Abstrak —Pompa  merupakan  salah  satu  jenis  mesin  konversi energi yang berfungsi untuk  memindahkan zat cair dari suatu tempat  ke  tempat  yang  diinginkan.  Pada  pompa  multistage, terdapat  poros  yang  dipasangi  impeler  dimana  umur  pakai poros  pompa  setrifugal multistage horizontal  di  PG.  Gending seharusnya adalah 4 tahun, tetapi ditemui kegagalan pada poros pompa  buatan  lokal  ketika  baru  beroperasi  selama  4  bulan. Material  poros  pompa  multistage  yang  gagal  tersebut  tidak memenuhi  standar  yang  ditentukan  yaitu  ASSAB  705.  Maka optimalisasi  sifat  mekanik  material  tersebut  perlu  dilakukan yaitu  menggunakan  perlakuan  panas  pada  material  yang memiliki komposisi setara dengan ASSAB 705 yaitu baja AISI 4340.  Proses  perlakuan  panas  yang  dilakukan  meliputi  proses hardening dengan temperatur 830 o C dan holding time 30 menit. Setelah  melakukan  proses  hardening,  spesimen  diberi perlakuan  panas tempering dengan  variabel holding  time dan temperatur tempering berdasarkan perhitungan Kang dan Lee equation , yaitu 60 menit dan 120 menit dengan masing-masing terdapat  tiga  variabel  temperatur,  yaitu  535 o C,  575 o C  dan 615 o C.  Pengujian  kekerasan  dan  keausan  dilakukan  dan didapatkan  hasil  spesimen  dengan  kekerasan  dan  ketahanan aus  tertinggi  adalah  yang  diberikan  tempering  dengan temperatur  535 o C  dengan holding  time 60  menit.  Sedangkan yang  paling  rendah  adalah  yang  diberikan  tempering  dengan temperatur  615 o C  dengan holding  time 120  menit.  Dimana semakin lama waktu tahan dan semakin tinggi temperatur, nilai kekerasan dan nilai tahan aus material semakin menurun.
Kata  Kunci —Poros  Pompa  Sentrifugal Multistage Horizontal, Baja AISI 4340, Perlakuan Panas, Kekerasan, Keausan .

## I. PENDAHULUAN
ABRIK Gula (PG) Gending adalah salah satu pabrik gula yang  berada  di  Desa  Sebaung,  Gending,  Kabupten Probolinggo,  Jawa  Timur  yang  sejak  tahun  1975  dinaungi oleh PT Perkebunan Nusantara XI. Pabrik ini memproduksi gula,  yaitu  kristal  sakarosa  yang  diekstrak  dari  nira  tebu. Untuk  memperoleh  nira  tersebut,  tebu  harus  digiling.  Nira yang  telah  terperah  tersebut  kemudian  dimurnikan  dan dimasak  untuk  mengurangi  kandungan  air  dalam  nira sebelum menjalani proses kristalisasi. Proses pemurnian dan pemasakan  tersebut  dilakukan  dengan  memanfaatkan  uap panas sisa penggerak turbin. Uap sisa pemanasan nira  yang telah  terkondensasi  disalurkan  ke boiler untuk  dipanaskan kembali.  Penyaluran  tersebut  menggunakan  pompa  listrik sentrifugal multistage horizontal.  Pada  poros  sentrifugal
multistage horizontal  terdapat  masalah  pada  poros  pompa tersebut, dimana pada poros utama yang terpasang beberapa impeller yang berfungsi untuk memompa air secara bertahap tersebut mengalami patah dan aus pada ulirnya. Poros pompa tersebut    merupakan  buatan  pabrik  lokal  dan  mengalami kegagalan saat poros berumur 4 bulan. Berbeda dengan saat poros  dipasok  sebagai  komponen  orisinil  yang  mengalami kegagalan  saat  poros  berumur  4  tahun.  Material  untuk komponen  poros  pompa multistage yang  gagal  tersebut adalah  ASSAB  705.  Nilai  kekerasan  material  ini  tidak memenuhi standar untuk aplikasi poros, yaitu 167 – 176 HV sedangkan menurut standar ASSAB seharusnya sebesar 309 –  372  HV  (293  –  352  HB)  [1].  Maka  dari  permasalahan tersebut, optimalisasi sifat mekanik material dari poros yang gagal tersebut perlu dilakukan, yaitu menggunakan perlakuan panas.  Penelitian  ini  merupakan  penelitian  lanjutan  dari penelitian  sebelumnya  yang  dilakukan  Junda  [2],  dimana pada  penelitian  yang  dilakukan  Junda  [2]  didapatkan beberapa  kekurangan  antara  lain  metode  perhitungan Hollomon-Jaffe yang digunakan untuk menghitung temperatur tempering dengan  kekerasan  yang  diinginkan memiliki tingkat keakuratan yang rendah pada baja paduan.
Penelitian dilakukan terhadap material yang komposisinya sesuai standar yaitu AISI 4340 [3] (setara ASSAB 705) untuk diberi  perlakuan  panas  dengan  beberapa  variabel  dan kemudian  diamati  responnya  dari  segi  struktur  mikro  dan sifat  mekanik.  Perlakuan  panas  yang  diterapkan  adalah hardening. Namun  karena  hasil  dari  proses hardening tersebut  terlalu  keras  dan  getas,  maka  dilakukan  proses tempering untuk  menurunkan  kekerasannya  menjadi  sesuai dengan  standar  sekaligus  meningkatkan  ketangguhannya dengan  menggunakan  metode  perhitungan tempering Kang dan Lee [4], dimana memiliki tingkat keakuratan yang lebih tinggi dibandingkan dengan menggunakan metode perhitungan  Hollomon-Jaffe  yang  tidak  memperhitungkan komposisi dari setiap kadar karbon dan paduannya. Penelitian ini  bertujuan  untuk  meningkatkan  kekerasan  dari  poros pompa multistage horizontal  sehingga  kegagalan  dapat diminimalisir  serta  meminimalisir  terjadinya error pada proses perlakuan panas khususnya tempering dengan metode perhitungan Kang dan Lee [4].

