Jurnal “FLYWHEEL” , Volume 9 Nomor 1, Februari 2018

## KEKERASAN HOT ROLLED PLATE STEEL LOKALTEBAL 10 MM DENGAN PROSES QUENCH DAN TEMPER
Achmad Taufik* ab ,  Pratikto a , Agus Suprapto a , Ahmad As'ad Sonief a a)Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Malang Jl. MT.Haryono 168, Malang 65145
b)Jurusan Teknik Mesin Institut Teknologi Nasional Malang *Koresponden E-mail : ach_taufik@lecturer.itn.ac.id Hp.085732201426

## Abstrak
Kekerasan merupakan fenomena yang diamati pada baja HRPS. Penelitian ini, dilakukan dengan  cara  perlakuan  panas  quench  dan  temper,dengan  menganalisis  kekerasan  dari  suatu material,  menggunakan  uji  kekerasan  Hardness  tester.  Kekerasan  diidentifikasi  dari  sifat perubahan  yang  ditunjukkan  oleh  data  hasil  uji  kekerasan.  Hasil  penelitian  memperlihatkan bahwa,  terjadi  kekerasan  yang  semakin  meningkat  pengaruh  dari  tingkat  pemanasan.  Proses perlakuan  panas  quench-temper  pada  baja  HRPS  memiliki  pengaruh  yang  jelas  terhadap perubahan struktur dan sifat mekanik baja HRPS.
Kata kunci : Kekerasan , perlakuan panas

## 1. PENDAHULUAN
Baja diterima secara global sebagai bahan yang  digunakan  terutama  untuk  pembangunan kendaraan  militer  dan  non-militer. Hal  ini disebabkan  oleh  fitur  yang  terkait  dengan  baja, seperti  sifat  penyerapan  energi  tinggi,  kekuatan tinggi,  ketangguhan  takik  yang  lebih  besar  dan kekerasan  yang  tinggi.[Widi  et  al, 2016 ].
Pemilihan  bahan  armour  yang  sesuai  untuk aplikasi  pertahanan  sangat  penting  sehubungan dengan  peningkatan  mobilitas  sistem  serta menjaga keselamatan.
Armour  steel adalah  baja  pelindung  yang digunakan  untuk  mencegah  kerusakan  yang ditimbulkan  suatu  benda,  individu,  atau  kendaraan dengan  kontak  langsung  senjata  atau  proyektil, biasanya  selama  pertempuran,  atau  dari  kerusakan yang  disebabkan  oleh  lingkungan  yang  berpotensi bahaya  atau  tindakan  diluar  kontrol  [https://en. wikipedia.org/wiki/ Armour ].  Dengan  kata  lain bahwa  baja armour adalah  baja  yang  bisa
melindungi  obyek  (orang  atau  yang  lain)  terhadap serangan  proyektil  (peluru),  karena  itu  baja  ini banyak digunakan dalam keperluan militer (seperti kendaraan  tempur  dan  lain-lain).  Agar  bisa menahan impact proyektil,  maka  baja  armor  harus mempunyai ketangguhan (yang merupakan kombinasi antara kekuatan, keliatan dan kekerasan) yang  baik.  Salah  satu  baja  yang  mempunyai ketangguhan  yang  baik  adalah Quenched and Tempered Steel atau Q&T Steel , baja  ini diperoleh dengan  memperlakukan  panas quenching dan tempering pada heat  treatable  steel .  Adapun kebaruan dari penelitian ini adalah kekerasan yang disebabkan  oleh  perubahan  butiran  melalui temperatur austenite terdekat dengan garis transformasi    Ar 3 .  Permasalahan  yang  muncul dalam  penelitian  ini  adalah  bagaimana  cara meningkatkan  kekerasan  dan  ketangguhan  impact hot roll plate steel mencapai ≥ 500 BHN ?
Jurnal “FLYWHEEL” , Volume 9 Nomor 1, Februari 2018

