Jurnal Asiimetrik: Jurnal Ilmiah Rekayasa Dan Inovasi Terakreditasi “Peringkat 4” oleh Kemenristek/BRIN, Nomor SK: 200/M/KPT/2020 Volume 5 Nomor 1 Tahun 2023, Januari 2023, Halaman 143-152 Website : http://journal.univpancasila.ac.id/index.php/asiimetrik/

## Analisis Kerusakan Pada Permukaan Roda Kereta Rel Listrik

## Analysis of Damage on the Surface of the Wheel of Electric Rail Train
Muhammad Ardiansyah 1 dan Dwi Rahmalina 2 
1 Program Studi Teknik Mesin, FakultasTeknik, Universitas Pancasila, Jakarta 12640, Indonesia
2 Program Studi Magister Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Pancasila, Jakarta 12640, Indonesia

## Informasi artikel:
Diterima: 01/12/2022 Direvisi: 27/12/2022 Disetujui: 30/12/2022

## Abstract
The wheels of electric rail cars are an essential component of rail transportation when they are in use. At the time of inspection, the technician discovered damage to the wheel's surface. This is due to the hardening of the brake block, which damages the wheel's surface. This research was conducted with  the  purpose  of  analyzing  the  causes  of  damage  to  the  tread  surface  of  the  wheels  and identifying a suitable replacement for the original brake block, which is no longer manufactured and has been replaced by imitation block brakes. so that further action can be taken to prevent similar occurrences in the future. Using the Vickers hardness test indentation method, the purpose of this study is to examine various heat treatments for determining a material's hardness level. The test results indicate that the VHN value increases with increasing heating temperature. The original specimen  produced  99.5  VHN  in  the  first  test  without  heat  treatment,  while  the  X  block  brake produced 26.9 VHN and the Y brake produced 136.0 VHN. The second test with 200°C heat treatment on the original specimen yielded 96.8 VHN, 73.1 VHN from the X block, and 152.9 VHN from the Y block. In addition, the third test with 400°C heat treatment on the original specimen produced 92.4 VHN, 47.8 VHN for the X block brake, and 268.3 VHN for the Y block brake. The Vickers Hardness Test (VHN) hardness value is affected by heat treatment; the higher the heating value, the higher the hardness value of the remolok specimen.
Keywords: damage to surfaces, wheels, block brakes, electric trains.

## SDGs : Abstrak
Roda kereta rel listrik merupakan komponen penting bagi transportasi kereta saat beroperasi. Pada saat  pemeriksaan  oleh  teknisi  ditemukan  kerusakan  pada  bagian  permukaan  roda.  Penyebabnya adalah mengerasnya rem blok yang menyebabkan kerusakan pada permukaan roda.   Penelitian ini dilakukan bertujuan untuk menganalisis penyebab terjadinya kerusakan pada permukaan tapak roda dan  menentukan pengganti  rem  blok  original  yang  sudah  tidak  diproduksi  dengan  rem  blok  tiruan yang  ada  dipasaran.  sehingga  dapat  dilakukan  tindak  lanjut  agar  tidak  terjadi  kembali  hal  yang serupa.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  melakukan  investigasi  bermacam  perlakuan  panas  untuk mengetahui tingkat kekerasan suatu material dengan menggunakan metode indentasi uji kekerasan vickers. Pada hasil pengujian memperlihatkan semakin tinggi temperatur pemanasan maka semakin besar  nilai  VHN.  Terlihat  dari  pengujinan  pertama  tanpa  perlakuan panas  pada  spesimen  original menghasilkan 99,5 VHN, rem blok X menghasilkan 26,9 VHN,  rem blok Y menghasilkan 136,0 VHN. Pengujian kedua dengan perlakuan panas 200°C pada spesimen original menghasilkan 96,8 VHN, rem blok X menghasilkan 73,1 VHN,  rem blok Y menghasilkan 152,9 VHN.   Selanjutnya dari pengujian ketiga dengan perlakuan panas 400°C   pada spesimen original menghasilkan 92,4 VHN, rem blok X menghasilkan  47,8 VHN,  rem  blok  Y  menghasilkan  268,3 VHN.  Perlakuan  panas  berpengaruh pada nilai kekerasan Vickers Hardness Test (VHN), semakin tinggi nilai pemanasan semakin besar pula nilai kekerasan spesimen rem blok.
Kata Kunci: kerusakan permukaan, roda, rem blok, kereta listrik.
