Top Banner
JMI Vol. 40 No. 1 Juni 2018 METAL INDONESIA Journal homepage: http://www.jurnalmetal.or.id/index.php/jmi p-issn: 0126 – 3463 e-issn : 2548-673X PENGARUH VARIASI PENAMBAHAN SILIKON DAN PERLAKUAN PANAS TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN STRUKTUR MIKRO PADA BAJA PADUAN RENDAH UNTUK APLIKASI TAPAK RANTAI KENDARAAN TEMPUR EFFECT OF SILICON CONTENT VARIATION AND HEAT TREATMENT ON MECHANINAL PROPERTIES AND MICRO STRUCTURE OF LOW ALLOY STEEL FOR TRACKLINK TANK APPLICATION Sri Bimo Pratomo 1 , Martin Doloksaribu 1 , Husen Taufiq 1 dan R. Henny Mulyani 2 dan Eri Indra Lesmana 2 1 Balai Besar Logam dan Mesin, Jalan Sangkuriang No.12 Bandung 40135 Email : [email protected] 2 Program Studi Teknik Metalurgi Fakultas Teknik Universitas Jenderal Achmad Yani, Bandung Abstrak Sifat mekanik material baja paduan rendah pada rantai tapak kendaraan tempur dapat ditingkat dengan penambahan unsur paduan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan silikon dan perlakukan panas normalisasi terhadap sifat mekanik baja paduan rendah pada protipe rantai tapak kendaraan tempur jenis Scorpion. Pembuatan rantai tapak kendaraan tempur menggunakan variasi penambahan unsur silikon (Si) sebesar 0,5%; 0,9%; 1,2% dan 1,6%Si. Pada tiap spesimen diberikan perlakukan panas annealing, normalizing dan normalizing kipas. Pengujian komposisi kimia, kekerasan, ketahanan aus dan pengujian struktur mikro dilakukan terhadap spesimen rantai tapak kendaraan tempur. Hasil uji kekerasan menunjukkan tren peningkatan kekerasan dan ketahanan aus terhadap peningkatan penambahan unsur silikon dan peningkatan laju pendinginan. Hasil uji kekerasan relatif paling besar pada perlakuan panas normalisasi kipas yaitu 29,61 HRC pada kandungan silikon sebesar 0,5%Si; 30,93 HRC pada 0,9%Si; 33,38 HRC pada 1,2%Si dan 34,96 HRC pada 1,6%Si. Hasil uji ketahanan aus paling besar pada normalisasi kipas yaitu 0,1581% pada kandungan silikon sebesar 0,5%Si; 0,0465% pada 0,9%Si; 0,0404% pada 1,2%Si dan 0,0182% pada 1,6%Si. Pengamatan struktur mikro menunjukkan bahwa penambahan unsur silikon (Si) menghasilkan fasa bainite yang semakin halus dan tersebar merata. Peningkatan laju pendinginan menyebabkan perubahan fasa dari pearlite menjadi bainite. Kata kunci: baja paduan rendah, fasa bainite, perlakuan panas normalisasi, rantai tapak kendaraan tempur, variasi kandungan unsur silikon Abstract The mechanical properties of low alloy steel track link tank can be improved by addition of alloying elements. Purpose of this research is to discover the effect of silicon addition and normalizing heat treatment for the mechanical properties of low alloy steel track link of Scorpion tank. The variation of silicon content were 0.5%; 0.9%; 1.2% and 1.6%Si. Variation of heat treatment (cooling rate) were annealing, normalizing and normalizing with fan. Examination of chemical composition, hardness testing, wear resistance testing and examination of microstructure were performed on specimens. The results of hardness test show the trend of increasing hardness and wear resistance to addition of %Si and increasing of cooling rate. Addition of %Si on normalizing with fan produce the hardest specimen relatively by 29.61 HRC at 0.5% Si; 30.93 HRC (0.9% Si); 33.38 HRC (1.2% Si) and 34.96 HRC (1.6% Si). Addition of %Si on normalizing with fan produce the greatest wear resistance by 0.1581% at silicon content of 0.5% Si; 0.0465% at 0.9% Si; 0.0404% at 1.2% Si and 0.0182% at 1.6%Si. Microstructure observation shows that the addition of Si content produce bainite which finer and distributed evenly. Increasing of cooling rate causes the transformation phase from pearlite to bainite.
9

