PENGARUH PENAMBAHAN UNSUR PADUAN KROMIUM DAN TEMBAGA TERHADAP KEKUATAN LELAH BESI COR KELABU

Abstract

In the predescor research its known that easy crack on the brake drum produced by small foundry industry is caused by grey cast iron which used has low tensile strength. The improvement of the tensile strength succesfully done with added Cr and Cu at specielics percentages. Its known that on the operation, the brake drum subjected to dynamical loading. It is necessary to know the behavior of improving material due dynamical loading. Its can be use to predicted the brake drum from fatigue failure. In these researches 4 kinds of grey cast irons with different chemical composition have been tested. The material is base material (FC20) and 3 kind material with different percentage of Cr and Cu. The percentages of Cr have been added are 0,23%, 0,32% and 0,47% and Cu between 0,67% until 0,7%. The steps of these research are casting of test bar, specimens preparations and testing. The kinds of testing are chemical compotition testing, metallography testing, hardness testing, tensile testing, high cycle fatigue testing and fractography. From metallography testing it known that the microstructure of material are pearlitics grey cast iron with type of graphite VII (flake graphite), A distributions and size of graphite 3-5. From mechanical properties testing its known that hardness, tensile strength, endurance strength and fatigue strength of improving material significantly raising. However, 3 modified chemical compotition of grey cast iron not significantly different. The raising of tensile strength is 20% from 191MPa to I32MPa and the raising of endurance strength is 17% from 94MPa to 110MPa. Dalam penelitian sebelumnya diketahui bahwa penyebab mudah retaknya tromol bus/truk produk industri kecil adalah rendahnya kekuatan tank besi cor kelabu yang digunakan. Upaya meningkatkan kekuatan tariknya berhasil dilakukan yaitu dengan menambahkan unsur kromium dan tembaga sampai persentase tertentu. Seperti telah diketahui pada saat beroperasi beban yang bekcrja pada tromol rem merupakan beban dinamis. Oleh karena itu perilaku besi cor kelabu yang telah dikembangkan tersebut perlu diteliti. Hal ini dimaksudkan untuk dapat memperkirakan kekuatan tromol rem terhadap kegagalan lelah yang disebabkan oleh beban dinamis. Pada penelitian ini telah dilakukan pengujian terhadap 4 macam besi cor kelabu dengan komposisi kimia yang berbeda. Material yang diuji adalah base material yaitu FC20 dan 3 macam modifikasi komposisi kromium dan tembaga. Besamya unsur Cr yang ditambahkan adalah 0,23%, 0,32% dan 0,47% dan unsur Cu antara 0,67 sampai 0,7%. Tahap-tahap penelitian dimulai dari pengecoran batang uji, penyiapan spesimen uji dan pengujian. Jenis pengujian yang dilakukan adalah pengujian komposisi kimia, metalografi, kekerasan, tank, lelah siklus tinggi dan fraktografi. Dad pengujian yang telah dilakukan diperoleh bahwa struktur mikro 4 besi cor kelabu yang diuji adalah pearlitik dengan tipe grafit VII, distribusi A dan ukurannya 3-5. Dan pengujian sifat mekanik diperoleh terdapat peningkatan kekerasan, kekuatan tank dan ketahanan lelah yang sangat signifikan antara besi cor kelabu yang dipadu dengan yang tidak. Meskipun demikian Ice 3 besi cor kelabu yang dipadu tersebut menunjukkan sifat mekanik yang same. Peningkatan kekuatan tank yang diperoleh sebesar 20% yaitu dari 191MPa menjadi 232MPa dan ketahanan lelahnya sebesar 17% yaitu dari 94MPa menjadi 110MPa. Basil pengujian lelah siklus tinggi yang dilakukan menunjukkan bahwa material yang dipadu selain memiliki ketahanan letah yang tinggi juga memiliki kekuatan lelah yang lebih tinggi pula.