 900 0C)
Secara  persentase  dapat  dilihat  pada  gambar  5.  perubahan  struktur  mikro  pada  gambar  5(a)  spesimen  tanpa perlakuan  menunjukkan  kadar  grafit  secara  keseluruhan  dengan  persentase  sebesar  12,5%,  sedangkan  ferrit  dengan persentase  44,3%,  Dan  perlit  dengan  persentase  43,12%.  Pada  gambar  5(b)  struktur  mikro  dengan  perlakuan  800 0 C diatas  menunjukan struktur grafit dengan persentase 18,25%, matrik ferit dengan persentase 32,75% dan perlit dengan persentase  49%.  Pada  gambar  5(c)  struktur  mikro  dengan  perlakuan  850 0 C,  diatas  menunjukan  struktur  grafit  dengan persentase 16,5%, struktur ferit dengan persentase 4,5%, dan perlit dengan persentase 79%. Pada gambar 5(d) struktur mikro  perlakuan  900 0 C,  diatas  menunjukan  struktur  grafit  dengan  persentase  14,5%,  struktur  ferit  dengan  persentase 1,75% dan struktur perlit dengan persentase 83,75 %. Jadi semakin tinggi temperatur pemanasan maka semakin tinggi nilai  kekerasannya  dan  struktur  grafit  nodul  semakin  mengecil  dan  struktur  perlitnya  semakin  melebar  sehingga mempengaruhi tingkat kekerasan semakin tinggi.
Grafit Perlit Ferrit Perlit Ferrit Perlit Perlit Grafit Grafit Grafit

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang  dilakukan,  maka  dapat  disimpulkan  bahwa:  Pengaruh heat  treatment terhadap sifat mekanik kekerasan pada Ductile Cast Iron (FCD-50) yaitu terdapat peningkatan nilai kekerasan, bila dibandingkan dengan  specimen As-Cast dengan  nilai  yaitu  18,5  HRC.  dapat  dibandingkan  spesimen  hasil heat  treatment 800 0 C dengan  nilai  kekerasan  yaitu  25,37  HRC,  spesimen  hasil heat  treatment 850 0 C  dengan  nilai  kekerasan  yaitu  57,48 HRC, spesimen hasil heat treatment 900 0 C dengan nilai kekerasan yaitu 68,42 HRC. Nilai kekerasan yang lebih tinggi yaitu pada hasil heat treatment 900 0 C dengan nilai kekerasan 68,42 HRC.
Pengaruh heat  treatment terhadap  pengujian impact ductile  cast  iron FCD-50  didapatkan  hasil  yaitu  tanpa proses heat treatment memiliki hasil rata-rata energi impact yaitu dengan nilai energi impact tertinggi sebesar 9,638 Joule/mm 2 dan rata-rata harga impact sebesar 0,118 Kgm. Pada proses heat treatment 800 0 C jumlah rata-rata energi impact yaitu sebesar 6,554 Joule/mm 2 dan rata-rata harga impact yaitu sebesar  0,079 Kgm. Pada proses heat treatment 850 0 C jumlah rata-rata energi impact yaitu sebesar 7,517 Joule/mm 2 dan rata-rata harga impact sebesar 0,039 Kgm. Pada proses heat treatment 900 0 C, rata-rata energi impact yaitu sebesar 3,277 Joule/mm 2 dan rata-rata harga impact yaitu sebesar 0,039.
Pengaruh heat  treatment terhadap  struktur  mikro  pada ductile  cast  iron (FCD-50),  diperoleh  hasil  pengamatan spesimen  dengan  proses heat  treatment megalami  perubahan  yaitu  struktur  mikro  yang  terjadi  pada  perlakuan heat treatment dengan pendinginan oli  mengalami perubahan bentuk  grafit  nodul atau bulatan  yang lebih baik dan  muncul lebih banyak kandungan perlit sehingga mempengaruhi tingkat kekerasan besi cor tersebut daripada As-cast .

## Daftar Pustaka
[1] Wiharja I, Haryadi GD, Umardani Y, Hardjuno AT. Pengaruh Proses Heat Treatment Tempering Terhadap Struktur Mikro  Dan  Nilai  Kekerasan  Pada  Sambungan  Las  Thermite  Baja  UIC-54.  J  Tek  Mesin  Univ  Diponegoro. 2014;2(4):454–62.