## Analisis Pengaruh Variasi
Holding Time dan Temperatur Tempering Terhadap Kekerasan Baja AISI 4340 untuk Komponen Poros Pompa Sentrifugal Multistage Horizontal dengan Metode Kang dan Lee Equation
Ghazi Labib Naufal Insan, Rochman Rochiem, dan Alvian Toto Wibisono Departemen Teknik Material, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail : Rochman@mat-eng.its.ac.id.
P

## II. METODE PENELITIAN
A. Bahan
1) Poros Pompa yang Mengalami Failure
Sebagai  spesimen  yang  diteliti  penyebab  kegagalannya, diperoleh dari Pabrik Gula Gending Probolinggo.

## 2) Baja AISI 4340
Setara dengan ASSAB 705 [1], sebagai spesimen subtitusi untuk  perlakuan  panas  hardening  dan  tempering  dengan komposisi  kimia  ditunjukkan  pada  Tabel  1.  Baja  ini  dibeli dari PT. Bhinneka Bajanas Surabaya.
Tabel 1. Komposisi Kimia Baja AISI 4340 Unsur Kadar (%) C 0,377 Mn 0,568 Si 0,253 Cr 1,49 Ni 1,5 Mo 1,64 Fe Bal.
3) Media Pendingin Oli SAE 10W-40
Digunakan untuk mendinginkan material pada saat proses quenching.
4) Autosol
Autosol Metal Polish digunakan untuk melakukan proses preparasi polishing terhadap  permukaan  spesimen  untuk persiapan  pengujian.  Autosol  ini  diproduksi  oleh  Dursol- Fabrik Germany.
5) HNO 3 dan Alkohol
Sebagai  bahan  utama  etsa  nital  untuk  melakukan  proses pengetsaan pada pengujian metalografi. Bahan ini dibeli dari UD Sumber Ilmiah Persada Surabaya.

## Gambar 1. Kurva Perlakuan Panas

## B. Preparasi Spesimen dan Perlakuan Panas
Preparasi  dilakukan  dengan  melakukan  pemotongan terhadap baja AISI 4340 cylindrical rod dengan diameter 25 mm  yang  dipotong  dengan  ketebalan  17  mm  sebanyak  8 buah.  Kemudian  7  diantaranya  diberi  perlakuan hardening dengan pemanasan pada temperatur 830 o C selama 30 menit, lalu quenching dengan  oli.  Kemudian  6  diantara spesimen tersebut diberi perlakuan tempering dengan waktu tahan  ( holding  time ) tempering yang  diterapkan  adalah  60 menit dan 120 menit dengan variasi temperatur untuk setiap
waktu  tahan  yaitu  sebesar  535 o C,  575 o C  dan  615 o C.  lalu didinginkan dengan udara yang dapat dilihat pada Gambar 1.