## 2. METODE PENELITIAN
Kinerja  balistik armor  steel didasarkan pada  kekerasan,  kekerasan  semakin  tinggi  maka kinerja  balistik semakin  baik. Pertimbangan utama penggunaan  baja  dalam  militer  ini  adalah ketahanan  terhadap  penetrasi,  dan  ringan  [Reddy, G.M.  and  Mohandas,  T., 1996 ].  Sementara  sifat optimum armor  steel ditentukan oleh ketangguhan dan  kekuatan  luluh. Armor  steel jenis quenched and tempered Steels banyak digunakan pada highly stressed  structures seperti  lambung  kapal  dan turret kendaraan  tempur  [Reddy,  G.M.,  et  al.,
1999 ]. Q uenched steel memiliki batas kekuatan dan kekerasan  tertinggi  namun  keuletannya  rendah. Distorsi  terjadi  selama  pembentukan platelets martensite yang mengarah ke peningkatan kekuatan  dan  kekerasan  [Lee,  W-S.  and  Su,  T-T.,
1999 ].Untuk  mempertahankan  kekuatan quenched martensite (yang  keras),  secara  industri  dilakukan
tempering pada temperatur antara 150 o C - 200 °C [Krauss,  G., 1999 ].  Metode  Penelitian  ini  dengan menggunakan variasi suhu quench-temper.
Faktor-faktor  yang  mempengaruhi  sifat  mekanik baja  karbon  sedang  antara  lain  :  material, temperatur  pemanasan,  waktu  penahanan,  media pendingin  [Widi  et  al, 2016 ].  Variabel  respon  : kekerasan baja karbon sedang. Variabel bebas/faktor terkendali : material baja HRPS, Suhu quench  700,  750,  800,  850,  900 ⁰ C,  holding  time 30 menit
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Bahan Penelitian : Hot Rolled Plate Steel
Komposisi Kimia Hot Rolled Plate Steel
Tabel 1. Komaposisi Kimia (mass percent)
Gambar 1.Foto mikro 100 µm
Tabel 2. Hasil uji kekerasan vs bending
Gambar 2. Grafik kekerasan vs bending
Menunjukkan  perbedaan    nilai  kekerasan pada  masing-masing    daerah  tekukan.  Pengujian kekerasan   sebelum mendapat  perlakuan quench- temper  sebesar  315  HV  kedalaman  3  mm  pada sampel bending radius  55 mm, dan yang terendah pada  sampel    bending  radius  70  mm  dengan kekerasan 251 HV di kedalaman yang sama yaitu 3 mm dari permukaan lengkung.
4 KESIMPULAN DAN SARAN .
Proses  penekukan    baja  armor    akan menghasilkan  deformasi plastis pada saat bending dihilangkan,  akan  terjadi  perubahan    bentuk  dan penyimpangan    terhadap  permukaan die yang
Jurnal “FLYWHEEL” , Volume 9 Nomor 1, Februari 2018
digunakan    untuk  penekan.  Hal  ini  disebabkan karena  plat    memiliki  sifat    elastis  sehingga sebagian    deformasi    akan  sedikit    kembali  pada posisi  tertentu.  Proses  perlakuan  panas  selalu diawali dengan transformasi  dekomposisi austenit menjadi mikro  yang lain. Pemilihan media quench untuk  mengeraskan  baja  armour  tergantung  pada laju  pendinginan  yang  diinginkan  agar  tercapai kekerasan  tertentu,  yaitu  perilaku  material  setelah proses  quench  dan  temper  mengalami  perubahan kekerasan yang signifikan pada radius bending 70 mm  mencapai 498 HV  pada kedalaman  8  mm, 9 mm dan 10 mm.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis dengan penuh syukur menghargai dukungan  finansial  dari  penguatan  Direktorat Jenderal  Riset  dan  Pengembangan,  Kementerian Riset, Teknologi dan Universitas nomor: SP DIPA 042.06.1.401516/2017,  tertanggal  07  Desember 2016,  dan  rasa  terima  kasih  saya  kepada  Institut Teknologi Nasional Malang yang telah memberikan  kesempatan  untuk  program  studi doktoral, ITN Number. 05.071.15 / I.LPPM / 2017. serta  panduan  dari  promotor  dan  ko-promotor  dan diskusi  saya  dengan  Prof.  Ir.  Rochim  Suratman, MEng.,  PhD  (PT  Pindad  &  ITB)  dan  Ir.Amung Sumantri,  MM,  Maneger  dan  Pengembangan Produk PT Krakatau Steel Persero.

