View/Open

Author
Romadhoni Nurfi Trimuxas,

Advisor
Ir. Eko , Pujiyulianto, ST, M.Eng.
Dr. Muhamad, Fatikul Arif, S.T., M.Sc.

Koleksi
Teknik Material

Publisher

Kereta api adalah salah satu moda transportasi massal yang sangat penting dalam mobilitas modern. Namun, keamanan dan kehandalan sistem kereta api tergantung pada integritas struktural komponen utama, seperti rel kereta api. Rel kereta api yang digunakan pada umumnya di Indonesia jenis R-54. Penelitian ini bertujuan untuk mengindentifikasi cacat dan kegagalan yang terjadi pada rel kereta api jenis R-54 dimana pengujian ini dilakukan dengan metode fractography dengan dua mekanisme makrokopis dan mikrokopis, serta didukung dengan pengujian kekerasan,komposisi kimia dan finite elements analysis Metode Fractography telah terbukti menjadi alat yang berharga dalam menganalisis cacat dan kegagalan material, termasuk dalam konteks rel kereta api. Fractography memungkinkan identifikasi dan karakterisasi cacat, seperti retakan, dan tidak sempurnaan lainnya. Penelitian ini akan memberikan kontribusi yang signifikan terhadap pemahaman industri tentang penyebab cacat dan kegagalan rel kereta api, serta membantu dalam pengembangan strategi perawatan yang lebih efektif untuk meningkatkan keandalan dan keselamatan sistem kereta api secara keseluruhan. Dari hasil pengujian pada penelitian ini didapatkan hasil bahwasannya pada pengamatan fracthography makrokopis didapatkan pola patahan macroscopic cleavage dimana pola patahan tersebut didapatkan melalui satu retakan kemudian merambat sesuai dengan arah rambatannya yang membentuk seperti aliran sungai, kemudian pada pengamatan struktur mikro dari material rel didapatkan hasil bahwasannya material tersebut mengandung fasa fully pearlitic dimana fasa tersebut dibagi menjadi dua jenis yaitu (pearlite halus dan pearlite kasar) lalu pada hasil uji kekerasan makro dan mikro dari material rel tersebut bahwasannya nilai kekerasan dari kepala rel lebih tinggi dibanding badan rel hal ini disebabkan pada kepala rel lebih didominasi adanya fasa pearlite halus dibandingkan badan rel hal ini terjadi dikarenakan pearlite halus yang terdiri dari lamel-lamel yang berdekatan dan berapatan mampu meningkatkan nilai kekerasan dari kepala rel. Pada pengujian komposisi kimia dari rel jenis R-54 tersebut terdapat ketidak sesuaian pada kandungan karbon (C) sehingga mempengaruhi sifat mekanis dari rel tersebut, dan hasil simulasi menggunakan metode finite element analysis menunjukkan bahwasannya adanya tegangan maksimum yang terjadi pada area tepi lubang dimana distribusi dari tegangan tersebut mencapai nilai kritis yang melebihi dari kekuatan rel sehingga jika diberi pembebanan maka pada area lubang dapat menimbulkan initial crack dan initial crack tersebut menjadi tempat dimana kegagalan dimulai. Dari penelitian ini, ada beberapa kesimpulan yang didapat yaitu Rel kereta api jenis R-54 mengalami kegagalan disebabkan oleh adanya konsentrasi tegangan yang tinggi pada area lubang sehingga menimbulkan initial crack ketika diberi pembebanan. Peristiwa kegagalan tersebut menimbulkan pola patahan macroscopic cleavage dimana patahan tersebut berbentuk seperti aliran sungai yang menyebar mengikuti arah pola patahan, kemudian arah pola patahan tersebut berakhir pada titik kaki rel. Komposisi kimia dari rel terssebut menjadi salah satu penyebab terjadinya kegagalan dimana kandungan karbon (C) dibawah standar yang telah ditetapkan sehingga berpengaruh pada sifat mekanik dari material rel tersebut

URI
https://repo.itera.ac.id/depan/submission/SB2408140008

Keyword
Kereta api Jenis Rel Fractography finite elements analysis