SEMINAR NASIONAL REKAYASA TEKNOLOGI INDU
https://www.academia.edu/6578062/SEMINAR_NASIONAL_REKAYASA_TEKNOLOGI_INDUSTRI_2014_-_UNIMED_and_IMANUEL
SEMINAR NASIONAL REKAYASA TEKNOLOGI INDUSTRI 2014
STT IMANUEL MEDAN & UNIMED
HADFIELD – 3401
Reza Fadhila
https://unimed.academia.edu/MetalurgiFisik/Papers-SEMNAS-REKTI-2014-UNIMED
HADFIELD – 3401
Reza Fadhila
https://unimed.academia.edu/MetalurgiFisik/Papers-SEMNAS-REKTI-2014-UNIMED
Penelitian kaji ulang terhadap bahan baja hadfield dengan melihat perubahan mikrostruktur hadfied akibat perlakuan
panas pada daerah daerah temperatur agingnya
JURNAL :
1. MORFOLOGI METALOGRAFI TRANSFORMASI FASA BAJA MANGAN 3401 PADA KONDISI PENDINGINAN MEDIA UDARA
2. PERUBAHAN FASA BAJA MANGAN (Fe-Mn) HADFIELD 3401 SELAMA PEMANASAN DAN PERLAKUAN PENDINGINAN WATER
QUENCHING SEBAGAI PEMBANDING PADA PERLAKUAN PENDINGINAN AIR COOLING
3. ANALISIS SIMULASI FRAKSI FASA BAJA MANGAN (Fe-Mn) PADA KONDISI PENDINGINAN MEDIA UDARA (AIR COOLING)
4. CHARACTERIZE OF AUSTENITIC MANGANESE -3401 MICROSTRUCTURAL DUE TO RCP
5. THE FRACTION PHASE POINT COUNTING OF MICROSTRUCTURAL MAPPING TRANSFORMATION IN HADFIELD 3401
MANGANESE STEEL DURING AGING TREATMENT OF 400ºC TO 600ºC
6. POSTER : HADFIELD BAINITE IMAGE ANALIZER - VOLUME PHASE TRANSFORMATION OF HADFIELD IN ANNEALING BY POINT COUNTING-
https://www.academia.edu/6578062/SEMINAR_NASIONAL_REKAYASA_TEKNOLOGI_INDUSTRI_2014_-_UNIMED_and_IMANUEL
Prosedur Standard Test
•
•
•
•
•
Benda uji yang telah dipreparasi diheatreatment pada temperatur 1050°C selama 1 jam pada
tungku listrik PID pengolah-panas tipe Vectar VHT-3, kemudian semua benda uji didinginkan
dengan cara dicelup cepat (quench) ke dalam air .
Selanjutnya sampel-sampel direheatreatment kembali pada temperatur yang berbeda
dengan waktu yang bervariasi. Temperatur yang dipilih reheattreatment sampel adalah dari
400°C sampai 600°C dengan selang peningkatan temperatur 50°C dengan variasi waktu
pemanasan yaitu 30 menit dan 60 menit dan diikuti dengan pendinginan di udara. Pemilihan
temperatur diatas atas dasar prediksi yang ada pada diagram fase Fe-Mn.
Untuk pengujian metalografinya sampel sample digerinda di dalam mesin pemoles dengan
menggunakan kertas ampelas dari ukuran kekasaran 100, 350, 600, 800, 1000, 1500 hingga
2000 mesh. Untuk sebagian besar operasi, dengan laju rotasi 450 putaran/menit. Setelah
penggerindaan selesai pada kertas ampelas 2000 mes, sampel dipoles dengan menggunakan
pasta alumina 1µ pada kain beludru untuk memperoleh permukaan mirip cermin.
Preparasi sampel metalografi
diakhiri dengan pembersihan sample-sampel dengan
menggunakan mesin pembersih ultrasonik, Branson 1210, Model B1210E-MT 47 KHz, 230
Volt.
Etsaan yang digunakan harus dapat memunculkan fasa-fasa pada sample
https://www.academia.edu/6578062/SEMINAR_NASIONAL_REKAYASA_TEKNOLOGI_INDUSTRI_2014_-_UNIMED_and_IMANUEL
https://unimed.academia.edu/MetalurgiFisik/Papers-SEMNAS-REKTI-2014-UNIMED
Partisi Journal
1. MORFOLOGI METALOGRAFI TRANSFORMASI FASA BAJA MANGAN 3401 PADA KONDISI
PENDINGINAN MEDIA UDARA
a.Mendata morphologi Hadfield 3401
b. Diskusi :
bahwa pada temperatur rendah plat-plat ferrit akan tumbuh dan mulai bernukliasi pada permukaan butir fasa
austenit. Pada temperatur lebih tinggi, fasa ferrit tersebut akan tumbuh membentuk plat-plat ferit assikular yang
tumbuh kesegala arah. Fasa baru yang tumbuh pada 400°C sampai dengan 500°C merupakan transfomasi
dari keadaan amorf ke fasa assikularnya.
Pada temperatur yang cukup tinggi yaitu 600°C akan terbentuk fasa
pearlit dimana struktur ferritnya masih dapat diobservasi
2.
