Aisi 4130 Untuk Bucket Teeth.pdf

MENENTUKAN PROSES PERLAKUAN PANAS UNTUK MATERIAL BAJA BUCKET TOOTH T 200G-PHE

TUGAS SARJANA Karya ilmiah sebagai salah satu syarat untuk memeroleh gelar Sarjana Teknik dari Institut Teknologi Bandung

Oleh Andrian Anggadha Widatama 13713005

PROGRAM STUDI TEKNIK MATERIAL FAKULTAS TEKNIK MESIN DAN DIRGANTARA INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2017

TUGAS SARJANA Diberikan kepada

:

Andrian Anggadha Widatama

Pembimbing

:

Prof. Dr. Ir. Rochim Suratman

Jangka waktu penyelesaian

:

7 bulan

Judul

:

Menentukan Proses Perlakuan Panas untuk Material Baja Bucket Tooth 200G-PHE

Isi tugas

:

Menentukan temperatur proses perlakuan panas tempering agar material baja tersebut memiliki nilai kekerasan dan harga impak Charpy V Notch yang diinginkan oleh PT Pindad. Sebelum material diberikan perlakuan panas dilakukan uji Optical Emission Spectroscopy agar dapat disesuaikan dengan material baja yang ada pada ASM Metal Handbook vol 1, lalu dilanjutkan dengan uji metalografi untuk mengetahui struktur mikro material baja Bucket Tooth T 200G-PHE, terakhir dilakukan uji keras dan uji impak Charpy V Notch.

Bandung, 6 September 2017 Pembimbing

Prof. Dr. Ir. Rochim Suratman NIP.19500702 197603 1 004

LEMBAR PENGESAHAN Tugas Sarjana

MENENTUKAN PROSES PERLAKUAN PANAS UNTUK MATERIAL BAJA BUCKET TOOTH T 200G-PHE

Oleh

Andrian Anggadha Widatama 13713005

Program Studi Teknik Material Fakultas Teknik Mesin Dan Dirgantara Institut Teknologi Bandung

Disetujui pada Tanggal: 6 September 2017

Pembimbing

Prof. Dr. Ir. Rochim Suratman NIP. 19500702 197603 1 004

Topik

MENENTUKAN PROSES PERLAKUAN PANAS UNTUK MATERIAL BAJA BUCKET TOOTH T 200G-PHE

Andrian Anggadha Widatama

Program Studi

Teknik Material

13713005

Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara Institut Teknologi Bandung ABSTRAK Bucket Tooth T 200G-PHE adalah material baja PT Pindad yang dijadikan komponen bucket teeth pada escavator. Sifat mekanik yang dibutuhkan memiliki nilai kekerasan 45-52 HRC dan ketahanan impak Charpy V Notch 22-32 joule. Proses pengubahan sifat mekanik material baja menggunakan perlakuan panas tidak mengubah komposisi kimia selain itu, sifat mekanik material baja hasil dari perlakuan panas homogen pada setiap bagian. Proses perlakuan panas ada dua tahapan. Tahap pertama hardening dan kedua tempering. Hasil uji keras menunjukan nilai kekerasan material menurun jika temperatur temper meninggi. Hasil metalografi menunjukan perubahan struktur mikro material hasil perlakuan panas. Hasil uji impak tempering pada temperatur 400ºC mengalami penurunan harga impak jika dibandingkan dengan hasil tempering pada temperatur 300ºC. Kesimpulannya, temperatur tempering yang dapat menghasilkan sifat mekanik dengan nilai kekerasan 46.75HRC dan nilai impak 18,11Joule CVN mendekati spesifikasi PT Pindad adalah 300ºC. Kata Kunci: Perlakuan Panas, Bucket Tooth T 200G-PHE

Topic Major

DETERMINE HEAT TREATMENT PROCESS FOR BUCKET TOOTH T 200G-PHE STEEL Material Engineering Faculty of Mechanical and Aerospace Engineering Bandung Institu of Technology ABSTRACT

Andrian Anggadha Widatama 13713005

Bucket Tooth T 200G-PHE is PT Pindad’s steel material that being a component of bucket teeth in an escavator. The needed mechanical properties is on 45-52 HRC hardness and Charpy V Notch impact resistance 22-32 joule. The change process of steel mechanical properties using heat treatment that does not change the steel’s chemical composition and mechanical properties as a result of heat treatment is homogeneous in every part. There are two steps of heat treatment. The first step is hardening and the second is tempering. The hard test result shows that the material hardness decreases if the tempering temperature increases. The metalography result shows that the micro structure changes by a heat treatment process. The impact test result of tempered specimen at 400ºC is decrease if compared to the impact test result temper at 300ºC. The conclusion is tempering temperature that produces a mechanical properties that close to PT Pindad specification mechanical properties is 300 ºC with 46,75 HRC hardness and impact resistance of 18,11 joules CVN. Keywords: Heat Treatment, Bucket Tooth T 200G-PHE

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang selalu memberikan Rahmat serta Karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Menentukan Proses Perlakuan Panas Pada Material Baja Bucket Tooth T 200G-PHE”. Laporan ini disusun untuk memenuhi syarat memeroleh gelar sarjana teknik dari program studi Teknik Material, Institut Teknologi Bandung. Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan dan bimbingan secara langsung maupun tidak langsung kepada penulis. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Kedua orangtua penulis yang senantiasa mendoakan, memberi dukungan dan memberi saran kepada penulis. 2. Prof. Dr. Ir. Rochim Suratman, sebagai dosen pembimbing tugas akhir yang telah menuntun dan memberikan jalan bagi penulis hingga diselesaikannya tugas akhir ini. 3. Seluruh dosen Teknik Material ITB yang telah memberi ilmu akademik maupun logika kepada penulis selama menempuh pendidikan di ITB. 4. Seluruh karyawan dan teknisi Teknik Material ITB yang telah mempermudah dan memberi jalan agar penulis mencapai keberhasilan selama menempuh pendidikan di ITB. 5. Partner Tugas Akhir, Prita Andrea Fatmasari, yang senantiasa memberikan semangat dan menemani penulis dalam suka dan duka. 6. Badan Perlengkapan MTM ITB periode 2016/2017, Ricky, Aceng, Jomar, Akbar yang menghambat proses penulisan laporan ini. 7. Ketua DPA MTM ITB periode 2017/2018, Pandu yang selalu memberikan semangat pada proses penulisan laporan ini. i

8. Backyardigans Padmanaba 68 Temi, Erde, Gavli, Kukuh, Idho, Ghozi yang selalu memberikan semangat dan terkadang menghambat proses penulisan laporan ini. 9. Gugum, Jorji, Kawa, Ardi serta teman-teman yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang selalu memberikan dukungan penuh kepada penulis.

Tugas akhir ini jauh dari sempurna karena terbatasnya pengetahuan dan pengalaman penulis, karena itu kritik dan saran penulis butuhkan demi relevannya laporan ini dan kemajuan penulis sendiri. Penulis berharap semoga tugas akhir ini dapat menjadi salah satu referensi ilmu bagi pembaca.

Bandung, 6 September 2017

Andrian Anggadha Widatama

ii

DAFTAR ISI KATA PENGANTAR.....................................................................................................................i DAFTAR ISI............................................................................................................................... iii DAFTAR TABEL ........................................................................................................................ vi DAFTAR GAMBAR................................................................................................................... vii BAB I.........................................................................................................................................1 PENDAHULUAN ........................................................................................................................1 1.1 Latar Belakang ................................................................................................................1 1.2 Tujuan Penelitian ...........................................................................................................2 1.3 Batasan Masalah ............................................................................................................2 1.4 Metodologi Penelitian ....................................................................................................3 1.5 Sistematika Penulisan.....................................................................................................3 BAB II........................................................................................................................................5 TINJAUAN PUSTAKA .................................................................................................................5 2.1 Baja Paduan....................................................................................................................5 2.1.1 Definisi paduan........................................................................................................5 2.1.2 Definisi baja karbon medium...................................................................................5 2.1.3 Definisi baja paduan rendah ....................................................................................6 2.1.4 Fungsi unsur pada baja paduan ...............................................................................6 2.2 OES (Optical Emission Spectroscopy) ............................................................................10 2.2.1 Tujuan dari pengujian OES ....................................................................................10 2.2.2 Prinsip OES ............................................................................................................10 2.3 Struktur mikro baja ......................................................................................................11 2.3.1 Diagram fasa Fe-C..................................................................................................11 2.3.2 Isothermal Transformation Diagram .....................................................................15 2.3.3 Continous Cooling Transformation Diagram .........................................................19 2.4 Uji Metalografi .............................................................................................................21 2.4.1 Tujuan melakukan Metalografi .............................................................................21 iii

