Analisis Pengaruh Perlakuan Panas terhadap Kekerasan Cast Iron Camshaft dan  Baja Paduan Push Rod

Jana  Hafiza; Muhammad  Aditya Indra Kusuma; Zuheldi Zuheldi; Deddy Kurniawan

doi:10.32528/jp.v9i2.3012

Authors

Jana Hafiza
Muhammad Aditya Indra Kusuma Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Sumatera Barat
Zuheldi Zuheldi Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Sumatera Barat
Deddy Kurniawan Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Sumatera Barat

DOI:

https://doi.org/10.32528/jp.v9i2.3012

Keywords:

camshaf; push rod; perlakuan panas; pendinginan; kekerasan; rockwell

Abstract

Camshaft dan push rod merupakan komponen penting dalam kendaraan bermotor. Camshaft yang terbuat dari besi cor kelabu (cast iron) berfungsi sebagai penggerak katup hisap untuk memasukkan bahan bakar dari karburator melalui saluran hisap yang seterusnya memasuki ruang bakar. Push rod yang terbuat dari baja paduan karbon tinggi berfungsi untuk meneruskan gerakan serta menerima tekanan dari valve lifter menuju rocker arm. Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan perbedaan perubahan sifat fisik material Camshaft dan push rod setelah diberi perlakuan panas. Masing-masing ada 4 sampel yang dipersiapkan, dengan 1 sampel tanpa berikan perlakuan dan 3 sampel lainnya diberi perlakuan panas dengan suhu 800⁰C dan holding time selama 20 menit lalu dilanjutkan dengan pendinginan dengan tiga jenis media pendinginan yang berbeda yaitu air, oli, dan air garam. Semua sampel kemudian dilakukan uji kekerasan menggunakan Rockwell Hardness Tester FR-3e (HRC). Untuk Camshaft diuji pada 3 titik di setiap sampel uji dengan beban (load) 150 kgf, dan push rod pengujian dilakukan pada satu titik di setiap sampel. Kekerasan sampel tanpa perlakukan dan tiga sampel yang diberikan perlakuan panas diperiksa kemudian dibandingkan. Berdasarkan hasil analisis uji kekerasan diketahui terjadinya penurunan kekerasan pada Camshaft setelah diberikan perlakuan panas. Sampel tanpa diberikan perlakuan panas memiliki HRC rata-rata 52,60 HR, sampel pendinginan dengan air biasa memiliki HRC rata-rata 42,57 HR, pendinginan sampel dengan oli 46,77 HR, dan HRC rata-rata pendinginan sampel dengan air garam adalah 37,17 HR. Dari data terlihat adanya penurunan kekerasan paling tinggi dengan media pendinginan air garam. Hasil uji kekerasan pada push rod memperlihatkan adanya kenaikan nilai kekerasan dengan media pendinginan air biasa dan air garam, namun terjadinya penurunan kekerasan di media pendinginan oli. Tanpa diberikan perlakuan, push rod memiliki nilai kekerasan 33,9 HR, pada pendinginan air biasa kekerasan naik menjadi 35,0 HR, media air garam naik menjadi 40,9 HR, dan menurun pada pendinginan oli menjadi 30,1 HR.

References

I. Lasota, V. Protsenko, A. Matyushkin, M. Kuznetsov, and S. Gook, “Laser surface hardening of engine Camshaft cams,” Mater. Today Proc., vol. 30, no. xxxx, pp. 478–482, 2019, doi: 10.1016/j.matpr.2019.12.400.

T. S. Mikro et al., “Pengaruh Temperatur Proses Austemper Besi Tuang Paduan Al (2,17%),” vol. 04, no. 02, pp. 175–184, 2023.

E. Sanatizadeh, S. Das, and A. Kordijazi, “Influence of Aluminum and Silicon as Alloying Elements on Formation of Intermetallic Phase, Microstructure and Wear Resistance of Gray Cast Iron,” Preprints, no. May, 2019, doi: 10.20944/preprints201905.0305.v1.

