PENGARUH MEDIA PENDINGIN PADA PROSES HARDENING TERHADAP STRUKTURMIKRO BAJA MANGAN HADFIELD AISI 3401 PT SEMEN GRESIK

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR MM PENGARUH MEDIA PENDINGIN PADA PROSES HARDENING TERHADAP STRUKTURMIKRO BAJA MANGAN HADFIELD AISI 3401 PT SEMEN GRESIK MOHAMMAD ISMANHADI S Yuli Setyorini, ST, M.Phil

2 LATAR BELAKANG Baja mangan hadfield memiliki kekerasan, kekuatan, ketangguhan, ductility, serta ketahanan terhadap aus yang tinggi. Baja Mangan Hadfield berbeda dari baja lain yang mendapatkan pengerasan permukaan dengan kedalaman kekerasan tetap seperti nitriding dan carburizing. Kekerasan yang dimiliki baja mangan terdapat keuletan tinggi didalamnya. Sehingga dapat dikatakan baja mangan hadfield mimiliki ketangguhan yang tinggi.

3 RUMUSAN PERMASALAHAN bagaimana pengaruh media pendingin terhadap kekerasan serta struktur mikro pada baja Mangan Hadfield AISI 3401?

4 MANFAAT DAN TUJUAN Segi perusahaan: dapat memberikan pembelajaran tentang bagaimana perlakuan panas yang harus diterima pada perkakas clinker coolmill. Supaya memberikan efisiensi dalam pemakaian hammer coolmill. Segi Pendidikan: dapat mempelajari macam-macam jenis media pendingin yang digunakan dalam proses pendinginan baja Mangan Hadfield. Serta macam-macam perlakuan yang ada dalam proses heat treatment.

5 BAJA MANGAN HADFIELD Secara Fisik Baja Mangan Hadfield memiliki konduktifitas panas yang rendah namun koefisien panas yang tinggi. Sifat mekanik adalah salah satu sifat yang terpenting karena sifat mekanik menyatakan kemampuan suatu bahan untuk menerima beban/gaya/energy tanpa menimbulkan kerusakan pada bahan

6 DIAGRAM FASA BAJA MANGAN HADFIELD

7 LETAK DAN RANGKAIAN HAMMER CLINKER COOLER

8 POLIVYNIL ALCOHOL (PVA) Polivinilalkohol berupa bubuk tidak berbau dan berasa, ada yang berwarna bening, putih atau berupa butiran berwarna Polivinil larut dalam air, sedikit larut dalam etanol, tetapi tidak larut dalam pelarut organik lainnya Karakter fisik Polivynil Alcohol (Saxena, 2004) Karakter Nilai Densitas g/cm 3 Titik Leleh o C Titik Didih 228 o C Suhu Penguraian 180 o C

9 DIAGRAM ALIR PENELITIAN

10 BAHAN PENELITIAN Hadfield Manganese steel tanpa perlakuan, dengan komposisi kimia Mn= 11-14%, C = %, Si= 0.8% Oli SAE 20W PVA 10% PVA 40% Air Aquades Kertas Ampelas Alumina Serbuk Larutan etsa dengan komposisi dan rasio NITAL : 5 ml HNO ml Alcohol 95% GLYCERGIA : 10 ml HNO ml HCl + 40 ml Glyserin Natrium Sulfide : Na 2 SO 4 8 gr + HNO 3 10 ml

11 Electric Furnace Cutting wheel Grinding Machine Electric Polishing Microscope Optik Alat Uji Hardness PERALATAN

12 RANCANGAN KERJA Preparasi Sepsimen Perlakuan Panas Metalografi Pengujian Kekerasan Pengujian XRD

13 ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

14 HASIL ANALISA XRD (annealing), austenit yang mempunyai struktur atom FCC (Face center cubic) mengalami perubahan menjadi ferrit dengan struktur atom BCC (Body center cubic) Fe 4 MnO 5 atau Oksida Baja Mangan memiliki struktur Kristal FCC atau austenite SiC atau silicon carbida yang membuat baja mangan hadfield tetap keras. SiC dapat terbentuk karena unsur Si (silikon) dibutuhkan dalam proses penuangan logam coran. media pendingin air, oli, PVA (polyvinylalcohol) 10% dan PVA 40%, austenit yang memiliki struktur FCC mengalami perubahan menjadi martensit dengan struktur BCT (Body centered tetragonal).

15 HASIL ANALISA STRUKTUR MIKRO Struktur fasa martensit yang tampak pada gambar 4.2 a-d menggunakan etsa Na 2 SO 4. Fe 4 MnO 5 atau Oksida Baja Mangan memiliki struktur Kristal FCC atau austenite. Waktu pendinginan yang lebih lambat, pada pendinginan oli mengakibatkan austenit tidak seluruhnya bertransformasi menjadi martensit (Gambar 4.2d) Baja mangan hadfield yang tanpa mendapatkan perlakuan hardening menggunakan etsa Gliseregia (Gamba 4.2 e) menunjukkan austenit berwarna putih sebagai dasar matriks dengan warna hitam yang menunjukkan terbentuknya bainit

16 HASIL ANALISA UJI KEKERASAN Terbentuknya martensit meningkatkan nilai kekerasan baja hadfield mangan steel. Namun tidak seluruhnya specimen yang diberikan laku panas terbentuk seluruhnya martensit. Sehingga memberikan nilai kekerasan yang berbeda-beda. Dengan Pendinginan tercepat pada pendingin air dan mendapatkan nilai kekerasan tertinggi. Kecepatan pendinginan mempengaruhi nilai kekerasan pada baja mangan hadfield

17 KESIMPULAN Sifat mekanik khususnya kekerasan suatu material tidak hanya dipengaruhi pada komposisi kimia suatu paduan, tetapi juga bergantung pada struktur mikronya dan fasanya. Baja mangan hadfield yang memiliki komposisi sama namun memiliki struktur mikro dan kekerasan yang berbeda-beda pula Media pendingin memiliki fungsi untuk menurunkan laju pendinginan setelah dilakukan laku panas. Dengan laju pendinginan air, PVA 10%, PVA 40%, dan oli specimen mengalami proses hardening

18 SEKIAN & TERIMA KASIH