Laporkan Masalah

PENGARUH VARIASI SUHU TEMPERING TERHADAP SIFAT FISIS, KETANGGUHAN IMPACT, DAN KETAHANAN KOROSI MATERIAL BAJA HQ 805

GLORY DICKY SITOMPUL, Dr. Ir. Viktor Malau, DEA

2017 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Baja HQ 805 adalah baja paduan rendah dengan kode AISI 4340 yang telah melewati proses pre-harderning, sehingga baja HQ 805 memiliki kekerasan homogen, kuat, dan memiliki hardenability yang baik. Baja HQ 805 merupakan machinery steel produksi PT. Tira Austenite. Proses yang umum dilakukan untuk meningkatkan kekerasan baja adalah quenching. Proses quenching yang dilakukan diikuti dengan tempering yang bertujuan mengurangi sifat getas. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi suhu temper terhadap sifat fisis dan mekanis material. Selain itu, pengaruh perlakuan panas terhadap laju dan ketahanan korosi juga diteliti. Perlakuan panas yang dilakukan pada spesimen uji raw material HQ 805 adalah pemanasan sampai suhu austenisasi 950 C di dalam furnace dengan heat rate pada 10 C/menit dimulai dari suhu ruangan. Spesimen ditahan pada suhu 950 C selama dua jam dan kemudian dicelupkan ke dalam wadah berisi media pendingin oli. Setelah spesimen diberikan perlakuan quenching dan selanjutnya diperlakukan proses tempering pada variasi suhu 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, dan 600 C yang ditahan selama dua jam juga. Spesimen yang telah diberi perlakukan panas selanjutnya diuji kekerasan permukaan menggunakan metode vickers, keausan permukaan menggunakan metode ogoshi, ketangguhan impact menggunakan metode charpy, uji struktur mikro dan uji SEM-EDS, dan pengujian korosi. Media korosi menggunakan campuran NaCl 3% untuk mensimulasikan kondisi dari kadar rata-rata air laut. Metode pengujian korosi pun menggunakan Tafel untuk mencari laju korosi permukaan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan panas quenching pada material baja HQ 805 akan meningkatkan kekerasan permukaan hingga 504.32 kgf/mm2 dari kekerasan raw material dengan nilai 283.10 kgf/mm2. Kekerasan akan menurun seiring dengan meningkatnya suhu temper. Nilai ketangguhan impact dari raw material 0,887 turun menjadi 0.305 J/mm2 pada material yang diberikan perlakuan hardening dan quenching pada suhu 950 C dengan menggunakan media pendingin oli. Nilai keausan spesifik dari raw material dengan nilai sebesar 6.29 x10-9 mm3/kg.mm turun menjadi 3.81 x10-9 mm3/kg.mm pada material baja HQ 805 dengan perlakuan panas quenching. Ketahanan aus akan menurun seiring dengan meningkatnya suhu temper. Proses quenching yang diikuti dengan proses tempering akan menyebabkan nilai corrosion rate menurun. Karbida besi yang mengandung karbon terbentuk pada saat dilakukan proses tempering, dapat menjadi penghambat terjadinya proses korosi. Kandungan karbon pada material dapat membuat ketahanan korosi meningkat ataupun menurun, hal ini yang menyebabkan nilai fluktuatif. Struktur mikro material baja HQ 805 menghasilkan butiran karbida yang semakin besar seriring meningkatnya suhu tempering yang diberikan. Kandungan martensite hilang pada spesimen tempering suhu tinggi.

HQ 805 low-alloy steel is based on the low-alloy steel coded AISI 4340 which has gone through a pre-hardening process, causing the HQ 805 steel to obtain homogenous hardness, better strength and toughness, while maintaining its hardenability. HQ 805 low-alloy steel producted by PT. Tira Austenite. A well known method of increasing the hardness of low-alloy steel is by quenching followed by tempering. Therefore, this research aims to observe the effect of tempering temperature to HQ 809 mechanical and physical characteristics as well as its resistance to corrosion. The first heat treatment process done to the raw HQ 805 test specimen was to heat it up to its austenitizing temperature of 950 C with a heating rate of 10 C/minute. The specimen was then held at that temperature for two hours until it was rapidly quenched into oil. Tempering came up next, with the temperature range of 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, and 600 C, which were then held at their respective temperatures for two hours. The heat treated specimens were then tested for their surface hardness, surface wear, microstructure and SEM-EDS, as well as corrosion rate and resistance. The corrosion media used was 3,% NaCl mixture to simulate sea-water, and the Tafel method was used to determine the rate of corrosion. The results show that quenching HQ 805 low-alloy steel increases surface hardness up to 504.32 kgf/mm2 from the hardness of the raw material with a value of 283.10 kgf/mm2. The hardness value decreases with the increase of the following tempering temperature. Quenching HQ 805 low-alloy steel decreases impact toughness into 0.305 J/mm2 from 0.887 J/mm2 of raw material. Quenching HQ 805 low-alloy steel also decreases the specific abrasion to 3.81 x 10-9 mm3/kg.mm from the specific abrasion of the raw material with a value of 6.29 x10-8 mm3/kg.mm and the wear resistance value decreases with the increase of the following tempering temperature. The result of corrosion test shows fluctuated value of corrosion rate. Ferite carbide has carbon element that can prevent corrosion. The change in HQ 805 microstructure as the tempering temperature increases is the increase in grain size of carbide structures on the surface.

Kata Kunci : quenching, tempering, HQ 805 steel, hardness, wear, corrosion rate, microstructure.

  1. S1-2017-345356-abstract.pdf  
  2. S1-2017-345356-bibliography.pdf  
  3. S1-2017-345356-tableofcontent.pdf  
  4. S1-2017-345356-title.pdf