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. Peningkatan kebutuhan ini menimbulkan tantangan serius terhadap lingkungan, terutama dalam hal konsumsi energi dan emisi karbon dioksida (CO2) yang dihasilkan dari proses peleburan bijih besi dan produksi baja dalam skala besar. Upaya untuk meningkatkan sifat mekanis sekaligus efisiensi energi dan waktu produksi, serta mengurangi emisi CO? yang dihasilkan dalam proses produksi baja masih menjadi tantangan tersendiri dalam proses manufaktur. Hal ini dapat diatasi dengan meningkatkan laju tempering melalui penerapan metode rapid tempering. Rapid tempering akan meningkatkan kekuatan material melalui proses perlakuan panas singkat yang menghasilkan mikrostruktur halus dan seragam. Melalui peningkatan kekuatan hasil rapid tempering, struktur baja dapat dirancang lebih ringan namun tetap memenuhi standar beban, sehingga jumlah baja yang digunakan dalam produksi berkurang. Implikasinya, kebutuhan terhadap proses peleburan dan pembentukan baja juga menurun, yang secara langsung berkontribusi terhadap pengurangan emisi karbon dioksida (CO?) yang dihasilkan dalam proses produksi baja. Serangkaian percobaan rapid tempering telah dilakukan untuk mempelajari pengaruh dari waktu penahanan terhadap mikrostruktur dan sifat mekanik baja karbon rendah. Percobaan dilakukan dengan perlakuan panas rapid austenitization pada induction furnace 7 kW selama 90 detik dengan temperatur 1000 °C pada masing-masing spesimen. Setelah dilakukan austenisasi, dilakukan quenching menggunakan air es. Setelah itu, spesimen dilakukan perlakuan panas rapid tempering menggunakan induction furnace dengan variasi waktu perendaman dilakukan selama 5, 15, dan 20 detik dengan pendinginan celup pada air es. Dilakukan percobaan perlakuan panas konvensional sebagai pembanding. Pada percobaan perlakuan panas konvensional dilakukan perlakuan panas austenisasi konvensional pada muffle furnace dengan temperatur 1000 °C selama 30 menit pada masing-masing spesimen dan dilakukan quenching menggunakan air es. Setelah itu, spesimen dilakukan perlakuan panas tempering konvensional menggunakan muffle furnace dengan temperatur 200, 400, dan 600 °C selama 1 jam dan dilakukan pendinginan celup pada air es. Hasil penelitian rapid tempering menunjukkan terbentuknya mikrostruktur berupa tempered martensite dengan perubahan martensit yang tidak begitu signifikan berubah dibandingkan pada tempering konvensional, serta presipitasi sementit yang terbentuk sangat halus. Perlakuan rapid tempering memberikan hasil yang lebih optimal dibandingkan pada perlakuan tempering konvensional untuk hampir seluruh sifat mekanik. Nilai kekerasan tertinggi sebesar 422,667 HV, kekuatan tarik maksimum 1308,9 MPa, dan kekuatan luluh maksimum 1270 MPa diperoleh pada perlakuan rapid tempering pada waktu penahanan 5 detik, sedangkan ketangguhan dan elongasi tertinggi masing-masing tercapai pada 20 detik, yaitu 139,336 J/cm² dan 33,833%. Berdasarkan keseimbangan antara kekuatan tarik, kekerasan, dan ketangguhan, spesimen RA-RT 5s menunjukkan performa paling optimal.