PENGARUH PROSES HARDENING DAN TEMPERING TERHADAP KEKERASAN DAN STRUKTUR MIKRO PADA BAJA KARBON SEDANG JENIS SNCM 447 Sumiyanti Sumiy anti Dan Abdun Abdunnaser naser
Lattar Be La Bela lak kan ang g Dalam Dala m apl aplik ikasi asin nya di in indus dustr tri, i, pe perrala alata tannperralatan ataup pe upun un kompo pon nen me messin yang terbuat dari baja diperlukan kekerasan perm pe rmuk ukaa aan n da dan n keu eule lettan yan ang g ti ting nggi gi,, un untu tuk k memenuhi tujuan tersebut biasanya dilakukan pros pr oses es ha harrde deni ning ng ag agar ar di dipe perrol oleh eh kek eker eras asan an yang diinginkan sesuai kebutuhan. Baja karbon sedang SNCM 447 banyak digunakan pada komponen permesinan karena mempunyai sifat yang keras dan ulet.
Tujuan 1. Melihat Melihat dan meng mengamati amati stru struktur ktur baja sebe se bellum da dan n se sesu suda dah h proses hardening 2. Melihat Melihat dan meng mengamati amati pengaruh tempe te mperrat atur ur te tempe mperr terhadap nilai kekerasan 3. Melihat dan mengetahui mengetahui kek ekerasan erasan baja dengan 2 media pendingin yang berbeda.
Metode
1. Per Persi siap apan an Sp Spes esim imen en Pen enel elit itia ian n Specimen batang bulat diameter 60 mm panjang 10 mm dipecah jadi 9 dan 1 untuk uji komposisi kimia. Data awal dilakukan pengujian komposisi kimia, kekerasan vickers dan struktur mikro.
2. Pen engu guji jian an Sp Spes esim imen en Aw Awal al Dilakukan pengujian Dilakukan pengujia n komposi kimia untuk mengetahui kandungan kandungan unsur-unsur u nsur-unsur yang terkandung terk andung sebelum proses heat treathment dengan alat Metorex.
3. Pem eman anas asan an Aw Awal al Spe pesi sime men n Memasukkan specimen ke dalam dapur pemanas 500o C dengan waktu tahan 60 menit lalu dipanasi kembali pada 900o C dengan waktu tahan 120 menit. Berlaku untuk semua specimen, setiap proses hardening ter terdapat dapat 8 spesimen untuk masing-masing mas ing-masing temperature temperature yang diberikan.
4. Pen Pengu guji jian an Pr Pros oses es Pen eng ger eras asan an a. Proses Pemanasan b. Proses Pendinginan c. Proses temper
a. Pr Pros oses es Pem emana anasa san n Pada temperature 500o C dengan waktu tahan 60 menit lalu dipanasi kembali 900o C dengan waktu tahan 120 menit bertujuan untuk mencegah terjadinya distorsi dan menghilangkan tegangan tegangan sisa.
b. Pros Proses es Pend endin ingi gina nan n Mengeluarkan specimen dari dalam dapur. Pada proses proses ini 4 buah specimen menggunakan pendingin oli dan air
c. Pr Pros oses es tem empe perr Salah satu specimen dilalukan proses temper dengan temperature 300o C, 400o C, 500oC dengan waktu tahan 60 menit kemudian didinginkan dengan membuka m embuka penutup agar udara masuk.
5. Pros Proses es Pen engu guji jian an Sp Spes esim imen en a. Pengujian Struktur Mikro b. Pengujian Kekerasan
a. Pen Pengu guji jian an St Stru ruk ktu turr Mi Mikr kro o Mengamati struktur mikro setelah proses pemanasan untuk variable temperature temperature dan waktu yang berbeda.
b. Peng Penguji ujian an Kek eker erasa asan n Mengetahui distribusi kekerasan lapisan hardenisasi dari permukaan sampai terng terngah. ah.
Hasil
1. Ana nallis isa a Kom ompo possis isii Ki Kimi mia a Data dari Pabrik Komposisi Komposisi Kimia Baja SNCN 447 Bahan Bji (C 0.40-0.50%, Cr 0.60-1.00%, Mn 0.60-0.90%, Ni 1.602.00%, Mo 0.15-0.35%)
Hasil Pengujian Komposisi Kimia Baja SNCN 447 Bahan Bji ( C 0.41%, Cr 0.76%, Mn 0.80%, Ni 1.68%, Mo 0.19%)
Anal aliisa Struktur Mikro •
•
memiliki ukuran ukuran Strukt Stru ktur ur mi mikr kro o ma mate teri rial al as asli li memiliki butir yang besar, terlihat kasar dan kasar dan mempunyai rata-rata kekerasan Vickers 216 HV Strukt Stru ktur ur mi mikr kro o pa pada da tem empe perratu turre 90 900 0o C dengan pendin pen dingin ginan an air air,, nilai kekerasan Vickers naik sebesar 648 HV HV,, martensit menyebar ke permukaan, perlit terbentuk sangat sedikit dan ferit mempengaruhi kekerasan.