PERUBAHAN FASA BAJA MANGAN (Fe-Mn) HADFIELD 3401 SELAMA PEMANASAN DAN
PERLAKUAN PENDINGINAN WQ SEBAGAI PEMBANDING PADA PERLAKUAN PENDINGINAN AIR
COOLING (DISKUSI TTG : )
a. Seluruh bentuk keadaan mikrostruktur pada temperatur pemanasan ini ditunjukkan dengan perbedaan peta
morpologi. Hasil pemetaan morpologi menunjukkan pengintian presifitasi terjadi pada proses pendinginan
cepat. Pada pendinginan lambat ikatan permukaan ferrite paralel yang diintikan pada permukaan butir austenit
kurang jelas kelihatannya. Pada temperatur tinggi proses pendinginan lambat fasa baru terbentuk diikuti
dengan pengisian struktur ferrite dengan karbida mangan yang kemudian diamati dengan X- Ray Diffraction
(XRD) pada daerah indeks Miller (hkl) yang dipastikan sebagai fasa pearlit
b. Efek dari pendinginan cepat menghasilkan migrasi ferrite dari butir kebatas butir pada fasa austenit. Berbeda
dengan kondisi diatas, pada pendinginan lambat akan menghasilkan beberapa fasa. Untuk memastikan,
mikrostruktur kemudian diuji morfologi dengan menggunakan scanning electron microscopy (SEM) dan untuk
memastikan analisa unsur dengan menggunakan X-Ray Diffraction (XRD) dan juga X-Ray fluorescence
spectroscopy (XRF).
https://www.academia.edu/6578062/SEMINAR_NASIONAL_REKAYASA_TEKNOLOGI_INDUSTRI_2014_-_UNIMED_and_IMANUEL
https://unimed.academia.edu/MetalurgiFisik/Papers-SEMNAS-REKTI-2014-UNIMED
Partisi Journal
3. . ANALISIS SIMULASI FRAKSI FASA BAJA MANGAN (Fe-Mn) PADA KONDISI PENDINGINAN MEDIA
UDARA (AIR COOLING)
(DISKUSI TTG : )
a. Ferit accicular yang terbentuk baik yang berada dibatas butir maupun dibatas butir fasa austenit, dimana butir f
asa austenit akan semakin tumbuh dan mengendap dibatas butir yang ditandai dengan meningkatnya kekerasan
secara simulasi.
b. Fasa–fasa austenit, ferit maupun yang lainnya dapat terdistribusi secara simulasi melalui luas perubahan warna
yang ada pada program Image Analyzer
c. Pengaruh perlakuan panas yang diberikan dapat diamati dengan melakukan simulasi mikrostruktur dan simulasi
countour terhadap banyaknya endapan terbentuk pada batas butir , ferit yang terbentuk pada batas butir akan
tampak mencapai batasnya. Simulasi mikrostruktur dan simulasi surface dapat juga menentukan kedalaman
permukaan dan memprediksi kekerasan bahan. Berdasarkan simulasi mikrostruktur dan simulasi fraksi volume,
nantinya akandiperoleh persentase fasa yang terbentuk austenit, ferit bainit, mangan karbida bainit dan pearlit .
Kekasaran permukaan dapat juga diperediksi melalui surface simulasi yaitu sekitar 60,2 HRC.
4.
CHARACTERIZE OF AUSTENITIC MANGANESE -3401 MICROSTRUCTURAL DUE TO RCP
(DISKUSI TTG : )
The formation of austenite begins by precipitation of iron and manganese carbides at the grain boundaries, then
progressively followed by the appearance of a new constituent which later extend into its grain.
The kinetics process begins by diffusion process in its grain boundary. The study helps to understand better about
the kinetic aspects in phases and microstructure development for manganese steel alloys.
Properties such as excellent toughness and good wear resistance are expected in produce in future. For the more the
developed microstructure mapping presented will enrich the phenomena diffusion process The microstructure examination
of the samples show that the formation of austenite begins by precipitation of iron and manganese carbides at the grain
boundaries, then progressively followed by the appearance of a new constituent which later extend into its grain. The
kinetics process begins by diffusion process in its grain boundary. The study helps to understand better about the kinetic
aspects in phases and microstructure development for manganese steel alloys. Properties such as excellent toughness and
good wear resistance are expected in produce in future. For the more the developed microstructure mapping presented will
enrich the phenomena diffusion process
https://www.academia.edu/6578062/SEMINAR_NASIONAL_REKAYASA_TEKNOLOGI_INDUSTRI_2014_-_UNIMED_and_IMANUEL
https://unimed.academia.edu/MetalurgiFisik/Papers-SEMNAS-REKTI-2014-UNIMED
Partisi Journal
5.
THE FRACTION PHASE POINT COUNTING OF MICROSTRUCTURAL MAPPING
TRANSFORMATION IN HADFIELD 3401 MANGANESE STEEL DURING AGING TREATMENT OF
400ºC TO 600ºC
(DISKUSI TTG : )
•
•
•
Results of the morphological mapping showed that as transformation temperature decrease, intragranular ferrite
morphology changes from idiomorph to acicular ferrite. The transformation grow in the form of sheaves of parallel
plates which nucleated at austenite grain surfaces. At a higher temperature, the ferrites gave way to acicular
ferrite plates, growing in many different directions.
At a higher temperature, the ferrites gave way to acicular ferrite plates, growing in many different directions. The
purpose of this paper is to presents the microstructural development of the Hadfield austenitic manganese steel3401 due to different heating regimes followed by air cooling process.
By applied the point counting method in image analyzer in the microstructural that obvious in its aging treatment,
the fraction volume of allotriomorph ferrite phase can be measure as in temperature of 400ºC to 600ºC.
https://www.academia.edu/6578062/SEMINAR_NASIONAL_REKAYASA_TEKNOLOGI_INDUSTRI_2014_-_UNIMED_and_IMANUEL
Conclusion
1.
•
•
•
MORFOLOGI METALOGRAFI TRANSFORMASI FASA BAJA MANGAN 3401 PADA KONDISI PENDINGINAN MEDIA UDARA
Pada jurnal ini dicoba untuk melihat perkembangan morfologi mikrostruktural baja mangan austenit – AISI 3401 disebabkan
perlakuan panas yang berbeda-beda diikuti dengan proses pendinginan cepat. Bahan dipanaskan hingga 1050°C diikuti
dengan proses pendinginan cepat yang menyebabkan larutan padat carbide mengendap pada butir fase austenit murni.
