Analisis Kegagalan Material Patahnya Coil Spring Pada Track Adjuster Excavator PC 78
LEO ADI SAPUTRA, Nugroho Santoso, S.T., M.Eng.
2024 | Tugas Akhir | D4 TEKNIK PENGELOLAAN DAN PERAWATAN ALAT BERAT
Salah satu komponen krusial dari undercarriage
excavator adalah coil spring, yang sering kali mengalami patah
karena berbagai faktor seperti kondisi medan kerja yang ekstrem, kurangnya
perawatan rutin, dan cacat bahan. Penelitian ini memfokuskan pada kasus patahan
coil spring pada excavator PC 78. Penanganan patahnya coil
spring pada unit excavator membutuhkan jangka waktu yang tidak dapat
ditentukan. Permasalahan tersebutlah yang dapat menyebabkan
produktivitas dari excavator menurun dan tidak maksimal. Tujuan dari
penelitian ini adalah untuk mengidentifikasi penyebab patahan pada coil
spring track adjuster, mengevaluasi kekuatan mekanis dan fisik dari coil
spring, serta mengetahui jenis material yang digunakan dalam pembuatan coil
spring. Metode penelitian yang digunakan meliputi pengujian komposisi
kimia, pengamatan struktur mikro, pengujian kekerasan, dan pengujian impact.
Hasil pengamatan visual menunjukkan bahwa patahan coil spring disebabkan
oleh kelelahan material, yang dapat dilihat dari inisiasi retakan, perambatan
retakan, hingga patahan akhir yang mengandung beachmark dan striasi.
Analisis komposisi kimia coil spring excavator PC 78 mengungkapkan
dominasi unsur besi (Fe) dan karbon (C), dengan kandungan karbon mencapai
0,647%, sehingga termasuk dalam kategori baja karbon tinggi. Kandungan kromium
(Cr) yang signifikan juga memberikan kontribusi pada kekerasan material,
memastikan coil spring ini termasuk dalam klasifikasi baja AISI 51xx.
Pengujian struktur mikro menunjukkan keberadaan bainit dalam material, dan
menunjukan dengan dominasi bainit di dalam struktur material. Pengujian
kekerasan menggunakan metode vickers menunjukkan nilai kekerasan yang tinggi,
yang sejalan dengan analisis struktur mikro. Pengujian impact yang
dilakukan mendapatkan hasil bahwa patahan spesimen cenderung ulet. Kandungan mangan pada baja mempengaruhi
terhadap sifat mekanik berupa menambah kekerasan serta keuletan pada baja.
Pengaruh tersebut mengakibatkan baja pada coil spring memiliki kekerasan untuk
menahan kelelahan dan juga keuletan untuk fleksibilitas yang cukup.
One of the crucial components of an
excavator's undercarriage is the coil spring, which often breaks due to various
factors such as extreme working conditions, lack of routine maintenance, and
material defects. This study focuses on the case of coil spring breakage in the
PC 78 excavator. Addressing the breakage of the coil spring in an excavator
unit requires an indeterminate amount of time, leading to reduced productivity
and suboptimal performance of the excavator. The objectives of this research
are to identify the causes of the coil spring track adjuster breakage, evaluate
the mechanical and physical strength of the coil spring, and determine the type
of material used in its manufacture. The research methods employed include
chemical composition testing, microstructure observation, hardness testing, and
impact testing. Visual observation results indicate that the coil spring
breakage is caused by material fatigue, as evidenced by crack initiation, crack
propagation, and final fracture containing beachmarks and striations. The
chemical composition analysis of the PC 78 excavator coil spring reveals a
dominance of iron (Fe) and carbon (C), with a carbon content of 0.647%,
classifying it as high carbon steel. The significant presence of chromium (Cr)
also contributes to the material's hardness, ensuring that this coil spring
falls into the category of AISI 51xx. Microstructure testing shows the presence
of bainite in the material, shows the predominance of pearlite in the material
structure. Hardness testing using the vickers method shows a high hardness
value, consistent with the microstructure analysis. Impact testing results
indicate that the test specimen fracture tends to be ductile.
Kata Kunci : Excavator, Coil spring, material failure