PENGARUH VARIASI PENAMBAHAN SILIKON DAN PERLAKUAN …

Dec 07, 2021

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: PENGARUH VARIASI PENAMBAHAN SILIKON DAN PERLAKUAN …

JMI Vol. 40 No. 1 Juni 2018 METAL INDONESIA

Journal homepage:

http://www.jurnalmetal.or.id/index.php/jmi p-issn: 0126 – 3463 e-issn : 2548-673X

PENGARUH VARIASI PENAMBAHAN SILIKON DAN PERLAKUAN PANAS

TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN STRUKTUR MIKRO PADA BAJA PADUAN

RENDAH UNTUK APLIKASI TAPAK RANTAI KENDARAAN TEMPUR

EFFECT OF SILICON CONTENT VARIATION AND HEAT TREATMENT ON

MECHANINAL PROPERTIES AND MICRO STRUCTURE OF LOW ALLOY STEEL

FOR TRACKLINK TANK APPLICATION

Sri Bimo Pratomo1, Martin Doloksaribu1, Husen Taufiq1 dan R. Henny Mulyani2 dan Eri Indra

Lesmana2 1Balai Besar Logam dan Mesin, Jalan Sangkuriang No.12 Bandung 40135

Email : [email protected] 2Program Studi Teknik Metalurgi Fakultas Teknik Universitas Jenderal Achmad Yani, Bandung

Abstrak

Sifat mekanik material baja paduan rendah pada rantai tapak kendaraan tempur dapat ditingkat

dengan penambahan unsur paduan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan

silikon dan perlakukan panas normalisasi terhadap sifat mekanik baja paduan rendah pada protipe

rantai tapak kendaraan tempur jenis Scorpion. Pembuatan rantai tapak kendaraan tempur

menggunakan variasi penambahan unsur silikon (Si) sebesar 0,5%; 0,9%; 1,2% dan 1,6%Si. Pada tiap

spesimen diberikan perlakukan panas annealing, normalizing dan normalizing kipas. Pengujian

komposisi kimia, kekerasan, ketahanan aus dan pengujian struktur mikro dilakukan terhadap spesimen

rantai tapak kendaraan tempur. Hasil uji kekerasan menunjukkan tren peningkatan kekerasan dan

ketahanan aus terhadap peningkatan penambahan unsur silikon dan peningkatan laju pendinginan.

Hasil uji kekerasan relatif paling besar pada perlakuan panas normalisasi kipas yaitu 29,61 HRC pada

kandungan silikon sebesar 0,5%Si; 30,93 HRC pada 0,9%Si; 33,38 HRC pada 1,2%Si dan 34,96 HRC

pada 1,6%Si. Hasil uji ketahanan aus paling besar pada normalisasi kipas yaitu 0,1581% pada

kandungan silikon sebesar 0,5%Si; 0,0465% pada 0,9%Si; 0,0404% pada 1,2%Si dan 0,0182% pada

1,6%Si. Pengamatan struktur mikro menunjukkan bahwa penambahan unsur silikon (Si) menghasilkan

fasa bainite yang semakin halus dan tersebar merata. Peningkatan laju pendinginan menyebabkan

perubahan fasa dari pearlite menjadi bainite.

