Perpustakaan Digital ITB

Baja AISI 4340 termasuk baja yang sering dipakai dalam industri karena kemudahan pembuatannya, kemampuan las yang yang baik, serta biaya produksi yang rendah. Deep cryogenic treatment merupakan salah satu proses peningkatan sifat mekanis baja, yang mana proses ini murah, konsumsi energi yang rendah, tidak adanya kerusakan yang akan ditimbulkan pada alat proses, serta tidak adanya polusi selama proses ini berlangsung. Proses ini mengkibatkan adanya transformasi mikrostruktur retained austenite menjadi martensite, sehingga meningkatkan kekuatan, kekerasan, serta ketangguhan dari baja. Namun peningkatan sifat mekanis melalui perlakuan deep cryogenic treatment tidak terlepas dari parameter proses austenisasi dan tempering, serta media pendinginannya, sehingga dapat dilakukan penelitian dengan parameter proses perlakuan panas tersebut dan apa pengaruhnya terhadap deep cryogenic treatment. Oleh karena itu, pada penelitian ini dilakukan proses deep cryogenic treatment dengan parameter variasi suhu tempering pada proses perlakuan panas konvensional pada baja AISI 4340. Percobaan dilakukan dengan karakterisasi awal mencakup uji kekerasan Vickers, uji tarik, uji impak charpy, karakterisasi metalografi, dan pengujian komposisi kimia menggunakan spektroskopi emisi optik pada sampel as received. Kemudian dilakukan perlakuan panas terdiri dari austenisasi pada 900 ? selama 30 menit, quenching dengan media oli, dan tempering selama 1 jam dengan variasi suhu 150 ?, 200 ?, dan 250 ? dalam muffle furnace, diikuti deep cryogenic treatment pada suhu -196 ? selama 1 hari. Sampel percobaan akan terbagi berdasarkan ada tidaknya perlakuan deep cryogenic dengan variasi suhu tempering. Setelah perlakuan panas, dilakukan karakterisasi menggunakan uji kekerasan Vickers, uji tarik, uji impak charpy, dan metalografi dengan mikroskop optik. Dari serangkaian percobaan, disimpulkan bahwa variasi temperatur tempering pada deep cryogenic treatment mempengaruhi mikrostruktur baja dengan menentukan dekomposisi atau transformasi retained austenite serta pembentukan karbida. Sifat mekanis baja menunjukkan peningkatan kekerasan dan kekuatan luluh pada suhu 200 ? yang menurun pada 250 ?, dengan kekerasan dan kekuatan luluh tertinggi masing-masing 599,8 HV dan 1322 MPa. Kekuatan tarik dan energi impak menurun seiring peningkatan suhu tempering, dengan nilai tertinggi pada suhu 150 ? sebesar 1836,5 MPa dan 22,81 J/cm2. Persen elongasi meningkat seiring naiknya suhu tempering, tertinggi pada 250 ? sebesar 15,84%. Deep cryogenic treatment menghasilkan martensite yang dominan tempered martensite dan karbida lebih halus, serta meningkatkan kekerasan, kekuatan tarik, dan kekuatan luluh, namun menurunkan persen elongasi dan energi impak.