Dengan fase austenit ini, akan terjadi dispersi parsial austenit. Waktu dan temperatur pemanasan akan mempengaruhi luas
dispersi pada fase austenit. Temperatur despersitas ditetapkan antara 400°C sampai 600°C dengan tahapan peningkatan
50°C. Kajian mikrostruktur sampel menunjukkan bahwa pengendapan pada batas butir fasa austenit dimulai dengan
pengendapan besi dan mangan carbide, kemudian secara progresif diikuti oleh kemunculan unsur baru yang kemudian
paduan menuju interior batas-batas butirnya. Pendinginan cepat biasanya menyebabkan karbida yang mengendap pada
batas-batas butir terdispersi kembali pada butir-butir. Pembentukan fase baru ini meningkat seiring dengan adanya
peningkatan temperatur.
Gambar-gambar mikro struktural dari pada bainit akan memunculkan parent austenit dan ferrit dan juga produk-produk
karbida yang ada. Kandungan karbon didalam fasa bainit dari pembentukan fasa ferrit dari awal sampai pada keadaan
jenuhnya. Berdasarkan morpologi metallografi terjadi :
– Bukti-bukti nyata dari pembentukan bainit haruslah merupakan pemisahan reaksi dari produk-produk hasilan fasa-fasa
eutectoid yaitu ferrit dan pearlit. Pada saat tersebut sub struktur akan berhubungan dengan komposisi dari pada
pembentukan fasa ferrit sehingga pengaruh temperatur akan sangat signifikan. Pembentukan fasa bainit paduan akan
selalu berhubungan dengan reaksi interface antar fasa ferrit/austenit.
– Pertumbuhan rata-rata pada butir akan dikontrol oleh difusi elemen karbon dan mekanisme pergeseran yang terlibat
didalamnya. Hal ini terlihat pada struktur pelat-pelat ferrit accicular yang tampak pada fasa bainit.
– Pertumbuhan pada fasa bainit dibawah temperatur bainitik awal selayaknya seperti konsep-konsep nukleasi yang
cepat. Fasa martensitik dicapai pada temperatur 400°C. Pada temperatur tersebut kemungkinan-kemungkinan
terbentuknya fasa sementit akan merupakan presipitat yang memperluas fasa ferrit.
– Perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk membuktikan kapan/bilamana waktu tertentu terbentuknya fasa-fasa
martensit, bainit, ferrit , pearlite dan butir serta penyebeb-penyebab yang cukup mendukungnya
Dari penelitian yang dilakukan diharapkan dapat memahami struktur mikro baja mangan yang diberi perlakuan panas
diiringi dengan pendinginan udara (air cooling). Penelitian ini diharapkan dapat membuat peta struktur mikro dari baja
mangan yang telah diberi perlakuan sebagai dasar acuan dalam dunia industri
https://www.academia.edu/6578062/SEMINAR_NASIONAL_REKAYASA_TEKNOLOGI_INDUSTRI_2014_-_UNIMED_and_IMANUEL
Conclusion
2. PERUBAHAN FASA BAJA MANGAN (Fe-Mn) HADFIELD 3401 SELAMA PEMANASAN DAN PERLAKUAN
PENDINGINAN WQ SEBAGAI PEMBANDING PADA PERLAKUAN PENDINGINAN AIR COOLING
•
Penelitian ini untuk membuktikan kapan/bilamana waktu tertentu terbentuknya fasa-fasa pearlite dan butir serta penyebebpenyebab yang cukup mendukungnya.
Berdasarkan hasil intrepetasi data fasa-fasa tersebut dan hasil XRD nya, maka ::
– Pada Baja Mangan Hadfield AISI 3401 dominan membentuk fasa austenit setelah diberi perlakuan panas pada
temperatur 1050°C.
– Hasil Pengujian XRD (X-Ray Diffraction) dari benda keadaan awal dan setelah diquenching memperlihatkan pada benda
uji terbentuk struktur kristal FCC. Pemanasan kembali untuk perlakuan pendinginan lambat (air cooling) dengan waktu
penahanan yang berbeda terbentuk struktur paduan baru dapat berupa struktur FCC atau BCC tidak stabil.
– Hasil pengujian SEM dengan program semafore diperlihatkan pada benda uji terbentuk butir-butir austenit dengan
twin-twin pada fasa austenitnya.
– Pada proses reheat treatment temperatur 500°C pendinginan lambat dan cepat waktu penahanan berbeda terbentuk
pengintian (nukleasi).
– Pada proses reheat treatment temperatur 550°C pendinginan lambat dan cepat waktu penahanan berbeda terbentuk
klaster-klaster dan pengintian berkurang. khusus pada pendinginan lambat (air cooling) terlihat accicular-accicular.
– Pada proses reheat treatment temperatur 600°C pendinginan lambat dan cepat waktu penahanan berbeda terbentuk
awal fase pearlit yang stabil.
– Kuantitas terbentuknya nukleasi, klasterifikasi dan acciculasisasi sangat signifikan dengan bertambahnya waktu
penahanan pada temperatur sama.
– Kualitas fase pearlit yang terjadi dominan pada pendinginan lambat , pada pendinginan cepat waktu penahanan dan
suhu yang sama terlihat adanya nukleasi sisa.
•
https://www.academia.edu/6578062/SEMINAR_NASIONAL_REKAYASA_TEKNOLOGI_INDUSTRI_2014_-_UNIMED_and_IMANUEL
Conclusion
3.