 Penulis Korespondensi. Tel: -; Handphone: +62 816 774 504 email : drahmalina@univpancasila.ac.id
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License

## 1. PENDAHULUAN
Kereta  Rel  Listrik  merupakan  rangkaian kereta  api  yang  sistem  traksi  atau  tarikan geraknya memanfaatkan tenaga listrik. Penyebutan kereta listrik lebih melihat pantograf sebagai gateway ( sumber masuknya) energi listrik untuk traksi, bukan traksi motornya (KAI, 2017) . Karena itu lokomotif  DE ( Diesel Elektrik ) dan KRD (Kereta  Rel  Diesel)  tidak  dapat  disebut  kereta listrik  karena  tidak  mempunyai  pantograph. Kereta  listrik  yang  ada  di  Jakarta  sekarang bersifat Electric Multiple Unit (EMU) dan disebut
Kereta Rel Listrik (KRL). Transportasi perkeretaapian  di  Indonesia  terus  berkembang pesat. Hal ini dapat dilihat  dari jenis kereta rel listrik  di  Indonesia  saat  ini  cukup  banyak, khususnya  kereta  dalam  kota (Jumardi  dkk . , 2020) .
Kereta  merupakan  transportasi  massal  yang digunakan untuk memindahkan orang atau (objek) benda  dari  satu  tempat  (awal  atau  semula)  ke tempat yang lain (tempat yang berbeda) dengan memprioritaskan  keselamatan  dan  kenyamanan (Jumardi  dkk . ,  2020) .  Pada  proses  pindahan tersebut diperlukannya komponen perangkat roda pada  rangkaian  kereta,  dimana  perangkat  roda kereta  termasuk  komponen  yang  sangat  penting didalam  kereta  untuk  bisa  melintas  di  rel (Supriyana  dan  Kholidin,  2016) .  Perangkat  roda kereta  rel  listrik  mempunyai  spesifikasi  material dan bentuk yang tidak sama dari transportasi lain di  jalan  raya  umumnya,  maka  dari  itu  desain daripada roda kereta didesain sedemikian bentuk berdasarkan  standart  kereta  untuk  bisa  melaju dan berjalan di rel (Soejima, 2003; Sone, 2018) . Perangkat roda kereta rel listrik mempunyai karakteristik  diantaranya  tahan  terhadap  aus, kuat,  dan tahan keretakan dampak dari gesekan dengan  rem  blok  yang  menimbulkan  temperatur meningkat  hingga  400°C,  dan  kebisingan  dari kontak roda dengan rem blok maupun roda dengan rel.  Rem blok kereta rel listrik  perannya dalam mengendalikan laju kecepatan kereta saat sedang beroperasi.  Rem  blok  kereta  bekerja  menekan permukaan  roda (Fitria  dan  Pamuji,  2015) .  Saat ini  suku  cadang  rem  blok  original  dari  pabrikan negara  Jepang  sudah  tidak  diproduksi  di  negara Jepang,  karena  kereta  rel  listrik  seri  ini  sudah
dipensiunkan  di  negara  Jepang  dan  sekarang dibeli oleh negara Indonesia untuk di operasikan kembali di Indonesia. Oleh sebab itu, banyak suku cadang untuk kereta seri ini yang kemudian suku cadangnya  dibuat  kembali  (ditiru)  dengan spesifikasi menyerupai originalnya agar kereta ini dapat beroperasi. Salah satunya ialah suku cadang rem blok. Suku cadang rem blok yang digunakan kereta rel listrik saat ini ialah rem blok tiruan dari rem blok original yang di produksi oleh PT.X (yang selanjutnya  disebut  rem  blok  X)  dan  (PT.Y  yang selanjutnya disebut rem blok Y) dengan komposisi dan spesifikasinya mendekati rem blok originalnya.  Tetapi  kualitas  kehandalan  dari kedua pabrikan tersebut belum  dapat menyamai rem blok original pabrikan negara Jepang. Hal ini dikarenakan  rem  blok  tiruan  tersebut  sering merusak  bagian  permukaan  roda  pada  saat pengereman.
Overhaul (perawatan atau perbaikan) kereta dilakukan secara berkala 4 tahunan atau 520.000 km  untuk  setiap  satu  set  rangkaian  kereta  yang merupakan  bagian  dari corrective  maintenance (pemeliharaan terjadwal berdasarkan oleh waktu tahunan  atau  jam  operasi) (Supriyana  dan Kholidin,  2016) .  Kemudian  memeriksa  bagian kereta  hingga  ke  komponen  terkecil.  Untuk menjaga  keandalan  sarana  armada  kereta  rel listrik  dan  mendapatkan  kelayakan  dalam beroperasi.  Pada  saat  proses overhaul diketahui adanya kerusakan permukaan roda  dan keausan rem  blok  yang  tidak  normal  (janggal)  saat menggunakan (rem blok X atau rem blok Y) rem blok  tiruan,  menyebabkan  kerusakan  permukaan roda. Dari data yang diambil pada bulan Maret di Depo  KRL  depok  tercatat  28  kereta  mengalami kerusakan permukaan roda.