[2] Zubaidi  A,  Syafa’at  I,  Darmanto.  Analisis  Pengaruh  Kecepatan  Putar  Dan  Kecepatan  Pemakanan  Terhadap Kekasaran Permukaan Material Fcd 40 Pada Mesin Bubut  Cnc. Momentum [Internet]. 2012;8(1):40–7. Available from: https://publikasiilmiah.unwahas.ac.id/index.php/MOMENTUM/article/download/286/pdf.
[3] Arafat  Y,  Yulianto  A.  Pengaruh  Quenching  Terhadap  Beban  Impak  Pada  Besi  Cor  Kelabu.  Universitas Muhammadiyah Surakarta; 2017.
[4] Jati  GN.  Pengaruh  Variasi  Kandungan  Magnesium  (Mg)  Dalam  Proses  Pembuatan  Besi  Cor  Nodular  Terhadap Kekuatan Dan Kekakuan Puntir. Universitas Muhammadiyah Surakarta; 2019.
[5] Sudarmanto  S.  Pengaruh  Penambahan  Nikel  Terhadap  Kekuatan  Tarik  Dan  Kekerasan  Pada  Besi Tuang  Nodular 50. Angkasa J Ilm Bid Teknol [Internet]. 2017;8(2):41. Available from:
https://ejournals.itda.ac.id/index.php/angkasa/article/view/117/115.
[6] Sabarudin  S,  Suyatno  A,  Hermawan  D.  Peningkatan  Kekerasan  Fcd  –  50  Dengan  Proses  Austemper  ,  Cryogenic and  Temper  Ductile  Iron  (  Actdi  ).  In:  Conference  on  Innovation  and  Application  of  Science  and  Technology (CIASTECH)  [Internet].  Malang:  LPPM  Universitas  Widyagama  Malang;  2018.  p.  563–72.  Available  from: http://publishing-widyagama.ac.id/ejournal-v2/index.php/ciastech/article/view/667/618.
[7] Zamroji M. Analisa Pengaruh Heat Treatment (Hardening) Terhadap Sifat Mekanik dan Struktur Mikro Besi COR Nodular (FCD 60). Universitas Pamulang; 2018.
[8] De  Jesus  ADS,  Soebiyakto  G.  Analisis  Uji  Tarik  Dan  Metalografi  Sifat  Mekanik  Besi  Tuang  Kelabu  (Fc-20) Dengan Proses Heat Treatment. Proton. 2018;10(1):25–9.
[9] Soedarmadji  W. Pengujian  Impact  Dan  Mikrostruktur  Terhadap  Baja Per  Daun  [Internet].  Vol.  13,  Cyber-Techn. 2019. Available from: https://ojs.stt-pomosda.ac.id/index.php/cybertechn/article/view/52
[10] Sumpena,  Wardoyo.  Pengaruh  Variasi  Temperatur  Hardening  Dan  Tempering  Paduan  AlMgSi-Fe12%  Hasil Pengecoran Terhadap Kekerasan. J Engine. 2018;2(1):26–32.
[11] Diniardi E, Iswahyudi. Sintek Vol 6 No 2 Analisa Pengaruh Heat Treatment Terhadap Sifat Mekanik Dan Struktur Mikro Besi Cor Nodular (Fcd 60). SINTEK. 2012;6(2):45–54.
[12] Saktisahdan  TJ.  Pengaruh  Proses  Heat  Treatment  Terhadap  Perubahan  Struktur  Mikro  Baja  Karbon  Rendah.  J Laminar. 2019;1(1):28–33.
[13] Yohanes  DEP.  pengaruh  variasi  media  pendingin  terhadap  struktur  mikro  dan  kekerasan  besi  cor  kelabu  FC25. Universitas Sanata Dharma Yogyakarta; 2019.
[14] Pramono A. Karakterisrik Mekanik Proses Hardening Baja Aisi 1045 Media Quenching  Untuk  Aplikasi Sprochet Rantai. J Ilm Tek Mesin Cakra M [Internet]. 2011;5(1):32–8. Available from: www.uddeholm.com,
[15] Mersilia  A,  Karo  PK,  Supriyatna  YI.  Pengaruh  Heat  Treatment  dengan  Variasi  Media  Quenching  Air  dan  Oli terhadap Struktur Mikro dan Nilai Kekerasan Baja Pegas Daun AISI 6135. J Teor dan Apl Fis. 2016;4(02):175–80.