Kata kunci: baja paduan rendah, fasa bainite, perlakuan panas normalisasi, rantai tapak kendaraan

tempur, variasi kandungan unsur silikon

Abstract

The mechanical properties of low alloy steel track link tank can be improved by addition of

alloying elements. Purpose of this research is to discover the effect of silicon addition and normalizing heat treatment for the mechanical properties of low alloy steel track link of Scorpion tank. The

variation of silicon content were 0.5%; 0.9%; 1.2% and 1.6%Si. Variation of heat treatment (cooling

rate) were annealing, normalizing and normalizing with fan. Examination of chemical composition,

hardness testing, wear resistance testing and examination of microstructure were performed on

specimens. The results of hardness test show the trend of increasing hardness and wear resistance to addition of %Si and increasing of cooling rate. Addition of %Si on normalizing with fan produce the

hardest specimen relatively by 29.61 HRC at 0.5% Si; 30.93 HRC (0.9% Si); 33.38 HRC (1.2% Si) and 34.96 HRC (1.6% Si). Addition of %Si on normalizing with fan produce the greatest wear

resistance by 0.1581% at silicon content of 0.5% Si; 0.0465% at 0.9% Si; 0.0404% at 1.2% Si and

0.0182% at 1.6%Si. Microstructure observation shows that the addition of Si content produce bainite which finer and distributed evenly. Increasing of cooling rate causes the transformation phase from

pearlite to bainite.

Page 2: PENGARUH VARIASI PENAMBAHAN SILIKON DAN PERLAKUAN …

METAL INDONESIA Vol. 40 No. 1 Juni 2018 (1-9) 2

Keywords : low alloy steel, bainite phase, normalizing, track link tank, variation of Si content

PENDAHULUAN

Kemandirian industri pertahanan nasional

terus ditingkatkan. Hal tersebut akan

mempengaruhi kemandirian dalam hal Alat

Utama Sistem Persenjataan (alutsista) dan Alat

Pertahanan Keamanan (alhankam). Tahun 2015

terdapat 53 persen alpahankam berasal dari

dalam negeri dan untuk tahun 2045 ditargetkan

minimal 85 persen (DD14 2017). Industri

dalam negeri memiliki potensi untuk dapat

mendukung kebijakan ini (Wiwoho 2015;

feb/hen 2013).

Rantai tapak kendaraan tempur (track

link tank) merupakan salah satu komponen

yang sedang dikembangkan (Hafid and

Protomo 2013). Rantai tapak kendaraan tempur

merupakan komponen kendaraan tempur (tank)

yang berfungsi sebagai tumpuan track roller

sehingga memungkinkan tank dapat berjalan.

Rantai tapak kendaraan tempur harus

memiliki kekuatan, ketahanan aus dan keuletan

yang memadai. Sifat-sifat tersebut penting

karena rantai tapak kendaraan tempur akan

menahan tekanan dari berat tank dan akan

bergesekan dengan medan yang dilewati. Selain

itu, tank kerap dioperasikan dalam kecepatan

tinggi dengan perlambatan yang tiba-tiba

sehingga menuntut daya tahan komponen.

Komponen diharapkan memiliki umur pakai

sekitar satu tahun.

Pratomo (2013) telah melakukan

pembuatan rantai tapak tank dengan proses

pengecoran. Nilai kekerasan dan ketahanan aus

komponen rantai tapak kendaraan tempur yang

terbuat dari dari baja paduan rendah dengan

0,45%Mo telah sesuai dengan kriteria rantai

tapak kendaraan tempur impor (Hafid and

Protomo 2013; Pratomo, Hafid, and Afrilinda

2013). Efisiensi biaya produksi dilakukan

dengan mengurangi penggunaan Mo dan

meningkatkan penggunaan silikon.

Keberadaan silikon memberikan

beberapa manfaat. Silikon dapat meningkatkan

sifat mampu cor (castability) logam cair (Lino

et al. 2017). Penelitian Chen (2017)

menunjukkan penambahan 1.3wt.% silikon

pada material GCr15 bearing steel yang

dimodifikasi secara signifikan meningkatkan

remaining austenite (Chen, Gu, and Han 2017).

Keberadaan remaining austenite ini penting

karena pada saat tempering austenite akan

terdekomposisi menjadi bainite. Penambahan

silikon dapat menstabilkan fasa austenite

selama tahap partisi dan memperlambat proses

dekomposisi austenite (Kim, Sietsma, and

Santofimia 2017).