2.4.2 Skala pengamatan dalam Metalografi ...................................................................21 2.4.3 Flowchart untuk melakukan Metalografi ..............................................................22 2.5 Perlakuan Panas untuk Material Baja ...........................................................................26 2.5.1 Definisi perlakuan panas pada material baja .........................................................26 2.5.2 Tujuan perlakuan panas pada material baja .........................................................26 2.6 Uji Keras .......................................................................................................................31 2.6.1 Tujuan uji keras .....................................................................................................31 2.6.2 Prinsip uji keras .....................................................................................................31 2.7 Uji Impak ......................................................................................................................32 2.7.1 Tujuan uji impak ....................................................................................................32 2.7.2 Prinsip uji impak ....................................................................................................33 BAB III.....................................................................................................................................35 METODOLOGI PENELITIAN .....................................................................................................35 3.1 Metodologi Penelitian ..................................................................................................35 3.2 Alat dan bahan penelitian ............................................................................................35 3.3 Perlakuan panas ...........................................................................................................36 3.4 Pengujian dan karakterisasi ..........................................................................................37 3.4.1 Uji keras Rockwell..................................................................................................37 3.4.2 Uji OES ...................................................................................................................37 3.4.3 Uji impak ...............................................................................................................38 3.4.4 Metalografi ............................................................................................................38 BAB IV ....................................................................................................................................42 DATA DAN ANALISIS ...............................................................................................................42 4.1 Karakterisasi material ...................................................................................................42 4.2 Hasil uji keras ...............................................................................................................47 4.3 Hasil metalografi ..........................................................................................................50 4.4 Hasil uji impak ..............................................................................................................55 BAB V .....................................................................................................................................57 iv

KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................................................................57 5.1 Kesimpulan ...................................................................................................................57 5.2 Saran ............................................................................................................................57 DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................................................58

v

DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Kombinasi temperatur austenisasi dan temperatur tempering dari lima spesimen .......................................................................................................... 36 Tabel 4.1 Hasil Pengujian OES ...................................................................... 42 Table 4.2 Komposisi AISI 4130 dan hasil uji ................................................ 43 Tabel 4.3 AISI 4130 Termasuk Dalam Medium-Carbon Ultrahigh-Strength Steels Serat ...................................................................................................... 43 Tabel 4.4 Paramater proses perlakuan panas .................................................. 45 Tabel 4.5 Sifat mekanik yang dihasilkan berdasarkan temperatur temper ..... 45 Tabel 4.6 Hasil uji keras spesimen ................................................................. 47 Tabel 4.7 Hasil uji impak charpy V notch ...................................................... 53

vi

DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Bucket teeth untuk escavator ....................................................... 1 Gambar 2.1 Pengaruh unsur mangan terhadap daerah fasa austenit ............... 7 Gambar 2.2 Pengaruh unsur kromium terhadap daerah fasa austenit ............. 8 Gambar 2.3 Skema pengujian OES ............................................................... 10 Gambar 2.4 Diagram fasa Fe- Fe3C............................................................... 11 Gambar 2.5 Fasa yang terbentuk pada komposisi x ...................................... 12 Gambar 2.6 Fasa yang terbentuk pada komposisi Co ................................... 13 Gambar 2.7 Fasa yang terbentuk pada komposisi C1 .................................... 13 Gambar 2.8 Sel satuan Body Centered Cubic (kiri) dan Face Centered Cubic (kanan)............................................................................................................. 15 Gambar 2.9 Isothermal Transformation Diagram untuk baja karbon dengan komposisi eutectoid......................................................................................... 16 Gambar 2.10 Struktur Body Centered Tetragonal......................................... 17 Gambar 2.11 Kurva hubungan antar kadar karbon pada baja dan kekerasan martensit .......................................................................................................... 18 Gambar 2.12 Continous Colling Transformation Diagram untuk baja karbon dengan komposisi eutectoid ............................................................................ 19 Gambar 2.13 Pengaruh kadar karbon dengan temperatur Mstart dan Mfinish ......... ......................................................................................................................... 20 Gambar 2.14 Flowchart metalografi .............................................................. 22 Gambar 2.15 Pemotongan cuplikan............................................................... 23 Gambar 2.16 Mechanical mounting .............................................................. 24 Gambar 2.17 Plastic polimer mounting......................................................... 24 Gambar 2.18 Batas butir akan ditangkap mikroskop optik ........................... 29 Gambar 2.19 Bagian kiri struktur mikro baja dan bagian kanan hasil TEM (εcarbide) dengan kadar karbon 1.2% wt setelah proses quenching dan tempering pada 150ºC ...................................................................................................... 30 Gambar 2.20 Struktur mikro baja dengan kadar karbon 0.2% wt setelah proses quenching dan tempering pada 400ºC............................................................. 30 Gambar 2.21 Skema uji keras dengan indentor Rockwell............................. 32 Gambar 2.22 kiri skema uji impak Charpy V Notch dan kanan dimensi spesimen uji impak Charpy V Notch .............................................................. 34 Gambar 3.1 Flowchart penelitian .................................................................. 35 vii

Gambar 3.2 Mesin uji keras Rockwell ........................................................... 37 Gambar 3.3 Mesin grinding di Laboratorium Metalurgi dan Material ITB .. 39 Gambar 3.4 Mesin polishing di Laboratorium Metalurgi dan Material ITB ..... ......................................................................................................................... 39 Gambar 3.5 Larutan etsa adalah nital yang terdiri dari alkohol dan HNO3 ....... ......................................................................................................................... 40 Gambar 3.6 Mikroskop optik di Laboratorium Metalurgi dan Material ITB .... ......................................................................................................................... 41 Gambar 4.1 Hasil metalografi yang digunakan untuk menghitung fraksi fasa dengan metode linear fraction ............................................................................ ......................................................................................................................... 44 Gambar 4.2 Kurva kekerasan AISI 4130 berdasarkan temperatur temper .... 46 Gambar 4.3 Kurva nilai kekerasan terhadap temperatur temper ................... 48 Gambar 4.4 Hasil uji metalografi .................................................................. 49 Gambar 4.5 Diagram CCT dari AISI 4130 menggunakan aplikasi JMatPro 51 Gambar 4.6 Struktur mikro baja dengan kandung karbon 1% terdapat lath dan plate martensite ............................................................................................... 52 Gambar 4.7 Kurva bentuk martensit dan kadar karbon ................................. 52 Gambar 4.8 Kurva kadar austenit sisa terhadap kadar karbon ......................................................................................................................... 53 Gambar 4.9 Hasil TEM proses pengintian sementit pada martesit ditandai dengan huruf D dan A ......................................................................................................................... 54 Gambar 4.10 Hasil uji impak charpy V notch ............................................... 55

viii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang PT Pindad adalah perusahaan yang bergerak di bidang manufaktur. PT Pindad mendapatkan material baja dengan nama produk Bucket Tooth T 200G-PHE yang belum diketahui standar materialnya menurut ASM Metal Handbook vol 1, namun PT Pindad harus membuat material baja Bucket Tooth T 200G-PHE yang memiliki sifat mekanik dengan nilai kekerasan 45-52 HRC dan ketahanan impak Charpy V Notch minimal 22-32 joule. Sifat mekanik tersebut harus homogen pada setiap bagian komponen agar dapat dijadikan komponen Bucket Teeth.

Gambar 1.1 Bucket teeth untuk escavator (1).

Material baja Bucket Tooth T 200G-PHE diberi perlakuan panas agar memenuhi sifat mekanik spesifikasi dari Pindad. Perlakuan panas dapat mengubah sifat mekanik material tanpa mengubah komposisi dari material baja selain itu sifat

1

mekanik material baja Bucket Tooth T 200G-PHE hasil dari perlakuan panas homogen pada setiap bagian.

1.2 Tujuan Penelitian 1. Menentukan temperatur tempering untuk material Bucket Tooth T 200G-PHE agar memiliki sifat mekanik dengan nilai kekerasan 45-52 HRC dan ketahanan impak Charpy V Notch 22-32 joule.

1.3 Batasan Masalah 1. Spesimen yang digunakan adalah material baja Bucket Tooth T 200G-PHE hasil cor berbentuk profil Y yang diperoleh dari PT Pindad sesuai dengan standard ASTM A-395M. 2. Dimensi spesimen saat diberi perlakuan panas, uji impak Charpy V Notch, uji keras Rockwell, dan uji metalografi sesuai dengan spesimen uji impak Charpy V Notch menurut ASTM E-23. 3. Temperatur perlakuan panas hardening sebesar 870ºC dengan lama pemanasan 1 jam dan menggunakan medium pendingin air pada temperatur ruang. 4. Temperatur perlakuan panas tempering yaitu 200 ºC, 300 ºC, dan 400 ºC dengan lama pemanasan 1 jam dan medium pendingin udara pada temperatur ruang.

2

1.4 Metodologi Penelitian 1. Melakukan studi literatur yang berhubungan dengan baja paduan rendah, pengujian Optical Emission Spectroscopy, struktur mikro baja, uji metalografi, proses perlakuan panas untuk material baja, uji keras, dan uji impak. 2. Pengujian OES. 3. Tahap ketiga adalah menentukan standar material berdasarkan ASM Metal Handbook vol 1. 4. Melakukan proses perlakuan panas hardening dan tempering. 5. Uji metalografi. 6. Uji keras Rockwell. 7. Uji impak Charpy V Notch.

1.5 Sistematika Penulisan Dalam Tugas Akhir ini, penulisan terdiri dari lima bab dengan sistematika penulisan sebagai berikut: BAB I PENDAHULUAN Bab I menjelaskan latar belakang penelitian, tujuan penelitian, batasan masalah, dan metodologi penelitian. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Bab II berisi dasar teori yang menunjang penelitian yang diambil dari berbagai literatur. BAB III METODOLOGI PENELITIAN Bab III menjelaskan langkah-langkah yang dilakukan dalam penelitian, mencakup diagram alir penelitian, alat dan bahan penelitian, spesifikasi material uji, peralatan pengujian, proses percobaan, dan beragam pengujian yang dilakukan.

3

BAB IV DATA DAN ANALISIS Bab IV menampilkan data-data hasil penelitian dan analisis penulis terhadap data yang diperoleh. Pembahasan analisis dikaitkan dengan kajian teoretik dari literatur-literatur yang telah ada.

