PENGARUH VARIASI HOLDING TIME PADA PROSES QUENCH HARDENING, AUSTEMPERING DAN MARTEMPERING

TERHADAP KEKERASAN DAN STRUKTUR MIKRO BAJA VCN 150

Oleh :Dwi Wahyu Kresna Putra

2108030005

Program Studi D3 Teknik MesinFakultas Teknologi Industri

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

BAJA •salah satu jenis logam yang paling banyak digunakan dalam bidang teknik. Penggunaan baja dapat disesuaikan dengan kebutuhan karena banyak sekali macamnya dengan sifat dan karakter yang berbeda-beda.

PERKEMBANGAN TEKNOLOGI •yang semakin maju sekarang ini menyebabkan perlu adanya inovasi dalam hal rekayasa material. Salah satu pertimbangan dalam rekayasa material adalah pada sifat mekanik yang memadai sesuai dengan kebutuhan.

PENELITIAN •tentang pengaruh holding time pada perlakuan panas quench hardening, austempering, martempering terhadap kekerasan dan struktur mikro baja yang dapat digunakan untuk keperluan produksi maupun penelitian lebih lanjut.

LATAR BELAKANG

Seberapa besar pengaruh variasi waktu penahanan dengan perlakuan panas quench hardening, austempering, dan mertempering terhadap tingkat kekerasan, dan sruktur mikro pada baja karbon VCN 150.

PERUMUSAN MASALAH

Dari hasil pengujian diharapkan dapat menghasilkan data karakteristik kekerasan dan struktur mikro pada baja VCN 150 yang telah dilaku panas pada temperature 850˚C dan variasi waktu penahan 20,40,60 menit dengan perlakuan panas quench hardening, austempering, dan martempering yang dapat digunakan untuk keperluan produksi maupun penelitian lebih lanjut.

TUJUAN

Baja yang digunakan adalah VCN 150

Temperatur pemanasan 850˚C dengan variasi holding time 20,40,60 menit

Pengaruh kondisi lingkungan dan waktu pemindahan atau transfer time diabaikan.

Perbandingan volume benda kerja dengan media pendingin 1:22

Pembahasan dititik beratkan pada tingkat kekerasan, dan metallography.

BATASAN MASALAH

METODOLOGI PENELITIANmulai

Pemanasan awal

T 850˚C

Holding time : 20,40,60

Water

quenching

Oil quenching Austempering

T 200˚C

Holding time : 20

Martempering

T 200˚C

Holding time : 20

Uji metallography

Uji kekerasan

Studi literatur

Persiapan alat dan bahan

Baja VCL 150

Analisa data dan pembahasan

selesai

DATA HASIL UJI KEKERASAN

HASIL dan PEMBAHASAN

No Perlakuan panas Holding time Nilai kekerasan Rata-rata

1 Quenching air

2053,4

54,554,855,3

4060,8

59,558,759

6063,3

6161,957,8

2 Quenching oli

2041,8

4042,435,8

4045,6

4648,244,2

6053,6

5151,947,5

3 Austempering

2045,9

4748,346,8

4039,8

41,541,543,2

6038,9

40,541,740,9

4 Martempering

2057,2

5554,952,9

4053

5351,954,1

6046,8

474945,2

Grafik nilai kekerasan water quenching

20 40 600

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

Water Quenching

nilai kekerasan

Holding Time (minute)

Nil

ai

Kekera

san

(HR

C)

Grafik nilai kekerasan oil quenching

20 40 600

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

Oil Quenching

nilai kekerasan

Holding Time (minute)

Nil

ai

Kekera

san

(HR

C)

Grafik nilai kekerasan austempering

20 40 600

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

Austempering

nilai kekerasan

Holding Time (minute)

Nil

ai

Kekera

san

(HR

C)

Grafik nilai kekerasan martempering

20 40 600

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

Martempering

nilai kekerasan

Holding Time (minute)

Nilai K

ekera

san

(HR

C)

Grafik grafik gabungan hasil uji kekerasan

15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 650

10

20

30

40

50

60

70

Grafik Gabungan Hasil Uji Kekerasan

Quenching AirQuenching OliAustemperingMartempering

Holding Time(Minute)

NIL

AI

KE

KE

RA

SA

N(H

RC

)

QUENCH HARDENING DENGAN MEDIA PENDINGIN AIR

Hasil quenching air dengan holding time 20 menit Dengan 23% martensite

Hasil quenching air dengan holding time 40 menit dengan 18% martensite

Hasil quenching air dengan holding time 60 menit dengan 20% martensite

UJI METALLOGRAPHY

QUENCH HARDENING DENGAN MEDIA PENDINGIN OLI

Hasil quenching oli dengan holding time 20 menit dengan 61% bainite

Hasil quenching oli dengan holding time 40 menit dengan 52% bainite

hasil quenching oli dengan holding time 60 menit dengan 73% bainite

Austempering

Hasil austempering dengan holing time 20 menit dengan 39% bainite

Hasil austempering dengan holding time 40 menit dengan 80% bainite

hasil austempering dengan holding time 60 menit dengan 80% bainite

Martempering

Hasil martempering dengan holding time 20 menit dengan 21% tempered martensite

Hasil martempering dengan holding time 40 menit dengan 28% tempered martensite

hasil martempering dengan holding time 60 menit dengan 4% tempered martensite

Quench hardening dengan media pendingin air memiliki nilai kekerasan tertinggi.

Pada austempering dan martempering semakin holding time meningkat kekerasan semakin turun. Hal ini dikarenakan semakin lama holding time austenite sisa semakin bertambah .

Pada quench hardening setiap holding time dinaikan nilai kekerasan semakin meningkat.

Pada quench hardening dengan media pendingin air ditemukan struktur bainit dikarenakan pandinginan cepat yang tidak merata pada tiap permukaan.

Quench hardening dengan media pandingin air dan martempering menghasilkan retakan pada sampel baja VCN 150.

KESIMPULAN

TERIMA KASIH

SEKIAN