Gambar 1. Kerusakan permukaan roda yang disebabkan oleh rem blok
Kerusakan  permukaan  roda  merupakan terkikis  bagian  permukaan  permukaan  roda membentuk  pola  bersisik.  Penyebab  terjadinya kerusakan  permukaan  roda  adalah  mengerasnya rem  blok  yang  mengakibatkan  mengikisnya  atau pengikisan  pada  permukaan  roda. Gambar  1 merupakan dokumentasi dari kerusakan permukaan roda kereta rel listrik.
Karena  interaksi  dengan  rem  blok  saat pengereman,  perangkat  roda    mengalami  aus dengan  tingkatan  variasi  yang  berbeda.  Material rem blok adalah faktor yang sangat penting pada dampak rusaknya roda. Langkah selanjutnya yang dilakukan oleh teknisi hanya sebatas pengamatan visual.  Hasil  investigasi  tersebut  menjadi  kasus kualitas  rem  blok  pada  roda  nyaris  disemua kereta, oleh karena itu penulis mengambil kasus ini untuk bahan penelitian.
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  melakukan analisis  penyebab  terjadinya  kerusakan  pada permukaan roda dan menentukan pengganti rem blok original yang sudah tidak diproduksi dengan rem blok tiruan yang ada dipasaran. roda kereta rel  listrik.  Hasil  yang  diharapkan  dari  penelitian ini dapat menyelesaikan masalah kerusakan roda, usia roda dan rem blok menjadi panjang sehingga perawatan  dan  pengoperasian  kereta  manjadi lebih baik.

## 2. METODOLOGI
Metode penelitian yang dilakukan merupakan metode  eksperimen  uji  mikro  struktur,uji komposisi  dan  uji  kekerasan.  Rem  blok  dengan kata  lain  kampas  rem  adalah  komponen consumable pada suatu suatu sistem pengereman yang fungsinya untuk mengontrol dan memberhentikan  putaran  poros,  mengatur berputarnya  poros  serta  mencegah  poros  yang putarannya  tidak  diinginkan (AS,  2012) .  Banyak jenis  rem  blok  yang  dipakai  dalam  industri perkeretaapian, baik dari besi tuang ataupun dari material  komposit.  Semakin  bertambahnya pengalaman  dilakukanlah  penelitian  pengaruh berbagai jenis bahan sepatu pada kinerja rem dan efek  kebisingan  yang  dihasilkan.  Lahirlah peraturan standar baru untuk mengganti rem blok besi  tuang  menggunkan  rem  blok  dari  material komposit  yang  saat  ini  sedang  berlanjut
pengembangannya (Lutiyatmi  dan  Daryanto, 2013) . Tipe yang digunakan pada rem blok original kereta  rel  listrik  adalah  komposit  dengan  cast iron.  Dengan  komposisi  material  mentah  Serbuk besi,  Serbuk  Alumunium, Artificial  graphite , carbon hitam, kalsium karbonat, silikon dioksida, magnesium  silikat,  serbuk  NBR  karet  sintetis, serat  aramid,  dan  phenolic  resin (Ballew,  Chan dan  Sandu,  2011) .  Untuk  membantu  dalam melakukan  penelitian  dibuatlah  diagram  alir penelitian pada Gambar 2 sebagai berikut :

## Gambar 2. Diagram alir penelitian
Bagian  metodologi  penelitian  berisikan metode  penelitian  yang  digunakan  seperti  lokasi penelitian, spesifikasi alat dan bahan penelitian, teknik pengumpulan data dan teknik analisis data. Prosedur Penelitian ini meliputi:
1). Mesin  Pemanas  yang  digunakan  untuk memanaskan  spesimen.  Dipastikan  kondisi pengatur temperature berfungsi baik.
2). Mikroskop  optik  yang  digunakan  untuk mengambil gambar struktur mikro
(Firmansyah, 2020). Harus dipastikan kondisinya terkalibrasi dengan baik. 3). Pengujian SEM (Scanning Electron Microscopy) dan   EDS (Energy    Dispersion
Spectroscopy) untuk  mengetahui  struktur mikro-morfologi  permukaan  dari  material atau bahan dan komposisi kandungan elemen pada spesimen yang dianalisa (Sujatno dkk . , 2017) . 4). Mesin microhardness  tester yang  digunakan untuk  menguji  kekerasan Vickers pada spesimen uji (Ballew, Chan dan Sandu, 2011) .

