Perpustakaan Digital ITB

Tuntutan dari berbagai sektor industri untuk menghasilkan baja yang berkualitas tinggi terus meningkat seiring dengan pertumbuhan sektor konstruksi, otomotif, dan aplikasi industri lainnya. Perlakuan panas menjadi salah satu metode penting untuk memperoleh sifat mekanik yang diinginkan. Pada pengolahan baja AISI 4340 melibatkan perlakuan panas untuk meningkatkan sifat mekaniknya. Salah satu perlakuan panas untuk meningkatkan kekerasan dan kekuatan pada baja AISI 4340 adalah dengan perlakuan pendinginan cepat dari fasa austenit sehingga akan mendapatkan struktur martensit yang keras. Namun, terdapat kondisi bahwa fasa austenit tidak sepenuhnya bertransformasi menjadi martensit. Salah satu solusi untuk mengurangi adanya austenit sisa adalah dengan melakukan pendinginan pada temperatur -196°C atau yang biasa disebut deep cryogenic treatment (DCT). Pada penelitian ini dilakukan variasi dari waktu perendaman DCT untuk melihat struktur mikro dan sifat mekaniknya. Serangkaian percobaan DCT telah dilakukan untuk mempelajari pengaruh dari waktu perendaman terhadap struktur mikro dan sifat mekaniknya. Perlakuan austenisasi dilakukan pada temperatur 900°C dengan waktu penahanan 30 menit dan dilanjutkan dengan proses quenching menggunakan oli. Setelah itu, spesimen dilakukan perendaman dengan nitrogen cair pada temperatur -196°C dengan variasi waktu perendaman 6, 12, dan 24 jam. Proses tempering dilakukan pada temperatur 250°C dengan waktu penahanan selama 1 jam dan dilakukan pendinginan pada udara bebas. Karakterisasi dilakukan dengan pengujian tarik, kekerasan Vickers, dan metalografi menggunakan mikroskop optik. Dari data hasil karakterisasi yang telah dilakukan, ditentukan pengaruhnya terhadap struktur mikro dan sifat mekaniknya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dengan peningkatan waktu perendaman DCT, austenit sisa akan berkurang. Dengan perlakuan tempering akan menghasilkan endapan sementit dan karbida transisi. Didapatkan tren kekerasan yang meningkat dengan nilai maksimum sebesar 517 HV pada waktu perendaman 24 jam dengan perlakuan tempering. Didapatkan pula tren kekuatan tarik yang meningkat dengan nilai maksimum 1606,11 MPa pada waktu perendaman 24 jam dengan perlakuan tempering. Kekuatan luluh tertinggi dihasilkan pada waktu perendaman 24 jam dengan perlakuan tempering yaitu sebesar 1280 MPa, sedangkan %elongasi tertinggi dihasilkan pada waktu perendaman 12 jam dengan perlakuan tempering yaitu sebesar 15.84%.