Post on 15-Mar-2019
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