Y. E. Mangulkar, “Effect of Addition of Inoculants on Mechanical Properties & Wear Behaviour of Grey Cast Iron,” IJIRSET, vol. 5, no. 1, pp. 1131–1139, 2016, doi: 10.15680/IJIRSET.2015.0501074.

P. Yin et al., “Effect of Quenched-Tempered Heat Treatment on the Wear Resistance Mechanism of ZTA Ceramic Particles Reinforced HCCI-based Architecture Composite,” pp. 1–23, 2000.

M. Sheikholeslami and S. M. A. Boutorabi, “A research on the calculation of graphitization ability of gray cast irons,” Iran. J. Mater. Sci. Eng., vol. 9, no. 4, pp. 28–33, 2012.

N. Khidasheli, M. C. Sharp, and N. Bakradze, “Corrosion behaviour of hardened grey cast iron with continuous-wave infrared laser,” Mater. Today Commun., vol. 44, no. December 2024, p. 111852, 2025, doi: 10.1016/j.mtcomm.2025.111852.

T. J. F. Southern, J. E. Campbell, C. Fang, A. Nemcova, A. Bannister, and T. W. Clyne, “Use of hardness, PIP and tensile testing to obtain stress-strain relationships for metals,” Mech. Mater., vol. 187, no. October, p. 104846, 2023, doi: 10.1016/j.mechmat.2023.104846.

N. Khidasheli, E. Kutelia, S. Gvazava, M. Chikhradze, and A. D. . Batako, “Cryogen and heat treatments of boron-lacquered high-strength cast iron,” Mater. Today Proc., no. xxxx, 2023, doi: 10.1016/j.matpr.2023.07.250.

V. V. Vershinin, “HEAT TREATMENT OF CAST IRONS,” Met. Sci. Heat Treat., doi: 10.1007/BF00647920.

S. Mohd Dahuri, “Stress Analysis of Engine Camshaft from Light Metal,” J. Eng. Sci. Res., vol. 2, no. 1, pp. 37–44, 2018, doi: 10.26666/rmp.jesr.2018.1.7.

U. Kalita, “DESIGN ANALYSIS OF CAM SHAFT USING Al-SiC COMPOSITE,” vol. 6, no. 3, pp. 680–686, 2019.

L. Xinmei, S. Shuai, X. Tianxiang, L. Wen, B. Yanjiang, and W. Dongting, “Influence of heat treatment on corrosion resistance of NiTi shape memory alloys in NaCl solution,” Int. J. Electrochem. Sci. , vol. 20, no. 4, p. 100949, 2025, doi: 10.1016/j.ijoes.2025.100949.

G. Feng, S. Jia, N. Li, and H. Lin, “Push rod failure analysis of a mining heavy dump truck,” Eng. Fail. Anal., vol. 25, pp. 193–199, 2012, doi: 10.1016/j.engfailanal.2012.05.006.

Y. Jemaa, D. Yeboah, and M. Gkantou, “Flexural performance of glulam timber beams with glued-in BFRP rods connections,” Constr. Build. Mater., vol. 443, no. July, p. 137628, 2024, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2024.137628.

Y. Ji et al., “Study on the characteristics and high-temperature dissolution mechanism of eutectic carbides in medium-alloy steel,” J. Mater. Res. Technol., vol. 31, no. March, pp. 276–286, 2024, doi: 10.1016/j.jmrt.2024.06.083.

C. Te Huang, F. Y. Hung, J. R. Zhao, B. D. Wu, and H. Y. Hsieh, “Effect of heat treatment on phase transformation behavior, tensile fracture mechanism and spring application characteristics of 631 stainless steel,” J. Alloy. Metall. Syst., vol. 8, no. July, p. 100119, 2024, doi: 10.1016/j.jalmes.2024.100119.

C. Rockwell, “Measurement : Sensors Correcting Rockwell hardness values based on improved measurements of diamond indenters using a confocal laser scanning microscope,” no. xxxx, 2024.

L. C. Kumruoǧlu, “Mechanical and microstructure properties of chilled cast iron Camshaft: Experimental and computer aided evaluation,” Mater. Des., vol. 30, no. 4, pp. 927–938, 2009, doi: 10.1016/j.matdes.2008.07.008.