## 2.1. Pengujian Metalografi
Metalografi merupakan paduan seni dan ilmu yang mempelajari mengenai paduan menggunakan  mikroskop  optik  dan  struktur mikroskopis  logam,  mikroskop  elektron  dan mikroskop lainnya (Utami, 2007) . Kinerja dengan sifat material terutama sifat mekanik dari logam ketentuannya di tentukan oleh struktur mikronya, dengan menganalisa struktur mikro material maka keandalan  serta  kinerja  saat  dipakai  bisa dimengerti dengan mudah dan baik. Terdapat dua istilah pengujian, yang pertama yaitu microscopic examination  dan  macroscopic  examination . Microscopic  examination diartikan  pengujian memakai  mikroskop  dengan  pembesaran  ×50 hingga  ×500  dengan  etsa  atau  tanpa  proses  etsa (Widjatmaka dan Prasetya, 2011; Rauf, Sappu dan Lakat, 2018) . Etsa sebagai peningkatan  visibilitas optik dari stuktur mikro material logam sehingga gampang  dalam  menentukan  ukuran  butiran (grain  size) dan  mengidentifikasi  fasa.  Larutan etsa di pilih berdasar pada kandungan komposisi, struktur kristal atau tegangan (stress) (Firmansyah, 2020) . Pengujian Scanning Electron Microscope  (SEM) merupakan  alat  yang  dipakai untuk  mengetahui  struktur  mikro-morfologi permukaan  dari  material  atau  bahan. SEM di lengkapi  dengan  piranti Energy  Dispersive  X-Ray atau  yang  disebut (EDX) sehingga  bisa  dipakai untuk  mengetahui  komposisi  kandungan  elemen pada  spesimen  yang  dianalisa.  Analisa  struktur mikro  dilaksanakan  utamanya  untuk  mengetahui size dan bentuk partikel yang di hasilkan (Sujatno dkk . ,  2017).  Persiapan  benda  uji  metalografi dengan SEM-EDS mengacu pada standard ASTM E3 .
2.2. Pengujian Kekerasan Metode Vickers
Metode uji kekerasan Vickers dikembangkan oleh  Robert  L.  Smith  and  George  E.  Sandland  di Vickers  Limited  pada  tahun  1921.  Metode  uji
kekerasan Vickers merupakan  uji  kekerasan dengan  menggunakan  teknik  indentasi.  Uji kekerasan  ini  dilakukan  dengan  cara  memberi jejak pada permukaan spesimen dengan indentor. Indentor Vickers berupa  piramida  intan  yang digunakan untuk menekan spesimen. Besar sudut antar  permukaan  pada  piramida  intan  adalah 136° (Dieter dan Bacon, 1976) .
Terdapat  beberapa  beban  indentor  yang ditekankan  ke  spesimen  uji  berdasar ASTM  E92 antara lain micro 10 g – 1000 g dan macro 1 kg – 100 kg. Untuk material indentor yang di gunakan ialah  intan,  sesuai  namanya  dari  bahan  intan dikarenakan  sifatnya  yang  lebih  keras  dari material  lain  sehingga  tidak  perlu  khawatir indentor  rusak.  Persiapan  benda  uji  mengacu pada standard ASTM E92.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Data hasil pengujian struktur mikro terhadap rem  blok  menggunakan  alat  uji micro  hardness tester yang  dilakukan  sebanyak  9  kali  pengujian pada  9  spesimen  material. Tabel  1 menyajikan hasil  hasil  pengujian  struktur  mikro  yang dilakukan.
Pengujian struktur mikro pada material rem blok  dilakukan  dengan  menggunakan  mikroskop optik.  Hasil  struktur  mikro  yang  didapat  dari pemotretan memperoleh butir yang cukup jelas. Serpihan iron yang  terdapat  pada  rem  blok fungsinya sebagai perata keausan saat pengereman  yang  terjadi  pada  permukaan  roda tersebut.
3.1. Hasil  Uji  Struktur  Morfologi Scanning Electron  Microscopy  (SEM) dan Energy Dispersion Spectroscopy (EDS)
Pengujian SEM dan EDS dilakukan  di
Laboratorium Metalurgi Fakultas Teknik
Universitas Indonesia. Pengujian struktur mikro ini dilakukan untuk mengamati bentuk struktur mikro pada  masing-masing  material  rem  blok (Sujatno dkk . ,  2017) .  Selain  itu  dengan EDS juga  bisa mengetahui unsur – unsur kandungan komposisi apa saja  yang  berada  pada  rem  blok.  Pengujian dilakukan  pada  rem  blok  dari  pabrikan  original dan hasil tiruan dari dua pabrikan yaitu dari Rem blok X dan Rem blok Y.
Tabel 1. Hasil pengujian struktur mikro
Foto Mikro Struktur Spesimen Uji Skala 200 μ
No Sampel 1 2 3 Spesimen Uji Rem blok Original Rem blok X Rem blok Y Temperatur (C°) (Tanpa perlakuan panas) No Sampel 4 5 6 Spesimen Uji Rem blok Original Rem blok X Rem blok Y Temperatur (C°) 200°C No Sampel 7 8 9 Spesimen Uji Rem blok Original Rem blok X Rem blok Y Temperatur (C°) 400°C
Tujuan  untuk  membandingkan  material  rem blok  adalah  apakah  ada  perbedaan  bentuk struktur mikro pada rem blok tiruan terhadap rem blok original dan manakah yang struktur mikronya lebih mendekati rem  blok original. Analisis Hasil Pengujian  SEM  dan  EDS  pada  rem  blok  original (Jepang). Uji Scanning Electron Microscope (SEM) dipergunakan untuk mengetahui tampilan gambar struktur mikro spesimen. Berikut merupakan hasil pengujian  SEM.  Dapat  dilihat  pada Gambar  3 dengan pembesaran 250×.
