Mohammad Iqbal/ 1006756004/ Kelompok 13

Review Jurnal Tambahan

“Effects of the surface temperature and cooling rate on the residual stresses in a

flame hardening of 12Cr steel”

Sifat tegangan sisa baja karbon rendah 12Cr, saat ini digunakan sebagai bahan

pisau turbin uap nuklir, yang dihasilkan oleh pengerasan api telah dipelajari

sehubungan dengan temperatur permukaan dan laju pendinginan. Keadaan tegangan

sisa yang dihasilkan oleh api pengerasan didominasi oleh dua kontribusi kompetitif

berlawanan, yaitu, beban tarik akibat transformasi fasa dan tegangan tekan akibat

kontraksi termal. Karena kedua suhu permukaan dan meningkatkan laju pendinginan

pada suhu di atas Teq. lebih jauh lagi, menemukan bahwa retakan ternukleasi dan

disebarkan melintasi batas butir austenit sebelum selama perlakuan suhu terlalu

tinggi (~ 1200 ◦ C) dan pendinginan cepat (~ 250 m / s). Hal ini dapat dijelaskan oleh

fenomena relaksasi stres, menyiratkan generasi tegangan tarik besar mungkin dengan

nilai dekat dengan atau lebih tinggi dari tegangan luluh dari bahan dasar. Pengolahan

suhu optimum yang dibutuhkan untuk tegangan sisa diinginkan dan kekerasan yang

ditemukan di kisaran 870-960 ◦ C berdasarkan spesifikasi teknik listrik GE.

Proses flame hardening merupakan teknik yang sangat berguna dalam

memodifikasi permukaan yang jaman sekarang sudah sangat siap untuk digunakan

dalam banyak kebutuhan alat permesinan seperti steam, turbin gas, gigi untuk

permesinan kertas, roll untuk pencetakan dan industri baja, serta banyak lagi dalam

pembuatan komponen automotif. Salah satu persyaratan utama untuk memastikan

penggunaan dari flame hardening bagian engineering yaitu mewujudkan tegangan

sisa diinginkan dalam material. Hal ini karena tingkat dan sifat tegangan sementara

dan sisa sangat mempengaruhi sifat mekanik dan kualitas dari bagian-bagian yang

diturunkan. Terkait dengan hal ini, sejumlah penyelidikan telah menunjukkan bahwa

perlakuan termal dari baja, jika tidak dimonitor, bisa menyebabkan tegangan tarik

atau gradien stres yang membuatnya sensitif terhadap berbagai proses kegagalan

seperti stress corrosion cracking (SCC), hidrogen crack, patah getas, dan fatigue.

Mohammad Iqbal/ 1006756004/ Kelompok 13

Meskipun pentingnya teknologi untuk mencapai kondisi tegangan sisa

diinginkan, banyak penelitian telah difokuskan pada peningkatan kekerasan pada

permukaan dan otomatisasi proses flame hardening. Dalam studi ini, generasi

perilaku tegangan sisa untuk baja karbon rendah 12Cr digunakan sebagai bahan pisau

turbin uap nuklir telah dipelajari secara sistematis sehubungan dengan suhu

permukaan dan laju pendinginan selama fale hardening, karena tepi pisau turbin uap

harus mengeras untuk perlindungan dari masalah erosi-korosi signifikan dan dengan

demikian penting dalam pemantauan tegangan sisa dalam bahan pisau. Kondisi flame

hardening untuk kondisi tegangan sisa diinginkan juga telah dioptimalkan.

Komposisi kimia pada baja 12Cr adalah 11.5–12.5Cr, 0.25–0.65Mn, 0.20Mo,

0.05–0.20Nb, 0.12–0.15C, 0.025P, 0.025S, 0.50Si, 0.75Ni, Fe seimbang. Sampel

dipotong menjadi 10mm x 10 mm x 20 mm. gas yang digunakan sebagai sumber api

terdiri dari 99% Oksigen, 96.9% Propana dengan 1 % jumlah ethan dan 1.9% jumlah

butan. Pada percobaan ini menggunakan alat K thermocouple yang berguna untuk

mengkontrol siklus termal selama proses flame hardening. Untuk mengukur

pengerasan permukaan menggunakan micro hardness tester (HMV 2000, Shimazu)

dengan beban 200 gr. Untuk melihat mikro struktur sampel metalografi disiapkan

dengan diamplas sebelumnya lalu di etsa kimia dengan larutan asam picric 4 g,

ethanol 96 ml, dan Hcl 3 ml, sedangkan untuk melihat sifat dari tekanan sisa adalah

dengan menggunakan x-ray diffractometer.

Hasil nya dapat dilihat dari gambar 2 yang menunjukkan siklus temperature

yang dikontrol saat percobaan, lalu pada gambar 3 grafik residual stress dengan nilai

vicker hardness material pada Tsmax tersebut setelah flame hardening yang

dilanjutkan dengan pendinginan udara, pada gambar 4 juga ditunjukkan hasil dari

foto SEM, pada gambar 7 dapat dilihat bahwa evolusi dari perpatahan baja 12Cr yang

disebabkan oleh flame hardening pada suhu = 1200o C terdapat material failure

setelah melakukan 4 proses yang dapat dilihat di dalam gambar C tersebut.

Kesimpulan dari jurnal ini adalah mengenai sifat tegangan sisa dari

permukaan baja 12 Cr keadaan stres akhir sisa yang dihasilkan oleh pengerasan api

didominasi oleh dua kontribusi kompetitif berlawanan, satu adalah tegangan tarik

Mohammad Iqbal/ 1006756004/ Kelompok 13

karena transformasi fasa dan lainnya adalah tegangan tekan akibat kontraksi termal

pada tahap pendinginan. Untuk Tsmax > T eqy disaat suhu temperature permukaan

dan laju pendinginan meningkat, maka tegangan Tarik menjadi lebih besar. Besar

tegangan tarik sisa yang dihasilkan pada kondisi pengolahan dengan suhu terlalu

tinggi (~ 1200 ◦ C) dan pendinginan cepat (~ 250 m / s), dan santai dengan nukleasi

dan propagasi dari retakan di batas butir austenit sebelum (PAGBs). Pengolahan suhu

optimum yang dibutuhkan untuk tegangan sisa diinginkan dan kekerasan yang

ditemukan di kisaran 870-960 ◦ C.

Daftar Pustaka:

1.