Pengaruh waktu pemanasan dan media pendingin terhadap kekerasan material baja SS400 menggunakan metode flame hardening.

Abstract

Pengaruh waktu pemanasan dan media pendingin terhadap kekerasan material baja SS400 menggunakan metode flame hardening. Kekerasan permukaan material merupakan salah satu bagian yang sering diperhatikan pada bidang industri. Pada pengaplikasiannya sering diperlukan spesifikasi tertentu seperti pada Gear yang sering digunakan di dunia industri. Dalam meningkatkan kekerasan permukaan terdapat 2 cara yaitu induction hardening dan flame hardening. Metode yang baik adalah flame hardening karena metode ini tidak seperti induction hardening yang hanya menggunakan faktor pemanasan dan pendinginan material secara cepat melainkan terdapat transfer unsur carbon dari gas asetiline yang digunakan pada proses flame hardening. Unsur carbon berguna untuk mengeraskan material karena semakin banyak unsur carbon maka akan semakin keras material tersebut. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui pengaruh durasi waktu pemanasan dan media pendingin yang digunakan terhadap kekerasan material baja SS400. Pada proses pemanasan menggunakan nyala api karburasi dengan menggabungkan gas oxsigen dan gas asetilene kemudian torch diarahkan ke spesimen yang dipanaskan menggunakan metode progressive keseluruh permukaan sampel selama 5 menit, 15 menit, dan 25 menit. Setelah itu dilakukan quenching dengan menggunakan media pendingin udara, oli, dan air. Suhu pemanasan dan suhu akhir setelah pendinginan diambil menggunakan Thermocouple sebagai data laju kenaikan dan pernurunan suhu. Suhu tertinggi didapatkan pada variasi waktu pemanasan selama 25 menit dengan media pendingin oli sebesar suhu 828°C. Kemudian sampel di uji metalografi dengan menggunakan mikroskop optik guna mendapatkan gambar struktur mikro. Spesimen dengan waktu pemanasan 25 menit dengan media pendingin oli mendapatkan struktur mikro martensite 50% dan air mendapatkan struktur mikro martensite 80% sesuai dengan diagram TTT yang digunakan. Setelah itu di uji kekerasannya menggunakan metode Vickers. Pada pengujian ini didapatkan nilai kekerasan tertinggi pada spesimen dengan media pendingin air sebesar 453HV kemudian oli 333HV dengan penurunan kekerasan dengan bertambahnya jarak antara bagian dalam material dengan permukaan material. Kemudian dilakukan uji SEM untuk mengidentifikasi kembali tentang kedalaman pengerasan. Didapatkan perbedaan ukuran butir pada spesimen yang dimana pada bagian permukaan spesimen yang terkena flame hardening memiliki ukuran butir yang kecil dan pada bagian spesimen yang dibagian dalam spesimen semakin membesar. Hal ini menghasilkan data bahwa terdapat batas kedalaman pengerasan. Pada pengaplikasiannya spesimen dengan nilai kekerasan yang tinggi namun tidak terlalu tinggi untuk menghindari nilai ketangguhan yang rendah dan kedalaman pengerasan yang terdalam terdapat pada spesimen dengan waktu pemanasan 25 menit dengan media pendingin oli.