## C. Pengujian Komposisi
Pengujian  komposisi  kimia  dilakukan  untuk  mengetahui komposisi  kimia  yang  terdapat  pada  komponen  yang mengalami kegagalan. Identifikasi komposisi kimia material menggunakan alat Optical Emission Spectroscopy (OES) di Laboratorium  PT.  LOGAMINDO  SARIMULIA  Sidoarjo untuk  mengetahui  komposisi  yang  ada  pada  pompa sentrifugal multistage horizontal

## D. Pengujian Metalografi
Pengujian  metalografi  dilakukan  untuk  mengetahui struktur  mikro  dari  material  sebelum  dan  setelah  diberi perlakuan  panas.  Pengujian  diawali  dengan  preparasi permukaan spesimen yang mengacu pada ASTM E3-11 [5], lalu dilakukan pengetsaan yang mengacu pada ASTM E407 [6]  dan  observasi  struktur  mikro  menggunakan  mikroskop optik Olympus BX51 di Laboratorium Metalurgi,
Departemen Teknik Material ITS.

## E. Pengujian Kekerasan
Pengujian  kekerasan  dilakukan  untuk  mengetahui distribusi kekerasan dengan melakukan indentasi di tiga titik pada  sampel  material  setelah  dipreparasi  maupun  setelah diberi  perlakuan  panas  untuk  mengetahui  tingkat  kekerasan di  permukaan  material  tersebut,  lalu  dipotong  sebesar  dua milimeter  pada  material  tersebut  untuk  melakukan  identasi lagi  di  lima  titik  untuk  mengetahui  tingkat  hardenabiliti. Pengujian  ini  dilakukan  dengan  metode  Vickers  dimana dalam  pengujiannya  memakai  indentor  pyramid  intan, pembebanan sebesar 100 kgf dan waktu indentasi selama 10 detik. Pengujian ini menggunakan Universal Hardness Tester HBRV  187.5A  di  Laboratorium  Metalurgi,  Departemen Teknik  Material  ITS.  Pengujian  ini  mengacu  pada  ASTM E92 [7].

## F. Pengujian Keausan
Pengujian keausan dilakukan dengan menggunakan mesin pin on disc di Laboratorium Metalurgi, Departemen Teknik Material  ITS  dengan  memberikan  beban  tertentu  pada spesimen. Sebelum diuji, spesimen diukur massanya. Setelah itu  dilakukan  uji  pengausan  pada wear  track disc dengan menetapkan  rpm  yang  dibutuhkan.  Pengujian  ini  mengacu pada ASTM G99-03 [8].

## G. Pengujian X-ray Diffraction (XRD)
Pengujian  ini  dilakukan  dengan  difraksi  Sinar-X  (XRD) menggunakan  alat Pan  Analitycal XRD  di  Laboratorium Karakterisasi,  Departemen  Teknik  Material  ITS.  Tujuan dilakukannya  pengujian  adalah  mengetahui  struktur  kristal dari unsur penyusun untuk mengetahui fasa yang terbentuk, baik secara kualitatif maupun kuantitatif.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pengujian
Pengujian komposisi kimia menggunakan alat Optical  Emission  Spectroscopy (OES).  Pengujian  ini bertujuan  untuk  mengetahui  komposisi  kimia  pada  poros pompa yang  mengalami  kegagalan.  Komparasi  hasil
pengujian  komposisi  kimia  terhadap  standar  komposisi ditunjukkan pada Tabel 2.
Tabel 2. Hasil Pengujian Komposisi Unsur Kadar (%) Material Gagal Standart ASSAB 705 Material Substitusi AISI 4340 C 0.4 0.4 0.38-0.43 Mo 0.25 0.25 0.2-0.3 Cr 0.005 0.8 0.7-0.9 Ni 0.003 1.8 1.65-2.0 Mn 0.9 0.7 0.6-0.8 S 0.03 - 0.04 max Si 0.002 - 0.15-0.35 P 0.03 - 0.035 max Fe Balance Balance Balance

## B. Hasil Pengujian X-ray Diffraction (XRD)
Pengujian  XRD  dilakukan  untuk  mengetahui  senyawa apa saja yang terdapat dalam material setelah melalui proses perlakuan  panas  (analisa  kualitatif)  dan  mengetahui regangan-tegangan  sisa  pada  setiap  material  (analisa kuantitatif). Material hasil perlakuan panas yang diuji XRD adalah  material hardening ,  material tempering ht60t535 (memiliki  kekerasan  tertinggi),  ht60t575,  dan  ht120t615 (memiliki kekerasan terendah).