Penelitian ini bertujuan membuat

mengetahui pengaruh penambahan %Si dan

peningkatan laju pendinginan pada penggunaan

0,1%Mo. Melalui penelitian ini diharapkan

dapat menentukan komposisi penambahan

silikon dan perlakuan panas yang optimal untuk

menghasilkan sifat mekanik yang lebih baik

daripada prototipe sebelumnya.

METODOLOGI

Kegiatan penelitian meliputi proses

pengecoran, perlakukan panas dan pengujian

mekanik. Proses pengecoran dan perlakuan

panas dilakukan di Workshop Pengecoran dan

Perlakuan Panas di Balai Besar Logam dan

Mesin (BBLM) pada tahun 2016~2017. Alur

penelitian dapat dilihat pada Gambar 1.

panas dan pengujian mekanik.

Page 3: PENGARUH VARIASI PENAMBAHAN SILIKON DAN PERLAKUAN …

METAL INDONESIA Vol. 40 No. 1 Juni 2018 (1-9) 3

Gambar 1. Alur penelitian

Proses pembuatan spsimen uji prototipe

roda kereta api tipe Scorpion dimulai dengan

pembuatan pola, kemudian pembuatan cetakan

pasir lalu dilakukan pengecoran logam dengan

variasi unsur silikon. Pengecoran dilakukan

dengan menggunakan tungku induksi

INDUCTOTHERM kapasitas 200 kg.

Spesimen uji dipreparasi agar dapat

diberikan perlakukan panas. Proses perlakuan

panas yang diberikan adalah normalizing pada

920oC dengan waktu tahan 10 menit

menggunakan Muffle Furnace ISUZU.

Kemudian spesimen tersebut didinginkan

dengan 3 metode dengan laju pendinginan yang

semakin cepat yaitu pendinginan lambat

(perlakuan panas annealing), pendinginan

normal menggunakan udara (perlakukan panas

normalizing) dan pendinginan normal dengan kipas angin (normalizing kipas angina; laju

pendinginan paling cepat). Kemudian spesimen yang telah diberikan

perlakuan panas diuji sifat mekaniknya. Uji

mekanik yang dilakukan adalah uji keras dan

uji ketahanan aus. Uji keras yang dilakukan

adalah uji keras Rockwel C sesuai JIS Z 2245.

Pengamatan struktur mikro dilakukan terhadap

spesimen untuk mengetahui struktur mikro

yang terbentuk. Spesimen dipreparasi dengan

larutan Nital 3% dan pengamatan struktur

mikro menggunakan mikroskop optik merk

NIKON dan Scanning Electron Microscopy

(SEM).

HASIL DAN PEMBAHASAN

Prototipe rantai tapak kendaraan tempur

yang menjadi obyek penelitian ini ditunjukkan

pada Gambar 2.

Gambar 2. Prototipe rantai tapak kendaraan

tempur tipe Scorpion

Hasil spektrometer hasil pengecoran

rantai tapak kendaraan tempur dapat dilihat

pada Tabel 1. Komposisi kimia kandungan Si

untuk masing-masing spesimen A, B, C dan D

adalah 0,464%; 0,967%; 1,200% dan 1,667%.

Komposisi tersebut sesuai dengan target Si

yang direncanakan.

Komposisi rantai tapak kendaraan tempur

impor menggunakan 0,49%Si dan 0,32%Mo.

Sedangkan penelitian yang telah dilakukan

menggunakan 0,3%Si dan 0,45%Mo.

Komposisi unsur lain seperti C, Mn, Cr

dan Ni menunjukkan nilai sesuai target dan tiap

spesimen relatif sama. Namun unsur Mo sedikit

berbeda pada masing-masing spesimen.

Kandungan unsur Mo adalah 0,1% namun pada

spesimen A, B dan D nilai %Mo sedikit di

bawah target. Unsur Molybdenum (Mo)

merupakan pembentuk karbida. Karbida

memiliki sifat yang keras dan getas akan

mempengaruhi kekerasan dan ketangguhan

produk.

