Studi Temperatur Austempering Terhadap Sifat Mekanik dan Struktur Mikro Baja AISI 51B60 dan Baja AISI 9260 Bekas

Pengolahan baja bekas sebagai produk yang bernilai ekonomis tinggi merupakan salah satu solusi untuk menanggulangi melimpahnya limbah baja bekas yang ada di lingkungan. Salah satunya adalah pembuatan pisau menggunakan baja pegas daun bekas yang dilakukan oleh pande besi. Karakteristik material seperti; kekerasan, ketangguhan, ketahanan aus, dan ketahanan terhadap korosi sangat menentukan kualitas dari pisau tersebut. Proses hardening yang dilakukan oleh pande besi pada umumnya adalah quench dengan media air, sehingga didapatkan hasil kekerasan material yang sangat tinggi dan mengakibatkan material menjadi getas. Selain perlakuan panas komposisi kimia juga mempengaruhi sifat mekanik dan struktur mikro dari material. Untuk meningkatkan ketangguhan maka perlakuan panas austempering akan dilakukan pada baja AISI 51B60 (baja paduan kromium) dan baja AISI 9260 (baja paduan silikon). Proses heating dilakukan dengan temperatur austenisasi 840C dan waktu tahan 1 jam. Proses austempering kemudian dilakukan didalam salbath dengan campuran Sodium Nitrit (NaNO2), Potasssium Nitrat (KNO3), dan Sodium Nitrat (NaNO3), dengan variasi temperatur 275°C, 300°C, 325°C, 350°C, dan 375°C ditahan dengan waktu 3 jam kemudian dilakukan pendinginan dengan media udara. Pengujian yang akan dilakukan pada penelitian ini yaitu pengujian kekerasan, pengujian struktur mikro, dan pengujian impak. Dari penelitian didapatkan hasil bahwa semakin tinggi temperatur austempering rerata kekerasan menurun sementara kekuatan impak meningkat. Nilai kekerasan dan kekuatan impak tertinggi yaitu 54,6 HRC dan 0,637432 J/mm2 di temperatur austempering 275C dan 375C untuk baja AISI 51B60, dan 53,2 HRC dan 0,392266 J/mm2 di temperatur austempering 275C dan 375C untuk baja AISI 9260. Pada proses austempering dengan temperatur dan waktu tahan yang sama nilai kekuatan impak material AISI 51B60 lebih besar dibandingkan dengan material AISI 9260 hal ini disebabkan oleh perbedaan presipitasi karbida besi yang terjadi pada saat proses austempering, material 51B60 lebih mudah dalam membentuk karbida besi dibandingkan dengan material 9260. Struktur mikro baja pegas daun yang dihasilkan dari perlakuan panas austempering terhadap material AISI 51B60 dan AISI 9260 yaitu lower bainite dan ferrite pada temperatur 275°C , 300°C, dan 325°C sementara pada temperatur 350°C dan 375°C terbentuk upper bainite dan ferrite. ================================================================================================================ Scrap steel treatment as a high economic value product is one of solution to overcome the overflow of scrap steel in the environmental. Such as making a knife using scrap of leaf spring steels by the blacksmith. The quality of the knife is strongly determined from material characteristics such as hardness, toughness, wear-resistance, and corrosion-resistance. Generally, the hardening process performed by the blacksmith is quench with water, so the result of the hardness material is very high and it caused the material become brittle. Besides the heating treatment, the chemical composition also affected to mechanical properties and microstructure from the material For upgrading the toughness then austempering will be done to the AISI 51B60’s steel (chromium alloy steel) and the AISI 9290’s steel (silicon alloy steel). Heating process used by AISI 51B60 and AISI 9260 specimen, with heating in the furnace until the austen’s temperature 840°C and will be hold in one hour. Next, the Austempering’s process was build in the salbath with Sodium Nitrite (NaNO2), Potasssium Nitrate (KNO3), and Sodium Nitrate (NaNO3), the temperatur variant that has been hold to the experiment every three hours for the temperature variant was changed repeatly there are 275C, 300C, 325C, 350C and 375C, and then it will be cooling by air. The testing in this experiment are hardness test, impact test, and microstructure test. The result from the research is if the austempering’s temperature going to higher it can make the hardness down while the impact strength get higher. The maximum hardness and impact strength is 54,4 HRC and 0,637432 J/mm2 for the AISI 51B60 steel, and 53,2 HRC and 0,392266 J/mm2 for the AISI 51B60 steel. In austempering process with the same temperature and holding time, the impact strength of AISI 51B60 is bigger than the AISI 9260. It caused by the differences of cementite precipitation that happen when austempering process, AISI 51B60 is easier to build cementite than AISI 9260. The Micro-structure of AISI 51B60 and the AISI 9260 results from the austempering process is lower bainite and ferrite at 275°C, 300°C, and 325°C while upper bainite and ferrite at 350°and 375°C