ANALISIS SIMULASI FRAKSI FASA BAJA MANGAN (Fe-Mn) PADA KONDISI
PENDINGINAN MEDIA UDARA (AIR COOLING)
Bahan baja mangan dipanaskan sampai dengan temperatur 1050°C, dengan waktu penahanan 60 menit, kemudian dilakukan
pendinginan air (water quenching) sampai temperatur kamar yang menyebabkan larutan padat karbida mengendap pada serat
fase austenit murni. Memanaskan kembali fase austenit ini, akan terjadi fasa isothermal dari fasa bainit. Waktu dan temperatur
dengan pemanasan kembali akan mempengaruhi pembentukan fasa isothermal,
Selanjutnya baja mangan Hadfield dipanaskan kembali (re-heat treatment) dari temperatur 450 °C sampai dengan 600°C dengan
waktu penahanan 30 menit dan 60 menit, dengan proses pendinginan udara (air cooling) dan diperoleh gambaran simulasi
mikrostruktur baja mangan Hadfield. Dari Proses image analyzer berbasis program Java software diperoleh antara lain :
•
Pengaruh temperatur dan waktu penahanan sangat mempengaruhi perubahan fasa dan diameter butir.
•
Pembentukan fasa bainit merupakan hasil dari perubahan fasa-fasa eutectoid yaitu ferit dan pearlit, sub struktur akan
berhubungan dengan komposisi pada saat pembentukan ferit, maka pengaruh temperatur akan sangat signifikan.
Pembentukan fasa bainit paduan akan selalu berhubungan dengan reaksi interface antar fasa ferit/austenit.
•
Pengaruh perlakuan panas yang diberikan dapat diamati dengan :
– Simulasi mikrostruktur dan simulasi countour banyak endapan terbentuk pada batas butir dan ferit yang terbentuk
pada batas butir akan tampak mencapai batasnya.
– Simulasi mikrostruktur dan simulasi surface dapat ditentukan kedalaman permukaan dan memprediksi kekerasan
bahan.
– Simulasi mikrostruktur dan simulasi fraksi volume, diperoleh persentase fasa yang terbentuk austenit, ferit bainit,
mangan karbida bainit dan pearlit.
https://www.academia.edu/6578062/SEMINAR_NASIONAL_REKAYASA_TEKNOLOGI_INDUSTRI_2014_-_UNIMED_and_IMANUEL
Conclusion
4.
CHARACTERIZE OF AUSTENITIC MANGANESE -3401 MICROSTRUCTURAL
DUE TO RCP
This paper presents the microstructural development of the austenitic manganese steel-3401 due to different heating
regimes followed by rapid cooling process. The material is heated to 1050ºC followed by a rapid cooling process
which caused the solid solution of the carbides to be precipitated in the grain of the pure austenite phase. By
tempering this austenite phase, a partial dispersion of austenite will occur. The time and temperature of tempering
will affect the dispersion area in the austenite phase.
–
The tempering temperature is set between 400ºC to 600ºC with an interval of 50ºC (figure 1 to 15) for various holding
time. The microstructure examination of the samples show that the formation of austenite begins by precipitation of
iron and manganese carbides at the grain boundaries, then progressively followed by the appearance of a new
constituent which later extend into its grain. The kinetics process begins by diffusion process in its grain boundary.
–
Development in microstructure mapping resulting from such studies should also enriching phenomena in the subject
of applied physical metallurgy especialy to diffusion phenomena’s. The study helps to understand better about the
kinetic aspects in phases and microstructure development for manganese steel alloys. Properties such as excellent
toughness and good wear resistance are expected in produce in future. For the more the developed microstructure
mapping hould be presented to enrich the diffusion phenomena
https://www.academia.edu/6578062/SEMINAR_NASIONAL_REKAYASA_TEKNOLOGI_INDUSTRI_2014_-_UNIMED_and_IMANUEL
Conclusion
5.
THE FRACTION PHASE POINT COUNTING OF MICROSTRUCTURAL MAPPING
TRANSFORMATION IN HADFIELD 3401 MANGANESE STEEL DURING AGING
TREATMENT OF 400ºC TO 600ºC
The time and temperature of reheating tempering will affect the isothermal phase forming.
The Reheating temperature is set between 400ºC to 600ºC with an interval of 50ºC for two various holding time 30 and 60
minutes. The microstructure examination of the samples show that the formation of bainite begins by precipitation of iron and
manganese carbides at the grain boundaries, then progressively followed by the appearance of a new constituent which later
extend into its grain. When observed using light microscopy, a microscopic plate of lower bainite is seen to have a black line
running centrally along its axis. The lower bainite is actually found to evolve in two stages, from thin-plate martensite which forms
first by the isothermal transformation of austenite, and which then stimulates the growth of the adjacent bainite regions. The
growth of bainitic ferrite undoubtedly occurs although some excess carbon is retained in solution in the bainitic ferrite after
