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

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.