Analisis Pengaruh Temperatur Hardening Dan Media Pendingin Pada Proses Hardening Material AISI 4140 Terhadap Kekerasan Dan Struktur Mikro Sebagai Solusi Kegagalan Shaft Pinion Gear

Cooler merupakan salah satu mesin yang sangat berperan dalam proses pembuatan pupuk, yaitu untuk mentransfer panas keluar dari siklus proses pembuatan pupuk. Pinion gear adalah salah satu komponen cooler yang menggerakkan rotary klin dengan perputaran motor yang terhubung dengan shaft. Shaft pinion gear pada mesin ini mengalami kerusakan yaitu patah, setelah 3 tahun pemakaian dari 10 tahun desain pemakaian. Setelah itu dilakukan uji kekerasan dan uji komposisi. Hasil dari uji komposisi menunjukkan komposisinya sesuai dengan standar. Tetapi, hasil uji kekerasan menunjukkan nilai kekerasannya berada dibawah standar ASTM 291-03. Setelah itu, dilakukan perbandingan komposisi, dan didapatkan bahwa material shaft pinion gear dengan jenis AFNOR 42CD4 memiliki komposisi yang mirip dengan AISI 4140, maka material AISI 4140 dipilih untuk penelitian ini. Material AISI 4140 diberi perlakuan hardening dengan temperatur austenisasi 870oC dan 970oC dengan holding time 35 menit lalu dilakukan quenching dengan media pendingin air, oli dan brine. Setelah itu diberikan perlakuan tempering dengan temperatur 700oC dengan holding time 4 jam. Terdapat kegagalan berupa retakan pada spesimen temperatur austenisasi 870oC dan 970oC dengan media pendingin air dan brine saat dilakukan quenching. Kekerasan yang sesuai dengan standar didapatkan oleh spesimen dengan temperatur austenisasi 870oC dengan media pendingin oli dengan nilai kekerasan 247 HV. =============================================================================== Cooler is one of engine that has a very crucial contribution for fertilizer industry, to transfer the heat out of cycle. Pinion gear is one of cooler component which is moved by generator and connected to shaft. Shaft pinion gear in this engine has broken, after 3 years of usage out of 10 years of usage plan. Then, hardness test and compositional test is performed. The result from compositional test show that its composition has complied with the standard. But, hardness test result show that its hardness value is below the standard. After that, composition comparison is performed, and the result show that shaft material, AFNOR 42CD4, have a composition similiarity, and so on AISI 4140 is choosen for this research. Steel AISI 4140 given hardening treatment with austenisation temperature 870oC and 970oC with 35 minutes holding time and then cooled with 3 cooling media which is water, oil and brine. After that, tempering is given with temperature 700oC with 4 hours holding time. Failure appeared on specimens with austenisation temperature 870oC and 970oC with cooling media water and brine when quench is applied. Hardness value that conform the standard obtained by specimen with austenisation temperatur 870oC with cooling media oil with the hardness value 247 HV