Pengaruh Variasi Oli SAE sebagai Media Quenching dalam Proses Heat Treatment terhadap Karakteristik Kekerasan dan Keausan Tooth Bucket Excavator

Alfian Dwi Jayani, Dr. Widia Setiawan, S.T., M.T.

2026 | Tugas Akhir | D4 TEKNIK PENGELOLAAN DAN PERAWATAN ALAT BERAT

Tooth bucket excavator merupakan komponen alat berat yang bekerja secara langsung dengan material abrasif seperti tanah dan batuan, sehingga sangat rentan mengalami keausan dan penurunan umur pakai. Untuk meningkatkan performa dan ketahanan komponen tersebut, diperlukan rekayasa sifat mekanik material melalui proses perlakuan panas (heat treatment). Salah satu faktor penting dalam proses heat treatment adalah pemilihan media quenching, karena perbedaan karakteristik media pendingin dapat memengaruhi laju pendinginan, struktur mikro, kekerasan, dan ketahanan aus material. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk mengkaji pengaruh variasi oli SAE sebagai media quenching terhadap karakteristik kekerasan dan keausan material tooth bucket excavator.

Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan pendekatan kuantitatif. Spesimen uji berasal dari material tooth bucket excavator yang dipanaskan hingga suhu austenisasi 900 °C dengan holding time 60 menit, kemudian didinginkan cepat (quenching) menggunakan tiga variasi media oli, yaitu SAE 10W-30, SAE 40, dan SAE 20W-50, serta dilanjutkan proses tempering. Pengujian yang dilakukan meliputi analisis komposisi kimia, pengamatan struktur mikro menggunakan mikroskop metalurgi, uji kekerasan metode Vickers, dan uji keausan metode Oghosi. Seluruh pengujian dilakukan berdasarkan standar ASTM yang berlaku untuk memperoleh data yang akurat dan dapat dibandingkan.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa variasi media quenching berpengaruh signifikan terhadap kekerasan dan ketahanan aus material tooth bucket excavator. Quenching menggunakan oli SAE 10W-30 menghasilkan nilai kekerasan tertinggi sebesar 533,62 HVN serta laju keausan terendah sebesar 0,000030548 × 10?? mm³/kg.m, yang berkaitan dengan terbentuknya struktur mikro martensit yang lebih dominan dan rapat. Sebaliknya, penggunaan oli dengan viskositas lebih tinggi seperti SAE 40 dan SAE 20W-50 menghasilkan kekerasan yang lebih rendah dan laju keausan yang lebih besar. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa oli SAE 10W-30 merupakan media quenching paling optimal dalam meningkatkan kekerasan sekaligus menurunkan laju keausan tooth bucket excavator.

Excavator tooth buckets are heavy equipment components that work directly with abrasive materials such as soil and rocks, making them highly susceptible to wear and reduced service life. To improve the performance and durability of these components, engineering of the mechanical properties of the material through a heat treatment process is required. One important factor in the heat treatment process is the selection of quenching media, because differences in the characteristics of the cooling media can affect the cooling rate, microstructure, hardness, and wear resistance of the material. Therefore, this study was conducted to examine the effect of variations in SAE oil as a quenching media on the hardness and wear characteristics of excavator tooth bucket materials.

This study uses an experimental method with a quantitative approach. The test specimens were derived from excavator tooth bucket material heated to an austenitizing temperature of 900 °C with a holding time of 60 minutes, then rapidly cooled (quenched) using three variations of oil media, namely SAE 10W-30, SAE 40, and SAE 20W-50, and continued with a tempering process. The tests carried out included chemical composition analysis, microstructural observation using a metallurgical microscope, Vickers hardness test, and Oghosi wear test. All tests were carried out based on applicable ASTM standards to obtain accurate and comparable data.

The results showed that variations in quenching media significantly affected the hardness and wear resistance of excavator tooth bucket material. Quenching using SAE 10W-30 oil produced the highest hardness value of 533.62 HVN and the lowest wear rate of 0.000030548 × 10?? mm³/kg.m, which is related to the formation of a more dominant and dense martensite microstructure. Conversely, the use of oils with higher viscosity such as SAE 40 and SAE 20W-50 resulted in lower hardness and greater wear rate. Thus, it can be concluded that SAE 10W-30 oil is the most optimal quenching media in increasing hardness while reducing the wear rate of excavator tooth buckets.

Kata Kunci : Heat Treatment, Quenching, Oli SAE, Kekerasan, Keausan, Tooth Bucket Excavator