Perpustakaan Digital ITB

Selama beberapa dekade terakhir, penggunaan baja berkekuatan tinggi pada industri otomotif telah mengurangi berat kendaraan sekitar 25% - 40% dengan tetap mempertahankan kekuatan yang berpengaruh pada penghematan energi dan pengurangan gas buang. Salah satu jenis advanced high strength steels (AHSS) yang paling banyak digunakan adalah baja fasa ganda (dual phase steel). Baja fasa ganda tersusun atas matriks ferrit yang lunak dan matriks martensit yang keras sehingga baja fasa ganda memiliki kombinasi kekuatan dan keuletan yang sangat baik. Kombinasi variasi perlakuan panas dan temperatur yang tepat diperlukan untuk mendapatkan baja fasa ganda dengan struktur mikro yang sesuai sehingga memiliki sifat mekanik yang baik. Pembuatan baja fasa ganda pada penelitian ini dilakukan dengan pemanasan Baja API 5L X65 sampai pada temperatur intercritical annealing (IA) diikuti pendinginan cepat menggunakan media air. Penelitian ini dimulai dengan persiapan sampel berupa baja karbon rendah API 5L X65 hasil hot rolling dari PT Krakatau Steel. Baja tersebut dibentuk menjadi 13 sampel uji tarik sesuai standar ASTM E8 yang terdiri dari 1 spesimen as received, 4 spesimen untuk perlakuan panas intercritical annealing (IA), dan 8 spesimen untuk perlakuan panas double step annealing (DSA). Baja diberikan variasi perlakuan panas pada variasi temperatur 800°C, 820°C, 840°C, dan 860°C pada IA pertama dan variasi suhu 760°C dan 780°C pada IA kedua. Karakterisasi yang dilakukan adalah pengujian tarik, pengujian kekerasan, pengamatan dengan mikroskop optik, dan pengamatan dengan scanning electron microscope (SEM). Hasil karakterisasi selanjutnya diolah untuk mendapatkan pengaruh variasi perlakuan panas dan temperatur IA terhadap struktur mikro, patahan dan sifat mekanik dari baja fasa ganda yang dihasilkan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa baja fasa ganda yang dihasilkan dari perlakuan panas IA memiliki struktur mikro equiaxed martensit yang dikelilingi fasa ferrit sedangkan baja fasa ganda yang dihasilkan dari perlakuan panas DSA memiliki struktur mikro networked martensit yang mengelilingi fasa ferrit. Patahan yang dihasilkan dari perlakuan panas IA dan DSA menunjukkan ciri patahan ulet dengan dimple yang tersebar merata. Volum martensit tertinggi sebesar 38,2% diperoleh pada variasi IA 860°C. Nilai kuat tarik dan kekerasan tertinggi berturut-turut adalah 747,9 MPa dan 383,1 HV yang diperoleh pada variasi IA 860°C. Nilai elongasi, ketangguhan, dan koefisien pengerasan regang tertinggi berturut-turut adalah 25,68%, 332,8 MPa, dan 0,36 yang diperoleh pada variasi DSA 820°C-760°C. Volum martensit yang semakin besar akan meningkatkan nilai kuat tarik dan kekerasan sedangkan nilai elongasi, ketangguhan dan koefisien pengerasan regang akan menurun. Karakteristik yang ditunjukkan baja fasa ganda pada penelitian ini adalah fenomena continuous yielding dan rendahnya rasio YS/TS.