•
•
•
Strukt Stru ktuk uk mi mikr kro o pa pada da te temp mper era atu ture re 90 900 0o C dengan pend pe ndin ingi gina nan n ol olii menyebabkan rata-rata kekerasan kekerasan Vickers naik sebesar 504 HV, st struk ruktur tur mar marte tensi nsitt tidak sekasar pendinginan air, struktur perlit halus sangat banyak.. banyak Struk Str uktur tur mik mikro ro spe specim cimen en hard hardeni ening ng pada pada temperature 900o C de deng ngan an pe pend ndin ingi gina nan n ai airr dilanjutk dila njutkan an tem temper per 300o C sela selama ma 60 men menit it, struktur martensit lebih banyak sehingga kekerasan cukup tinggi (nilai rata-rata kekerasan Vickers 637 HV). Struk Str uktur tur mik mikro ro spe specim cimen en har harde denin ning g pada pada te tempe mperrat atur ur 900o Cd Cden eng gan pe pend ndin ingi gina nan n ol olii di dila lanj njut utk kan tem empe perr 300o C sela selama ma 60 men menit it, struktur martensit lebih banyak sehingga banyak sehingga kekerasan cukup tinggi dengan nilai rata-rata rata-r ata kekerasan kekerasan Vicker Vi ckerss 548 5 48 HV, HV, belum mencapai kekerasan maksimum karena terdapat karbida.
•
•
Struktur Strukt ur mik mikro ro spe specim cimen en har harden dening ing pad pada a temperature 900o C deng dengan an pe pend ndin ingi gina nan n ai airr dilanj dil anjutk utkan an te tempe mperr 400o C sel selam ama a 30 me meni nitt struktur yang terbentuk ferit martensit temper dan austenie sisa, sisa, mengalami penurunan kekerasan sebesar 530 HV dikarenakan dekomposisi austenite yang tertinggal. Strukt Str uktur ur mik mikro ro spe specim cimen en har harden dening ing pad pada a temperature 900o C den deng gan pe pend ndin ingi gina nan n ol olii dilanj dil anjutk utkan an te tempe mperr 400o C sel selam ama a 60 me meni nitt struktur yang terbentuk ferit martensit temper dan austenie sisa, sisa, mengalami penurunan kekerasan sebesar 484 HV dikarenakan dekomposisi austenite yang tertinggal.
•
•
Struktur Strukt ur mik mikro ro spe specim cimen en har harden dening ing pad pada a temperature 900o C deng dengan an pe pend ndin ingi gina nan n ai airr dilanj dil anjutk utkan an te tempe mperr 500o C sel selam ama a 60 me meni nitt struktur yang terbentuk ferit, martensit, mengalami penurunan kekerasan akibat pemanasan dan temper yang lebih tinggi menimbulkan menimbu lkan kekerasanny kekerasannya a 429 4 29 HV HV,, martensit ma rtensit temper bertransformasi menjadi perlit. Struktur Strukt ur mik mikro ro spe specim cimen en har harden dening ing pad pada a temperature 900o C den deng gan pe pend ndin ingi gina nan n ol olii dilanj dil anjutk utkan an te tempe mperr 500o C sel selam ama a 60 me meni nitt struktur mikro yang terbentuk ferit, martensit temper dan austenite, austenite, mengalami penurunan kekerasan sebesar 403 HV.
Anal An alis isa a kek eker eras asan an Vi Vick cker erss •
•
Pada te Pada temper mperatu ature re 900 900o C dengan media pndinginan air dan oli tingka tingkatt kekerasan kekerasan lebih tinggi sebesar 658 HV dan 504 HV dari material asli yang hanya 216 HV. Air menyebabkan temperature lebih cepat turun sehingga nilai kekerasan kekerasan lebih besar dari pada oli. Pada te Pada temper mperatur ature e 900 C deng dengan an medi media a pending pendinginan inan diperoleh eroleh rata rata rata kekerasan kekerasan ar da dan n temp mpe er 300 300 C dip maksimum 637 HV, sehingga diperoleh kekuatan tinggi, keuletan dan ketangguhan pada baja SNCM 447. Disbanding pada temper 400 C, dan 500 C mengalami kekerasan kek erasan Vickers sebesar sebe sar 530 HV dan da n 429 HV H V.
Kesimpulan
1. Nilai keker ekerasan asan Vick Vickers ers tertinggi terjadi pada temperature temper ature 900 C dengan pendingian air sebesar 658 HV dimana struktur terbentuk martensit. Nilai kekerasan Vickers terendah adalah pada specimen awal sebesar 216 HV dimana strukturnya strukturnya ferrit dan perlit. 2. Pada ra rata-r ta-rata ata nilai keker kekerasan asan Vick Vickers ers tersebut semakin tinggi temper temperature ature temper maka baja semakin lunak. 3. Struk Struktur tur mikr mikro o yang yang terb terbentu entuk k dari media pendinginan air terlihat lebih kasar, pada oli lebih halus. Struktur yang terbentuk pada media air maupun oli hamper sama, hanya pada air lebih banyak struktur austenite sisa yang tidak sempat berubah beruba h jadi mart martensit ensite e.
