Pengaruh Variasi Holding Time pada Proses Pack Carburizing Menggunakan Arang Sekam Padi Terhadap Kekuatan Bending dan Modulus Elastisitas Baja ST 37
Year: 2026
Type: article
Abstract: Baja karbon rendah ST 37 banyak digunakan pada komponen mesin, namun memiliki kekerasan permukaan yang rendah sehingga membatasi ketahanan ausnya. Pack carburizing merupakan teknik pengerasan permukaan yang dapat meningkatkan sifat mekanik baja karbon rendah menggunakan media karbon berbiaya rendah seperti arang sekam padi. Penelitian ini bertujuan menganalisa pengaruh variasi holding time pada proses pack carburizing menggunakan arang sekam padi terhadap kekuatan bending dan modulus elastisitas lentur baja ST 37. Spesimen dikarburasi pada temperatur 850°C menggunakan campuran 90% arang sekam padi dan 10% Na2CO3 sebagai aktivator, dengan ukuran butir mesh 60 dan media pendingin udara luar, pada variasi holding time 30, 60, 90, 120, dan 150 menit. Pengujian three-point bending dilakukan sesuai standar ASTM E290, dan analisa korelasi Pearson digunakan untuk mengevaluasi hubungan antara holding time dan kekuatan bending. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kekuatan lentur raw material (1.854,4 N/mm²) menurun secara konsisten seiring bertambahnya holding time, mencapai nilai terendah 1.096,5 N/mm² pada 90 menit, dan relatif stabil sesudahnya (1.112,5 N/mm² pada 120 menit dan 1.110,2 N/mm² pada 150 menit). Modulus elastisitas lentur menunjukkan tren penurunan serupa dari 90.960 N/mm² (raw material) menuju titik terendah 56.757 N/mm² pada 90 menit, sebelum meningkat kembali pada 120 menit (63.720 N/mm²) dan 150 menit (76.981 N/mm²) akibat pengaruh over-carburizing. Analisa korelasi Pearson menghasilkan r = −0,8835 dan R² = 0,7806 (78,06%), yang menunjukkan korelasi negatif sangat kuat antara holding time dan kekuatan bending. Temuan ini menunjukkan bahwa holding time yang berlebihan pada proses pack carburizing dengan arang sekam padi menurunkan performa lentur baja ST 37, dan holding time tidak lebih dari 30 menit direkomendasikan apabila kekuatan bending menjadi persyaratan desain yang kritis.
Institution: Universitas Kristen Indonesia Toraja
Language: Indonesian
Subfield: Mechanical Engineering
Field: Engineering
Domain: Physical Sciences
Open Access status: diamond
OpenAlex ID: W7204196724