Tabel 1. Komposisi kimia hasil cor

Grafik hasil uji keras terhadap kandungan

Si pada perlakuan panas annealing, normalizing

dan normalizing kipas dapat dilihat pada

Gambar 3. Grafik tersebut menunjukkan bahwa

semakin besar kandungan silikon maka

kekerasan akan semakin besar.

Mulai

Pengecoran Tapak

Rantai Tank dari Baja

Paduan Rendah

Kandungan

Silikon 0 ,5%

Kandungan

Silikon 0 ,9%

Kandungan

Silikon 1,2%

Uji Komposisi Kimia

Uji Keras

Uji Ketahanan Aus

Pengamatan Struktur Mikro

Analisa

Selesai

Kandungan

Silikon 1,6%

NormalizingNormalizing

KipasAnnealing

Perlakuan Panas

920oC; 10 menit

C Si Mn P S Cr Mo Ni

A 0.252 0.464 1.050 0.017 <0.005 0.879 0.098 0.855

B 0.231 0.967 0.943 0.008 <0.005 0.921 0.077 0.842

C 0.273 1.200 0.987 0.019 <0.005 0.858 0.102 0.880

D 0.271 1.667 0.974 0.018 <0.005 0.842 0.096 0.856

SpesimenUnsur (%)

Page 4: PENGARUH VARIASI PENAMBAHAN SILIKON DAN PERLAKUAN …

METAL INDONESIA Vol. 40 No. 1 Juni 2018 (1-9) 4

Gambar 3. Grafik kekerasan terhadap spesimen

dengan variasi kandungan %Si pada

perlakuan panas annealing,

normalizing dan normalizing kipas

Kekerasan spesimen hasil perlakuan

panas annealing di bawah kekerasan hasil

perlakuan panas normalizing. Kekerasan

spesimen dengan perlakuan panas normalizing kipas lebih besar daripada kekerasan dengan

normalizing pada kandungan 0,5%Si, 0,9%Si

dan 1,6%Si. Namun pada kandungan 1,2%Si,

kekerasan spesimen dengan perlakuan panas

normalizing lebih besar daripada kekerasan

spesimen normalizing kipas.

Pada spesimen perlakuan panas

normalizing kipas, kekerasan meningkat

signifikan dari spesimen B (0,9%Si) ke

spesimen C (1,2%Si) yaitu dari 30,93 HRC ke

33,38 HRC. Kenaikan ini berbeda dari

komposisi pada spesimen A ke B dan dari

komposisi spesimen C ke D. Hal ini karena

pada spesimen C terdapat komposisi Mo yang

lebih besar (0,1%Mo) dibandingkan pada

spesimen A, B dan D.

Hasil uji ketahanan aus dapat dilihat pada

Gambar 4. Grafik hasil uji ketahanan aus

menunjukkan bahwa semakin besar kandungan

Si maka ketahanan aus semakin besar.

Ketahanan aus ditunjukkan oleh persentase

kehilangan massa. Oleh karena itu semakin kecil persentase kehilangan massa maka

spesimen tersebut makin tahan aus.

Gambar 4. Grafik persentase kehilangan massa

terhadap kandungan Si pada

perlakuan panas annealing,

normalizing dan normalizing kipas

Persentase kehilangan massa spesimen

menurun sangat signifikan dari spesimen A ke

B yaitu dari 0,1581% ke 0,465%. Dari

spesimen B ke D, persentase kehilangan massa

menurun tidak signifikan. Perlakuan panas

normalizing kipas menghasilkan sifat ketahan

aus paling baik (persentase kehilangan massa

paling kecil) sehingga sangat efektif untuk

menghasilkan material dengan ketahanan aus

yang besar. Kandungan Si sebesar 1,667%Si

pada normalizing kipas menghasilkan

ketahanan aus paling baik.