BAB V KESIMPULAN & SARAN Bab V berisi kesimpulan dari hasil penelitan dan saran-saran perbaikan untuk penelitian selanjutnya.

4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Baja Paduan

2.1.1 Definisi paduan Paduan adalah campuran dua unsur atau lebih agar diperoleh paduan dengan sifat yang berbeda (2). Hasil pencampuran unsur-unsur dapat berbentuk sebagai berikut: ● Larutan padat. Larutan padat adalah campuran dari unsur-unsur yang terdiri dari dua bagian, yaitu solute (zat terlarut) dan solvent (pelarut) yang memiliki sifat lunak. o Contoh: Ferit, Austenit pada baja. ● Senyawa. Senyawa adalah gabungan dari beberapa unsur dengan perbandingan tertentu yang tetap dan memiliki sifat keras. o Contoh : Sementit atau Fe3C pada baja. ● Gabungan larutan padat dan senyawa sifatnya dipengaruhi komposisi keduanya. o Contoh : Perlit dan Ledeburit

2.1.2 Definisi baja karbon medium Baja karbon medium adalah baja karbon dengan kadar karbon 0.300.60 wt% dan kadar mangan 0.60 - 1.65wt% (3). Baja karbon medium dalam aplikasinya sering diberikan perlakuan panas hardening dan tempering untuk meningkatkan sifat mekanik. Baja karbon medium digunakan untuk crankshafts, gear, dan rel kereta api (3).

5

2.1.3 Definisi baja paduan rendah Baja paduan rendah adalah campuran baja dengan unsur-unsur paduan agar didapatkan sifat yang diinginkan dengan ketentuan jumlah semua unsur paduan kurang dari 8 wt% (3). Tujuan utama penambahan unsur-unsur paduan adalah untuk meningkatkan hardenability material baja paduan agar sifat mekanik material baja dapat dioptimalkan dengan memberikan proses perlakuan panas.

2.1.4 Fungsi unsur pada baja paduan Setiap jenis unsur yang ditambahkan pada baja paduan memberikan pengaruh yang berbeda sebagai berikut: ● Carbon o Carbon meningkatkan kekuatan namun menurunkan keuletan. o Carbon akan membentuk senyawa sementit yang bersifat keras jika berinteraksi dengan besi. ● Silicon o Silicon adalah unsur deoxidizer pada pembuatan baja. o Silicon dapat mencegah pembetukan sementit karena silikon memiliki kelarutan rendah dalam sementit (4). o Silicon pada baja akan meningkatkan kekuatan dan kekerasan. Penambahan unsur silikon diatas 4% akan membuat material menjadi getas. ● Manganese o Manganese berfungsi untuk meningkatkan kualitas permukaan material. o Manganese meningkatkan kekuatan namun menurunkan keuletan dengan efek yang lebih rendah dari carbon. o Manganese berfungsi untuk meningkatkan hardenability. 6

o Manganese berfungsi sebagai austenite stabilizer pada baja paduan (Gambar 2.1).

Gambar 2.1 Pengaruh unsur mangan terhadap daerah fasa austenit (5). ● Chromium o Chromium meningkatkan ketahanan korosi dan oksidasi. o Chromium berfungsi sebagai kekuatan pada T tinggi. o Chromium memiliki kecenderungan untuk membentuk karbida jika berinteraksi dengan unsur karbon pada paduan baja. o Chromium berfungsi sebagai ferrite stabilizer dalam pengertian lain chromium memperkecil daerah fasa austenit pada baja paduan (Gambar 2.2). 7

Gambar 2.2 Pengaruh unsur kromium terhadap daerah fasa austenit (5). ● Nickel o Nickel berfungsi untuk memperkuat fasa ferit dan tidak membentuk karbida. Dalam pengertian lain nikel larut dalam fasa ferit. o Jika nickel dikombinasikan dengan chromium, maka akan meningkatkan hardenability, ketahanan fatigue, dan kekuatan impak. ● Molybdenum o Molybdenum

berfungsi

untuk

memberikan

secondary

hardening jika material baja paduan di-temper setelah diquenched.

8

● Copper o Jika konten copper lebih dari 2% maka akan meningkatkan ketahanan korosi atmosfer. ● Alumunium o Alumunium berfungsi sebagai deoxidizer. o Alumunium juga berfungsi untuk mengontrol.

Berdasarkan efek unsur paduan terhadap struktur mikro pada baja paduan, unsur paduan dibagi menjadi 2 jenis sebagai berikut: 1. Austenite stabilizers, yaitu unsur-unsur paduan yang dapat membantu mempertahankan fasa austenit. Dalam pengertian lain, unsur-unsur yang terdiri dari Ni, Co, Mn, Cu, C, dan N (5) dapat memperbesar daerah fasa austenit pada diagram fasa FeC. 2. Ferrite stabilizers, yaitu unsur-unsur paduan yang dapat membantu mempertahankan fasa ferit. Dalam pengertian lain unsur-unsur yang terdiri dari Si, Cr, W, Mo, P, Al, Sn, Sb, As, Zr, Nb, B, S, dan Ce (5) dapat memperbesar daerah fasa ferit pada diagram fasa Fe-C. Berdasarkan interaksi unsur-unsur paduan dengan karbon yang terdapat pada baja paduan, unsur paduan dibagi menjadi 2 jenis sebagai beriku: 1. Unsur paduan yang membentuk karbida jika berinteraksi dengan karbon dalam konsestrasi tertentu ialah Mn, Cr, Mo, W, V, Nb, Ti, dan Zr (5). 2. Unsur paduan yang tidak membentuk karbida jika berinteraksi dengan karbon ialah Ni, Co, Cu, Si, P, dan Al (5). 9

2.2 OES (Optical Emission Spectroscopy)

2.2.1 Tujuan dari pengujian OES Pengujian OES dilakukan untuk mengetahui komposisi unsur dan jenis unsur paduan pada spesimen.

2.2.2 Prinsip OES Prinsip OES yaitu elektroda dipanaskan sampai ribuan derajat selsius. Perbedaan potensial listrik pada elektroda dan sampel akan menyebabkan munculnya busur listrik. Busur listrik yang muncul dari elektroda ke permukaan sampel akan memanaskan sekaligus menguapkan bagian permukaan sampel. Dari proses tersebut elektron dari sampel akan tereksitasi lalu memancarkan spektrum dari unsur. Kehadiran unsur dalam sampel ditunjukkan dengan munculnya cahaya dari sumber eksitasi. Konsentrasi unsur yang dapat ditentukan dengan mengukur garis intensitas.

Gambar 2.3 Skema pengujian OES (6). 10

2.3 Struktur mikro baja

2.3.1 Diagram fasa Fe-C Kadar karbon pada material baja akan menentukan fasa yang akan muncul jika dilakukan metalografi. Hal ini dapat dilihat dari diagram fasa Fe-C.

Gambar 2.4 Diagram fasa Fe-C (7).

Diagram fasa Fe-C pada Gambar 2.4 hanya memberikan informasi sampai kadar karbon 6,70 wt% karena dalam praktik material baja karbon dan besi cor hanya memiliki kadar karbon kurang dari 6,70 wt% (7). Diagram fasa Fe-C digunakan untuk memprediksi fasa yang akan terbentuk pada temperatur dan komposisi kadar karbon yang diinginkan. Diagram fasa Fe-C digunakan dengan menggunakan asumsi laju pendinginan sangat lambat. 11

Terdapat 3 titik pada diagram fasa Fe-C yaitu (a) titik peritektik yang memiliki arti perubahan 2 fasa padat dan liquid menjadi 1 fasa padat lain (L+δ → γ) dan berada pada titik 0.16 wt% C dan 1493ºC, (b) titik eutektik yang memiliki arti perubahan liquid menjadi 2 fasa padat lain (L → γ+Fe 3C) atau dalam pengertian lain titik cair terendah dari baja pada diagram fasa Fe-Fe3C dimana titik eutektik berada pada titik 4.3 wt% C dan 1147 ºC, terakhir (c) titik eutectoid yang memiliki arti perubahan fasa padat menjadi 2 fasa padat lain (γ → α + Fe3C) dan berada pada titik 0.76 wt% C dan 727 ºC. Diagram fasa Fe-C dibagi 3 daerah untuk titik eutectoid yaitu daerah (a) eutectoid yang berada pada titik eutectoid 0,76 wt% C (7) dengan perubahan fasa seperti pada Gambar 2.5, (b) hypoeutectoid yang berada pada rentang 0,22-0,76 wt% C (7) dengan perubahan fasa seperti pada Gambar 2.6, (c) hypereutectoid yang berada pada rentang 0,76-2,14 wt% C (7) dengan perubahan fasa seperti pada Gambar 2.7.

Gambar 2.5 Fasa yang terbentuk pada komposisi x (7).

12

Gambar 2.6 Fasa yang terbentuk pada komposisi Co (7).

Gambar 2.7 Fasa yang terbentuk pada komposisi C1 (7).

