Sebagai perbandingan diameter butir dari mikro struktur dapat dilihat berdasarkan standar ASTM no.112 E pada lampiran C, dengan terlebih dahulu
menghitung ukuran butir G dengan persamaan 2.8. G = [ 3,322 log Na ] – 2,95
G = [ 3,322 log 184,76 ] – 2,95 G
= 4,58
Diameter butir rata-rata mikrostruktur baja mangan Hadfield akibat pemanasan kembali pada temperatur 500
o
C dengan waktu penahanan 60 menit dan 30 menit tersaji pada tabel 4.4 berikut.
Tabel 4.4 Nilai Diameter Butir pada Baja Mangan Fe-Mn AISI 3401 No
Suhu °C
Waktu menit
Na grainmm
2
G
ASTM
d
ASTM
μm d
exp
μm A
mm
2
1 2
500 500
60 30
184,76 155,55
4,58 4,33
75 90
73,60 80,18
5,4 x 10
-3
6,4 x 10
-3
4.5 Persentase Fasa Austenit dan Fasa Bainit
Kekerasan untuk baja mangan Hadfield jika dipanaskan dengan holding time 60 menit, kekerasan rata-rata BHN adalah 211,830 MPa Lampiran A. Bila kekerasanya
diukur dengan alat Vickers, diperoleh kekerasan austenitnya sebesar 195,76 MPa, sedangkan bainitnya 288,98 MPa Lampiran B.
Sundari Hariyati Harahap : Penentuan Persentase Pembentukan Fasa Austenit Pada Transformasi Bainit Baja Mangan FeMn Dengan Validasi Microhardness Dan Macrohardness Pada Temperatur 500ºC, 2008
USU Repository © 2008
Kekerasan fasa austenit dikalikan dengan persentase fasa austenit merupakan kekerasan dari persentase fasa austenitnya. Demikian juga, kekerasan fasa bainit
dikalikan dengan persentase fasa bainit merupakan kekerasan dari persentase fasa bainitnya. Penjumlahan kekerasan dari persentase fasa austenit dengan kekerasan dari
persentase fasa bainitnya merupakan besar kekerasan totalnya. Dengan menggunakan metode try and error, jika persentase fasa austenitnya
82 maka persentase fasa bainitnya adalah 100 - 82 = 18 Lampiran C. Tabel 1A, dengan perhitungan sebagai berikut :
Kekerasan persentase austenit = Kekerasan austenit x Persentase austenit =
195,76 x
82100 =
160,523 MPa
Kekerasan persentase bainit = Kekerasan bainit x Persentase bainit
= 288,98
x 18100
= 52,016
MPa Kekerasan total = Kekerasan persentase austenit + Kekerasan persentase bainit
= 160,523 + 52,016 =
212,540 MPa.
Nilai kekerasan ini mendekati harga sebenarnya, kemudian untuk selanjutnya dengan metode yang sama, persentase fasanya dihitung kembali sampai mendekati
harga sebenarnya.
Sundari Hariyati Harahap : Penentuan Persentase Pembentukan Fasa Austenit Pada Transformasi Bainit Baja Mangan FeMn Dengan Validasi Microhardness Dan Macrohardness Pada Temperatur 500ºC, 2008
USU Repository © 2008
Persentase fasa austenitnya kemungkinan 82,7 , maka persentase fasa bainitnya adalah 100 - 82,7 = 17,3 Lampiran C. Tabel 2A, dengan
perhitungan sebagai berikut : Kekerasan persentase austenit = Kekerasan austenit x Persentase austenit
= 195,76
x 82,7100
= 161,894
MPa Kekerasan persentase bainit
= Kekerasan bainit x Persentase bainit =
288,98 x
17,3100 =
49,994 MPa
Kekerasan total = Kekerasan persentase austenit + Kekerasan persentase bainit = 161,894 + 49,994
= 211,887
MPa. Nilai kekerasan ini telah mendekati harga sebenarnya, namun selanjutnya
digunakan kembali metode yang sama untuk memperoleh nilai yang lebih mendekati harga sebenarnya.
