PENGARUH VARIASI MEDIA PENDINGIN AIR MINERAL, OLI SAE 20W-50 DAN MINYAK SAYUR TERHADAP NILAI KEKERASAN DAN KETANGGUHAN BAJA AISI 1045 DENGAN PROSES QUENCHING PADA APLIKASI POROS RODA SEPEDA MOTOR

THE EFFECT OF VARIATION OF COOLING MEDIA OF MINERAL WATER, SAE 20W-50 OIL, AND VEGETABLE OIL ON THE HARDNESS AND TOUGHNESS OF AISI 1045 STEEL USING THE QUENCHING PROCESS IN MOTORCYCLE WHEEL SHAFT APPLICATIONS

Baja karbon merupakan baja yang dapat dibedakan melalui kandungan karbon dan sifatnya. Baja karbon menengah merupakan salah satu dari baja Karbon dengan kandungan karbon berkisar antara 0,3-0,6%. Dalam dunia otomotif baja karbon menengah ini banyak digunakan dalam pembuatan komponen-komponen kendaraan bermotor salah satunya adalah poros. Salah satu aplikasi poros pada kendaraan bermotor adalah sebagai poros roda kendaraan, pada aplikasinya poros roda akan membutuhkan sifat ketangguhan dan kekerasan yang baik sehingga dapat menahan gaya dari luar seperti beban berlebih, beban kejut terus-menerus, gesekan yang terjadi dengan komponen lain, maupun kegagalan pada pembuatan komponen poros akibat ketidaksempurnaan pengerasan pada proses heat treatment. Heat treatment merupakan perlakuan panas pada baja yang bertujuan untuk meningkatkan sifat mekanik pada baja, proses heat treatment memiliki faktor yang dapat mempengaruhi sifat mekanik yang terbentuk salah satunya adalah pendinginan.

        Objek penelitian ini adalah salah satu baja karbon menengah yaitu baja karbon AISI 1045 sebagai spesimen dengan dilakukan proses heat treatment quenching pada saat pendinginan menggunakan variasi media pendingin antara lain, air mineral, oli saw 20w-50, dan minyak sayur. Sebelum pendinginan baja akan berikan pemanasan dengan temperatur 900^oC dan waktu tahan selama 60 menit. Kemudian spesimen diuji kekersan dan impact. Data yang diperoleh dari hasil pengujian, kemudian diolah menjadi grafik dan dilanjutkan analisa statistik menggunakan bantuan aplikasi SPSS untuk mengetahui pengaruh proses quenching dengan variasi media pendingin air mineral, oli sae 20w-50 dan minyak sayur terhadap nilai kekersan dan ketangguhan baja AISI 1045.

        Hasil Uji kekerasan yang diperoleh pada temperatur 900oC dan holding time 60 menit, dengan media quenching air mineral, oli sae 20w-50, dan minyak sayur, sebesar 52,33 HRC, 38,13 HRC dan 39,5 HRC. Sedangkan hasil uji impak diperoleh nilai impak dengan media quenching air mineral, oli sae 20w-50, dan minyak sayur, sebesar 0,281 J/mm2, 3,71 J/mm2, dan 3,62 J/mm2. Jadi dapat disimpulkan nilai kekerasan tertinggi diperoleh dengan media pendingin air mineral dengan laju pendinginan 150oC/s, sedangkan nilai tertinggi impak menggunakan media pendingin oli sae 20w-50, sehingga didapatkan bahwa semakin tinggi laju pendinginan maka akan meningkatkan nilai kekerasan spesimen, semakin rendah laju pendinginan maka akan semakin bagus nilai impak yang dihasilkan.

        Carbon steel is a steel that can be distinguished by its carbon content and properties. Medium carbon steel is one of the carbon steels with a carbon content ranging from 0.3-0.6%. In the automotive world, medium carbon steel is widely used in the manufacture of motorized vehicle components, one of which is the shaft. One of the shaft applications in motorized vehicles is as a vehicle wheel axle, in application the wheel axle will require good toughness and hardness so that it can withstand external forces such as overload, continuous shock loads, friction that occurs with other components, and failure. in the manufacture of shaft components due to imperfect hardening in the heat treatment process. Heat treatment is a heat treatment of steel that aims to improve the mechanical properties of steel, the heat treatment process has factors that can affect the mechanical properties formed, one of which is cooling.

        The object of this study was one of the medium carbon steels, namely AISI 1045 carbon steel as a specimen with a heat treatment quenching process during cooling using a variety of cooling media, including mineral water, 20w-50 saw oil, and vegetable oil. Before cooling the steel will be given heating to a temperature of 900^oC and holding time for 60 minutes. Then the specimen was tested for hardness and impact. The data obtained from the test results were then processed into graphs and continued with statistical analysis using the SPSS application to determine the effect of the quenching process with various cooling media of mineral water, SAE 20w-50 oil and vegetable oil on the hardness and toughness of AISI 1045 steel.

The hardness test results obtained at a temperature of 900oC and a holding time of 60 minutes, with mineral water quenching media, 20w-50 SAE oil, and vegetable oil, were 52.33 HRC, 38.13 HRC, and 39.5 HRC. While the impact test results obtained impact values with quenching media mineral water, 20w-50 sae oil, and vegetable oil, amounting to 0.281 J/mm², 3.71 J/mm², and 3.62 J/mm². So it can be concluded that the highest hardness value was obtained with the mineral water cooling medium with a cooling rate of 150^oC/s, while the highest impact value used the SAE 20w-50 oil cooling medium, so it was found that the higher the cooling rate, the greater the hardness value of the specimen, the lower the cooling rate. the better the resulting impact value.