13

Unsur paduan selain karbon seperti Mangan, Titanium, Vanadium, dan lain-lain yang ditambahkan pada baja paduan dapat disetarakan dengan kadar karbon (2) dan disebut dengan karbon ekuivalen (CE). Karbon ekuivalen dapat dihitung dengan beberapa persamaan yaitu ▪

Menurut Ruhfus dan Plaume ● CE= C+0,2Mn+0,25Cr+0,33Mo+0,1Ni+0,2V+0,2Si+0,1W+ 0,2Ti+0,1Al-0,1

▪

Menurut JIS ● CE= C+1/24Si+1/6Mn+1/40Ni+1/5Cr+1/4Mo+1/14V

▪

Menurut API dan IIW ● CE= C+1/6Mn+1/40Ni+1/5(Cr+Mo+V1/15(Cu+Ni)

Fasa α-ferit adalah larutan padat yang memiliki kelarutan maksimum atom karbon hanya 0.22 wt% pada temperatur 727ºC. Kelarutan atom karbon pada fasa ferit yang relatif rendah disebabkan oleh sel satuan fasa ferit Body Centered Cubic (Gambar 2.8) yang hanya dapat menyimpan sedikit atom karbon.. Austenit (γ) adalah larutan padat merupakan fasa yang stabil diatas temperatur 727ºC. Kelarutan maksimum karbon pada fasa austenit adalah 2.14 wt%, pada temperatur 1147ºC. Kelarutan atom karbon pada fasa austenit lebih besar dibanding kelarutan atom karbon pada fasa ferit karena austenit memiliki struktur Face Centered Cubic (Gambar 2.8) yang dapat menyimpan atom karbon lebih banyak dibanding BCC. Sementit/Fe3C adalah senyawa yang memiliki sifat keras dan getas. Kekerasan sementit yang tinggi membuat keuletan dan ketangguhan sementit rendah. 14

Gambar 2.8 Sel satuan Body Centered Cubic (kiri) dan Face Centered Cubic (kanan) (4).

2.3.2 Isothermal Transformation Diagram Diagram fasa Fe-C dapat digunakan untuk memprediksi struktur mikro baja hanya jika laju pendinginan sangat lambat. Isothermal Transformation Diagram (Gambar 2.8) dapat memprediksi struktur mikro yang terbentuk pada baja jika laju pendinginan yang dialami baja pada saat memiliki fasa austenit relatif lalu dilanjutkan dengan pemanasan pada temperatur konstan.

15

Gambar 2.9 Isothermal Transformation Diagram untuk baja karbon dengan komposisi eutectoid (7).

Terdapat dua kurva dengan warna merah dan hijau dalam diagram tersebut, kurva di merah sebelah kiri menunjukkan dimulainya transformasi perlit dan kurva hijau sebelah kanan menunjukkan 100% transformasi perlit. Awal dari transformasi martensitik direpresentasikan dengan garis horizontal Ms (martensit start). M(50%) dan M(90%) adalah garis yang menandakan komposisi martensit yang terbentuk pada temperatur tertentu. Transformasi martensitik disebut sebagai transformasi athermal karena tidak bergantung pada waktu. Isothermal Transformation Diagram untuk material baja akan berbeda-beda tergantung pada komposisi material baja. 16

Martensit merupakan struktur mikro yang dihasilkan dari transformasi austenit dengan mekanisme geser. Transformasi martensit terjadi jika material baja mengalami laju pendinginan yang cepat dimana atom-atom karbon tidak sempat berdifusi. Struktur kristalnya adalah Body Centered Tetragonal (Gambar 2.10).

Gambar 2.10 Struktur Body Centered Tetragonal (5).

Martensit memiliki kekerasan dan kekuatan yang sangat tinggi namun sangat getas. Kekerasan martensit dipengaruhi oleh kadar karbon pada material baja seperti pada Gambar 2.11.

17

Gambar 2.11 Kurva hubungan antar kadar karbon pada baja dan kekerasan martensit (5). Kekerasan martensit merupakan fungsi dari kadar karbon dan unsur paduan lain pada material baja dengan persamaan menurut Creusot-Loire HVM = 127 + 949C + 27Si + 11Mn + 8Ni + 16Cr + 21logV dengan keterangan V adalah laju pendinginan dalam ºC/h. Persamaan menurut Creusot-Loire hanya berlaku untuk material baja dengan komposisi sebagai berikut:0.1<%C<0.5;<1%Si;<2%Mn;<4%Ni;<3%Cr;<1%Mo;(%Mn+%Ni+% Cr+%Mo)<5%. Martensit terdiri dari dua jenis yaitu lath martensite dan plate martensite. Lath martensite dapat ditemukan pada baja karbon rendah dan medium. Plate martensite dapat ditemukan pada baja karbon tinggi.. Bainit yang disimbolkan dengan huruf B pada Gambar 2.9 adalah fasa yang terdiri atas sementit dan matriks ferit. Bainit dapat berbentuk jarum 18

atau pelat. Bainit terdiri dari dua jenis, yaitu upper bainite dan lower bainite.Upper bainite terbentuk pada temperatur 400-550ºC. Sedangkan lower bainite terbentuk pada temperatur 250-400ºC. Bentuk upper bainite mirip dengan perlit, sementara lower bainite seperti martensit.

2.3.3 Continous Cooling Transformation Diagram

Continous Colling Transformation Diagram (Gambar 2.9) dapat digunakan untuk memprediksi struktur mikro baja pada saat material baja mengalami laju pendinginan yang cepat dan kontinu dari fasa austenit tanpa dilanjutkan pemanasan pada temperatur konstan.

Gambar 2.12 Continous Colling Transformation Diagram untuk baja karbon dengan komposisi eutectoid (7). 19

Perubahan fasa asutenit mulai menjadi perlit terjadi ketika laju pendinginan yang dialami material baja menyentuh kurva perlite start yang berwarna merah dan ketika laju pendinginan yang dialami material baja menyentuh kurva perlite finish yang berwarna biru material baja akan memiliki fasa 100% perlit. Dalam diagram pada Gambar 2.12 terdapat critical cooling rate, yaitu laju pendinginan minimum yang dapat menghasilkan 100% martensit. Kadar karbon memengaruhi critical cooling rate. Hubungan antara kadar karbon dengan critical cooling rate adalah semakin rendah kadar karbon maka semakin tinggi critical cooling rate. Baja yang mengandung kurang dari 0.25 wt% C tidak dapat menghasilkan martensit karena laju pendinginan yang dibutuhkan terlalu cepat (critical cooling rate terlalu tinggi). Selain itu kadar karbon juga memengaruhi temperatur M start dan Mfinish dengan hubungan seperti pada Gambar 2.13 G

Gambar 2.13 Pengaruh kadar karbon dengan temperatur Mstart dan Mfinish (5).

20

2.4 Uji Metalografi

2.4.1 Tujuan melakukan Metalografi Metalografi adalah pengujian untuk mengetahui struktur mikro atau fasa yang terbentuk, komposisi fasa, dan ukuran butir material baja. Selain itu, metalografi juga dapat digunakan untuk menganalisis kecacatan, penjalaran retak, dan menghubungkannya dengan analisis penyebab kegagalan suatu komponen.

2.4.2 Skala pengamatan dalam Metalografi Terdapat 2 skala pengamatan pada uji metalografi seperti berikut: 1. Skala pengamatan makro adalah pengamatan yang dilakukan dengan perbesaran 10 kali atau lebih kecil. Skala pengamatan makro dalam praktik digunakan untuk mengamati porositas, segregasi pada produk cor, pengotor, jenis perpatahan, dan homogenitas struktur las. Pengamatan dilakukan dengan pengatam visual (mata) atau dengan alat bantu perbesaran seperti lup. 2. Skala pengamatan mikro adalah pengamatan yang dilakukan dengan perbesaran 100 kali atau lebih besar. Skala pengamatan mikro dalam praktek digunakan untuk mengamati fasa, ukuran butir, dan endapan yang terbentuk pada material baja. Pengamatan dilakukan dengan mikroskop optik

dengan

perbesaran sampai dengan 1000 kali, Scanning Electron Microscope (SEM) dengan perbesaran sampai dengan 300.000 kali, dan Transmission Electron Microscope (TEM) dengan perbesaran sampai dengan 1000.000 kali. 21

2.4.3 Flowchart untuk melakukan Metalografi

Gambar 2.14 Flowchart metalografi (9).

Pemilihan cuplikan adalah tahap awal dalam Metalografi. Pemilihan cuplikan atau sampling ini bertujuan untuk memilih bagian dari bulk material untuk diperiksa atau dianalisis lebih lanjut. Dasar pemilihan bagian pada material untuk uji metalografi adalah sebagai berikut: ●

Daerah kritis/daerah yang menerima tegangan paling besar.

●

Daerah yang dapat mewakili sifat bahan secara keseluruhan.

●

Orientasi daerah yang diamati.

●

Daerah tertentu yang ingin dianalisis, seperti daerah lasan, permukaan untuk spesimen coating, dan lain-lain.

22

Keterangan: 1.Permukaan komponen hasil rol. 2.Arah rol. 3.Tebal komponen. 4.Potongan

memanjang

searah rol. 5.Potongan tegak lurus permukaan rol. 6.Potongan transversal. Gambar 2.15 Pemotongan cuplikan (9).

Pemotongan adalah metode untuk memisahkan bagian spesimen dari bulk material. Metode pemotongan material sampel ada beberapa cara, yaitu: ● Dipatahkan untuk material yang bersifat getas dan lunak. ● Menggunakan gunting untuk material yang tipis dan lunak. ● Menggunakan gergaji untuk material yang memiliki kekerasan kurang dari 350 Brinell.