Persentase fasa austenitnya kemungkinan 82,76 , maka persentase fasa bainitnya adalah 100 - 82,76 = 17,24 Lampiran C. Tabel 3A, dengan
perhitungan berikut : Kekerasan persentase austenit = Kekerasan austenit x Persentase austenit
= 195,76
x 82,76100
= 162,011
MPa
Sundari Hariyati Harahap : Penentuan Persentase Pembentukan Fasa Austenit Pada Transformasi Bainit Baja Mangan FeMn Dengan Validasi Microhardness Dan Macrohardness Pada Temperatur 500ºC, 2008
USU Repository © 2008
Kekerasan persentase bainit = Kekerasan bainit x Persentase bainit
= 288,98
x 17,24100
= 49,820
MPa Kekerasan total = Kekerasan persentase austenit + Kekerasan persentase bainit
= 161,011 + 49,820 =
211,831 MPa.
Ternyata nilai ini relatif sama dengan hasil pengujian kekerasan total yaitu 211,830 MPa. Maka dapat disimpulkan bahwa jika baja mangan Hadfield dipanaskan
kembali dengan suhu sintering 500
o
C dengan waktu penahanan holding time 60
menit maka akan terdapat persentase fasa austenitnya 82,76 dan persentase fasa bainitnya 17,24 .
Kekerasan baja mangan Hadfield jika dipanaskan kembali pada suhu sintering 500
o
C dengan waktu penahanan holding time 30 menit, dimana kekerasan rata-rata
BHN adalah 205,374 MPa Lampiran A. Bila kekerasannya dikonversikan dengan alat Vickers, diperoleh kekerasan austenitnya sebesar 195,76 MPa, sedangkan
bainitnya 288,98 MPa Lampiran B. Dengan menggunakan metode try and error, jika persentase fasa austenitnya
89 maka persentase fasa bainitnya adalah 100 - 89 = Lampiran C. Tabel 1B, dengan perhitungan sebagai berikut :
Kekerasan persentase austenit = Kekerasan austenit x Persentase austenit =
195,76 x
89100 =
174,226 MPa
Sundari Hariyati Harahap : Penentuan Persentase Pembentukan Fasa Austenit Pada Transformasi Bainit Baja Mangan FeMn Dengan Validasi Microhardness Dan Macrohardness Pada Temperatur 500ºC, 2008
USU Repository © 2008
Kekerasan persentase bainit = Kekerasan bainit x Persentase bainit
= 288,98
x 11100
= 31,788
MPa Kekerasan total = Kekerasan persentase austenit + Kekerasan persentase bainit
= 174,226 + 31,788 =
206,014 MPa.
Nilai kekerasan ini mendekati harga sebenarnya, kemudian untuk selanjutnya dengan metode yang sama, persentase fasanya dihitung kembali sampai mendekati
harga sebenarnya. Persentase fasa austenitnya kemungkinan 89,6 maka persentase fasa
bainitnya adalah 100 - 89,6 = 10,4 Lampiran C. Tabel 2B, dengan perhitungan sebagai berikut :
Kekerasan persentase austenit = Kekerasan austenit x Persentase austenit =
195,76 x
89,6100 =
175,401 MPa
Kekerasan persentase bainit = Kekerasan bainit x Persentase bainit
= 288,98
x 10,4100
= 30,054
MPa Kekerasan total = Kekerasan persentase austenit + Kekerasan persentase bainit
= 175,401 + 30,054 =
205,455 MPa.