## Gambar  2.  Grafik  XRD  Material  Poros  Pompa  Setelah  diberi  Perlakuan Panas Hardening
Gambar 2 menampilkan hasil analisa kualitatif  XRD baja AISI  4340  yang  telah  diberi  perlakuan  panas hardening dimana  setiap peak mewakili  senyawa  yang  terkandung, antara  lain  merupakan  senyawa  martensit,  ferrit,  dan  besi karbida.
Gambar  3.  Grafik  XRD  Material  Poros  Pompa  Setelah  diberi  Perlakuan Panas Tempering
Gambar 3 menampilkan hasil analisa kualitatif  XRD baja AISI  4340  yang  telah  diberi  perlakuan  panas tempering dimana  setiap peak mewakili  senyawa  yang  terkandung, antara lain merupakan senyawa ferrit dan besi karbida.
Tabel 3. Perhitungan Nilai Regangan dan Tegangan Sisa Spesimen Pos. [2θ] FWHM Regangan Tegangan H 44,5569 0,2676 0,0028 569,7800 Ht60t535 44,6887 0,1836 0,0019 389,6000 Ht60t575 44,7476 0,1171 0,0012 248,1300 Ht120t615 44,8121 0,1004 0,0011 212,4000
Tabel 3 menampilkan hasil analisa kuantitatif  XRD baja 4340 yaitu regangan dan tegangan sisa hasil perlakuan panas dimana  menunjukan  bahwa  urutan  regangan  dan  tegangan sisa  dari  yang  tertinggi  adalah  H,  Ht60t535,  Ht60t575,  dan yang  terakhir  Ht120t615.  Pada  proses  pendinginan  cepat, permukaan  akan  mengalami  pendinginan  yang  lebih  cepat daripada  didalam  sehingga  terdapat  perbedaan  temperatur didalam  dan  diluar  yang  besar,  hal  ini  mengakibatkan distribusi  regangan-tegangan  menjadi  tidak  sama  karena bagian  luar  akan  mengalami  penyusutan  lebih  banyak daripada  bagian  dalam.  Bagian  dalam  akan  mengalami tegangan  tarik  sedangkan  bagian  dalam  akan  mengalami tegangan tekan (karena penyusutan yang terjadi di permukaan ditahan oleh bagian dalam).

## C. Hasil Pengujian Metalografi
Pengujian  metalografi  telah  dilakukan  dengan  preparasi permukaan  spesimen  ( grinding dan polishing )  yang  sesuai dengan  standar  ASTM  E3-11  [5]  lalu  pengetsaan  ( etching ) dengan  pencelupan  pada  larutan  etsa  Nital  4%  selama  10 detik yang sesuai dengan standar ASTM E407 [6]. Spesimen kemudian diobservasi menggunakan mikroskop optik.

## Gambar 4. Struktur Mikro Material Gagal
Gambar  4  merupakan  hasil  metalografi  material  yang mengalami kegagalan dimana memiliki struktur mikro ferrit (bewarna  terang)  dan  perlit  (bewarna  gelap  lamellar). Spesimen  dari  material  poros  pompa  tergolong  jenis  baja hypoeutectoid dengan kadar karbon sebesar 0,4%. Ferrit dan perlit  terbentuk  akibat  pendinginan  lambat  dimana  austenit bertransformasi secara equilibrium. Pembekuan dimulai pada garis  A 3 dimana  mulai  terjadi  transformasi allotropi dari austenit  menjadi  ferit.  Trasnformasi  dimulai  dengan terbentuknya  inti-inti  ferit  pada  batas  butir  austenit.  Karena austenit  mengandung  0.4%C  sedangkan  ferit  tidak  mampu melarutkan  karbon  sebanyak  itu,  maka  austenit  yang  akan berubah menjadi ferit harus mengeluarkan karbonnya. Makin rendah  temperatur,  makin  banyak  ferit.  Pada  saat  mencapai garis A 1 , transformasi menjadi ferit telah selesai. Selanjutnya sisa  austenit  yang  belum  bertransformasi  akan  mengalami reaksi eutektoid menjadi perlit. Pada temperatur di bawah A 1 , paduan akan terdiri dari ferit dan perlit [9].

