Pengaruh Waktu Penahanan Proses Austempering Terhadap Sifat Fisis dan Mekanis Baja Bainitik Nir Karbida untuk Baja Tahan Peluru

YOHANES ANANG KUSHARDIYANTO, Dr. Kusmono, S.T., M.T.

2014 | Skripsi | TEKNIK MESIN

Baja tahan peluru merupakan baja yang banyak digunakan sebagai material pembuat kendaraan tempur tahan peluru seperti contohnya tank. Beberapa syarat dari baja tahan peluru yaitu memiliki kekuatan 1600-1950 MPa, kekerasan minimal 400-600 VHN, ketangguhan terhadap retak 130 MPa dan ketahanan balistik yang baik. Tujuan dari penelitian ini untuk mempelajari pengaruh proses perlakuan panas austempering dengan variasi waktu penahanan terhadap sifat fisis dan mekanis baja CFB (carbide-free bainitic steel) untuk aplikasi baja tahan peluru. Material yang digunakan adalah baja dengan komposisi kimia 0,31% C; 0,33% Ni; 0,75% Si; 2,27% Cr; 2,11% Mn; 0,28% Mo; 0,28% Cu. Proses austempering dilakukan dengan memanaskan baja sampai temperatur 900ºC dan ditahan selama 20 menit. Setelah itu dicelupkan ke dalam larutan campuran garam KNO3 (80%) dan NaNO3 (20%) temperatur 300ºC selama variasi waktu penahanan 30, 60, 90 dan 180 menit. Selanjutnya, dilakukan pengamatan struktur mikro, uji kekerasan, uji tarik dan uji impact. Hasil penelitian menunjukkan bahwa proses perlakuan panas austempering dengan waktu penahanan 90 menit meningkatkan kekerasan sebesar 9,38% (dari 434,5 menjadi 475,24 kg/mm2) dan meningkatkan kekuatan tarik sebesar 227,03% (dari 505,25 menjadi 1652,31 MPa) serta meningkatkan ketangguhan impact sebesar 67,45% (dari 15,33 menjadi 25,67 J/mm2). Proses austempering pada baja CFB meningkatkan sifat mekanis secara signifikan. Hal ini membuktikan bahwa baja CFB berpotensi untuk digunakan sebagai baja tahan peluru.

Armour steel is steel that widely used as a material for armoured vehicles such as tank. The requirements for armour steel are high values in strength, hardness, toughness and good ballistic performance. The aim of this research is to study the effects of austempering heat treatment process with holding time variaty to physical and mechanical properties of CFB steels (carbide-free bainitic steels) for armour steel application. The material used is steel with chemical compositions of 0,31% C; 0,33% Ni; 0,75% Si; 2,27% Cr; 2,11% Mn; 0,28% Mo; 0,28% Cu. The austempering process were first prepared by heating CFB steels in a furnace until temperature of 900°C for 20 minutes. In austempering process is intended to form a bainite structure is influenced by several factors such as austempering temperature and holding time. Furthermore, steels were quenched in a salt-bath (80% KNO3 and 20% NaNO3) at temperature of 300°C with variety of holding time. Microstructure observation, hardness, tensile and impact tests were conducted in this study. Results showed that austempering heat treatment process with 90 minutes of holding time on CFB steel increased hardness from 434,5 to 475,24 MPa and increased tensile strength from 505.25 to 1652,31 MPa and also impact toughness from 15.33 to 25,67 Joule. It means that CFB steels have a good potential for armour steel.

Kata Kunci : baja CFB, austempering, sifat fisis, mekanis