Perpustakaan Digital ITB

Baja karbon sedang pada umumnya digunakan pada peralatan dalam berbagai bidang, seperti poros, roda gigi, poros engkol, kopling, as roda (axles), rel, roda kereta api, dan armor plate. Perlakuan panas yang biasa digunakan untuk mendapatkan kekerasan yang tinggi pada baja adalah quenching dan tempering konvensional (QTK). Akan tetapi, hasil perlakuan panas ini juga menyebabkan penurunan pada ketangguhannya. Hal ini terjadi akibat struktur mikro martensite yang dihasilkan pada perlakuan panas QTK. Pada dekade akhir ini, upaya peningkatan ketangguhan baja dengan struktur mikro martensite (baja martensitik) telah dikembangkan melalui penghalusan ukuran butiran austenite menggunakan perlakuan panas quenching dan tempering ganda (QTG). Penelitian dilakukan dengan menerapkan perlakuan panas QTG dan QTK pada baja karbon sedang KSW 500. Perlakuan QTG diawali dengan austenitisasi tahap pertama pada temperatur 850°C selama 45 menit lalu di-quenching dengan media oli kemudian dilanjutkan dengan tempering pertama pada temperatur 200°C selama 60 menit lalu di-quenching dengan media oli, kemudian dilanjutkan kembali dengan austenitisasi tahap kedua dengan variasi temperatur 850°C, 900°C, dan 950°C selama 30 menit lalu di-quenching dengan media oli kemudian dilanjutkan dengan tempering kedua dengan variasi temperatur 200°C, 400°C, dan 600°C selama 60 menit lalu di-quenching dengan media oli. Persamaan antara QTK dengan QTG terletak pada temperatur austenitisasi tahap pertama dan tempering tahap akhir. Setelah perlakuan panas tersebut diterapkan, serangkaian pengujian dilakukan untuk mengetahui perubahan sifat mekanis baja. Pengujian yang dilakukan meliputi uji impak, uji tarik, uji kekerasan, pengamatan metalografi menggunakan etsa nital dan asam pikrat, dan uji SEM. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin tinggi temperatur austenitisasi tahap kedua pada QTG menghasilkan ukuran butiran prior-austenite yang semakin besar. Peningkatan ukuran butiran ini diikuti dengan menurunnya kekuatan luluh dan UTS namun memberikan hasil yang variatif terhadap ketangguhan, kekerasan, dan elongasi. Nilai ketangguhan dan elongasi tertinggi diperoleh dengan temperatur tempering akhir 600°C. Nilai kuat luluh dan UTS tertinggi diperoleh dengan temperatur tempering akhir 200°C. Nilai kekerasan tertinggi diperoleh pada QTG 900;200 sebesar 504,33 HV. Mekanisme TME yang terjadi pada temperatur tempering akhir 400°C adalah kegagalan dengan jenis pembelahan transgranular.