Sundari Hariyati Harahap : Penentuan Persentase Pembentukan Fasa Austenit Pada Transformasi Bainit Baja Mangan FeMn Dengan Validasi Microhardness Dan Macrohardness Pada Temperatur 500ºC, 2008
USU Repository © 2008
Nilai kekerasan ini telah mendekati harga sebenarnya, namun selanjutnya digunakan kembali metode yang sama untuk memperoleh nilai yang lebih mendekati
harga sebenarnya. Persentase fasa austenitnya kemungkinan 89,68 maka persentase fasa
bainitnya adalah 100 - 89,68 = 10,32 Lampiran C. Tabel 3B, dengan perhitungan sebagai berikut :
Kekerasan persentase austenit = Kekerasan austenit x Persentase austenit =
195,76 x
89,68100 =
175,558 MPa
Kekerasan persentase bainit = Kekerasan bainit x Persentase bainit
= 288,98
x 10,32100
= 29,823
MPa Kekerasan total = Kekerasan persentase austenit + Kekerasan persentase bainit
= 175,558 + 29,823 =
205,380 MPa.
Nilai kekerasan ini telah mendekati harga sebenarnya, namun selanjutnya digunakan kembali metode yang sama untuk memperoleh nilai yang lebih mendekati
harga sebenarnya. Persentase fasa austenitnya kemungkinan 89,686 maka persentase fasa
bainitnya adalah 100 - 89,686 = 10,3314 Lampiran C. Tabel 4B, dengan perhitungan sebagai berikut :
Sundari Hariyati Harahap : Penentuan Persentase Pembentukan Fasa Austenit Pada Transformasi Bainit Baja Mangan FeMn Dengan Validasi Microhardness Dan Macrohardness Pada Temperatur 500ºC, 2008
USU Repository © 2008
Kekerasan persentase austenit = Kekerasan austenit x Persentase austenit =
195,76 x
89,686100 =
175,569 MPa
Kekerasan persentase bainit = Kekerasan bainit x Persentase bainit
= 288,98
x 10,314100
= 29,805
MPa Kekerasan total = Kekerasan persentase austenit + Kekerasan persentase bainit
= 175,569 + 29,805 =
205,375 MPa.
Nilai ini sama dengan hasil pengujian kekerasan total yaitu 205,375 MPa. Maka dapat disimpulkan bahwa jika baja mangan Hadfield dipanaskan kembali pada suhu
sintering 500
o
C dengan waktu penahanan holding time 30 menit, maka besar
persentase fasa austenitnya 89,686 dan persentase fasa bainitnya adalah 10,3314 .
Sundari Hariyati Harahap : Penentuan Persentase Pembentukan Fasa Austenit Pada Transformasi Bainit Baja Mangan FeMn Dengan Validasi Microhardness Dan Macrohardness Pada Temperatur 500ºC, 2008
USU Repository © 2008
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Pada baja mangan Hadfield AISI 340 l dominan membentuk fasa austenit
setelah diberi perlakuan panas pada temperatur 1200
o
C dengan waktu penahanan 60 menit.
2. Pengaruh temperatur dan waktu penahanan sangat mempengaruhi
perubahan fasa dan diameter butir. 3.
Pembentukan fasa bainit merupakan hasil dari perubahan fasa-fasa eutektoid yaitu ferit dan pearlit, sub struktur akan berhubungan dengan
komposisi pada saat pembentukan ferrit, maka pengaruh temperatur akan sangat signifikan. Pembentukan fasa bainit paduan akan selalu berhubungan
dengan reaksi interface antar fasa ferit austenit. 4.
Pertumbuhan rata-rata pada butir akan dikontrol oleh difusi elemen karbon dan mekanisme pergeseran yang terlibat di dalamnya. Hal ini terlibat pada
struktur plat-plat ferrit accicular yang tampak pada fasa bainit. 5.
Pada proses pemanasan kembali reheat treatment 500
o
C pendinginan lambat dan cepat waktu penahanan berbeda terbentuk pengintian nukleasi.
6. Kekerasan bertambah karena perlakuan panas kembali reheat treatment.
Persentase fasa austenit 82,76 bertambah menjadi 89,686 seirimg dengan bertambahnya waktu tahan dari 30 menit sampai 60 menit.
Sundari Hariyati Harahap : Penentuan Persentase Pembentukan Fasa Austenit Pada Transformasi Bainit Baja Mangan FeMn Dengan Validasi Microhardness Dan Macrohardness Pada Temperatur 500ºC, 2008
USU Repository © 2008
63
