pada proses quenching - digilib.its.ac.id · perlakuan panas quenching-tempering aisi 4140. sifat...

STUDI EKSPERIMENPENGARUH TEMPERATUR TEMPERING

PADA PROSES QUENCHING –TEMPERING TERHADAP SIFAT

MEKANIK BAJA AISI 4140

Tugas Akhir

FAISAL MANTA2108100525

Dosen Pembimbing:

Prof. Dr. Ir. Wajan Brata, DEA

Latar Belakang

• Material yang memiliki sifatketangguhan dan kekerasantinggi.

• Perlakuan terhadap baja AISI4140

• Pembanding dari prosesperlak Quenching –Partitioning pada AISI 4140

Perumusan Masalah

Variasi Temperatur Tempering

Proses Perlakuan

Panas Quenching-

Tempering AISI 4140

Sifat Mekanik dan Fasa yang

terbentuk pada AISI 4140

Batasan Masalah Material spesimen berupa baja paduan rendah AISI 4140

yang dianggap homogen. Tidak terdapat cacat dalam maupun retak visual. Proses pemanasan saat proses quenching-tempering

sempurna dan merata di seluruh material uji. Waktu pemindahan untuk setiap material uji dari tungku ke

media pendingin adalah sama dan tidak mempengaruhi dariproses perlakuan panas.

Kondisi peralatan yang digunakan saat pengujian danpengambilan data telah terkalibrasi.

Pengaruh lingkungan tidak berpengaruh signifikan terhadappengujian.

Tujuan Penelitian

Mengetahui pengaruh proses laku panas yangdiberikan terutama temperatur temperingterhadap sifat mekanik AISI 4140.Mengetahui pengaruh variasi temperatur

tempering terhadap perubahan struktur mikrobaja AISI 4140.

Manfaat Penelitian

Mengembangkan teori dan aplikasiquenching dan tempering yangdiaplikasikan pada industri.

Metodologi PenelitianDiagram Alir Penelitian

Mulai

Persiapan material awal Baja AISI

4140

Pemotongan dan pembentukan spesimen

Proses laku panas quenching temperatur 885oC waktu tahan 1jam

media pendingin oli ( ± 27 oC )

Proses laku panas temperingtemperatur 350oCwaktu tahan 1 jam

media pendingin air (water, ± 27 oC )

Proses laku panas temperingtemperatur 400oCwaktu tahan 1 jam

media pendingin air(water, ± 27 oC )

Proses laku panas temperingtemperatur 450oCwaktu tahan 1 jam

media pendingin air(water, ± 27 oC )

A

Uji Komposisi

Kimia

Metodologi PenelitianDiagram Alir Penelitian

Uji impact metode Charpy dengan

takikan bentuk V

Uji kekerasan menggunakan skala

Rockwell HRC

Pengamatan struktur mikro dan

XRD

Data : • Kekuatan dan ketangguhan impact• Kekuatan luluh dan UTS• Kekerasan• Struktur mikro• Pola difraksi

Analisa data dan

Pembahasan

Selesai

Uji tensile menggunakan metode

JIS 2241

A

Metodologi Penelitian

Material:Material baja AISI 4140 dengankomposisi kimia 0,40% C, 0,83% Mn,0,90% Cr, dan 0,18% Mo.

Metodologi Penelitian

Proses Perlakuan Panas Quenching - Tempering

Metodologi Penelitian

Pengujian :1. Komposisi kimia2. Uji Kekerasan 3. Uji Impact4. Uji Tensile5. Uji Struktur mikro6. Uji XRD

Dimensi spesimen uji impact (satuan dalam mm)

Dimensi spesimen dan titik indentasi uji kekerasan (satuan dalam mm)

Metodologi Penelitian

Dimensi spesimen uji Tensile (satuan dalam mm)

Metodologi PenelitianTabel Perencanaan Pengujian

Pengujian Komposisi KimiaUji Komposisi Kimia Pada Spesimen as received

Pengujian HardnessGambar Spesimen Uji Hardness

Pengujian HardnessTabel Hasil Uji Hardness

Pengujian HardnessGrafik Hasil Uji Hardness

Pengujian ImpactGambar Pola Patahan

Pola Patahan Spesimen as received

Pola Patahan Spesimen tempering 350 C

Pengujian ImpactGambar Pola Patahan

Pola Patahan Spesimen tempering 400 C

Pola Patahan Spesimen tempering 450 C

Pengujian ImpactTabel Hasil Uji Impact

Pengujian ImpactGrafik Uji Impact

Pengujian TensileGambar Spesimen Uji Tensile

Spesimen as received setelah uji Tensile

Spesimen temper 350 setelah uji Tensile

Pengujian TensileGambar Spesimen Uji Tensile

Spesimen temper 400 setelah uji Tensile

Spesimen temper 450 setelah uji Tensile

Pengujian TensileTabel Hasil Uji Tensile

Pengujian TensileGrafik Hasil Uji Tensile

Pengujian TensileGrafik Hasil Uji Tensile

Pengujian TensileGrafik Hasil Uji Tensile

Pengujian Metalography dan XRDHasil Uji Metalography

Pembesaran 100x Pembesaran 200xSpesimen as received pada permukaan

Pembesaran 200x Pembesaran 500xSpesimen as received pada penampang

Pengujian Metalography dan XRDHasil Uji Metalography

Pembesaran 200x Pembesaran 1000xSpesimen Tempering 350

Pembesaran 500x Pembesaran 1000xSpesimen Tempering 400

Pengujian Metalography dan XRDHasil Uji Metalography

Pembesaran 500x Pembesaran 1000xSpesimen Tempering 450

Hasil Uji XRD

Pengujian Metalography dan XRD

Pola Difraksi Spesimen as received

Hasil Uji XRD

Pengujian Metalography dan XRD

Pola Difraksi Spesimen tempering 350

Hasil Uji XRD

Pengujian Metalography dan XRD

Pola Difraksi Spesimen tempering 400

Hasil Uji XRD

Pengujian Metalography dan XRD

Pola Difraksi Spesimen tempering 450

Kesimpulan

Kesimpulan

• Pada Material AISI 4140 diketahui sifat ulet dan ketangguhan akan meningkat mengikuti naiknya temperatur tempering namun sebaliknya untuk sifat hardness, elastisitas dan UTS yang semakin berkurang dengan naiknya temperatur tempering.

Saran1. Pada tahap persiapan spesimen sebaiknya

material di homogenkan terlebih dahulu dengan proses normalising sehingga menghilangkan efek dari proses produksi atau pembentukan yang dapat mempengaruhi hasil dari pengujian.

2. Memastikan peralatan vital yang digunakan dapat berfungsi dengan semestinya, contohnya tungku austenisasi, apakah temperatur yang terbaca pada display telah sesuai dengan temperatur sebenarnya di dalam tungku