Gambar 3. Hasil uji SEM pada spesimen rem blok original (Jepang)
Gambar  4 merupakan  hasil  dari  pengujian EDS komposisi kimia untuk mengetahui unsur yang terkandung didalam rem blok original (Jepang).
Gambar 4. Hasil uji EDS pada spesimen rem blok original (Jepang)
Pada Tabel  2 memperlihatkan  tingginya kadar carbon mencapai 33,66 wt% pada spesimen rem blok original (Jepang). Kandungan alumunium terbaca  pada  pengujian EDS dengan  nilai  21,37 wt%. Akan tetapi dari hasil EDS kandungan oksigen 12,55  wt%,  besi  08,57  wt%,  mangan  00,62  wt%, barium 10,97 wt% dan tembaga 04,39 wt%.
Tabel 2. Komposisi kimia hasil uji EDS pada spesimen rem blok original
Element Wt% At% C 33,66 56,45 O 12,55 15,80 Na 00,54 00,47 Mg 00,62 00,51 Al 21,37 15,95 Si 03,56 02,55 S 02,10 01,32 Ca 01,69 01,85 Ba 10,97 01,61 Fe 08,57 03,09 Cu 04,39 01,39 Matrix Correction ZAF
Analisis  Hasil  Pengujian SEM dan EDS pada rem  blok  X.  Berikut  merupakan  hasil  pengujian SEM .  Dapat  dilihat  pada Gambar  5 dengan pembesaran 250×.
Gambar 5. Hasil uji SEM pada spesimen rem blok X
Berikut  adalah  hasil  dari  pengujian EDS komposisi  kimia  untuk  mengetahui  unsur  yang terkandung di dalam rem blok X yang ditampilkan pada Gambar 6 .
Gambar 6. Hasil uji EDS pada spesimen rem blok X
Pada Tabel  3 memperlihatkan  tingginya kandungan  Kalsium  mencapai  29,29  wt%  pada spesimen rem blok X. Kandungan carbon terbaca pada pengujian EDS dengan nilai kandungan 27,07 wt%. Akan tetapi dari hasil EDS kandungan oksigen 21,31 wt%, besi 02,57 wt%, mangan 01,68 wt% dan alumunium 3,43 wt%.
Analisis  Hasil  Pengujian SEM dan EDS pada rem  blok  Y.  Berikut  merupakan  hasil Gambar  7 dengan  pembesaran  250×.  Sedangkan  pada Gambar  8 merupakan  hasil  dari  pengujian EDS komposisi  kimia  untuk  mengetahui  unsur  yang terkandung didalam rem blok Y.
Tabel 3. Komposisi kimia hasil uji EDS pada spesimen rem blok X Element Wt% At% C 27,07 44,39 O 21,31 26,24 Na 00,70 00,60 Mg 01,68 01,36 Al 03,43 02,51 Si 12,01 08,42 S 01,93 01,18 Ca 29,29 14,40 Fe 02,57 00,91 Matrix Correction ZAF
Gambar 7. Hasil uji SEM pada spesimen rem blok Y
Gambar 8. Hasil uji EDS pada spesimen rem blok Y
Tabel  4 memperlihatkan  tingginya  kadar carbon mencapai  32,35  wt%  pada  spesimen  rem blok  Y.  Kandungan  kalsium  terbaca  pada pengujian EDS dengan nilai kandungan 06,60 wt%. Akan  tetapi  dari  hasil EDS kandungan  oksigen
11,92  wt%,  besi  26,35  wt%,  barium  11,68  wt%, mangan 01,71 wt% dan alumunium 01,36 wt%.
Tabel 4. Komposisi kimia hasil uji EDS pada spesimen rem blok Y
Element Wt% At% C 32,35 59,13 O 11,92 16,35 Na 00,61 00,58 Mg 01,71 01,55 Al 01,36 01,10 Si 03,26 02,55 P 00,40 00,28 S 03,88 02,65 Ca 06,60 03,61 Ba 11,68 01,87 Fe 26,25 10,32 Matrix Correction ZAF

## 3.2. Hasil Perhitungan Pengujian Kekerasan
Pada  penelitian  ini  di  ukur  nilai  tingkatan kekerasan  pada  sampel  spesimen  pengujian. Pemerolehan  data  pengujian  kekerasan  pada spesimen rem blok sebagai spesimen pengujian di lakukan  dengan  memakai  alat  pengujian kekerasan micro  hardness  vickers dengan spesifikasi model FM-310 di pembebanan 200 kgf dan  memakai  indentor type  pyramid merujuk berdasarkan ASTM  E92 .  Berdasarkan  hasil pengujian  dengan  perhitungan  rumus VHN .  Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 5 .