23

Mounting adalah metode yang bertujuan untuk membuat spesimen Metalografi agar mudah dipegang. Mounting digunakan untuk spesimen yang berukuran sangat kecil sehingga sulit untuk dipegang pada saat proses grinding dan untuk spesimen yang mudah rusak. Terdapat 2 teknik mounting yaitu mechanical mounting (Gambar 2.16) dan plastic polimer mounting (Gambar 2.17).

Gambar 2.16 Mechanical mounting (9).

Gambar 2.17 Plastic polimer mounting (9). 24

Grinding adalah metode untuk menghaluskan dan menghilangkan kotoran bagian permukaan spesimen yang ingin diamati dengan cara menggesekan permukaan spesimen dengan kertas ampelas. Grit kertas ampelas beragam mulai dari 60 sampai dengan 2000. Makin kecil gritnya maka ukuran partikel abrasive SiC akan semakin besar (makin kasar). Pengamplasan dimulai dengan kertas amplas dengan grit paling kecil atau paling kasar. Jika goresan yang terbentuk pada permukaan spesimen sudah searah atau seragam maka ganti kertas amplas dengan grit yang lebih besar atau semakin halus. Pemilihan grit amplas tergantung pada kekerasan spesimen. Setiap mengganti kertas amplas ubah orientasi spesimen sebesar 45/90 derajat. Hal ini bertujuan untuk mengetahui apakah goresan yang dihasilkan kertas amplas pada permukan spesimen sudah searah atau belum. Pemolesan adalah metode untuk menghaluskan dan menghilangkan kotoran pada permukaan spesimen namun dengan menggunakan partikel yang lebih halus dibandingkan dengan partikel abrasif dari kertas amplas. Biasanya menggunakan kain wol dan pasta intan yang dapat diganti dengan pasta gigi bermerek Zact. Pengetsaan adalah metode untuk mengorosikan batas butir (Gambar 2.18) dengan larutan korosif. Pengetsaan bertujuan untuk memberikan perbedaan warna pada saat spesimen diamati dengan mikroskop. Apabila spesimen tidak dietsa terlebih dahulu, maka pada saat diamati dengan mikroskop tidak akan muncul struktur mikro dari spesimen. Setiap jenis material memiliki larutan etsa yang berbeda misal untuk baja menggunakan nital sedangkan untuk paduan alumunium menggunakan larutan etsa HF.

25

Gambar 2.18 Batas butir akan ditangkap mikroskop optik (9).

2.5 Perlakuan Panas untuk Material Baja 2.5.1 Definisi perlakuan panas pada material baja Perlakuan panas merupakan proses untuk mengubah sifat mekanik material baja dengan cara mengubah struktur mikro material baja. Proses perlakuan panas dilakukan dengan cara memberikan pemanasan dan mengatur laju pendinginan material baja (10).

2.5.2 Tujuan perlakuan panas pada material baja Proses perlakuan panas dapat mengubah struktur mikro material sehingga dapat mengubah sifat mekanik dari material tanpa mengubah komposisi kimia dari material. Hardening atau quenching adalah proses untuk mengeraskan material baja dengan cara memanaskan baja pada temperatur austenisasi yaitu sebesar 845-870ºC lalu ditahan pada temperatur tersebut agar fasa yang terbentuk homogen. Selanjutnya, material baja didinginkan dengan laju pendinginan yang tinggi agar nilai kekerasan material baja meningkat karena terbentuknya 26

fasa martensit. Kemampuan material baja diberi perlakuan panas untuk menghasilkan fasa martensit bergantung pada komposisi paduan, jenis media quenching, dan bentuk dan ukuran spesimen. Laju pendinginan yang dialami material baja yang diberi proses perlakuan panas hardening bergantung pada laju kalor material baja yang dibebaskan, yang mana merupakan fungsi dari karakteristik media quenching dan ukuran serta geometri spesimen. Metode pendinginan adalah normal quenching yang digunakan untuk perlakuan panas pada baja karbon medium dan tinggi serta quenching setelah thermomechanical treatment (carburizing, high temperature cyaniding), yang umumnya digunakan pada baja karbon rendah. Media pendinginan yang dapat digunakan adalah air, oli, dan udara. Severity of quench merupakan istilah yang digunakan untuk menunjukkan kemampuan media quenching menyerap kalor dari spesimen. Karakteristik severity of quench yang baik adalah dapat mencegah terbentuknya selimut uap, laju perpidahan panas seragam, dan tidak menimbulkan polusi. Air merupakan media quenching yang memiliki severity of quench paling tinggi, disusul oli, kemudian udara. Metode untuk meningkatkan keefektifan quenching dalam hal ini diperoleh melalui agitasi. Tempering adalah proses pemanasan yang dilakukan setelah proses quenching

yang bertujuan

untuk menurunkan

nilai

kekerasan

dan

meningkatkan ketahanan impak material baja. Proses pemanasan dilakukan dengan cara memanaskan material baja pada temperatur 80-700º C lalu ditahan pada temperatur tersebut untuk beberapa lama. Temperatur pemanasan bergantung pada sifat mekanik yang ingin dihasilkan sebab semakin tinggi temperatur pemanasan, maka nilai kekerasan material baja akan semakin menurun sedangkan ketahan impak material baja akan meningkat. 27

Fasa yang muncul hasil dari tempering adalah tempered martensite. Tempered martensite terdiri dari partikel sementit yang sangat kecil dan terdistribusi merata dalam matriks ferit. Tempered martensite dapat memiliki kekerasan dan kekuatan yang mendekati martensit, namun dengan keuletan dan ketangguhan yang lebih tinggi. Tempering dibagi menjadi tiga tahap berdasarkan temperaturnya: ● Tempering tahap pertama Temperatur tempering tahap pertama adalah 80-200ºC (10). Proses tempering tahap pertama akan menghasilkan ε-carbide yang memiliki komposisi Fe2.4C dan tempered martensite yang terbentuk dari martensit (Gambar 2.19). Untuk material baja dengan CE yang tinggi akan ada fasa austenit sisa yang berubah menjadi martensit. Akibatnya, untuk baja dengan CE yang tinggi akan mengalami temper embrittelment dimana kekerasan material baja akan meningkat setelah proses tempering. Temper embrittelment dapat diatasi dengan double temper. .

28

Gambar 2.19 Bagian kiri struktur mikro baja dan bagian kanan hasil TEM (εcarbide) dengan kadar karbon 1.2% wt setelah proses quenching dan tempering pada 150ºC (5). ● Tempering tahap kedua Temperatur tempering tahap kedua adalah 200-400ºC [11]. Proses tempering tahap kedua akan menghasilkan α dan Fe 3C dengan bentuk sementit lamelar (Gambar 2.20). Sifat mekanik baja hasil tempering tahap kedua kekerasannya menurun.

29

Gambar 2.20 Struktur mikro baja dengan kadar karbon 0.2% wt setelah proses quenching dan tempering pada 400ºC (5). ● Tempering tahap ketiga Temperatur tempering tahap ketiga adalah 400-700ºC (10). Proses tempering tahap kedua akan menghasilkan α dan Fe 3C dengan bentuk sementit globular. Sifat mekanik baja hasil tempering tahap ketiga kekerasannya menurun drastis dan machineability meningkat.

Gambar 2.20 Struktur mikro baja dengan kadar karbon 0.2% wt setelah proses quenching dan tempering pada 700ºC (5).

30

2.6 Uji Keras

2.6.1 Tujuan uji keras Kekerasan adalah sifat mekanik material baja yang didefinisikan sebagai kemampuan material baja untuk menahan deformasi plastis lokal (7). Uji keras adalah pengujian yang dilakukan untuk mengetahui nilai kekerasan suatu material.

2.6.2 Prinsip uji keras Uji

keras

menggunakan

dilakukan

indentor

pada

dengan

cara

permukaan

memberikan spesimen.

gaya

tekan

Indentor

akan

meninggalkan indentasi pada permukaan spesimen yang kemudian diukur untuk mengetahui nilai kekerasan spesimen. Uji keras dibagi menjadi dua jenis berdasarkan ukuran indentasi yaitu macroindentation hardness testing dan microindentation hardness testing. Macroindentation hardness testing sering digunakan untuk mengetahui kekerasan suatu material. Jenis indentor untuk macroindentation hardness testing adalah Rockwell, Brinell,Vickers, dan Knoop. Microindentation hardness testing digunakan untuk mengetahui kekerasan fasa pada material baja karena ukuran indentasinya yang sangat kecil. Jenis indetor untuk microindentation hardness testing adalah micro Vickers. Uji keras Rockwell adalah uji keras yang menggunakan indentor Rockwell dengan prinsip kerja menggunakan dua jenis pembebanan yaitu pembebanan mayor dan pembebanan minor (Gambar 2.21). Beban minor akan terlebih dahulu memberikan penekanan pada spesimen yang kemudian dilanjutkan dengan beban mayor.yang ditahan selama 5 sampai 10 detik. Setelah beban mayor dihilangkan, lalu ukuran kedalaman indentasi dari perbedaan ukuran indentasi sebelum dan setelah spesimen ditekan dengan 31

beban mayor. Tujuan pembebanan minor adalah ingin mendapatkan kekerasan material pada lapisan yang sudah ditembus beban minor.

Gambar 2.21 Skema uji keras dengan indentor Rockwell (11). 2.7 Uji Impak

2.7.1 Tujuan uji impak Ketangguhan material baja didefinisikan sebagai kemampuan material untuk menyerap energi (11). Ketangguhan material baja unnocthed biasanya diambil dari luas daerah dibawah kurva uji tarik. Ketangguhan material baja 32

notched diperoleh dari kemampuan material baja menyerap energi beban impak. Uji impak digunakan untuk mengetahui ketangguhan material baja yang diberi notch.