transformation, most of it is partitioned into the residual austenite, and in the case of lower bainite, also precipitated as carbides
within the ferrite. All of the observed characteristics of bainitic ferrite prove that it grows by a displacive transformation
mechanism
https://www.academia.edu/6578062/SEMINAR_NASIONAL_REKAYASA_TEKNOLOGI_INDUSTRI_2014_-_UNIMED_and_IMANUEL
POSTER : HADFIELD BAINITE IMAGE ANALIZER •
VOLUME PHASE TRANSFORMATION OF HADFIELD IN ANNEALING BY POINT COUNTING- SOFTWARE TECHNICAL
MEASUREMENT
•
HADFIELD BAINITE IMAGE ANALIZER is an image analysis toolbox for measuring and quantifying components of highdefinition images. The program contains most of the common image processing operations, has an efficient visualization
system and innovative features. HADFIELD BAINITE IMAGE ANALIZER has a simple and intuitive user interface with powerful
features and Efficient visualization system. Using it does not require to be a specialist in image analysis that has been
developed especially to analyze high definition images of rock thin sections, but it can easily be used in other domains that
read images in TIFF, BMP, FlashPiX, GIF, JPEG, PNG, and PNM formats
https://www.academia.edu/6578062/SEMINAR_NASIONAL_REKAYASA_TEKNOLOGI_INDUSTRI_2014_-_UNIMED_and_IMANUEL
SEMINAR NASIONAL REKAYASA TEKNOLOGI INDUSTRI 2014
STT IMANUEL MEDAN & UNIMED
HADFIELD – 3401
Reza Fadhila
https://unimed.academia.edu/MetalurgiFisik/Papers-SEMNAS-REKTI-2014-UNIMED
HADFIELD – 3401
Reza Fadhila
https://unimed.academia.edu/MetalurgiFisik/Papers-SEMNAS-REKTI-2014-UNIMED
Penelitian kaji ulang terhadap bahan baja hadfield dengan melihat perubahan mikrostruktur hadfied akibat perlakuan
panas pada daerah daerah temperatur agingnya
JURNAL :
1. MORFOLOGI METALOGRAFI TRANSFORMASI FASA BAJA MANGAN 3401 PADA KONDISI PENDINGINAN MEDIA UDARA
2. PERUBAHAN FASA BAJA MANGAN (Fe-Mn) HADFIELD 3401 SELAMA PEMANASAN DAN PERLAKUAN PENDINGINAN WATER
QUENCHING SEBAGAI PEMBANDING PADA PERLAKUAN PENDINGINAN AIR COOLING
3. ANALISIS SIMULASI FRAKSI FASA BAJA MANGAN (Fe-Mn) PADA KONDISI PENDINGINAN MEDIA UDARA (AIR COOLING)
4. CHARACTERIZE OF AUSTENITIC MANGANESE -3401 MICROSTRUCTURAL DUE TO RCP
5. THE FRACTION PHASE POINT COUNTING OF MICROSTRUCTURAL MAPPING TRANSFORMATION IN HADFIELD 3401
MANGANESE STEEL DURING AGING TREATMENT OF 400ºC TO 600ºC
6. POSTER : HADFIELD BAINITE IMAGE ANALIZER - VOLUME PHASE TRANSFORMATION OF HADFIELD IN ANNEALING BY POINT COUNTING-
https://www.academia.edu/6578062/SEMINAR_NASIONAL_REKAYASA_TEKNOLOGI_INDUSTRI_2014_-_UNIMED_and_IMANUEL
Prosedur Standard Test
•
•
•
•
•
Benda uji yang telah dipreparasi diheatreatment pada temperatur 1050°C selama 1 jam pada
tungku listrik PID pengolah-panas tipe Vectar VHT-3, kemudian semua benda uji didinginkan
dengan cara dicelup cepat (quench) ke dalam air .
Selanjutnya sampel-sampel direheatreatment kembali pada temperatur yang berbeda
dengan waktu yang bervariasi. Temperatur yang dipilih reheattreatment sampel adalah dari
400°C sampai 600°C dengan selang peningkatan temperatur 50°C dengan variasi waktu
pemanasan yaitu 30 menit dan 60 menit dan diikuti dengan pendinginan di udara. Pemilihan
temperatur diatas atas dasar prediksi yang ada pada diagram fase Fe-Mn.
Untuk pengujian metalografinya sampel sample digerinda di dalam mesin pemoles dengan
menggunakan kertas ampelas dari ukuran kekasaran 100, 350, 600, 800, 1000, 1500 hingga
2000 mesh. Untuk sebagian besar operasi, dengan laju rotasi 450 putaran/menit. Setelah
penggerindaan selesai pada kertas ampelas 2000 mes, sampel dipoles dengan menggunakan
pasta alumina 1µ pada kain beludru untuk memperoleh permukaan mirip cermin.
Preparasi sampel metalografi
diakhiri dengan pembersihan sample-sampel dengan
menggunakan mesin pembersih ultrasonik, Branson 1210, Model B1210E-MT 47 KHz, 230
Volt.
Etsaan yang digunakan harus dapat memunculkan fasa-fasa pada sample
https://www.academia.edu/6578062/SEMINAR_NASIONAL_REKAYASA_TEKNOLOGI_INDUSTRI_2014_-_UNIMED_and_IMANUEL
https://unimed.academia.edu/MetalurgiFisik/Papers-SEMNAS-REKTI-2014-UNIMED
Partisi Journal
1. MORFOLOGI METALOGRAFI TRANSFORMASI FASA BAJA MANGAN 3401 PADA KONDISI
PENDINGINAN MEDIA UDARA
a.Mendata morphologi Hadfield 3401
b. Diskusi :
bahwa pada temperatur rendah plat-plat ferrit akan tumbuh dan mulai bernukliasi pada permukaan butir fasa
austenit. Pada temperatur lebih tinggi, fasa ferrit tersebut akan tumbuh membentuk plat-plat ferit assikular yang
tumbuh kesegala arah. Fasa baru yang tumbuh pada 400°C sampai dengan 500°C merupakan transfomasi
dari keadaan amorf ke fasa assikularnya.
Pada temperatur yang cukup tinggi yaitu 600°C akan terbentuk fasa
pearlit dimana struktur ferritnya masih dapat diobservasi
2.