3.3. Analisis Hasil pada pengukuran profil roda menghasilkan  keausan  pada  titik  yang  sama, diduga terdapat keausan abrasive antara rem blok dengan  permukaan  roda.  Dengan  dilakukan investigasi secara visual (dengan mata) pada rem blok,  semakin  kuat  indikasi  penyebab  kerusakan pada permukaan roda akibat dari rem blok. Pada Sifat  mekanik  yang  dihasilkan  setelah  perlakuan pemanasan  pada  temperatur  tanpa  perlakuan panas,  200°C  dan  400°C  didapatkan  mengalami perubahan,  khususnya  yang  diteliti  pada kekerasan  spesimen  uji.  Nilai  kekerasan dipengaruhi  pada  temperatur  dan  lama  waktu pemanasan.

## Tabel 5. Hasil pengujian Vickers Hardness
No. Spesimen Uji Temperatur (C°) Pengujian ke Beban (P) (Kgf) d1 (μmm) d2 (μmm) VHN Rata-rata VHN 1 Original (Tanpa perlakuan panas) 1 0,2 56,00 66,12 99,5 108,4 2 0,2 48,76 54,73 138,5 3 0,2 62,01 68,26 87,4 2 Rem blok X 1 0,2 121,11 125,95 24,3 25,8 2 0,2 116,04 121,01 26,4 3 0,2 113,75 121,02 26,90 3 Rem blok Y 1 0,2 43,20 59,15 141,5 122,5 2 0,2 50,54 53,90 136,0 3 0,2 59,35 68,87 90,2 4 Original
200 °C 1 0,2 58,83 55,47 113,5 100,2 2 0,2 59,71 64,08 96,8 3 0,2 61,27 66,85 90,4 5 Rem blok X 1 0,2 62,39 66,97 88,6 76,6 2 0,2 71,03 76,60 68,1 3 0,2 69,23 73,24 73,1 6 Rem blok Y 1 0,2 45,61 52,89 152,9 145,5 2 0,2 50,04 50,49 146,8 3 0,2 52,01 52,06 137,0 7 Original
400 °C 1 0,2 61,93 64,79 92,40 93,4 2 0,2 63,33 64,03 91,40 3 0,2 60,91 63,00 96,66 8 Rem blok X 1 0,2 77,52 84,78 56,3 50,5 2 0,2 86,71 89,39 47,8 3 0,2 89,35 87,2 47,6 9 Rem blok Y 1 0,2 35,56 36,32 287,1 270,7 2 0,2 36,43 37,92 268,3 3 0,2 36,71 39,30 256,7
Meningkatnya  nilai  kekerasan diikuti dengan tingkat temperatur yang diberikan pada spesimen uji.  Hasil  struktur  mikro  pengujian  didapatkan dari hasil pemotretan mendapatkan gambar butir yang jelas. Rem blok pada struktur mikro terlihat serpihan graphite yang ditunjukkan dengan warna gelap  yang  begitu  jelas,  penyebarannya  merata. Terdapat  pengaruh graphite terhadap  nilai kekerasan pada rem blok tersebut. Makin banyak graphite yang terdapat pada rem blok, kekerasan rem  blok  makin  lunak.  Sedangkan iron yang terdapat  pada  rem  blok  fungsinya  sebagai meratakan keausan yang terjadi pada permukaan roda di bagian roda.
Hasil keseluruhan area analisa SEM-EDS rem blok diperlihatkan pada Gambar 3 dan Gambar 4 .