2.7.2 Prinsip uji impak Uji impak dilakukan untuk mengetahui ketangguhan material baja yang diberi notch dan diberikan beban impak. Beban impak adalah beban dengan kecepatan yang tinggi. Notch pada spesimen uji impak dibuat agar terjadi konsentrasi tegangan pada daerah notch (12). Terdapat dua jenis bentuk patahan pada spesimen uji impak yaitu, patah ulet dan patah getas. Material baja dengan sel satuan BCC dapat berubah dari patah ulet menjadi patah getas tergantung pada temperatur lingkungan kerja material baja. Oleh karena itu, material baja memiliki temperatur transisi dari patah ulet menjadi patah getas. Patah getas terjadi pada saat temperatur rendah karena pada temperatur rendah atom-atom material baja dengan sel satuan BCC tidak sempat bergerak pada saat diberikan beban impak. Patah ulet terjadi pada temperatur tinggi karena pada saat temperatur tinggi atom-atom material baja berdistorsi sehingga atom-atom bisa bergerak lebih leluasa dibanding saat temperatur lingkungan kerja material baja rendah. Material logam dengan sel satuan FCC tidak memiliki temperatur transisi karena material logam dengan sel satuan FCC memiliki slip sistem yang lebih banyak dibanding material baja yang memiliki sel satuan BCC. Oleh karena itu, atom-atom material logam FCC bergerak lebih leluasa pada temperatur rendah.

33

Uji impak Charpy V Notch dilakukan dengan skema pada Gambar 2.22. Pendulum akan memberikan beban impak pada spesimen sehingga patahan akan terjadi pada bagian yang diberi notch. Selisih ketinggian pendulum sebelum dan sesudah mengenai spesimen adalah besaran energi yang diserap oleh spesimen material baja.

Gambar 2.22 kiri skema uji impak Charpy V Notch dan kanan dimensi spesimen uji impak Charpy V Notch (11).

34

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Metodologi Penelitian

Gambar 3.1 Flowchart penelitian 3.2 Alat dan bahan penelitian Spesimen yang digunakan berasal dari PT. Pindad dan dipotong menjadi spesimen impak yang dilakukan di Politeknik Manufaktur Bandung dengan standar 35

acuan ASTM E-23. Jenis spesimen impak yang dilakukan pada penelitian kali ini adalah Charpy dengan bentuk notch V (Charpy V Notch). Perlakuan yang diberikan pada spesimen adalah perlakuan jenis hardening and temper. Pengujian dan karakterisasi yang dilakukan ada 2 macam, yaitu uji OES dan pengamatan struktur mikro dengan metode metalografi. Peralatan yang digunakan adalah: 1. Tungku di Laboratorium Metalurgi Teknik Material ITB. 2. Mesin potong di Laboratorium Metalurgi Teknik Material ITB. 3. Mesin uji keras Rockwell di Laboratorium Metalurgi Teknik Material ITB. 4. Mesin grinding dan polishing di Laboratorium Metalurgi Teknik Material ITB. 5. Mesin uji OES di Laboratorium Politeknik Manufaktur Bandung. 6. Mesin uji impak di Laboratorium Politeknik Manufaktur Bandung. 7. Mikroskop optik di Laboratorium Metalurgi Teknik Material ITB.

3.3 Perlakuan panas Tabel 3.1 Kombinasi temperatur austenisasi dan temperatur tempering dari lima spesimen Spesimen Spesimen awal Quench T200 T300 T400

T austenisasi (ºC) Tidak ada 870 870 870 870

36

T tempering (ºC) Tidak ada Tidak ada 200 300 400

3.4 Pengujian dan karakterisasi Pengujian dan karakterisasi yang dilakukan ada empat macam, yaitu pengujian keras Rockwell, pengujian impak, pengujian OES dan pengamatan struktur mikro dengan metode metalografi.

3.4.1 Uji keras Rockwell Pengujian Microvickers dilakukan dengan menggunakan indentor diamond dan beban 1500N. Satuan yang digunakan untuk uji keras Rockwell pada penleitian kali ini adalah HRC. Alat yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 3.3.

Gambar 3.2 Mesin uji keras Rockwell 3.4.2 Uji OES Pengujian OES dilakukan dilakukan di Politeknik Manufaktur Bandung dengan menggunakan mesin uji ARL 3460 Optical Emission Spectrometer.

37

3.4.3 Uji impak Pemotongan spesimen impak dan pengujian impak dilakukan di Politeknik Manufaktur Bandung dengan menggunakan mesin uji HT-8041A 50-Kg-M dengan standar acuan ASTM E-23. Uji impak yang dilakukan pada penelitian kali ini adalah Charpy dengan bentuk notch V (Charpy V Notch). 3.4.4 Metalografi Pengujian metalografi dilakukan untuk mengetahui struktur mikro baja untuk tiap-tiap spesimen yang diberikan perlakuan panas yang berbeda-beda. Pengamatan struktur mikro dilakukan dengan tahapan sebagai berikut: 1. Bagian spesimen yang diamati struktur mikronya adalah bagian permukaan dari hasil spesimen uji impak. pemotongan spesimen uji impak dilakukan oleh Politeknik Manufaktu Bandung. 2. Grinding spesimen dilakukan dengan cara menekan spesimen pada kertas amplas yang berputar pada piringan, seperti pada Gambar 3.4. Pada proses ini sangat diperlukan air yang mengalir agar sisa pengikisan spesimen dan partikel abrasif dibersihkan oleh air sehingga tidak membuat goresan pada spesimen, air juga untuk menghindari adanya panas akibat gesekan antara spesimen dan kertas ampelas. Proses grinding dilakukan dengan menggunakan kertas amplas mulai dari grit kecil ke grit besar atau dari yang paling kasar ke yang paling halus.

38

Gambar 3.3 Mesin grinding di Laboratorium Metalurgi dan Material ITB

3. Polishing dilakukan dengan cara akan menekan spesimen pada kain beludru yang berputar pada piringan sperti pada Gambar 3.5. Proses ini dilakukan agar dapat membuat spesimen bebas goresan, halus dan mengkilap. Kain beludru ditambahkan pasta gigi Zact karena terdapat kandungan oksida aluminium.

Gambar 3.4 Mesin polishing di Laboratorium Metalurgi dan Material ITB 39

4. Etching adalah mencelupkan spesimen pada larutan etsa yang bertujuan untuk mengkorosikan batas butir sehingga struktur mikro terlihat kontras pada mikroskop. Pengetsaan harus dilakukan dengan waktu yang tepat, jika terlalu lama maka sampel akan menghitam. Setelah pencelupan spesimen dalam larutan etsa, spesimen dicuci dengan air bersih, keringkan, lalu periksa struktur mikro dengan menggunakan mikroskop optik. Larutan etsa yang digunakan adalah 3% HNO3 dan ethanol.

Gambar 3.5 Larutan etsa adalah nital yang terdiri dari ethanol dan HNO3 5. Pengamatan struktur mikro dilakukan dengan menggunakan mikroskop optik (Gambar 3.7) dilakukan dengan perbesaran 40x, 100x. Gambar pada mikroskop akan memperlihatkan struktur mikro dari spesimen.

40

Gambar 3.6 Mikroskop optik di Laboratorium Metalurgi dan Material ITB

41

BAB IV DATA DAN ANALISIS 4.1 Karakterisasi material Dari hasil analisis data pengujian OES dalam Tabel 4.1 dapat diketahui bahwa material logam yang dianalisis adalah material logam yang termasuk kedalam baja carbon medium karena memiliki kadar karbon 0.329wt% dan baja paduan rendah atau low alloy steel karena total unsur paduan kurang dari 8 %.

Tabel 4.1 Hasil Pengujian OES No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Unsur Carbon ( C ) Silicon ( Si ) Sulfur ( S ) Phosphorus ( P ) Manganese ( Mn ) Nickel ( Ni ) Chromium ( Cr ) Molybdenum ( Mo ) Vanadium ( V ) Copper ( Cu ) Wolfram ( W ) Titanium ( Ti ) Tin ( Sn ) Alumunium ( Al ) Lead ( Pb ) Antimony ( Sb ) Niobium ( Nb ) Zirconium ( Zr ) Zinc ( Zn )

42

Kadar (%) 0.329 1.202 0.012 0.017 0.586 0.29 1.45 0.238 0.051 0.045 0.004 0.004 0.006 0.157 0.0024 0.003 0.002 0 0.006

Table 4.2 Komposisi AISI 4130 dan hasil uji [3] Komposisi

Material

C

Mn

Si

P

S

Ni

Cr

Mo

V

Spesimen uji

0.329

0.586

1.202

0.017

0.012

0.29

1.45

0.238

0.051

AISI 4130

0.28-0.33

0.4-0.6

0.15-0.35

0.035 Max

0.04 Max

0.8-1.1

0.15-0.25

Dari data hasil OES tersebut kemudian dilakukan pencocokan kandungan unsur paduan beserta komposisinya dengan literatur yaitu ASM Metals Handbook Volume 01-Steel and High Performance Alloys. Dari literatur yang dijadikan acuan tersebut dapat diketahui bahwa material yang diuji termasuk ke dalam material Medium-Carbon Ultrahigh-Strength Steel dengan spesifikasi produk yakni AISI 4130. Tabel 4.3 AISI 4130 Termasuk Dalam Medium-Carbon Ultrahigh-Strength Steels (3)

Material AISI 4130

Medium-carbon ultrahigh-strength steel Komposisi C

Mn

Si

P

S

0.28-0.33

0.4-0.6

0.15-0.35

0.035 Max

0.04 Max

Ni

Cr

Mo

0.8-1.1

0.15-0.25

Dari Tabel 4.3 dapat disimpulkan bahwa spesimen termasuk jenis mediumcarbon ultrahigh-strength steels dimana baja yang termasuk ke dalam jenis ini memiliki hardenability yang baik. Baja jenis medium-carbon ultrahigh-strength steels juga akan memiliki sifat mekanik yang tinggi jika diberikan perlakuan panas seperti hardening lalu tempering.

