Pengaruh Variasi Suhu Tempering Terhadap Sifat Fisis, Mekanis, dan Ketahanan Korosi Material HQ 809

ARIQ THUFAIL S, Dr. Ir. Viktor Malau, DEA

2017 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Baja HQ 809 merupakan machinery steel produk PT. Tira Austenite. Produk ini berbasis baja paduan rendah dengan kode AISI 4140 yang telah melewati proses pre-harderning, sehingga baja HQ 809 memiliki kekerasan homogen, kuat, dan memiliki hardenability yang baik. Salah satu proses untuk meningkatkan kekerasan baja yang umum dilakukan adalah quenching yang diikuti dengan tempering. 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 809 adalah pemanasan sampai suhu austenisasi 950 derajat Celsius di dalam furnace dengan heating rate disetel pada 10 derajat Celsius/menit dimulai dari suhu ruangan. Lalu spesimen ditahan pada suhu tersebut selama dua jam dan kemudian langsung dicelupkan ke dalam bak berisi media pendingin oli. Setelah itu spesimen diperlakukan proses tempering pada variasi suhu 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, dan 600 derajat Celcius yang ditahan selama dua jam. Spesimen yang telah diperlakukan panas selanjutnya diuji kekerasan permukaan, keausan permukaan, uji struktur mikro dan uji SEM-EDS, dan pengujian korosi. Media korosi menggunakan campuran NaCl 3,5% untuk mensimulasikan kondisi air laut. Metode pengujian korosi pun menggunakan Tafel untuk mencari laju korosi permukaan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan panas quenching pada material baja HQ 809 akan meningkatkan kekerasan permukaan hingga 374.50 kgf/mm^2 dari kekerasan raw material dengan nilai 295.11 kgf/mm^2. Kekerasan akan menurun seiring dengan meningkatnya suhu temper. Perlakuan panas quenching pada material baja HQ 809 akan menurunkan nilai keausan spesifik hingga 9.239 x10^-9 mm^3/kg.mm dari keausan spesifik raw material dengan nilai sebesar 3.07 x10^-8 mm^3/kg.mm. Ketahanan aus akan menurun seiring dengan meningkatnya suhu temper. Quenching pada material baja HQ 809 akan menurunkan corrosion rate hingga 2,4149 mpy. Apabila proses quenching diikuti dengan proses tempering, maka corrosion rate akan menurun seiring dengan meningkatnya suhu temper dari 11,901 mpy ke 3,3433 mpy. Struktur mikro material baja HQ 809 menghasilkan butiran karbida yang semakin besar apabila suhu tempering semakin tinggi.

HQ 809 low-alloy steel is one of many steel products from PT. Tira Austenite. This product is based on the low-alloy steel coded AISI 4140 which has gone through a pre-hardening process, causing the HQ 809 steel to obtain homogenous hardness, better strength and toughness, while maintaining its hardenability. 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 809 test specimen was to heat it up to its austenitizing temperature of 950 degrees Celsius with a heating rate of 10 degrees Celsius/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 degrees Celsius, 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 3,5% NaCl mixture to simulate sea-water, and the Tafel method was used to determine the rate of corrosion. The results show that quenching HQ 809 low-alloy steel increases surface hardness up to 374.50 kgf/mm^2 from the hardness of the raw material with a value of 295.11 kgf/mm^2. The hardness value decreases with the increase of the following tempering temperature. Quenching HQ 809 low-alloy steel also increases the specific abrasion up to 9.239 x10^-9 mm^3/kg.mm from the specific abrasion of the raw material with a value of 3.07 x10^-8 mm^3/kg.mm and the wear resistance value decreases with the increase of the following tempering temperature. As for the corrosion test, quenching HQ 809 decreases the corrosion rate to 2,4149 mpy, and quenching followed by tempering results in an decrease in corrosion rate as the tempering temperature increases from 11,901 mpy to 3,3433 mpy. The change in HQ 809 microstructure as the tempering temperature increases is the increase in grain size of carbide structures on the surface.

Kata Kunci : quenching, tempering, HQ 809 steel, hardness, wear, corrosion rate, microstructure