ANALISIS SIFAT MEKANIK DAN STRUKTUR MIKRO BAJA AISI 4140 AKIBAT PERBEDAAN TEMPERATUR PADA PERLAKUAN PANAS TEMPERING
Abstract
Perlakuan panas pada baja memiliki peranan sangat penting karena dapat merubah struktur mikro dan
sifat mekanik dari baja tersebut sesuai dengan kebutuhan. Perlakuan panas hardening dapat
menyebabkan kekerasan (hardness) dan kegetasan (brittleness) sehingga baja tersebut belum cocok
untuk digunakan, maka baja tersebut perlu diberi perlakuan panas tempering. Penelitian ini bertujuan
untuk melihat pengaruh perlakuan panas tempering terhadap perubahan sifat mekanik pada baja
dengan variasi temperatur tempering 200 °C, 400 °C, dan 600 °C.
Penelitian ini menggunakan metode eksperimen, dengan menggunakan bahan baja karbon sedang
yang mengandung kadar karbon 0,38-0,45 % C, yaitu baja AISI 4140. Dimulai dengan membuat
spesimen sesuai dengan standar alat pengujian kekerasan, pengujian tarik, pengujian impak dan
pengujian struktur mikro. Dengan pengambilan 5 kelompok spesimen, yaitu kelompok tanpa
perlakuan, hardening, tempering 200 °C, tempering 400 °C, tempering 600 °C.
Penelitian yang telah dilakukan maka didapat nilai rata-rata kekerasan baja AISI 4140 tanpa perlakuan
sebesar 30 HRC, hardening sebesar 48,7 HRC, tempering 200 °C sebesar 47 HRC, tempering 400 °C
sebesar 37,8 HRC, tempering 600 °C sebesar 30,2 HRC. Nilai rata-rata tegangan spesimen tanpa
perlakuan 1041,838 x 10⁶ N/m², hardening 203,815 x 10⁶ N/m², tempering 200 °C 461,795 x 10⁶
N/m², tempering 400 °C 530,77 x 10⁶ N/m², tempering 600 °C 110,417 x 10⁶ N/m². Harga impak
spesimen tanpa perlakuan 1,114 106 N/m, hardening 0,166 106 N/m, tempering 200 °C 0,104
106 N/m, tempering 400 °C 0,227 106 N/m, tempering 600 °C 0,878 106 N/m. Setelah
mengalami perlakuan panas hardening struktur mikro terlihat lebih halus, sedangkan setelah
mengalami proses perlakuan panas tempering dengan temperatur 200 °C,400 °C dan 600 °C keadaan
struktur mikro Baja AISI 4140 mengalami perubahan, semakin tinggi temperatur tempering yang
diberikan, maka butiran-butiran struktur baja terlihat semakin besar. Dengan demikian dapat
disimpulkan bahwa semakin tinggi temperatur tempering maka nilai kekerasan baja AISI 4140
menurun bila dibandingkan dengan spesimen hardening, sedangkan kekuatan dan ketangguhan
material kembali meningkat.
Kata Kunci : Sifat Mekanik, Struktur Mikro, Baja AISI 4140, Variasi Temperatur Tempering.
sifat mekanik dari baja tersebut sesuai dengan kebutuhan. Perlakuan panas hardening dapat
menyebabkan kekerasan (hardness) dan kegetasan (brittleness) sehingga baja tersebut belum cocok
untuk digunakan, maka baja tersebut perlu diberi perlakuan panas tempering. Penelitian ini bertujuan
untuk melihat pengaruh perlakuan panas tempering terhadap perubahan sifat mekanik pada baja
dengan variasi temperatur tempering 200 °C, 400 °C, dan 600 °C.
Penelitian ini menggunakan metode eksperimen, dengan menggunakan bahan baja karbon sedang
yang mengandung kadar karbon 0,38-0,45 % C, yaitu baja AISI 4140. Dimulai dengan membuat
spesimen sesuai dengan standar alat pengujian kekerasan, pengujian tarik, pengujian impak dan
pengujian struktur mikro. Dengan pengambilan 5 kelompok spesimen, yaitu kelompok tanpa
perlakuan, hardening, tempering 200 °C, tempering 400 °C, tempering 600 °C.
Penelitian yang telah dilakukan maka didapat nilai rata-rata kekerasan baja AISI 4140 tanpa perlakuan
sebesar 30 HRC, hardening sebesar 48,7 HRC, tempering 200 °C sebesar 47 HRC, tempering 400 °C
sebesar 37,8 HRC, tempering 600 °C sebesar 30,2 HRC. Nilai rata-rata tegangan spesimen tanpa
perlakuan 1041,838 x 10⁶ N/m², hardening 203,815 x 10⁶ N/m², tempering 200 °C 461,795 x 10⁶
N/m², tempering 400 °C 530,77 x 10⁶ N/m², tempering 600 °C 110,417 x 10⁶ N/m². Harga impak
spesimen tanpa perlakuan 1,114 106 N/m, hardening 0,166 106 N/m, tempering 200 °C 0,104
106 N/m, tempering 400 °C 0,227 106 N/m, tempering 600 °C 0,878 106 N/m. Setelah
mengalami perlakuan panas hardening struktur mikro terlihat lebih halus, sedangkan setelah
mengalami proses perlakuan panas tempering dengan temperatur 200 °C,400 °C dan 600 °C keadaan
struktur mikro Baja AISI 4140 mengalami perubahan, semakin tinggi temperatur tempering yang
diberikan, maka butiran-butiran struktur baja terlihat semakin besar. Dengan demikian dapat
disimpulkan bahwa semakin tinggi temperatur tempering maka nilai kekerasan baja AISI 4140
menurun bila dibandingkan dengan spesimen hardening, sedangkan kekuatan dan ketangguhan
material kembali meningkat.
Kata Kunci : Sifat Mekanik, Struktur Mikro, Baja AISI 4140, Variasi Temperatur Tempering.