43

V

Kandungan karbon ekuivalen dari spesimen uji dihitung menggunakan rumus karbon ekuivalen 

Menurut Ruhfus dan Plaume o CE= C+0,2Mn+0,25Cr+0,33Mo+0,1Ni+0,2V+0,2Si+0,1W+0,2Ti+0 ,1Al-0,1 o Hasilnya adalah 0.98

Karbon ekuivalen spesimen menurut Ruhfus dan Plaume adalah 0.98% sehingga dapat disimpulkan bahwa spesimen adalah material baja hypereutectoid dan memiliki fasa Fe3C proeutectoid (fasa sementit yang terbentuk sebelum temperatur eutectoid) dan perlit (gabungan fasa sementit dan ferit) yang memiliki komposisi 3,72% Fe3C proeutectoid dan 96,28% perlit. Perhitungan fraksi volume fasa Fe3C proeutectoid dengan metode linear dari hasil metalografi adalah sebesar 4,19% dan fasa perlit sebesar 95,81%. Fraksi fasa menurut hasil metalografi dan menurut perhitungan ekuivalen menunjukan hasil yang tidak jauh berbeda.

Gambar 4.1 Hasil metalografi yang digunakan untuk menghitung fraksi fasa dengan metode linear fraction

44

Tabel 4.4 Paramater proses perlakuan panas Spesimen

Temperatur austenisasi (ºC)

Holding time (Jam)

Media pendinginan

Temperatur temper (ºC)

Holding time (Jam)

Quench T200 T300 T400

870 870 870 870

1 1 1 1

Air Air Air Air

Tidak ada 200 300 400

Tidak ada 1 1 1

Setelah diketahui jenis material adalah AISI 4130 maka penentuan parameter proses perlakuan panas disesuaikan dengan material 4130. Menurut ASM Metals Handbook Volume 01-Steel and High Performance Alloys perlakuan panas hardening dan tempering untuk AISI 4130 adalah sebagai berikut: 

Hardening : panaskan material pada temperatur 845-870 °C, holding time minimal 1 jam atau bergantung pada ketebalan spesimen maksimum dengan aturan 15-20 menit per 25 mm lalu quench dengan air.



Tempering : setelah proses Hardening material dipanaskan dengan temperatur pemanasan 200-700ºC dengan holding time minimal setengah jam, lalu dinginkan dengan udara. Temperatur dan lama waktu pemanasan ditentukan berdasarkan kekerasan yang diinginkan. (Tabel 4.5)

Tabel 4.5 Sifat mekanik yang dihasilkan berdasarkan temperatur temper (3)

ºC

ºF

HB

Mpa

Yield Strength Mpa

205 260 315 370 425 540

400 500 600 700 800 1000

475 455 425 400 375 325

1765 1670 1570 1475 1380 1170

1520 1430 1340 1250 1170 1000

Tempering Temperatur

Hardness

Tensile Strength

45

Dari literatur tersebut dipilih temperatur austenisasi 870ºC dengan lama waktu selama 1 jam karena ukuran ketebalan maksimum spesimen adalam 5,5cm (spesimen uji impak). Jika menggunakan perhitungan maka lama waktu pemanasan adalah 44 menit. Dipilih lama waktu 1 jam agar terbentuk fasa asutenit yang homogen. Menurut Tabel 4.5 lalu dibuat kurva (Gambar 4.2)

Temperatur tempering vs Hardness 700 600

Hardness HB

500

400 300

Series1 y = -0.255x + 578.5

Linear (Series1)

200 100 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 9001000110012001300 Temperatur tempering ºF

Gambar 4.2 Kurva kekerasan AISI 4130 berdasarkan temperatur temper Dari kurva tersebut ditentukan temperatur temper 200ºC, 300 ºC, 400 ºC dimana secara teori jika material ditemper pada temperatur 200 ºC, 300 ºC akan menghasilkan sifat mekanik sesuai dengan spesifikasi PT.Pindad. Konversi nilai kekerasan dari literature HB ke HRC menggunakan ASTM 104-02. Lama waktu tempering ditentukan 1 jam dengan dasar rule of thumb 4,5 menit per mm selain itu lama waktu temper 1 jam tidak menyalahi aturan dari ASM Metals Handbook Volume 01-Steel and High Performance Alloys.

46

Pengukuran laju pendinginan quenching dilakukan dengan menempelkan thermocouple ke permukaan spesimen setelah spesimen dikeluarkan dari temperatur 870ºC sampai temperatur 25ºC. Lama waktu yang dibutuhkan sebesar 34 detik. Didapatkan laju pendinginan sebesar 24,9ºC/s. 4.2 Hasil uji keras Hasil uji keras pada Tabel 4.6 yang didapat dengan uji keras Rockwell dengan pembebanan 1500 N. Tabel 4.6 Hasil uji keras spesimen Kekerasan (HRC) Spesimen awal 37 36 35 34 37 35 34 34

Quench 55 54 56 56 57 53 54 58

T200 51 52 51 50 49 49 51 50

T300 46 47 46 49 48 47 45 46

T400 38 37 42 40 41 41 40 36

35.25

55.375

50.375

46.75

39.375

Rerata

1.28

1.69

1.06

1.28

2.13

Standar deviasi

Kekerasan spesimen awal memiliki nilai relatif rendah jika dibandingkan dengan spesimen lain karena fasa yang terbentuk adalah Fe 3C proeutectoid sementit dan perlit (Gambar 4.3). Kekerasan spesimen hasil quench memiliki kekerasan paling tinggi karena terbentuk fasa martensit. Martensit adalah fasa paling keras yang terbentuk karena laju pendinginan cepat. Laju pendinginan yang cepat menyebabkan atom-atom karbon yang masuk ke rongga oktahedral dari sel satuan fasa austenit tidak sempat berdifusi. Terjebaknya atom-atom karbon di dalam rongga oktahedral FCC akan menghasilkan fasa martensit yang memiliki sel satuan BCT. Sel satuan 47

BCT memiliki sifat yang keras karena terjadi distorsi lattice akibat terjebaknya atom karbon. Kekerasan spesimen hasil tempering nilainya lebih rendah dari nilai kekerasan spesimen hasil quench. Temperatur temper yang digunakan untuk pengujian kali ini termasuk dalam temperatur temper tahap kedua dimana martensit hasil dari quenching akan berubah menjadi fasa α dan Fe3C dengan bentuk Fe3C lamelar yang memiliki kekerasan dibawah fasa martensit. Pada temperatur 80-120ºC fasa martensit berubah menjadi tempered martensit. Tempered martensit adalah fasa martensit yang tetragonalitasnya menurun akibat atom-atom karbon sudah mulai berdifusi membentuk ferit dan sementit (4). Penurunan tetragonalitas digambarkan dengan c/a (Gambar 2.10) mendekati satu. Pada temperatur 200-300ºC austenit sisa akan berubah menjadi tempered martensit. Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa menurunnya nilai kekerasan hasil tempering jika dibandingkan dengan hasil quenching akibat perubahan fasa martensit menjadi tempered martensit. Pemanasan diatas temperatur 300ºC ferit dan sementit mulai terbentuk selain itu juga terjadi relaksasi internal stress (4). Pembentukan ferit dan sementit selesai pada temperatur 400ºC. Namun kadar silikon yang tinggi pada spesimen menyebabkan fasa sementit lebih sulit terbentuk (5) sehingga menyebabkan temperatur terbentuknya fasa ferit dan sementit menjadi lebih tinggi. Fasa yang terbentuk pada temperatur temper 400ºC adalah tempered martensit yang berukuran lebih besar dibanding hasil tempering pada temperatur 200ºC dan 300ºC sehingga nilai kekerasan spesimen tempering pada 400ºC memiliki nilai paling rendah.

48

Kekerasan Vs Temperatur Temper 70

Kekerasan (HRC)

60

Hasil Uji

50 40 30 y = 20

Kekerasan Spesifikasi Minimum

-9E-05x2

- 0.0051x + 55.293 R² = 0.9946

Kekerasan Spesifikasi Maksimum

10

Poly. (Hasil Uji)

0 -100

0

100

200

300

400

500

Temperatur Temper (ºC)

Gambar 4.3 Kurva nilai kekerasan terhadap temperatur tempering

49

4.3 Hasil metalografi Jenis Spesimen awal

Perbesaran lensa mikroskop 40 X

Perbesaran lensa mikroskop 100 X

Quench

T200

T300

T400

Gambar 4.4 Hasil uji metalografi 50

Karbon ekuivalen hasil perhitungan adalah 0.98% sehingga dapat disimpulkan bahwa spesimen berada pada daerah hypereutectoid. Material baja hypereutectoid akan mengahasilkan fasa sementit proeutectoid dan perlit dalam diagram fasa FeFe3C. Fasa sementit pada gambar memiliki warna putih dan dikelilingi oleh fasa perlit yang berwarna hitam dan putih. Proses tumbuhnya fasa sementit proeutectoid adalah alotriomorf hal ini disebabkan ukuran butir austenit yang halus.

