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


2/22

Pembahasan

Pendahuluan

Perlakuan Panas

Quenching

Tempering

Mikrostruktur

Propertis Material

Aplikasi


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)



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.



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



6/22

Quenching

Quenching adalah proses pendinginan setelahbaja dipanaskan hingga suhu austenisasi(T>723oC).


Gambar 1.

efek dari quenchingterhadap perubahan

fasa, stress dan sifatakhir dari materialtersebut.


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.



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



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).



10/22



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.


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.


13/22

Tempering

Gambar disamping

menunjukan pengaruh

temeperatur temper

terhadap kekuatan dankeuletan.

Semakin tinggi

temperatur, kekuatan

semakin rendah, tetapi

keuletan bertambah.


14/22

Foto Mikro Quenched and Tempered

Steel


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.


15/22

Foto Mikro Quenched and Tempered

Steel


Fe, C 0.3 (wt%) steel, quenched and tempered


16/22

Standard Quenched and Tempered Steel



17/22

Komposisi Kimia



18/22

Properties Mekanik



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.


20/22

Aplikasi

Excavator bucket Light-weight tipper body


21/22

Aplikasi

Concrete mixerShip hull


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


quench and tempered steel

Documents