Pengaruh Variasi Holding Time dan Media Pendingin pada Proses Solution Treatment terhadap Kekerasan dan Ketangguhan Paduan Baja Fe12Mn1,5Mo

Abstract

Baja mangan austenitik merupakan baja yang digunakan secara luas pada industri tambang dan mineral karena memiliki ketahanan aus dan ketangguhan yang tinggi. Secara umum, baja mangan austenitik yang dibuat melalui proses pengecoran memiliki kecenderungan getas dengan ketangguhan yang rendah karena terbentuknya formasi karbida. Proses solution treatment diikuti dengan pendinginan cepat menjadi hal penting untuk melarutkan karbida sehingga menjamin terbentuknya  struktur full austenit pada temperatur kamar. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi holding time dan media pendingin pada proses solution treatment terhadap kekerasan dan ketangguhan paduan baja Fe12Mn1.5Mo. Pada penelitian ini, karakteristik baja Fe12Mn1.5Mo hasil cor diinvestigasi lebih lanjut setelah dilakukan proses solution treatment dalam dua tahap, yaitu memanaskan dari temperatur ruang sampai 700oC dengan holding time 3 jam, kemudian dinaikkan sampai temperatur 1000 oC dengan variasi holding time selama 1 jam, 2 jam dan 3 jam diikuti dengan quenching menggunakan 3 media pendingin berbeda (air, larutan garam 1.5% dan 3%). Pada pendinginan menggunakan larutan garam 1.5% dan 3% menunjukkan bahwa semakin lama holding time, maka nilai kekerasan dan nilai impak juga semakin meningkat. Sementara itu, spesimen yang didinginkan menggunakan air menghasilkan nilai yang berfluktuasi untuk kedua sifat mekanik. Nilai kekerasan tertinggi sebesar 344 BHN pada variasi holding time 2 jam diikuti dengan pendinginan air, sementara nilai impak tertinggi sebesar 73.7 J/cm2 dihasilkan pada variasi holding time 1 jam dengan pendinginan air.  Nilai impak terendah sebesar 48.8 J/cm2 dihasilkan pada variasi holding time 1 jam dengan pendinginan larutan garam 3%. Hasil metalografi menunjukkan bahwa struktur mikro matriks austenit yang mengakibatkan nilai kekerasan yang rendah sedangkan karbida tak terlarut yang terdispersi di batas butir dan di dalam butir yang mengakibatkan nilai kekerasan yang tinggi. Di sisi lain, Proses solution treatment yang berlangsung kurang sempurna berakibat pada menurunnya ketangguhan karena terbentuknya presipitasi karbida.