## Gambar 5. Struktur Mikro Spesimen Tanpa Perlakuan
Gambar  5  merupakan  hasil  metalografi  material  tanpa perlakuan  (TP)  dimana  memiliki  struktur  mikro  ferrit (bewarna  terang)  dan  perlit  (bewarna  gelap  lamellar). Spesimen  dari  material  poros  pompa  tergolong  jenis  baja hypoeutectoid . Ferrit dan perlit terbentuk akibat pendinginan lambat  dimana  austenit  bertransformasi  secara equilibrium. Pada  mikrostruktur  material  tanpa  perlakuan  ini  memiliki butir  –  butir  yang  halus  dimana  diterjadi  akibat  proses pengerjaan  panas  ( Hot  Working ).  Pengerjaan  panas merupakan  proses  deformasi  pada  logam  yang  dilakukan pada  temperatur  rekristalisasi  (500 o C  -700 o C)  dan  laju regangan tertentu untuk mendapatkan bentuk deformasi dan recovery secara  bersamaan.  Proses  deformasi  membentuk struktur  yang  memanjang  dan  kasar,  karena  adanya temperatur  tinggi,  rekristalisasi  terjadi  dan  butir  halus terbentuk.
Gambar 6. Hasil Perlakuan Panas Hardening pada Perbesaran 500x
Gambar 6 merupakan hasil metalografi material hardening ( as-quench) pada temperatur 830 o C dengan holding time 30 menit, dimana memiliki struktur mikro martensit (berbentuk seperti  jarum  –  jarum  bewarna  hitam)  dan  bainit  (bewarna terang  dengan  platelet  sementit).  Jenis  martensit  terbagi menjadi  dua  yaitu lath martensit  dan plate martensit. Plate martensit  mengandung  lebih  banyak  karbon  dalam strukturnya sehingga bersifat lebih keras dan getas daripada lath martensit  [10].  Struktur  martensit  mulai  terbentuk  saat austenit  didinginkan  cepat  dan  mencapai  temperatur  Ms. Karena  pendinginan  cepat,  karbon  bebas  yang  terlarut  di dalam  austenit  tidak  memiliki  cukup  waktu  untuk  berdifusi keluar  dari  kisi  kristal  austenit  sehingga  tidak  terjadi transformasi Face  Centered  Cubic (FCC)  menjadi Body Centered Cubic (BCC), melainkan terjadi transformasi geser pada  kisi  kristal  menjadi  bentuk  struktur Body  Centered Tetragonal (BCT).  Kekerasan  martensit  juga  bergantung pada kadar karbon yang terkandung pada material. Semakin tinggi kadar karbonnya, maka semakin tinggi pula kekerasan martensitnya.  Banyaknya  austenit  yang  bertransformasi menjadi  martensit  tidak  tergantung  pada  waktu,  tetapi  pada
temperatur  dimana  semakin  rendah  temperaturnya  makin banyak martensit yang terbentuk pada Mf [10]. Pada material poros  pompa  terdapat  unsur  paduan  pembentuk  karbida dimana mengakibatkan menggeser kurva transformasi perlit ke kanan atas dan berpisah dengan kurva transformasi bainit sehingga diagram transformasi akan  mempunyai dua  waktu minimum, yaitu kurva transformasi perlit (hidung) dan kurva transformsi  bainit  (lutut).  Dalam  hal  ini,  laju  pendinginan kritis  akan  mudah  untuk  menyentuh  kurva  transformasi bainit,  sehingga  mudah  terbentuk  struktur  mikro  bainit. Media  pendingin  oli  juga  memudahkan  untuk  membentuk struktur  bainit  dikarenakan  mengakibatkan  memiliki  laju pendinginan  yang  lebih  lambat  daripada  air  sesuai  dengan diagram Continuos Cooling Transformation (CCT). Struktur bainit terbentuk pada saat austenit pada temperatur dibawah temperatur stabilnya mengalami driving force (gaya dorong) yang  sangat  besar  mengakibatkan  transformasi  struktur kristal  austenit  yaitu Face  Centered  Cubic (FCC)  menjadi menjadi  ferrit  yaitu Body  Centered  Cubic (BCC),  karena ferrit  memiliki  kemampuan  untuk  melarutkan  karbon  yang terbatas  sedangkan  masih  banyak  karbon,  akhirnya  karbon berdifusi  keluar  sehingga  membentuk  struktur  mikro  ferrit yang didalamnya terdapat platelet karbida.
Gambar 7. Struktur Mikro Perbesaran 500x Spesimen Hasil Perlakuan Panas Tempering : Ht60t535 (A) dan Ht120t535 (B)
Gambar  7  A  dan  B  menampilkan  struktur  mikro  hasil perlakuan  panas tempering pada  temperatur  535°C  dengan holding time 60 menit Gambar 7(A) dan 120 menit Gambar 7(B). Struktur mikro yang dihasilkan adalah ferrit dan bainit. Struktur ini terbentuk hasil dari dekomposisi martensit akibat pemanasan  kembali  dimana  atom  karbon  struktur  mikro martensit  yaitu Body  Centered  Tetragonal (BCT)  mulai berdifusi keluar membentuk karbida epsilon pada temperatur rendah dan seiring bertambahnya temperatur  maka semakin banyaknya  karbon  yang  berdifusi  sehingga  mengakibatkan karbida epsilon mulai berubah dan tumbah menjadi sementit dan  akhirnya  membentuk  struktur  mikro  bainit.  Semakin lama holding  time mengakibatkan  struktur  mikro  ferrit  dan bainit semakin banyak terbentuk karena memberikan banyak waktu untuk atom karbon berdifusi keluar [10].
Gambar  8  A  dan  B  menampilkan  struktur  mikro  hasil perlakuan  panas tempering pada  temperatur  575°C  dengan holding time 60 menit Gambar 8(A) dan 120 menit Gambar 8(B). Struktur mikro yang dihasilkan adalah ferrit dan bainit. Pada  temperatur  diatas  ±550°C  (temperatur  hidung  kurva transformasi bainit) menurut kurva Isothermal Transformation (ITT)  seharusnya  struktur  perlit  terbentuk, tetapi  karena  pada  material  poros  pompa  tersebut mengandung  unsur  paduan  pembentuk  karbida  yang mengakibatkan  kurva  transformasi  perlit  bergeser  ke  kanan atas  dan  berpisah  dengan  kurva  transformasi  bainit,  maka pada temperatur tersebut belum terjadi pembentukan stuktur mikro perlit.
Gambar 9. Struktur Mikro Perbesaran 500x Spesimen Hasil Perlakuan Panas Tempering : Ht60t615 (A) dan Ht120t615 (B)
Gambar  9  A  dan  B  menampilkan  struktur  mikro  hasil perlakuan  panas tempering pada  temperatur  615°C  dengan holding time 60 menit Gambar 9(A) dan 120 menit Gambar 9(B). Struktur mikro yang dihasilkan adalah ferrit dan perlit. Pada  temperatur tempering tersebut  struktur  bainit  sudah tidak terbentuk berganti dengan strukur perlit. Struktur mikro ferrit  semakin  banyak  terbentuk  seiring  bertambahnya temperatur.  Jumlah  ferrit  yang  semakin  banyak  berakibat menurunnya kekerasan [11]. Ukuran butir membesar dimana ukuran butir akan semakin  membesar seiring bertambahnya temperatur [12].  dan fasa struktur mikro menjadi fasa ferrit dan perlit halus.

