Analisa Peningkatan Kekerasan, Keausan, dan Ketahanan Impak pada Komponen Cutting Edge Motor Grader Dengan Metode Carburizing Single Quenching

Lofti Ulan Mandani, Dr. Ir. Lilik Dwi Setyana, S.T., M.T.

2025 | Tugas Akhir | D4 TEKNIK PENGELOLAAN DAN PERAWATAN ALAT BERAT

Cutting edge pada motor grader merupakan komponen penting yang mengalami kontak langsung dengan permukaan kerja, sehingga mudah mengalami  keausan. Kondisi ini menyebabkan umur pakai komponen menjadi singkat dan meningkatkan biaya operasional. Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan  kekerasan dan ketahanan aus cutting edge tipe XCMG 3005 T Pro melalui proses carburizing, yaitu perlakuan kimia yang dapat memperbaiki sifat mekanis  permukaan baja tanpa mengurangi keuletan inti material. Penelitian dilakukan secara eksperimental dan kuantitatif dengan proses carburizing pada suhu 850 °C selama 1 jam menggunakan media arang tempurung kelapa dan katalis barium karbonat (BaCO?). Pengujian dilakukan di Laboratorium Bahan Teknik Sekolah Vokasi Universitas Gadjah Mada. Setelah perlakuan, dilakukan pengujian komposisi kimia dengan OES, pengamatan struktur mikro menggunakan mikroskop metalurgi, serta pengujian kekerasan Vickers, keausan metode Ogoshi, dan impak metode Charpy. Hasil uji dibandingkan dengan raw material untuk mengetahui peningkatan sifat mekanis. Hasil penelitian menunjukkan kadar karbon meningkat dari 0,28% menjadi 0,392%, dengan perubahan struktur mikro dari ferrit-perlit menjadi martensit-perlit. Nilai kekerasan rata-rata naik sebesar 59?ri 286,40 VHN menjadi 426,48 VHN dengan nilai maksimum 508,64 VHN. Laju keausan menurun dari 0,487 mm³/kg·m menjadi 0,414 mm³/kg·m, menandakan peningkatan ketahanan aus. Namun, ketangguhan impak menurun sebesar 44% akibat terbentuknya martensit yang lebih getas. Secara keseluruhan, proses carburizing efektif meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus cutting edge, meskipun menurunkan ketangguhan impak. 

The cutting edge of a motor grader is a vital component that comes into direct contact with the working surface, making it highly susceptible to wear. This condition shortens its service life and increases operational costs. This study aims to improve the hardness and wear resistance of the XCMG 3005 T Pro cutting edge through the carburizing process, a chemical treatment designed to enhance the surface mechanical properties of steel without reducing the core toughness of the material. The research was conducted experimentally and quantitatively by performing the carburizing process at 850 °C for 1 hour using coconut shell charcoal as the carbon source and barium carbonate (BaCO?) as the catalyst. The tests were carried out at the Materials Engineering Laboratory, Vocational School, Universitas Gadjah Mada. After treatment, several tests were conducted, including chemical composition analysis using Optical Emission Spectroscopy (OES), microstructure observation with a metallurgical microscope, Vickers hardness testing, wear testing using the Ogoshi method, and impact testing using the Charpy method. The results were compared to raw material specimens to evaluate mechanical property improvements. The findings showed that carbon content increased from 0.28% to 0.392%, while the microstructure transformed from ferrite-pearlite to martensite-pearlite. The average hardness increased by 59%, from 286.40 VHN to 426.48 VHN, with a maximum of 508.64 VHN. The wear rate decreased from 0.487 mm³/kg·m to 0.414 mm³/kg·m, indicating improved wear resistance. However, impact toughness decreased by 44% due to the formation of brittle martensite. Overall, the carburizing process effectively enhanced hardness and wear resistance, though it reduced impact toughness.

Kata Kunci : Carburizing, Cutting edge, Kekerasan, Keausan, Ketahanan impak, Motor grader.