Biasanya, rem blok original memperlihatkan suatu penampakan  atau  bentuk  struktur  mikro  yang berikutnya  dianalisa  memakai EDS seperti diperlihatkan  pada Tabel  2 .  Hasil  analisa memperlihatkan bahwa rem blok original terdapat bagian butir-butir yang didominasi oleh perpaduan carbon hingga  mencapai  33,66  wt% dibandingkan  dengan  rem  blok  X  yang  hanya 27,07wt%  dan  rem  blok  Y  32,35  wt%.  Tetapi paduan    besi  pada  rem  blok  Y  jauh  lebih  tinggi dibandingkan  rem  blok  original,  komposisi  besi pada  rem  blok  Y  sebanyak  26,25 wt%  sedangkan nilai  originalnya  08,57  wt%,  sedangkan  rem  blok dari  rem  blok  X  nilai  kandungan  besinya  hanya 02,57 wt%, dibawah rem blok original. Pada unsur alumunium terlihat   perbedaan   hasil   komposisi
sangat signifikan dari rem blok original, rem blok original  21,37  wt%.  Sedangkan  rem  blok  X  03,43 wt% dan rem blok Y hanya 01,36 wt%. Selanjutnya ada  beberapa  perbedaan  unsur  kandungan  yang ada di rem blok original tetapi tidak ada pada rem blok  tiruan,  yaitu  unsur  kandungan  barium  dan tembaga.  Unsur  barium  dan  tembaga  tidak  ada pada komposisi rem blok X. Sedangkan pada rem blok Y tidak ada unsur kandungan tembaga. Akan tetapi pada rem blok Y terdapat unsur kandungan fosfor,  padahal  pada  rem  blok  original  tidak terdapat unsur kandungan fosfor dalam komposisinya. Hal ini menunjukkan selama proses pemaduan  berpadu  secara  merata  namun  ada sebagian  nilai  paduannya  berselisih  jauh  atau tidak  sama    saat  mengisi  paduan.  Diprediksi bahwa saat pengisian pembuatan paduan terjadi pengisian di sebagian.
Hubungan  hasil  pengujian  Metalografi, SEM- EDS dan  Kekerasan Vickers ialah  hasil  uji kekerasan terhadap hasil uji metalografi. Struktur mikro  rem  blok  dari  hasil  uji  metalografi memperlihatkan  serpihan graphite dan iron . Graphite yang  menunjukkan  warna  gelap  dan tersebar  rata.  Nilai  kekerasan  rem  blok  juga dipengaruhi  oleh graphite .  Semakin  banyak graphite yang  tersebar  merata  dibandingkan dengan iron semakin rendah nilai kekerasan. Dan semakin  banyak iron yang  tersebar  merata dibandingkan  dengan graphite ,  semakin  tinggi nilai kekerasan.
Hasil  uji  kekerasan  terhadap  hasil  uji SEM- EDS ialah  unsur carbon dan  besi  sangat mempengruhi  tingkat  nilai  kekerasan  pada  rem blok. Unsur carbon dan besi yang tinggi membuat rem blok menjadi lebih keras tetapi getas. Pada uji SEM-EDS rem blok Y menunjukkan unsur carbon dan  besi  dengan  memperoleh  nilai  sangat  tinggi yakni  nilai  unsur carbon yang  terkandung  pada rem  blok  Y  ialah  32,35  %  dan  unsur  besinya 26,25%. Sedangkan kandungan unsur carbon pada rem blok original 33,66% dan besinya 08,57%. Dan nilai  unsur carbon pada  rem  blok  X memperlihatkan  paling  sedikit  yaitu  27,02%  dan besinya  hanya  02,57%.  Paduan  Besi  dan carbon yang  tinggi  membuat  nilai  kekerasan  pada  rem blok manjadi lebih keras.
Hasil uji metalografi  terhadap hasil uji SEM- EDS  ialah  dapat  mengetahui  lebih  detail  unsur
kandungan iron dan graphite pada  rem  blok. Unsur iron dan graphite pada pengujian SEM-EDS menunjukkan persentase kandungan yang terkandung  pada  masing-masing  rem  blok.  Pada unsur besi (Iron) nilai kandungan rem blok original ialah 08,57%, rem blok X 02,57%, dan rem blok Y 26,25%.
Selanjutnya kandungan carbon (graphite) , carbon yang  merupakan  zat  paling keras  dipermukaan  Bumi,  sedangkan  grafite adalah alotrop carbon yang merupakan zat paling rapuh. Pada rem blok original kandungan carbon - nya ialah 33,66%, rem blok X 27,07%, rem blok Y 32,35%.  Sehingga  hasil  dari  kedua  pengujian  ini dapat  memperkuat  hasil  penelitian  mengenai bentuk  struktur  mikro  dan  persentase  unsur kandungan  yang  terdapat  pada  masing-masing rem blok.

## 4. SIMPULAN
Berdasarkan  dari  hasil  penelitian,  analisis data serta kajian pada rem blok kereta rel listrik maka  dapat  di  ambil  kesimpulan  terdapat pengaruh  dari  material  rem  blok  sebagai penyebab kerusakan pada permukaan roda kereta rel  listrik.  Penyebab  terjadinya  kerusakan permukaan  roda  adalah  mengerasnya  rem  blok yang mengakibatkan mengikisnya atau pengikisan pada permukaan roda. Hal tersebut terjadi kontak antara  permukaan  permukaan  roda  dengan  rem blok. Akibat dari kerusakan pada permukaan roda menyebabkan memperpendek umur atau lifetime dari  roda  dan  keselamatan  jalan  dari  kereta  rel listrik jadi tidak aman.