Hasil metalografi spesimen quench memiliki fasa martensit dan austenit sisa. Fasa martensit yang terbentuk adalah lath martensite dan plate martensite. Hal ini dapat disimpulkan dari Gambar 4.5 dan Gambar 4.6.

Gambar 4.5 Diagram CCT dari AISI 4130 menggunakan aplikasi JMatPro

51

Gambar 4.6 Struktur mikro baja dengan kandung karbon 1% terdapat lath dan plate martensite (5). Bentuk morfologi martensit diperngaruhi oleh kadar karbon ekuivalen spesimen. Gambar 4.7 menunjukan morfologi fasa martensit dengan kadar karbon ekuivalen 0.98wt% menunjukan morfologi martensite yang terbentuk adalah mixed atau campuran antara lath dan plate martensite.

Gambar 4.7 Kurva bentuk martensit dan kadar karbon (5).

52

Pada saat proses quenching waktu yang dibutuhkan dari temperatur austenisasi 870ºC menuju temperatur kamar 25ºC sebesar 34 detik sehingga dapat disimpulkan bahwa laju pendinginan sebesar 24,9ºC/s. Menurut diagram CCT dari aplikasi JMatPro fasa yang terbentuk adalah Martensit. Namun, terdapat sangat sedikit austenit sisa pada temperatur ruang karena kadar karbon lebih spesimen dari 0,3wt% (5). Fasa martensit adalah fasa yang berbentuk jarum sedangkan austenit sisa sangat sulit untuk diidentifikasi sebab jumlahnya sangat sedikit. Asutenit sisa dapat dideteksi dengan XRD jika kadar karbon material baja 1,2-1,4wt% (5).

Gambar 4.8 Kurva kadar austenit sisa terhadap kadar karbon (5). Proses tempering pada tahap 2 akan menghasilkan fasa α dan Fe3C dengan bentuk Fe3C lamelar karena proses tempering yang dialami spesimen adalah proses tempering tahap kedua yaitu berada pada rentang 200-400ºC. Proses perubahan fasa pada pada temperatur 80-120ºC fasa martensit berubah menjadi tempered martensit dan epsilon carbide/ε-carbide sedangkan austenit sisa menjadi martensit sehingga 53

nilai kekerasan material meningkat dibanding hasil quench. Pada temperatur 120-300 ºC fasa martensit dan austenit sisa berubah menjadi tempered martensit hal ini ditandai dengan penurunan nilai kekerasan spesimen dibanding hasil quench. Struktur mikro hasil tempering 200ºC menunjukan fasa tempered martensit. Pada temperatur 300ºC secara teori material AISI 4130 (5) akan dimulai pengintian sementit pada jarum jarum martensit karena atom-atom karbon berdifusi keluar dari fasa tempered martensit. Namun, kadar silikon pada spesimen cukup tinggi sehingga pembentukan sementit terjadi pada temperatur yang lebih tinggi. Maka hasil metalografi hasil tempering pada 300ºC fasanya tempered martensit. Hasil metalografi spesimen T400 menunjukan bahwa fasa spesimen adalah tempered martensit yang sudah membesar dan terdapat karbida yang sudah mengumpul (bagian yang kekerasannya lebih tinggi) (13). Jika pemanasan dilakukan dengan waktu yang lama maka martensit yang semakin membesar akan menjadi ferit dan kumpulan karbida akan membentuk sementit dengan bentuk sementit lamelar. Pengamatan dengan TEM akan dapat menunjukan bahwa pembentukan sementit dimulai dari dalam jarum pada martensit sesuai dengan Gambar 4.7.

Gambar 4.9 Hasil TEM proses pengintian sementit pada martesit ditandai dengan huruf D dan A (5). 54

4.4 Hasil uji impak Hasil uji impak spesimen ditunjukan oleh Tabel 4.7. Uji impak yang dilakukan adalah uji impak charpy dengan bentuk notch V. Tabel 4.7 Hasil uji impak charpy V notch Impak Charpy (J) sebelum treatment 6.7 7.7 6.1

sesudah tempering 200ºC 300ºC 400ºC 8.6 17.1 8 8 18.24 8.2 8.3 19 8.4

6.83

8.3

18.11

8.2

Rerata

0.81

0.3

0.96

0.2

standar deviasi

Hasil Uji Impak CVN 35 Harga Impak (Joule)

30

32

32

32

32

22

22

22

22

25 20

Harga impak spesifikasi minimum

18.11

15

Harga Impak Hasil Uji

10 6.83

5

8.3

8.2

Harga Impak Spesifikasi Maksimum

0 0

1

2

3

4

5

Nama Spesimen

Gambar 4.10 Hasil uji impak charpy V notch

55

Nilai impak meningkat beriringan dengan meningkatnya temperatur temper dari 200-300ºC karena fasa martensit berubah menjadi tempered martensit. Perubahan fasa martensit menjadi fasa tempered martensit menyebabkan spesimen memiliki keuletan yang baik hal ini disebabkan penurunan tetragonalitas BCT fasa martensit. Penurunan tetragonalitas fasa martensit menyebabkan penurunan distorsi lattice sehingga keuletan material meningkat. Nilai impak dari temperatur temper 300-400ºC menurun karena ada fenomena Tempered Martensite Embritelment. Fenomena TME terjadi karena pengintian fasa sementit pada rentang temperatur 300400ºC. Proses pengintian sementit membuat material tidak dapat menahan beban impak karena terjadi konstentrasi tegangan disekitar karbida sehingga nilai impak menurun. Material baja yang diberikan perlakuan panas tempering setelah rentang temperatur TME akan memiliki nilai impak yang meningkat karena diatas rentang temperatur TME proses pengintian sementit sudah selesai. Secara teori rentang temperatur TME pada AISI 4130 seharusnya berada pada 200-300ºC (5) tetapi dari hasil uji impak TME berada pada rentang 300-400ºC hal ini disebabkan kadar silikon spesimen uji lebih tinggi dari standar AISI 4130. Kadar silikon yang tinggi menyebabkan naiknya rentang temperatur TME karena unsur silikon menghambat terbentuknya karbida dan sementit (5).

56

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 1. Proses tempering pada 300ºC menghasilkan nilai kekerasan spesimen sebesar 46.75HRC yang berada pada rentang spesifikasi kekerasan yang diminta PT Pindad sebesar 45-52HRC. 2. Proses tempering pada 300ºC membuat nilai impak spesimen 18.11 Joule sehingga tidak memenuhi spesifikasi nilai impak PT.Pindad 22-32 Joule. Nilai impak spesimen yang dihasilkan dari proses tempering pada 300ºC adalah nilai impak paling tinggi yang dicapai material pada penelitian ini.

5.2 Saran 1. Sebaiknya pada penelitian lebih lanjut, rentang temperatur tempering diganti setiap 50ºC untuk mendapatkan hasil tempering yang lebih lengkap. 2. Sebaiknya pada penelitian lebih lanjut, dilakukan dengan variasi parameter lama waktu proses tempering. 3. Pada penelitian lebih lanjut dapat dibuat persamaan holomon jaffe untuk memprediksi temperatur tempering dan lama waktu tempering. 4. Pada penelitian lebih lanjut untuk metalografi disarankan menggunakan larutan etsa murakami agar dapat mengetahui karbida yang terbentuk setelah proses tempering.

57

DAFTAR PUSTAKA 1. Deere, John. https://www.deere.ca/en_CA/media/images/industry/construction/tkteeth.jpg. [Online] 2017. [Cited: Juni 15, 2017.] 2. Suratman, Rochim. Tranformasi Fasa. Bandung : Penerbit ITB, 2004. 3. ASM. Properties and Selection: Irons, Steels, and High-Performance Alloys Vol. 01. s.l. : ASM International Handbook Committee, 1990. 4. Toten, George E. Steel Heat Treatment Handbook Metalurgy and Technology. Oregon : Taylor and Francis Group, 2006. 5. Krauss, George. Steels : processing, structure, and performance. United States of America : ASM International, 1933. 6. SHIMADZU. http://www.shimadzu.com/an/elemental/oes/oes.html. [Online] 2017. [Cited: Agustus 15, 2017.] 7. Rethwisch, W. D. Callister dan D.G. Material Science and Engineering An Introduction, 8th ed. United States of America : John Wiley & Sonc Inc, 2010. 8. Easterling, D.A. Porter dan K.E. Phase Transformation in Metals and Alloy. United Kingdom : Nelson Thornes Ltd., 1992. 9. https://app.box.com/v/readystock/1/1274756601/18253484834/1. [Online] [Cited: Agustus 15, 2017.] 10. Suratman, Rochim. Dasar- Dasar Proses Perlakuan Panas untuk Baja. Bandung : Penerbit ITB, 2004. 11. ASM. Mechanical Testing and Evaluation Vol. 8. United States of America : ASM International, 2000. 12. Dieter, George E. Mechanical Metalurgi. United Kingdom : Mc Graw-Hill Inc, 1998. 13. V.Edmonds, Elena Pereloma dan David. Phase Transformation in Steels Vol. 2 : Diffusionless Transformation, High Strength Steels, Modelling, and Advance Analitycal Techniques. Cambridge : Woodhead Publishing, 2002. 58

59