PENGARUH WAKTU PERENDAMAN DEEP CRYOGENIC TREATMENT YANG DI LANJUT AGING TERHADAP SIFAT MEKANIK  PADUAN Fe-11Al-25Mn

Ravendra Putra Mangala; Ratna  Kartikasari; Dandung Rudy Hartana

Ravendra Putra Mangala Institut Teknologi Nasional Yogyakarta
Ratna Kartikasari Institut Teknologi Nasional Yogyakarta
Dandung Rudy Hartana Institut Teknologi Nasional Yogyakarta

Keywords: Paduan Fe-11Al-25Mn, deep cryogenic treatment, struktur mikro, kekerasan, impak.

Abstract

Paduan Fe-11Al-25Mn merupakan paduan baja tahan karat baru yang disebut sebagai kandidat yang dapat menggantikan baja tahan karat konvensional (paduan Fe-Cr-Ni). Aluminium (Al) dan Mangan (Mn) berperan menggantikan unsur kromium (Cr) dan nikel (Ni) yang harganya relatif mahal. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh waktu perendaman Deep Cryogenic Treatment (DCT) terhadap struktur mikro, kekerasan, dan ketangguhan paduan Fe-11Al- 25Mn. Tahapan penelitian dimulai dari persiapan spesimen yaitu memotong paduan Fe-11Al-25Mn untuk pengujian. Proses DCT dilakukan dengan perendaman dalam nitrogen cair pada temperatur −196°C dengan variasi waktu 1 jam, 2 jam, 3 jam, 4 jam, dan 5 jam, dilanjutkan pengembalian kembali ke suhu kamar (warming). Kemudian dilanjutkan proses aging pada suhu 250°C selama 2 jam. Pengujian yang dilakukan adalah uji struktur mikro, uji kekerasan dengan metode Vickers dan Impak dengan metode Charpy. Hasil pengujian komposisi paduan Fe-11Al-25Mn menunjukkan presentase kandungan Fe 58,49%, Al 12,45%, Mn 23,33%, sehingga dikategorikan baja paduan tinggi. Pengamatan foto struktur mikro menunjukkan terbentuknya dua fasa yaitu austenit dan ferit, sehingga dikategorikan sebagai dupex stainless steel. Proses DCT yang dilanjutkan aging mengingkatkan nilai kekerasan hingga mencapai maksimum pada perendaman selama 5 jam yaitu sebesar 427,3 kg/mm2 dan meningkatkan harga impak maksimum pada perendaman selama 1 jam yaitu sebesar 0,025 J/mm2.

References

Akuan, A. (2009). Tungku Peleburan Logam. Universitas Jendral Ahmad Yani, Bandung.

Gunawan, D. H. & Yusuf. U. (2014). Pengaruh proses normalizing terhadap nilai kekerasan dan struktur mikro pada sambungan thermomite similar baja UIC-54 ,jurnal teknik mesin (2) : 6-7.

Huang, J.Y., Zhu Y.T., Liao X.Z., Beyerlein I.J., Bourke M.A., Mitchell T.E., 2003, Microstructure of cryogenic treated M2 tool steel, Materials Science and Engineering Journal, Vol. 3, No. 39, Hal. 241-244.

Jaswin, M. A., Mohan, D. L., 2010, Optimization of the Cryogenic Treatment Process for En 52 Valve Steel Using the Grey-Taguchi Method, Vol. 25, Hal. 824-850.

Kartikasari, R., 2009, Pengaruh Temperatur Temper Terhadap Sifat Mekanik

Dan Ketahanan Korosi Paduan Fe-Al-C, Vol. 2, No 1, Hal. 99-106.

Kartikasari, R., Soekrisno., Noer Ilman M., Suyitno 2011, Hardenability dan Ketahanan Korosi Paduan Fe-7,5Al-15Mn, Jurnal Teknik Mesin Vol.11, No. 1, Hal. 1-15.

Kartikasari, R., Sutrisna 2013, Pengaruh Temperatur Anil Terhadap Ketangguhan dan Ketahanan Korosi Kandidat Baja Ringan Paduan Fe-Al-Mn-Si, Jurnal Teknik Mesin, ROTASI. Vol. 15. No. 1, Hal. 11-15.

Kumar, S., Pati P. I., 2000, Deep Cryogenic Treatment of Alloy Steels : A Review, International Journal of Electronics, Communication & Soft Computing Science and Engineering, Vol. 2, No. 8.

Kumar, S., Rajendran I., 2014, A Search Review on Deep Cryogenic Treatment of Steels, Int. J. Materials and Structural Intergrity, Vol. 8, No.1. Hal. 2- 3.

Thronton, R., 2014, Effect of deep cryogenic treatment on dry sliding wear performance of ferrous alloys. Journal of Ceramics International. Vol. 1. No. 2, Hal. 177-191