Terdapat pengaruh kekerasan spesimen pada perlakuan  panas  dan  lama  waktu  panasan. Semakin tinggi temperatur pemanasan, rem blok tiruan (rem blok X dan rem blok Y) semakin keras. Sedangkan nilai kekerasan pada rem blok original setelah perlakuan panas cenderung menurun.
Hasil dari pengujian struktur mikro di peroleh pengambilan gambar pemotretan memperlihatkan butir yang cukup jelas. Struktur mikro rem blok memperlihatkan serpihan graphite yang menunjukkan warna gelap dan tersebar rata. Nilai  kekerasan  rem  blok  juga  dipengaruhi  oleh graphite . Semakin banyak graphite yang tersebar merata  dibandingkan  dengan iron ,  semakin rendah nilai kekerasan. Dan semakin banyak iron
yang  tersebar  merata  dibandingkan  dengan graphite , semakin tinggi nilai kekerasan.
Dari  hasil  penelitian  dapat  dinyatakan diantara rem blok yang tersedia saat ini yaitu rem blok X dan rem blok Y dengan parameter rem blok original,  Sifat  mekanik  dan  unsur  elemen komposisi yang terkandung pada rem blok Y lebih mendekati rem blok original. Sehingga rem blok Y lebih  disarankan  lebih  baik  digunakan  sebagai pengganti  rem  blok  original  yang  sudah  tidak  di produksi.

## DAFTAR PUSTAKA
AS, H. (2012) Lokomotif dan kereta rel diesel di Indonesia .  Depok:  Ilalang  Sakti  Komunikasi [Cetak].
Ballew,  B.,  Chan,  B.J.  dan  Sandu,  C.  (2011) ‘Multibody dynamics modelling of the freight train  bogie  system’, Vehicle  System Dynamics , 49(4), hal. 501 – 526.
Dieter,  G.E.  dan  Bacon,  D.  (1976) Mechanical metallurgy .  London:  McGraw-hill  New  York [Cetak].
Firmansyah  (2020) Uji  Metalografi:  Pengertian,
Prosedur  dan  Standardnya .  Available  at: https://www.detech.co.id/uji-metalografi/
[Online] (Dikases: 5 Mei 2022).
Fitria, D. dan Pamuji, M. (2015) ‘Sistem Transmisi Elektrik  Pada  Lokomotif  CC201  di  Lubuk Linggau’, Jurnal Desiminasi Teknologi , 3(2), hal 166-173. Jumardi dkk . (2020) ‘Perkembangan Transportasi Kereta Api di Jakarta’, Jurnal Pattingalloang , 7(1), hal. 40-48.
KAI,  -  PT.  Kereta  Api  Indonesia  (2017) Sekilas PT.KAI  Commuter , Tentang  Kami .  Available
at: https://www.krl.co.id/ [Online]
(Diakses: 22 Juni 2022). Lutiyatmi,  L.  dan  Daryanto,  T.  (2013) ‘Karakteristik Produk Rem Blok Metalik Untuk Kereta  Api  Pada  Industri  Kecil  Pengecoran Logam’, Jurnal Foundry , 3(2), hal. 18 – 23. Rauf, F.A., Sappu, F.P. dan Lakat, A.M.A. (2018) ‘Uji  Kekerasan  Dengan  Menggunaan  Alat Microhardness  Vickers  Pada  Berbagai  Jenis Material  Teknik’, Jurnal  Tekno  Mesin ,  5(1), hal. 21 – 24.
Soejima, H. (2003) ‘Railway Technology in Japan —Challenges  and  Strategies’, Japan  Railway
& Transport Review , 36, hal. 4 – 13.
Sone, S. (2018) ‘C omparison of the Technologies of  the  Japanese  Shinkansen  and  Chinese High- Speed  Railways’, China’s  High -Speed Rail Technology , 2018, hal. 67 – 87.
Sujatno,  A.  dkk . (2017) ‘Studi  Scanning  Electron Microscopy  (SEM)  untuk  Karakterisasi  Proses Oxidasi  Paduan  Zirkonium’, Jurnal  Forum Nuklir , 9(1), hal. 44 – 50.
Supriyana,  N.  dan Kholidin,  A.  (2016)  ‘Analisa tegangan  poros  roda  gerbong  kereta  api dengan  metode  elemen  hingga’, Simetris:
Jurnal  Teknik  Mesin,  Elektro  dan  Ilmu Komputer , 7(2), hal. 681 – 686.
Utami,  H.P.  (2007) Mengenal  Cahaya  dan  Optik . 1st edn. Bekasi: Ganeca Exact [Cetak].
Widjatmaka,  T.  dan  Prasetya,  S.  (2011) ‘Perancangan  Dan  Pembuatan  Peralatan Laboratorium Pengkonversi Gambar Struktur Mikro  Dari  Mikroskop  Ke  Komputer  Sebagai Sarana  Pra ktikum  Metalografi’,  10(3), hal.
217 – 281.