PERUBAHAN FASA BAJA MANGAN (Fe-Mn) HADFIELD 3401 SELAMA PEMANASAN DAN
PERLAKUAN PENDINGINAN WQ SEBAGAI PEMBANDING PADA PERLAKUAN PENDINGINAN AIR
COOLING (DISKUSI TTG : )
a. Seluruh bentuk keadaan mikrostruktur pada temperatur pemanasan ini ditunjukkan dengan perbedaan peta
morpologi. Hasil pemetaan morpologi menunjukkan pengintian presifitasi terjadi pada proses pendinginan
cepat. Pada pendinginan lambat ikatan permukaan ferrite paralel yang diintikan pada permukaan butir austenit
kurang jelas kelihatannya. Pada temperatur tinggi proses pendinginan lambat fasa baru terbentuk diikuti
dengan pengisian struktur ferrite dengan karbida mangan yang kemudian diamati dengan X- Ray Diffraction
(XRD) pada daerah indeks Miller (hkl) yang dipastikan sebagai fasa pearlit
b. Efek dari pendinginan cepat menghasilkan migrasi ferrite dari butir kebatas butir pada fasa austenit. Berbeda
dengan kondisi diatas, pada pendinginan lambat akan menghasilkan beberapa fasa. Untuk memastikan,
mikrostruktur kemudian diuji morfologi dengan menggunakan scanning electron microscopy (SEM) dan untuk
memastikan analisa unsur dengan menggunakan X-Ray Diffraction (XRD) dan juga X-Ray fluorescence
spectroscopy (XRF).
https://www.academia.edu/6578062/SEMINAR_NASIONAL_REKAYASA_TEKNOLOGI_INDUSTRI_2014_-_UNIMED_and_IMANUEL
https://unimed.academia.edu/MetalurgiFisik/Papers-SEMNAS-REKTI-2014-UNIMED
Partisi Journal
3. . ANALISIS SIMULASI FRAKSI FASA BAJA MANGAN (Fe-Mn) PADA KONDISI PENDINGINAN MEDIA
UDARA (AIR COOLING)
(DISKUSI TTG : )
a. Ferit accicular yang terbentuk baik yang berada dibatas butir maupun dibatas butir fasa austenit, dimana butir f
asa austenit akan semakin tumbuh dan mengendap dibatas butir yang ditandai dengan meningkatnya kekerasan
secara simulasi.
b. Fasa–fasa austenit, ferit maupun yang lainnya dapat terdistribusi secara simulasi melalui luas perubahan warna
yang ada pada program Image Analyzer
c. Pengaruh perlakuan panas yang diberikan dapat diamati dengan melakukan simulasi mikrostruktur dan simulasi
countour terhadap banyaknya endapan terbentuk pada batas butir , ferit yang terbentuk pada batas butir akan
tampak mencapai batasnya. Simulasi mikrostruktur dan simulasi surface dapat juga menentukan kedalaman
permukaan dan memprediksi kekerasan bahan. Berdasarkan simulasi mikrostruktur dan simulasi fraksi volume,
nantinya akandiperoleh persentase fasa yang terbentuk austenit, ferit bainit, mangan karbida bainit dan pearlit .
Kekasaran permukaan dapat juga diperediksi melalui surface simulasi yaitu sekitar 60,2 HRC.
4.
CHARACTERIZE OF AUSTENITIC MANGANESE -3401 MICROSTRUCTURAL DUE TO RCP
(DISKUSI TTG : )
The formation of austenite begins by precipitation of iron and manganese carbides at the grain boundaries, then
progressively followed by the appearance of a new constituent which later extend into its grain.
The kinetics process begins by diffusion process in its grain boundary. The study helps to understand better about
the kinetic aspects in phases and microstructure development for manganese steel alloys.
Properties such as excellent toughness and good wear resistance are expected in produce in future. For the more the
developed microstructure mapping presented will enrich the phenomena diffusion process The microstructure examination
of the samples show that the formation of austenite begins by precipitation of iron and manganese carbides at the grain
boundaries, then progressively followed by the appearance of a new constituent which later extend into its grain. The
kinetics process begins by diffusion process in its grain boundary. The study helps to understand better about the kinetic
aspects in phases and microstructure development for manganese steel alloys. Properties such as excellent toughness and
good wear resistance are expected in produce in future. For the more the developed microstructure mapping presented will
enrich the phenomena diffusion process
https://www.academia.edu/6578062/SEMINAR_NASIONAL_REKAYASA_TEKNOLOGI_INDUSTRI_2014_-_UNIMED_and_IMANUEL
https://unimed.academia.edu/MetalurgiFisik/Papers-SEMNAS-REKTI-2014-UNIMED
Partisi Journal
5.
THE FRACTION PHASE POINT COUNTING OF MICROSTRUCTURAL MAPPING
TRANSFORMATION IN HADFIELD 3401 MANGANESE STEEL DURING AGING TREATMENT OF
400ºC TO 600ºC
(DISKUSI TTG : )
•
•
•
Results of the morphological mapping showed that as transformation temperature decrease, intragranular ferrite
morphology changes from idiomorph to acicular ferrite. The transformation grow in the form of sheaves of parallel
plates which nucleated at austenite grain surfaces. At a higher temperature, the ferrites gave way to acicular
ferrite plates, growing in many different directions.
At a higher temperature, the ferrites gave way to acicular ferrite plates, growing in many different directions. The
purpose of this paper is to presents the microstructural development of the Hadfield austenitic manganese steel3401 due to different heating regimes followed by air cooling process.
By applied the point counting method in image analyzer in the microstructural that obvious in its aging treatment,
the fraction volume of allotriomorph ferrite phase can be measure as in temperature of 400ºC to 600ºC.
https://www.academia.edu/6578062/SEMINAR_NASIONAL_REKAYASA_TEKNOLOGI_INDUSTRI_2014_-_UNIMED_and_IMANUEL
Conclusion
1.
•
•
•
MORFOLOGI METALOGRAFI TRANSFORMASI FASA BAJA MANGAN 3401 PADA KONDISI PENDINGINAN MEDIA UDARA
Pada jurnal ini dicoba untuk melihat perkembangan morfologi mikrostruktural baja mangan austenit – AISI 3401 disebabkan
perlakuan panas yang berbeda-beda diikuti dengan proses pendinginan cepat. Bahan dipanaskan hingga 1050°C diikuti
dengan proses pendinginan cepat yang menyebabkan larutan padat carbide mengendap pada butir fase austenit murni.