Struktur mikro pada perlakuan panas

annealing pada tiap komposisi silikon dan foto

SEM untuk komposisi 0,5 dan 1,6%Si dapat

dilihat pada Gambar 5. Pengamatan struktur

mikro dengan SEM menunjukkan fasa ferrite

dan pearlite pada perlakuan panas annealing

(pendinginan sangat lambat). Pada pendinginan

sangat lambat, karbon berdifusi dengan Fe

menghasilkan Fe3C. Austenite bertransformasi

menjadi fasa ferrite yang memiliki batas

kelarutan karbon sebesar 0,025%. Pada 0,5%Si

(Gambar 5e) terdapat fasa pearlite yang relatif

kasar dengan jumlah fasa ferrite relatif lebih

banyak. Sedangkan pada 1,6%Si (Gambar 5f)

terdapat fasa pearlite yang relatif lebih halus

dan merata dengan jumlah fasa ferrite relatif

lebih sedikit. Peningkatan kandungan silikon

membuat fasa perlite lebih halus dan merata.

Page 5: PENGARUH VARIASI PENAMBAHAN SILIKON DAN PERLAKUAN …

METAL INDONESIA Vol. 40 No. 1 Juni 2018 (1-9) 5

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

Gambar 5. Struktur mikro pembesaran 500x pada perlakuan panas annealing: (a) spesimen A (0,5%Si).

(b) spesimen B (0.9%Si). (c) spesimen C (1,2%Si). (d) spesimen D (1,6%Si). SEM

pembesaran 3000x: (e) 0,5%Si. (f) 1,6%Si

Struktur mikro pada perlakuan panas

normalizing pada tiap komposisi silikon dan

foto SEM untuk komposisi 0,5 dan 1,6%Si

dapat dilihat pada Gambar 6. Perlakuan panas

normalizing di udara terbuka menghasilkan fasa

bainite dan austenite sisa. Laju pendinginan

yang lebih cepat menyebabkan perubahan fasa-

pearlite yang terbentuk cenderung menjadi fasa

bainite dan austenite sisa.

Pembentukan bainite dari paduan yang

memiliki komposisi tertentu adalah dari

pendinginan kontinu (continuous cooling) yang

melewati bagian atas kurva transformasi bainite.

Pada 0,5%Si terbentuk fasa bainite yang kasar

dengan jumlah austenite sisa yang banyak

Ferrite

Pearlite

Ferrite

Pearlite

Ferrite

Perlite

50 μm

50 μm

50 μm

50 μm

Page 6: PENGARUH VARIASI PENAMBAHAN SILIKON DAN PERLAKUAN …

METAL INDONESIA Vol. 40 No. 1 Juni 2018 (1-9) 6

(Gambar 6e). Pada 1,6%Si terbentuk bainite

yang lebih halus dan rapat dengan jumlah

austenite yang lebih sedikit (Gambar 6f).

Peningkatan kandungan silikon membentuk

fasa bainite yang lebih halus dan lebih rapat.

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

Gambar 6. Struktur mikro pembesaran 500x pada perlakuan panas normalizing. (a) spesimen A

(0,5%Si). (b) spesimen B (0.9%Si). (c) spesimen C (1,2%Si). (d) spesimen D (1,6%Si).

SEM perbesaran 3000x dengan: (e) 0,5%Si. (f) 1,6%Si

Austenite sisa

Bainite

Austenite sisa

Bainite

50 μm

50 μm

50 μm

50 μm

Page 7: PENGARUH VARIASI PENAMBAHAN SILIKON DAN PERLAKUAN …

METAL INDONESIA Vol. 40 No. 1 Juni 2018 (1-9) 7

Struktur mikro pada perlakuan panas

normalizing kipas pada tiap komposisi silikon

dan foto SEM untuk komposisi 0,5 dan 1,6%Si

ditunjukkan oleh Gambar 7. Perlakuan panas

normalizing kipas (laju pendinginan lebih cepat

daripada normalizing) menghasilkan fasa

bainite dan austenite sisa. Laju pendinginan

yang lebih cepat membentuk struktur bainite

yang lebih halus dan lebih merata. Pada 0,5%Si

menghasilkan fasa bainite relatif lebih kasar

dengan jumlah austenite sisa yang banyak

(Gambar 7e). Pada 1,6%Si menghasilkan fasa

bainite yang semakin halus dan merata dengan

jumlah austenite sisa yang lebih sedikit

(Gambar 7f). Laju pendinginan yang lebih cepat

(normalizing kipas) membentuk struktur bainite

yang lebih keras dan tahan aus (Pratomo et al.

