Download - Quench and Tempered Steel
-
8/3/2019 Quench and Tempered Steel
1/22
Quench and Tempered Steel
Rhidiyan Waroko
0806331935
Departemen Teknik Metalurgi dan Material
Universitas Indonesia
-
8/3/2019 Quench and Tempered Steel
2/22
Pembahasan
Pendahuluan
Perlakuan Panas
Quenching
Tempering
Mikrostruktur
Propertis Material
Aplikasi
-
8/3/2019 Quench and Tempered Steel
3/22
Pendahuluan
Steel merupakan material yang paling luaspenggunaannya. Material ini banyak dipakaipada aplikasi tahan panas, tahan korosi dan
tahan aus. Pada setiap aplikasi tersebut, steelmemiliki karakteristik yang berbeda.
Pada steel untuk aplikasi tahan aus, sifat
penting yang dibutuhkan adalah:Kekerasan permukaan yang tinggi
Kekuatan impak yang tinggi (ketangguhan tinggi)
Departemen Teknik Metalurgi dan Material
-
8/3/2019 Quench and Tempered Steel
4/22
Pendahuluan
Ada beberapa cara untuk menghasilkan steel
dengan propertis tersebut, yaitu dengan cara:
Menambahkan paduan
Memberikan perlakuan panas
Quench and Tempered Steeladalah salah satu
jenis material steel tahan aus yang dihasilkan
dengan memberikan perilaku panas terhadap
steeltersebut.
Departemen Teknik Metalurgi dan Material
-
8/3/2019 Quench and Tempered Steel
5/22
Perlakuan Panas
Perlakuan panas terhadap baja sangatmempengaruhi propertis mekaniknya. Baja dapatditingkatkan kekerasannya sampai 500% hanya
dengan merubah kecepatan pendinginannya darifasa austenite, dari kecepatan pendinginan yangrendah hingga yang cepat.
Perlakuan panas yang diberikan terhadap baja
adalah:Quenching untuk meningkatkan kekerasan
Tempering untuk meningkatkan ketangguhan
Departemen Teknik Metalurgi dan Material
-
8/3/2019 Quench and Tempered Steel
6/22
Quenching
Quenching adalah proses pendinginan setelahbaja dipanaskan hingga suhu austenisasi(T>723oC).
Departemen Teknik Metalurgi dan Material
Gambar 1.
efek dari quenchingterhadap perubahan
fasa, stress dan sifatakhir dari materialtersebut.
-
8/3/2019 Quench and Tempered Steel
7/22
Quenching Laju Pendinginan
Laju pendinginan sangat mempengaruhi fasa
yang akan terbentuk. Fasa yang terbentuk
tersebut akan mempengaruhi propertis akhir dari
baja. Untuk memperkirakan fasa yang terbentuk
dapat menggunakan diagram CCT dan TTT.
Selain laju pendinginan, ada beberapa variabel
yang mempengaruhi proses quenching, yaitu:komposisi karbon, komposisi paduan dan
tegangan.
Departemen Teknik Metalurgi dan Material
-
8/3/2019 Quench and Tempered Steel
8/22
Quenching - Diagram CTT
Gambar 2. Diagram
CTT dari suatu paduan
baja tipe 4340. Daridiagram tersebut
ditunjukkan bahwa
hubungan antara laju
pendinginan dapat
memberikan hasilakhir mikrostruktur
yang berbeda
Departemen Teknik Metalurgi dan Material
-
8/3/2019 Quench and Tempered Steel
9/22
Quenching Komposisi Karbon
Gambar 3. Dari grafik
disamping, dapat dilihat
bahwa pengerasan akanefektif bila baja
mengandung 0.7% C.
Apabila %C > 0.7, maka
akan cenderung terjadi
austenit sisa (retainaustenite).
Departemen Teknik Metalurgi dan Material
-
8/3/2019 Quench and Tempered Steel
10/22
Departemen Teknik Metalurgi dan Material
-
8/3/2019 Quench and Tempered Steel
11/22
Tempering
Baja hasil quench sangat getas dan banyak
tegangan sisa (karena efek distorsi).
Ada fasa autenit, dari austenit sisa, yang tidak
stabil dan dapat mengubah dimensi.
Maka baja perlu dipanaskan kembali untuk
menghilangkan tegangan sisa (stress relief) dan
mengubah austenit sisa serta martensit menjadimartensit temper (ferit + cementit), yang disebut
dengan tempering.
-
8/3/2019 Quench and Tempered Steel
12/22
Tempering
Jika martensit dipanaskan pada temperatur 250-
4500C selama satu jam, akan terbentuk tempered
martensite (ferrite + cementite).
Martensit ferrite () + Fe3C (cementite)
Struktur dari martensit temper memberikan
gabungan antara kekuatan dan keuletan.
-
8/3/2019 Quench and Tempered Steel
13/22
Tempering
Gambar disamping
menunjukan pengaruh
temeperatur temper
terhadap kekuatan dankeuletan.
Semakin tinggi
temperatur, kekuatan
semakin rendah, tetapi
keuletan bertambah.
-
8/3/2019 Quench and Tempered Steel
14/22
Foto Mikro Quenched and Tempered
Steel
Departemen Teknik Metalurgi dan Material
Quenched and tempered bainitic
structure of the shear bolt steel
Quenched and tempered microstructure consisting of
spheroidizedcarbides in a ferrite matrix.
Note centerline segregation in the lower half of the
picture. 2% Nital, 400 X.
-
8/3/2019 Quench and Tempered Steel
15/22
Foto Mikro Quenched and Tempered
Steel
Departemen Teknik Metalurgi dan Material
Fe, C 0.3 (wt%) steel, quenched and tempered
-
8/3/2019 Quench and Tempered Steel
16/22
Standard Quenched and Tempered Steel
Departemen Teknik Metalurgi dan Material
-
8/3/2019 Quench and Tempered Steel
17/22
Komposisi Kimia
Departemen Teknik Metalurgi dan Material
-
8/3/2019 Quench and Tempered Steel
18/22
Properties Mekanik
Departemen Teknik Metalurgi dan Material
-
8/3/2019 Quench and Tempered Steel
19/22
Aplikasi
Quenched and tempered steel digunakan untuk
manufaktur dan perbaikan mesin dan struktur
dimana dibutuhkan ketahanan terhadap
keausan dan kekuatan luluh yang tinggi.
Contoh: excavator bucket, concrete mixer, light-
weight tipper body, ship hull.
-
8/3/2019 Quench and Tempered Steel
20/22
Aplikasi
Excavator bucket Light-weight tipper body
-
8/3/2019 Quench and Tempered Steel
21/22
Aplikasi
Concrete mixerShip hull
-
8/3/2019 Quench and Tempered Steel
22/22
Referensi
1. http://64.224.111.143/reports/Archives/r60_pg2.htm
2. http://www.tech.plym.ac.uk/sme/interactive_resources/tutorials/failureanalysis/Aircraft_Towbar/Towbar1.
htm3. http://core.materials.ac.uk/search/detail.php?id=134
1
4. Totten, George. Steel Heat Treatment Handbook.
2006. CRCP
ress: London.5. ASM Handbook Vol. 4
6. ASM Handbook Vol. 9
Departemen Teknik Metalurgi dan Material