Dengan fase austenit ini, akan terjadi dispersi parsial austenit. Waktu dan temperatur pemanasan akan mempengaruhi luas
dispersi pada fase austenit. Temperatur despersitas ditetapkan antara 400°C sampai 600°C dengan tahapan peningkatan
50°C. Kajian mikrostruktur sampel menunjukkan bahwa pengendapan pada batas butir fasa austenit dimulai dengan
pengendapan besi dan mangan carbide, kemudian secara progresif diikuti oleh kemunculan unsur baru yang kemudian
paduan menuju interior batas-batas butirnya. Pendinginan cepat biasanya menyebabkan karbida yang mengendap pada
batas-batas butir terdispersi kembali pada butir-butir. Pembentukan fase baru ini meningkat seiring dengan adanya
peningkatan temperatur.
Gambar-gambar mikro struktural dari pada bainit akan memunculkan parent austenit dan ferrit dan juga produk-produk
karbida yang ada. Kandungan karbon didalam fasa bainit dari pembentukan fasa ferrit dari awal sampai pada keadaan
jenuhnya. Berdasarkan morpologi metallografi terjadi :
– Bukti-bukti nyata dari pembentukan bainit haruslah merupakan pemisahan reaksi dari produk-produk hasilan fasa-fasa
eutectoid yaitu ferrit dan pearlit. Pada saat tersebut sub struktur akan berhubungan dengan komposisi dari pada
pembentukan fasa ferrit sehingga pengaruh temperatur akan sangat signifikan. Pembentukan fasa bainit paduan akan
selalu berhubungan dengan reaksi interface antar fasa ferrit/austenit.
– Pertumbuhan rata-rata pada butir akan dikontrol oleh difusi elemen karbon dan mekanisme pergeseran yang terlibat
didalamnya. Hal ini terlihat pada struktur pelat-pelat ferrit accicular yang tampak pada fasa bainit.
– Pertumbuhan pada fasa bainit dibawah temperatur bainitik awal selayaknya seperti konsep-konsep nukleasi yang
cepat. Fasa martensitik dicapai pada temperatur 400°C. Pada temperatur tersebut kemungkinan-kemungkinan
terbentuknya fasa sementit akan merupakan presipitat yang memperluas fasa ferrit.
– Perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk membuktikan kapan/bilamana waktu tertentu terbentuknya fasa-fasa
martensit, bainit, ferrit , pearlite dan butir serta penyebeb-penyebab yang cukup mendukungnya
Dari penelitian yang dilakukan diharapkan dapat memahami struktur mikro baja mangan yang diberi perlakuan panas
diiringi dengan pendinginan udara (air cooling). Penelitian ini diharapkan dapat membuat peta struktur mikro dari baja
mangan yang telah diberi perlakuan sebagai dasar acuan dalam dunia industri
https://www.academia.edu/6578062/SEMINAR_NASIONAL_REKAYASA_TEKNOLOGI_INDUSTRI_2014_-_UNIMED_and_IMANUEL
Conclusion
2. PERUBAHAN FASA BAJA MANGAN (Fe-Mn) HADFIELD 3401 SELAMA PEMANASAN DAN PERLAKUAN
PENDINGINAN WQ SEBAGAI PEMBANDING PADA PERLAKUAN PENDINGINAN AIR COOLING
•
Penelitian ini untuk membuktikan kapan/bilamana waktu tertentu terbentuknya fasa-fasa pearlite dan butir serta penyebebpenyebab yang cukup mendukungnya.
Berdasarkan hasil intrepetasi data fasa-fasa tersebut dan hasil XRD nya, maka ::
– Pada Baja Mangan Hadfield AISI 3401 dominan membentuk fasa austenit setelah diberi perlakuan panas pada
temperatur 1050°C.
– Hasil Pengujian XRD (X-Ray Diffraction) dari benda keadaan awal dan setelah diquenching memperlihatkan pada benda
uji terbentuk struktur kristal FCC. Pemanasan kembali untuk perlakuan pendinginan lambat (air cooling) dengan waktu
penahanan yang berbeda terbentuk struktur paduan baru dapat berupa struktur FCC atau BCC tidak stabil.
– Hasil pengujian SEM dengan program semafore diperlihatkan pada benda uji terbentuk butir-butir austenit dengan
twin-twin pada fasa austenitnya.
– Pada proses reheat treatment temperatur 500°C pendinginan lambat dan cepat waktu penahanan berbeda terbentuk
pengintian (nukleasi).
– Pada proses reheat treatment temperatur 550°C pendinginan lambat dan cepat waktu penahanan berbeda terbentuk
klaster-klaster dan pengintian berkurang. khusus pada pendinginan lambat (air cooling) terlihat accicular-accicular.
– Pada proses reheat treatment temperatur 600°C pendinginan lambat dan cepat waktu penahanan berbeda terbentuk
awal fase pearlit yang stabil.
– Kuantitas terbentuknya nukleasi, klasterifikasi dan acciculasisasi sangat signifikan dengan bertambahnya waktu
penahanan pada temperatur sama.
– Kualitas fase pearlit yang terjadi dominan pada pendinginan lambat , pada pendinginan cepat waktu penahanan dan
suhu yang sama terlihat adanya nukleasi sisa.
•
https://www.academia.edu/6578062/SEMINAR_NASIONAL_REKAYASA_TEKNOLOGI_INDUSTRI_2014_-_UNIMED_and_IMANUEL
Conclusion
3.
