Studi pengaruh proses tempering terhadap struktur mikro dan kekerasan post-annealing baja mangan austenitik

Ilham Azmy, Muhammad Adi Khoirul Umam, Rizki Muliawan

Abstract


Baja mangan austenitik atau lebih dikenal dengan nama baja hadfield merupakan baja yang memiliki sifat kekerasan yang tinggi, tapi keuletan dan ketangguhannya relatif rendah. Dalam penggunaan di lingkungan pembebanan kontinyu, baja ini sering mengalami lifetime defect dan kegagalan. Dari permasalahan tersebut, maka diperlukan suatu proses rekayasa baja agar dapat meningkatkan umur pemakaian dan menurunkan sifat kekerasan sehingga keuletan dan ketangguhannya menjadi lebih baik. Perlakuan panas bertujuan untuk merekayasa struktur mikro, menghaluskan butir kristal, dan menghilangkan tegangan internal yang nantinya berefek pada perubahan sifat mekanik. Penelitian dilakukan dengan mememanaskan baja mangan austenitik sampai temperatur austenisasi (1000 °C) yang ditahan selama 120 menit dan pendinginan sangat lambat didalam tungku furnace. Proses quenching dilakukan dengan menggunakan media pendingin oli sebelum baja mengalami proses tempering. Proses tempering melibatkan tiga variasi temperatur berbeda yaitu 200 °C, 400 °C, dan 600 °C. Pemilihan variasi temperatur ini bertujuan untuk mengetahui tingkat perubahan fasa pada struktur mikro dan pengaruhnya terhadap sifat kekerasan. Setelah proses tempering selesai, dilakukan pengamatan metalografi dan pengujian kekerasan dengan metode Rockwell C. Variasi temperature tempering memberikan pengaruh terhadap perubahan struktur mikro dan nilai kekerasan. Pada variasi temperatur tempering 400 °C, baja mangan austenitik menunjukkan struktur mikro yang signifikan dengan kemunculan martensit temper kembar (twinning) di antara matriks karbida (FeMn3C). Fenomena ini memberikan efek penurunan kekerasan hingga 16,9 HRc, yang sebaliknya menandai peningkatan keuletan dan ketangguhan baja mangan austenitik. Dengan demikian, baja mangan austenitik hasil proses tempering 400 oC akan memiliki lifetime yang lebih baik pada aplikasinya dalam dunia industri.


Keywords


baja mangan austenitik, tempering, struktur mikro, kekerasan

Full Text:

PDF

References


A. Abrianto. “Analisis Struktur Mikro dan Sifat Mekanik Baja Mangan Austenitik Hasil Proses Perlakuan Panas”. Jurnal Teknik, Vol. VII, No. 2, pp. 90-99, 2008.

E. Hidayat dan B. Bandanadjaja. “Peningkatan Nilai Impak Baja Mangan Hadfield Mn 12 Melalui Proses Perlakuan Panas Homogenisasi Bertahap”. Jurnal Energi dan Teknologi Manufaktur (JETM). Vol. 01, No. 02, pp. 9-14, 2018.

C. Hussein dan Sadino. “Pengaruh Variasi Temperatur Tempering Terhadap Sifat Mekanik dan Mikro Struktur Pada Baja Mangan Hadfield AISI 3401 Hammer Clinker Cooler PT Semen Gresik”. Jurnal Teknik POMITS, Vol. 1, No. 1, pp. 1-4, 2012.

Khalid, Kardiman, dan V. Naubnome. “Pengaruh Variasi Temperatur Tempering Terhadap Sifat Mekanik dan Sifat Fisik Baja AISI 1045 Sebagai Bahan Pisau Mesin Pencacah Plastik”. Dinamika : Jurnal Ilmiah Teknik Mesin, Vol. 12, No. 1, pp. 19-25, 2020.

ASTM International, “ASTM A128 / A128M-19 Standard Specification for Steel Castings- Austenitic Manganese.” West Conshohocken, PA, 2019.

Aa Santosa dan M. Jimi. “Pengaruh Perbedaan Komposisi Mangan Pada Komponen Jaw Plate Terhadap Kekerasan dan Struktur Mikro”. Infomatek, Vol. 20, No. 1, pp. 51-58, 2018.

M. Steven Lerian H.S. “Pemulihan Struktur Mikro dan Kekerasan Baja Karbon Setelah Mengalami Pemesinan Dengan Perlakuan Panas Annealing”. Jurnal Teknik Mesin UBL, Vol. 4, No. 2, pp. 1-4, 2017.

E. Pujiyulianto, S.B. Pratomo, dan Pawawoi. “Pengaruh Karbon Terhadap Perubahan Struktur Mikro dan Sifat Mekanik Baja Mangan Austenitik”. Jurnal Metal Indonesia, Vol. 40, No. 1, pp. 17-25, 2018.

Y. Handoyo. “Pengaruh Quenching dan Tempering Pada Baja JIS Grade S45C Terhadap Sifat Mekanis dan Struktur Mikro Crankshaft”. Jurnal Ilmiah Teknik Mesin, Vol. 3, No. 2, pp. 102-115, 2015.

H. Wahyudi, T. Dirgantara, R. Suratman, dan A. Ramelan. “Pengaruh Faktor dan Mekanisme Pengerasan Regangan Baja Hadfield”. Mesin, Vol. 27, No. 2, pp. 40-54, 2018.

S. Mizhar dan Suherman. “Pengaruh Perbedaan Kondisi Tempering Terhadap Struktur Mikro dan Kekerasan dari Baja AISI 4140”. Jurnal Dinamis, Vol. 2, No. 8, pp. 21-26, 2011.

B.J.M. Beumer. Ilmu Bahan Logam Jilid I. Jakarta: Bharatara Karya Aksara, 2008, pp. 89-91.

A.N. Setyo HD dan S. Widodo. “Peningkatan Sifat Mekanis Besi Cor Kelabu Melalui Proses Tempering”. Journal of Mechanical Engineering, Vol. 2, No. 2, pp. 8-17, 2018.

U. Gurol and S.C. Kurnaz. “Effect Carbon and Manganese Content on The Microstructure and Mechanical Properties of High Manganese Austenitic Steel”. Journal of Mining and Metallurgy, Section B: Metallurgy, Vol. 56, No. 2, pp. 171-182, 2020.

B. Arto. “Analisis Waktu Penuaan Terhadap Sifat Mekanis dan Struktur Mikro Pada Paduan Ingat Bentuk Cu53,4Zn38,6Pb5,7Sn2,3,” pada Prosiding Seminar Nasional Teknik Mesin 11, pp. 12-16, 2016.

H.R. Jafarian, M. Sabzi, S.H. Mousavi Anijdan, A.R. Eivani, N. Park. “The Influence of Austenitization Temperature on Microstructural Developments, Mechanical Properties, Fracture Mode and Wear Mechanism of Hadfield High Manganese Steel”. Journal of Materials Research and Technology, Vol. 10, pp. 819-831, 2021.




DOI: http://dx.doi.org/10.30811/jpl.v19i2.2285

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Add comment



Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

 

  

    

    

Lisensi Creative Commons

Ciptaan disebarluaskan di bawah Lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa 4.0 Internasional.

 

Mailing Address:

Politeknik Negeri Lhokseumawe

Jl. Banda Aceh-Medan
Km. 280,3, Buketrata, Mesjid Punteut, Blang Mangat,
Kota Lhokseumawe, 24301

Propinsi Aceh,
Indonesia