PENGARUH DEFORMASI DINGIN, ANNEALING, SMAT, SERTA SANDBLASTING TERHADAP STRUKTUR MIKRO, KEKERASAN, DAN LAJU KOROSI BAJA TAHAN KARAT 316L

MIRZA PRAMUDIA, Dr. Suyitno, S.T., M.Sc.

2011 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Baja tahan karat austenitik 316L merupakan logam yang paling banyak digunakan pada aplikasi biomaterial. Baja tahan karat 316L memiliki beberapa kelebihan antara lain tahan terhadap lingkungan yang bersifat korosif, mudah dibentuk, biocompatible, dan ketahanan fatik yang baik. Selain memiliki beberapa kelebihan, baja jenis ini juga memiliki beberapa kelemahan, diantaranya adalah kekuatan dan ketahanan aus yang rendah, mudah mengalami korosi celah (crevice corrosion), korosi lokal (pitting corrosion), serta stress corrosion cracking (SCC), terbatasnya teknik modifikasi permukaan yang dapat diaplikasikan tanpa mengurangi kelebihannya. Beberapa metode sudah digunakan untuk memperbaiki kelemahan dari baja tahan karat 316L diantaranya adalah dengan pengerjaan dingin (cold working) yang merupakan metode perlakuan mekanik total dan dengan metode perlakuan permukaan. Penelitian ini mencoba untuk mempelajari pengaruh proses deformasi dingin, SMAT, serta sandblasting terhadap struktur mikro, kekerasan dan laju korosi baja tahan karat 316L. Proses deformasi dingin pada penelitian ini merupakan proses reduksi ketebalan spesimen dengan penekanan pada temperatur ruangan. Spesimen ditekan menggunakan mesin tekan hidrolik dengan persen reduksi ketebalan sebesar 27 % yang dilakukan dua kali proses, Spesimen hasil proses deformasi dan annealing selanjutnya diproses sandblasting atau SMAT. Proses SMAT dilakukan selama 15 menit menggunakan bola-bola baja sejumlah 250 buah. Proses sandblasting dilakukan selama 10 menit dengan menggunakan pasir silika berdiameter 0,5 – 0,8 mm dan tekanan kompresor 6 – 7 kg/cm2. Hasil penelitian ini menyimpulkan bahwa kekerasan dan ketahanan korosi meningkat seiring dengan pertambahan persen reduksi ketebalan spesimen. Proses annealing ternyata tidak banyak berpengaruh terhadap peningkatan kekerasan AISI 316L. Proses sandblasting dan SMAT mengakibatkan penghalusan permukaan sampel dan meningkatkan kekerasan permukaan sampel.

Austenitic 316L stainless steel is the metal that most widely used in biomaterial applications. Austenitic 316L stainless steel has some advantages such as resistance to the corrosive environment, good formability, biocompatible, and good fatigue resistance. Besides has some advantages, austenitic 316L stainless steel also has disadvantages, such as low strength and wear resistance, prone to crevice corrosion, pitting corrosion, as well as stress corrosion resistance (SCC), limited surface modification technique that can be applied without removing the material advantages. Several methods were used to improve the weakness of austenitic 316L stainless steel such as cold working which is the totally mechanical treatment method. This research aim to study the effect of cold deformation, annealing, SMAT, and sandblasting on microstructure, microhardness, and the corrosion rate of austenitic 316L stainless steel. Cold deformation is the specimen thickness reduction process with the emphasis in room temperature. Specimens were pressed by using hydraulic press machine with 27 % degree of deformation which conducted twice processes and each process was followed by annealing process. Specimen resulted were processed further with sandblasting and SMAT. Sandblasted specimens were prepared by the manufacturer by using silica sand with 0.5 to 0.8 mm of diameter and 6-7 kg/cm2 of compressor pressure for 10 minutes. SMAT specimens were prepared by using 250 pieces of steel balls for 15 minutes. The results of this study conclude that hardness and corrosion resistance increases with increasing degree of deformation. The annealing process does not affect on hardness of AISI 316L specimens. Sandblasting and SMAT process result in grain refinement and increase the hardness on the sample surface.

Kata Kunci : deformasi dingin, annealing, baja tahan karat austenitik 316L, sandblasting, SMAT.