## D. Hasil Pengujian Kekerasan
Tabel 3. Hasil Pengujian Kekerasan Permukaan Tiap Spesimen Spesimen Nilai Kekerasan (HV) Hasil Perhitungan Berdasarkan Kang dan Lee Equation Hasil Eksperimen Material Gagal (MG) - 170,67 ± 5 TP - 275,00 ± 12 H - 532,00 ± 9 ht60t535 369,78 363,67 ± 9 ht120t535 358,89 358,67 ± 7 ht60t575 345,30 348,33 ± 8 ht120t575 334,63 331,67 ± 7 ht60t615 322,44 323,67 ± 14 ht120t615 312,00 309,00 ± 10
Tabel 3 menampilkan  hasil pengujian  kekerasan  material poros  pompa  yaitu  baja  4340.  Pada  material  poros  pompa yang  mengalami  kegagalan  memiliki  kekerasan  yang  tidak sesuai  dengan  standar  ASSAB  705  [1]  yaitu  sebesar 170,67HV dimana menurut standar ASSAB 705 [1], material poros pompa harus memiliki kekerasan sebesar 309 – 372 HV (293  –  352  HB)  [1].  Pada  material  poros  pompa  Tanpa Perlakuan memiliki kekerasan sebesar 275HV.
Pada  material  poros  pompa  hasil  perlakuan  panas hardening, memiliki  kekerasan  sebesar  532HV.  Pada
material  poros  pompa  hasil  perlakuan  panas tempering dengan holding  time 60  menit.  Pada  temperatur  535 o C memiliki  kekerasan  sebesar  363,67HV . Pada  temperatur 575 o C, kekerasan menurun menjadi sebesar 348,33HV. Pada temperatur  615 o C,  kekerasan  menurun  menjadi  sebesar 323,67HV.  Semakin  tinggi  temperatur tempering, maka semakin rendah juga nilai kekerasan dari suatu material.
Pada  material  poros  pompa  hasil  perlakuan  panas tempering dengan holding time 120 menit. Pada temperatur 535 o C memiliki kekerasan sebesar 358HV . Pada temperatur 575 o C, kekerasan menurun menjadi sebesar 331,67HV. Pada temperatur  615 o C,  kekerasan  menurun  menjadi  sebesar 309HV  Nilai  kekerasan  pada holding  time 120  menit  lebih rendah  daripada  hasil  perlakuan  panas tempering holding time 60 menit pada temperatur yang sama sehingga semakin lama holding time tempering, maka semakin rendah juga nilai kekerasan dari suatu material.

