Mekanisme Penguatan Pada Baja HSLA Pipin Indah Lestari

Pipin Indah Lestari 1106052751 Mekanisme penguatan pada baja HSLA Baja HSLA adalah baja dengan kandungan karbon kurang dari 1% yang memiliki sifat mekanis lebih bagus dibanding baja biasa yaitu kekuatan,ketangguhan dan ductilitas yang tinggi hal ini dikarenakan baja HSLA memiliki kandungan karbon yang lebih kecil dibandingkan baja biasa. Penguatan yang terjadi pada baja HSLA adalah precipitate strengtening dan grain boundary strengtening(penghalusan butir ferit) . Baja HSLA biasanya mempunyai kandungan karbon (C) dan mangan (Mn) dan paduan mikro lainnya seperti niobium (Nb) ,Vanadium (V) ,Titanium (Ti) kurang dari 0.15% . Kandungan Nb ( 0.03% sampai dengan 0.05%) pada baja HSLA menyebabkan kekuatan luluh dan kekuatan tarik nya meningkat melalui dua mekanisme yaitu presipitat hardening dan penghalusan butir ferit.Nb merupakan unsur penghalus butir yang lebih baik dibanding vanandium karena Nb-karbida lebih stabil pada austenite dibanding vanadium-karbida pada temperatur pengerolan. semakin rendah kelarutan Nb-karbida di austenite ,maka semakin stabil endapannya sehingga mengunci pergerakan batas butir austenite dan menghambat pertumbuhan butir austenite tersebut. Mekanisme precipitate hardening Penguatan precipitate hardening pada baja HSLA dipengaruhi oleh berbagai elemen seperti Nb,V dan Ti karena elemen-elemen tersebut mempunyai afinitas yang tinggi terhadap C dan N sehingga kelarutan padatnya dalam baja menjadi terbatas. Pada pemanasan dengan temperatur 1250°C ,Nb pada baja HSLA-Nb akan bersifat larut .Pada saat pendinginan ,akan terbentuk precipitat Nb(CN) pada austenite-ferit selama proses transformasi yang akan menyebabkan terjadinya penguatan.Partikel yang tidak larut(precipitat) akan membatasi pertumbuhan austenit dan menghasilkan butir ferit yang lebih halus.Temperatur pemanasan dikontrol antara 920°C sampai 1250°C ,jika temperatur di bawah 920°C precipitate tersebut akan larut dalam jumlah sedikit dan karena hal tersebut maka tidak akan terjadi penguatan precipitate. Mekanisme pengahalusan butir ferit penghalusan butir ferit dapat dihasilkan dengan memperhalus butir austenit pada saat pendinginan ke temperatur ruang.Penambahan elemen seperti karbon dan mangan atau peningkatan kecepatan pendinginan dari temperatur austenit juga akan menghasilkan butir yang halus hal ini dikarenakan semakin cepat laju pendinginan nya maka kecepatan difusi juga akan naik ,dan waktu pendinginannya cepat .jika waktu pendinginannya cepat maka butir tidak sempat tumbuh menjadi semakin besar akhirnya butir tersebut lebih kecil daripada seharusnya.

Pipin Indah Lestari 1106052751

Gambar 1 Besar Butir vs Waktu pada temperatur konstan Gambar di atas menjelaskan bahwa semakin lama laju pendinginan maka semakin besar grain size nya.sehingga jika kita menginginkan grain size yang bagus (fine) maka kita harus mempercepat laju pendinginan. Selain mempercepat laju pendinginan,untuk mendapatkan grain size yang kecil kita juga bisa menambahkan beberapa elemen untuk menstabilkan austenite,seperti karbon,nitrogen ,dan mangan dan elemen paduan lain seperti titanium ,molibdenum,niobium dan aluminium sebagai pembentuk karbida yang kuat yang dapat menghambat laju pembentukan austenit. Pertumbuhan butir ada 2 jenis yaitu pertumbuhan butir kontinyu dan tidak kontinyu.Pertumbuhan butir kontinyu memberikan efek butir yang seragam sedangkan yang tidak kontinyu terjadi pertumbuhan butir istimewa pada butir tertentu sehingga ada butir yang besar ada butir yang halus. Pertumbuhan butir baja HSLA termasuk pada pertumbuhan butir tidak kontinyu ,pertumbuhan butirnya sangat lambat pada temperatur rendah pada temperatur tinggi pertumbuhan butir akan meningkat derastis karena presipitat menjadi larutan padat (pada temperatur di bawah 920°C).

Pipin Indah Lestari 1106052751 Gambar 2 Hubungan diameter butir austenit vs temperatur pada baja HSLA –Nb Gambar di atas menjelaskan bahwa semakin tinggi suhu maka semakin besar pula diameter rata-rata austenit,bedanya dengan gambar 1 ,gambar ini memiliki grafik yang divariasikan terhadap kadar Nb. Referensi http://idtesis.com www.digilib.ui.ac.id