2015).

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

Gambar 7. Struktur mikro pembesaran 500x pada perlakuan panas normalizing kipas. (a) spesimen A

(0,5%Si). (b) spesimen B (0.9%Si). (c) spesimen C (1,2%Si). (d) spesimen D (1,6%Si). SEM perbesaran 3000x dengan: (e) 0,5%Si. (f) 1,6%Si.

Austenite sisa

Bainite

Bainite

Austenite sisa

50 μm

50 μm

50 μm

50 μm

Page 8: PENGARUH VARIASI PENAMBAHAN SILIKON DAN PERLAKUAN …

METAL INDONESIA Vol. 40 No. 1 Juni 2018 (1-9) 8

Laju pendinginan perlakuan panas

(annealing, normalizing atau normalizing

kipas) merupakan pendinginan secara kontinyu

dengan waktu yang berbeda melalui diagram

CCT (Continuous Cooling Transformation).

Hal tersebut menentukan fasa yang terbentuk.

Proses annealing menghasilkan fasa pearlite

dan ferrite yang memiliki sifat lunak. Proses

normalizing dan normalizing kipas

menghasilkan fasa bainite yang memiliki sifat

keras.

Semakin besar kandungan silikon dan

semakin cepat laju pendinginan menghasilkan

struktur bainite yang semakin halus dan merata.

Banite memiliki kekerasan dan kekuatan di atas

pearlite namun di bawah martensite. Sifat ulet

bainite lebih baik daripada martensite. Pada Grafik Kekerasan terhadap

Komposisi Silikon (Gambar 3) menunjukkan

semakin besar kandungan silikon maka

kekerasan cenderung meningkat. Penelitian

Chen (2017) mengatakan bahwa penambahan

kandungan silikon akan meningkatkan

persentase remaining austenite. Persentase

remaining austenite dapat mempengaruhi

persentase fasa bainite yang terbentuk karena

bainite terbentuk dari dekomposisi austenite.

Persentase kehilangan massa semakin

menurun dengan penambahan kandungan

silikon (Gambar 4) dan peningkatan laju

pendinginan. Penurunan persentase kehilangan

massa menunjukkan bahwa ketahaan aus

semakin baik. Ketahanan aus paling baik pada

spesimen dengan proses normalizing kipas pada

1,6%Si menghasilkan ketahanan aus sebesar

0,0182%.

Penelitian Pratomo (2013) menyebutkan

nilai kekerasan rantai tapak kendaraan tempur

impor sebesar 28 HRC dan ketahanan aus

0,55% dengan penggunaan unsur Mo sekitar

0,4%Mo. Pengembangan prototipe rantai tapak

kendaraan tempur menghasilkan kekerasan

sebesar 31 HRC (dengan perlakuan panas) dan

ketahanan aus sebesar 0,24% dengan

penggunaan Mo sebesar 0,4~0,5%Mo. Pada

penelitian ini, dengan penggunaan sekitar

0,1%Mo dan 1,2%Si pada normalizing kipas

dapat menghasilkan kekerasan sebesar 33,38

HRC dan ketahanan aus sebesar 0,0404%.

KESIMPULAN

Peningkatan penggunaan kandungan

silikon menyebabkan nilai kekerasan dan

ketahanan aus meningkat. Peningkatan

kandungan silikon mampu meningkatkan

kekerasan dan ketahanan aus. Peningkatan laju

pendinginan dengan annealing, normalisasi dan

normalisasi kipas menyebabkan penigkatan

kekerasan dan ketahanan aus. Peningkatan

kekerasan dan ketahanan aus disebabkan oleh

terbentuknya fasa bainite yang semakin halus

dan merata. Penambahan 1,2%Si dengan

normalisasi kipas menghasilkan kekerasan

sebesar 33,38 HRC dan ketahanan aus sebesar

0,0404% yang nilai tersebut lebih besar

dibandingkan sifat mekanik prototipe

sebelumnya.

