dan waktu penahanan yang tepat, dianjurkan menggunakan 0.5 menit permilimeter tebal benda dengan minimum 10 menit, maksimum 1 jam.
e. Baja perkakas pengerjaan panas Hot–Work Tool Steel. Mengandung
karbida yang sulit larut, larut pada 10.000
o
C. Pada temperatur ini kemungkinan terjadinya pertumbuhan butir sangat besar, karena itu waktu
penahanan harus dibatasi 15-30 menit.
2.4.3 Pemanasan Kembali Re-heat treatment
Pemanasan kembali atau re-heattreatment adalah proses pemberian panas kembali pada baja yang telah dianelisasi dengan temperatur yang lebih rendah dari
temperatur anelisasi. Bertujuan untuk menghasilkan fasa baru yang mempengaruhi mikro struktur dari baja. Selama proses re-heattreatment berlangsung dengan waktu
tahan yang diberikan bervariasi akan menghasilkan mikro struktur yang bervariasi seiring dengan terbentuknya fasa baru.
2.4.4 Pendinginan
Untuk proses pengerasan hardening kita melakukan pendinginan secara cepat. Pada umumnya pendinginan dengan menggunakan media air bertujuan untuk
mendapatkan struktur martensite. Semakin banyak unsur karbon, maka struktur martensite yang terbentuk juga akan semakin banyak. Karena martensite terbentuk
dari fasa austenite yang didinginkan dengan cepat. Hal ini disebabkan karena atom karbon tidak sempat berdifusi keluar dan terjebak dalam struktur kristal dan
membentuk struktur tetragonal yang ruang kosong antar atomnya kecil, sehingga kekerasannya meningkat. Pada umumnya mikro struktur baja tergantung dari
Sapta Rosnardi : Analisis Proses Paduan Transformasi Bainitik Baja Mangan, 2008 USU Repository © 2008
kecepatan pendinginannya dari temperatur daerah austenit sampai ke temperatur kamar. Karena perubahan struktur ini, maka dengan sendirinya sifat-sifat mekanik
yang dimiliki juga berubah. Proses pendinginan dilakukan setelah perlakuan panas diberikan pada logam atau paduan baja. Pendinginan cepat dan pendinginan lambat
dengan berbagai media pendinginan yang digunakan antara lain : 1.
Pencelupan quenching dengan media ; air, minyak, dan es. 2.
Pendinginan di udara atau dikenal dengan air cooling. 3.
Pendinginan di dalam tungku atau dapur dikenal dengan furnace cooling. Pendinginan cepat bertujuan agar terbentuk mikro struktur yang berubah
dari keadaan panas yang tinggi, sehingga dihasilkan baja dengan kekerasan yang mudah getas, sedangkan pendingian lambat bertujuan agar didapat mikro struktur
yang lebih stabil dikarenakan perubahan bentuk butir terjadi secara perlahan, sehingga menghasilkan baja yang lunak dan ulet.
Hubungan antar kecepatan pendinginan dan mikro struktur yang terbentuk biasanya di Gambarkan dalam diagram yang menghubungkan waktu, temperatur dan
transformasi Continous Cooling Transformation atau CCT. Gambar 2.2 merupakan diagram CTT dari baja AISI 4340.
Sapta Rosnardi : Analisis Proses Paduan Transformasi Bainitik Baja Mangan, 2008 USU Repository © 2008
Gambar 2.2 menunjukkan bila kecepatan pendinginan menurun berarti waktu pendinginan dari temperatur austenit juga menurun, sehingga mikro struktur yang
terbentuk adalah dari gabungan ferit-pearlit ke ferit-pearlit-bainit-martensit, kemudian ke bainit-martensit dan akhirnya pada kecepatan yang tinggi sekali
mikrostruktur akhirnya martensit. Pembentukan martensit, terjadi dekomposisi austenit dalam ferit + karbida + C. Hal ini berarti bahwa ada waktu untuk karbon
untuk berdifusi dan berkonsentrasi dalam fasa karbida sehingga ferit kekurangan karbon. Bila austenit didinginkan dengan sangat cepat .
Cara lain membentuk + C juga menyangkut pembentukan fasa transisi martensit M. Fasa polimorf baja tidak stabil karena bila ada kesempatan martensit
akan berubah menjadi + C. Oleh karena itu tidak terdapat martensit. Meskipun begitu martensit adalah suatu fasa yang sangat penting.
Gambar. 2.2 Diagram Continous Cooling Transformation CCT Variasi Media Pendinginan Terhadap Mikro Struktur yang Dihasilkan
Shackelford, 1996
Sapta Rosnardi : Analisis Proses Paduan Transformasi Bainitik Baja Mangan, 2008 USU Repository © 2008
Gambar 2.3 Diagram Time Transformation Temperature TTT pada Baja Mangan Fe-Mn Shackelford, 1996
Martensit terjadi pada temperatur dibawah temperatur eutektoid namun masih diatas temperatur ruang karena struktur austenit tidak stabil sehingga berubah
menjadi struktur pemusatan ruang secara serentak. Pada reaksi ini tidak terjadi difusi akan tetapi suatu pergeseran. Semua atom bergeser serentak tanpa ada atom yang
bergerak melebihi fraksi manometer. Karena berlangsung tanpa difusi, perubahan ini sangat cepat. Semua karbon yang tertinggal tetap dalam larutan padat. Struktur
pemusatan ruang yang terjadi berbentuk tetragonal dan berbeda sekali dengan ferit. Karena martensit mempunyai struktur bukan publik, karbon terperangkap
dalam kisi dan slip sulit terjadi, oleh karena itu martensit keras, kuat dan rapuh.
Sapta Rosnardi : Analisis Proses Paduan Transformasi Bainitik Baja Mangan, 2008 USU Repository © 2008
Kekerasan yang meningkat ini sangat penting karena dapat diciptakan baja yang keras yang tahan gesekan dan deformasi.
Martensit sebagai fasa yang meta stabil yang mengandung karbon sebagai larutan padat dalam struktur pemusatan ruang tidak merubah diagram fasa besi-
karbida. Pada temperatur dibawah temperatur eutekhoid dalam waktu cukup lama, larutan karbon yang lewat jenuh ini terus berubah menjadi bentuk ferit dan karbida
yang lebih stabil. Proses ini dikenal dengan nama temper tempering M
→ + karbida
martensit martensit temper
Mikro struktur + C yang terjadi tidak berbentuk lamel seperti pearlit, yang telah kita lihat. Struktur ini mengandung banyak sekali partikel karbida tersebar,
karena dalam baja martensitik terdapat banyak sekali letak pengintian nukliasi. Martensit temper ini lebih tangguh dari pada martensit metastabil sehingga
merupakan bahan yang banyak digunakan meskipun agak lunak.
2.5 Kristalisasi
