Analisis Pengaruh Flame hardening terhadap Sifat Fisik dan Mekanik Bucket Tooth Pin Excavator Kapasitas 20 Ton

Daffa Athaya Pahlevi, Dr. Ir. Widia Setiawan, S.T., M.T., IPM.

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

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh proses flame hardening  terhadap sifat fisik dan mekanik material bucket tooth pin excavator berkapasitas 20 ton yang mengalami keausan karena penggunaan unit di lahan kerja berbatu. 

Penelitian dilakukan secara eksperimental dengan menggunakan spesimen berjenis baja paduan rendah (AISI 5150). Proses perlakuan panas dilakukan dengan memanaskan material hingga temperatur 850°C yang ditahan selama 5 detik, kemudian dilanjutkan dengan proses quenching menggunakan oli SAE 10W-30. Pengujian yang dilakukan meliputi Uji Komposisi Kimia, Uji Kekerasan Vickers, Uji Impak Charpy, Uji Keausan Ogoshi, dan Analisis Struktur Mikro. 

Hasil penelitian menunjukkan bahwa proses flame hardening  mengubah struktur mikro dari bainite dan ferrite menjadi martensite, retained austenite, dan upper bainite. Nilai kekerasan rata-rata meningkat dari 337 VHN menjadi 410 VHN, sedangkan energi serap impak menurun dari 0,994 J/mm² menjadi 0,514 J/mm². Laju keausan menurun dari 7,79×10?? mm²/kg menjadi 5,11×10?? mm²/kg. Hasil ini menunjukkan bahwa proses flame hardening  secara signifikan meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus permukaan material, meskipun menyebabkan penurunan ketangguhan material.

This study aims to analyze the effect of the flame hardening process on the physical and mechanical properties of a 20-ton excavator bucket tooth pin that has experienced wear due to operation on rocky work sites. 

The research was conducted experimentally using low-alloy steel (AISI 5150) specimens. The heat treatment process was performed by heating the material to 850°C for 5 seconds, followed by quenching using SAE 10W-30 oil. The tests conducted include chemical composition, Vickers hardness test, Charpy impact test, Ogoshi wear test, and microstructure analysis. 

The results showed that flame hardening changed the microstructure from bainite and ferrite to martensite, retained austenite, and upper bainite. The average surface hardness increased from 337 VHN to 410 VHN, while the impact energy decreased from 0.994 J/mm² to 0.514 J/mm². The wear rate was decreased from 7.79×10?? mm²/kg to 5.11×10?? mm²/kg. These findings indicate that flame hardening significantly improves the surface hardness and wear resistance of the bucket tooth pin, although it reduces the material’s toughness.

Kata Kunci : Bucket Tooth Pin Excavator, Flame hardening, Kekerasan Vickers, Uji Impak, Uji Ogoshi, Struktur Mikro