## Gambar 10. Grafik Hasil Pengujian Kekerasan
Gambar 10 menampilkan grafik hasil pengujian kekerasan berdasarkan hasil perlakuan panas pada poros pompa tersebut nilai  kekerasan  material  poros  pompa  dari  yang  tertinggi adalah  spesimen  H,  ht60t535,  ht120t535,  ht60t575, ht120t575, ht60t615, ht120t615, TP, dan yang terkecil adalah MG.  Dapat  disimpulkan  bahwa  semakin  tinggi  temperatur dan  semakin  lama holding  time pada  proses tempering mengakibatkan  nilai  kekerasan  material  semakin  menurun karena semakin banyak ferrit yang terbentuk [12].

## Gambar 11. Grafik Distribusi Kekerasan pada Tiap Spesimen
Gambar  11  menunjukan  grafik  distribusi  kekerasan  pada setiap  spesimen  dimana  mengalami  penurunan  kekerasan yang  tidak  signifikan  dari  permukaan  hingga  ke  inti  pada setiap  spesimen  sehingga  material  poros  pompa  memiliki
sifat hardenabilti yang baik. Sifat hardenabiliti material poros pompa  dipengaruhi  karena  adanya  unsur  paduan  yang terkandung  pada  material  sehingga  meningkatkan  sifat hardenabilitinya.

## E. Hasil Pengujian Keausan
Pengujian  keausan pin  on  disc dilakukan  berdasarkan standar  ASTM  G99  [8]  dengan  spesimen  sebagai  pin, pembebanan  2  kg,  1000  putaran,  jarak  peletakan  pin  dari sumbu disc sebesar  3,5 cm  dan  tapak disc berupa  kertas abrasive dengan grade 80.

## Gambar 12. Grafik Hasil Pengujian Keausan
Gambar  12  menampilkan  grafik  hasil  pengujian  keausan dimana menunjukan bahwa urutan spesimen dari yang paling tahan  aus  adalah  H,  ht60t535,  ht120t535,  ht60t575, ht120t575, ht60t615, ht120t615 dan yang terakhir adalah TP. Semakin  tinggi  temperatur  dan  semakin  lama holding  time pada  proses tempering mengakibatkan  sifat  tahan  aus material semakin menurun. Terdapat hubungan antara tingkat kekerasan  dengan  keausan,  dimana  kekerasan  merupakan sifat  yang  paling  penting  untuk  meningkatkan  kemampuan material terhadap ketahanan aus dikarenakan goresan. Makin keras  material  tersebut,  makin  sulit  media  abrasif  untuk melakukan  penetrasi  dan  menggores  material  tersebut (semakin tahan aus) [13].