UCAPAN TERIMAKASIH

Ucapan terima kasih diberikan kepada

Balai Besar Logam dan Mesin yang telah

mendukung dan mendanai penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA

Chen, Zhihui, Jianfeng Gu, and Lizhan Han.

2017. “Decomposition Charcteristic of

Austenite Retained in GCr15 Bearing Steel

Modified by Addition of 1.3wt.% Silicon

During Tempering.” Journal of Materials

Research and Technology xxx (xx). Shanghai,

PR China: Brazilian Metallurgical, Materials

and Mining Association, Elsevier Editora Ltda:

1–10. doi:10.1016/j.jmrt.2017.08.012.

DD14. 2017. “Indonesia Ditargetkan Mandiri

Tahun 2045.” Kompas, August 24.

https://kompas.id/baca/x/politik/2017/08/2

4/indonesia-ditargetkan-mandiri-tahun-

2045/.

feb/hen. 2013. “RI Mampu Produksi Panser

Amphibi Dan Tank Medium.”

detikFinance, October 4.

https://finance.detik.com/industri/d-

2377968/ri-mampu-produksi-panser-

amphibi-dan-tank-medium.

Hafid, and Sri Bimo Protomo. 2013.

“Pembuatan Komponen Rantai Tank

(Track Link) Scorpion Dari Baja Cor

Paduan CrMo Melalui Proses Pengecoran.”

Metal Indonesia 35 (1). Bandung,

Indonesia: Balai Besar Logam dan Mesin:

1–13. http://jurnalmetal.or.id/jmi/issue/.

Page 9: PENGARUH VARIASI PENAMBAHAN SILIKON DAN PERLAKUAN …

METAL INDONESIA Vol. 40 No. 1 Juni 2018 (1-9) 9

Kim, B., J. Sietsma, and M. J. Santofimia. 2017.

“The Role of Silicon in Carbon

Partitioning Processes in

Martensite/Austenite Microstructures.”

Materials and Design 127 (March). Delft,

The Netherlands: Elsevier Ltd: 336–45.

doi:10.1016/j.matdes.2017.04.080.

Lino, Roney Eduardo, Ângelo Máximo

Fernandes Marins, Leandro Aparecido

Marchi, Jamylle Assis Mendes, Lucas

Vieira Penna, Joaquim Gonçalves Costa

Neto, João Henrique Palmer Caldeira, and

André Luiz Vasconcellos Da Costa Silva.

2017. “Influence of the Chemical

Composition on Steel Casting

Performance.” Journal of Materials

Research and Technology 6 (1). MG, Brazil: Elsevier Editora Ltda: 50–56.

doi:10.1016/j.jmrt.2016.05.002.

Pratomo, Sri Bimo, Hafid, and Eva Afrilinda.

2013. “Pengembangan Material Bainitic

Cast Steel Untuk Komponen Tapak Rantai

(Track Link) Kendaraan Tempur Tank

Substitusi Impor.” Jurnal Riset Industri 7

(3). Bandung, Indonesia: Kementerian

Perindustrian: 173–82.

http://ejournal.kemenperin.go.id/jri/article/

view/3216/pdf.

Pratomo, Sri Bimo, Hafid, Husen Taufiq, Eva

Afrilinda, and Martin Doloksaribu. 2015.

“Morfologi Struktur Dan Karateristik Sifat

Mekanik Serta Keausan Baja Bainit

Dengan Variasi Mangan Hasil

Normalising Untuk Tapak Kendaraan

Tempur.” Majalah Metalurgi 30 (2).

Bandung, Indonesia: Pusat Penelitian

Metalurgi LIPI: 55–62.

http://ejurnalmaterialmetalurgi.com/index.

php/metalurgi/article/view/40/24.

Wiwoho, Laksono Hari. 2015. “Rantai Tank Kelas Dunia Dari Depok.” Kompas.com,

October 7.

https://nasional.kompas.com/read/2015/10

/07/15010001/Rantai.Tank.Kelas.Dunia.d

ari.Depok?page=all.