ANALISIS SIMULASI FRAKSI FASA BAJA MANGAN (Fe-Mn) PADA KONDISI
PENDINGINAN MEDIA UDARA (AIR COOLING)
Bahan baja mangan dipanaskan sampai dengan temperatur 1050°C, dengan waktu penahanan 60 menit, kemudian dilakukan
pendinginan air (water quenching) sampai temperatur kamar yang menyebabkan larutan padat karbida mengendap pada serat
fase austenit murni. Memanaskan kembali fase austenit ini, akan terjadi fasa isothermal dari fasa bainit. Waktu dan temperatur
dengan pemanasan kembali akan mempengaruhi pembentukan fasa isothermal,
Selanjutnya baja mangan Hadfield dipanaskan kembali (re-heat treatment) dari temperatur 450 °C sampai dengan 600°C dengan
waktu penahanan 30 menit dan 60 menit, dengan proses pendinginan udara (air cooling) dan diperoleh gambaran simulasi
mikrostruktur baja mangan Hadfield. Dari Proses image analyzer berbasis program Java software diperoleh antara lain :
•
Pengaruh temperatur dan waktu penahanan sangat mempengaruhi perubahan fasa dan diameter butir.
•
Pembentukan fasa bainit merupakan hasil dari perubahan fasa-fasa eutectoid yaitu ferit dan pearlit, sub struktur akan
berhubungan dengan komposisi pada saat pembentukan ferit, maka pengaruh temperatur akan sangat signifikan.
Pembentukan fasa bainit paduan akan selalu berhubungan dengan reaksi interface antar fasa ferit/austenit.
•
Pengaruh perlakuan panas yang diberikan dapat diamati dengan :
– Simulasi mikrostruktur dan simulasi countour banyak endapan terbentuk pada batas butir dan ferit yang terbentuk
pada batas butir akan tampak mencapai batasnya.
– Simulasi mikrostruktur dan simulasi surface dapat ditentukan kedalaman permukaan dan memprediksi kekerasan
bahan.
– Simulasi mikrostruktur dan simulasi fraksi volume, diperoleh persentase fasa yang terbentuk austenit, ferit bainit,
mangan karbida bainit dan pearlit.
https://www.academia.edu/6578062/SEMINAR_NASIONAL_REKAYASA_TEKNOLOGI_INDUSTRI_2014_-_UNIMED_and_IMANUEL
Conclusion
4.
CHARACTERIZE OF AUSTENITIC MANGANESE -3401 MICROSTRUCTURAL
DUE TO RCP
This paper presents the microstructural development of the austenitic manganese steel-3401 due to different heating
regimes followed by rapid cooling process. The material is heated to 1050ºC followed by a rapid cooling process
which caused the solid solution of the carbides to be precipitated in the grain of the pure austenite phase. By
tempering this austenite phase, a partial dispersion of austenite will occur. The time and temperature of tempering
will affect the dispersion area in the austenite phase.
–
The tempering temperature is set between 400ºC to 600ºC with an interval of 50ºC (figure 1 to 15) for various holding
time. The microstructure examination of the samples show that the formation of austenite begins by precipitation of
iron and manganese carbides at the grain boundaries, then progressively followed by the appearance of a new
constituent which later extend into its grain. The kinetics process begins by diffusion process in its grain boundary.
–
Development in microstructure mapping resulting from such studies should also enriching phenomena in the subject
of applied physical metallurgy especialy to diffusion phenomena’s. The study helps to understand better about the
kinetic aspects in phases and microstructure development for manganese steel alloys. Properties such as excellent
toughness and good wear resistance are expected in produce in future. For the more the developed microstructure
mapping hould be presented to enrich the diffusion phenomena
https://www.academia.edu/6578062/SEMINAR_NASIONAL_REKAYASA_TEKNOLOGI_INDUSTRI_2014_-_UNIMED_and_IMANUEL
Conclusion
5.
THE FRACTION PHASE POINT COUNTING OF MICROSTRUCTURAL MAPPING
TRANSFORMATION IN HADFIELD 3401 MANGANESE STEEL DURING AGING
TREATMENT OF 400ºC TO 600ºC
The time and temperature of reheating tempering will affect the isothermal phase forming.
The Reheating temperature is set between 400ºC to 600ºC with an interval of 50ºC for two various holding time 30 and 60
minutes. The microstructure examination of the samples show that the formation of bainite begins by precipitation of iron and
manganese carbides at the grain boundaries, then progressively followed by the appearance of a new constituent which later
extend into its grain. When observed using light microscopy, a microscopic plate of lower bainite is seen to have a black line
running centrally along its axis. The lower bainite is actually found to evolve in two stages, from thin-plate martensite which forms
first by the isothermal transformation of austenite, and which then stimulates the growth of the adjacent bainite regions. The
growth of bainitic ferrite undoubtedly occurs although some excess carbon is retained in solution in the bainitic ferrite after
transformation, most of it is partitioned into the residual austenite, and in the case of lower bainite, also precipitated as carbides
within the ferrite. All of the observed characteristics of bainitic ferrite prove that it grows by a displacive transformation
mechanism
https://www.academia.edu/6578062/SEMINAR_NASIONAL_REKAYASA_TEKNOLOGI_INDUSTRI_2014_-_UNIMED_and_IMANUEL
POSTER : HADFIELD BAINITE IMAGE ANALIZER •
VOLUME PHASE TRANSFORMATION OF HADFIELD IN ANNEALING BY POINT COUNTING- SOFTWARE TECHNICAL
MEASUREMENT
•
HADFIELD BAINITE IMAGE ANALIZER is an image analysis toolbox for measuring and quantifying components of highdefinition images. The program contains most of the common image processing operations, has an efficient visualization
system and innovative features. HADFIELD BAINITE IMAGE ANALIZER has a simple and intuitive user interface with powerful
features and Efficient visualization system. Using it does not require to be a specialist in image analysis that has been
developed especially to analyze high definition images of rock thin sections, but it can easily be used in other domains that
read images in TIFF, BMP, FlashPiX, GIF, JPEG, PNG, and PNM formats
https://www.academia.edu/6578062/SEMINAR_NASIONAL_REKAYASA_TEKNOLOGI_INDUSTRI_2014_-_UNIMED_and_IMANUEL