## IV. KESIMPULAN
Semakin  lama holding  time  tempering yang  diterapkan pada  proses  perlakuan  panas tempering ,  baja  ASSAB  705 mengalami penurunan kekerasan dan ketahanan aus. Secara berurutan,  kekerasan  dan  ketahanan  aus  spesimen  hasil tempering dari  yang  tertinggi  adalah  ht60t535,  ht120t535, ht60t575, ht120t575, ht60t615 dan ht120t615.
Semakin  tinggi  temperatur tempering yang  diterapkan pada  proses  perlakuan  panas tempering, baja  ASSAB  705 mengalami penurunan kekerasan dan ketahanan aus. Secara berurutan,  kekerasan  dan  ketahanan  aus  spesimen  hasil tempering dari  yang  tertinggi  adalah  ht60t535,  ht120t535, ht60t575, ht120t575, ht60t615 dan ht120t615.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada  Pabrik  Gula Gending  Probolinggo  yang  telah  memberikan  dukungan dalam pengambilan data dan material sehingga penelitian ini dapat terlaksana dengan baik.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] ASSAB, ASSAB 705 Handbook . Sweden: ASSAB UDDEHOLM, 2018.
[2] M.  J.  Azizi,  W.  Jatimurti,  and  R.  Rochiem,  “Analisis  pengaruh variasi temperatur dan waktu tahan Tempering terhadap kekerasan baja  ASSAB  705  yang di-hardening untuk  aplikasi poros  pompa multistage,” J. Tek. ITS , vol. 8, no. 1, pp. F1–F6, Jun. 2019.
[3] ASTM  International, ASTM  A29,  Standard  Specification  for General  Requirements  for  Steel  Bars,  Carbon  and  Alloy,  Hot-
Wrought. USA: USA: ASTM International, 2015.
[4] S. Kang and S.-J. Lee, “Prediction of tempered martensite hardness incorporating the composition-dependent tempering parameter in low  alloy  steels,” Mater.  Trans. ,  vol.  55,  no.  7,  pp.  1069–1072, 2014.
[5] ASTM  International, ASTM  E3  -  11,  Standard  Guide  for Preparation  of  Metallographic  Specimens .  USA:  ASTM International, 2017.
[6] ASTM  International, ASTM  E407,  Standard  Test  Method  for Microetching Metals and Alloys . ASTM International, 2011.
[7] ASTM  International, ASTM  E92,  Standard  Test  Method  for Vickers Hardness of Metallic Materials . Washington D.C.: ASTM International, 2004.
[8] ASTM  International, ASTM G99 - 03, Standard Test Method for Wear  Testing  with  a  Pin-on-Disk  Apparatus .  USA:  ASTM International, 2003.
[9] W.  D.  Callister  and  D.  G.  Rethwisch, Material  Science  and Engineering an Introduction , 8th ed. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc, 2009.
[10] Karl-Erik Thelning, Steel and Its Heat Treatment , 2nd ed. London, United Kingdom: Butterworths, 1984.
[11] M. Doloksaribu, S. B. Pratomo, R. Hanifi, and M. Y. M. Arifin, “Pengaruh  temperatur  dan  waktu  tahan  proses  perlakuan  panas temper terhadap struktur mikro dan kekerasan permukaan rim roda kereta api prototipe hasil pengerasan induksi,” Met. Indones. , vol. 40, no. 1, p. 33, 2018.
[12] H. H. Huang, H. P. Chang, Y. T. Chien, M. C. Huang, and J. S. Wang, “Influence of annealing temperature on the grain growth of samarium-doped ceria,” in Journal of Crystal Growth , 2006, vol. 287, no. 2, pp. 458–462.
[13] S.  Surahman,  B.  Harjanto,  and  S.  Suharno,  “Pengaruh  Suhu Temper Terhadap Struktur Mikro, Kekerasan, Dan Ketahanan Aus Baja Karbon Hq 709,” J. Ilm. Tek. Mesin UNS , vol. 3, no. 1, 2014.