## DAFTAR PUSTAKA
Aloke  Kumar  Mozumder,  Peter  Lloyd  Woodfield, Md. Ashraful Islam, Masanori Monde, 2007, Maximum  heat  flux  propagation  velocity during  quenching  by  water  jet  impingement,
International  Journal  of  Heat  and  Mass Transfer (50): 1559–1568.
Bhadesia,  H.K.D.H.  &  Honeycombe,  Robert, 2006, Steels (Microstructure and Properties) , 3 rd edition, Elsevier, Ltd. Oxford.
C. Akca, A. Karaaslan, 2008, Weldability of class 2 armor steel using gas tung-sten arc welding, International  Scientific  Journal,  Vol  34  (2): 110-112
Datta, R;Mukerjee, D;Mishra,
S, 1998,
Weldability  and  toughness  evaluation  of pressure vessel qualty steel using the shielded metals  arc  welding  (SMAW), Journal  of Materials  Engineering  and  Performance , Vol. 7 (6): 817 - 823
Datta,  R.  Mukerjee,  D.  Jha,  S.  Narasimhan, K;Veeraraghavan,  R.,  2002,  Weld-ability Characteristics of Shielded Metal Arc Welded High  Strength  Quenched  and  Tempered Plates, Journal of Materials Engineering and Performance , Vol. 11 (1): 5 – 10.
G.  Madhusudhan  Reddy,  T.  Mohandas,  G.R.N. Tagore,  1995,  Weldability  studies  of  high- strength  low-alloy  steel  using  austenitic fillers,  Journal  of  Materials  Processing Technology 49, 213 – 228
GAO You-jin, 2008, Development of 30 Cr 06A, a  high  strength  cast  steel  and  its  welding ability,  J  China  Univ  Mining  &  Technol  18, 0296 – 0299
Janez,  Grum,  Slavko  Bozic,  Martin  Zupanzic, 2001,  Influence  of  quenching  pro-cess parameter on residual stresses in steel, Jurnal of  Materials  Processing  Technology ,  (114): 57-70. Kalpakjian, Serope, 2000, Manufacturing
Engineering  and  Technology ,  4 th Edition, Addison  Wesley  Longman  (Singapore)  Pte. Ltd. Indian Branch
Kannan,  K;Valencia,  J  J.,  2001,  Evaluation  of High-Strength  Steel  Casting  Pro-cessing Improved  Weldability, Journal  of  Materials Engineering  and  Performance ,  Vol.  10  (6):
635 – 648.
S.K.  Dhua,  S.K.  Sen,  2011,  Effect  of  direct quenching on the microstructure and mechanical  properties  of  the  lean-chemistry HSLA-100  steel  plates, Materials  Science and Engineering A (528): 6356– 6365 Somantri,  Amung,  2009,  Perancangan  Baja KSTA,  PT.  Krakatau  Steel  –  Cilegon  – Banten – Indonesia
Lyche, T., and Morken, K., 2004. Spline Methods, Draft, Retrieved from http://www.ub.uio.n./umn/english/index.html,
on 23th Feb 2005.
Gagne,  R.  M.  1974. Essentials  of  Learning  and Instruction. New  York  :  Holt  Rinehalt  and Winston.
Popkewitz,  T.S.  1994.  “Profesionalization  in teaching and teacher education : some notes on  its  history,  idiology,  and  potential”.
Journal of Teaching and Teacher Education, 10 (10) 1-14
K.  A.  Widi,  ING  Wardana,  W.  Suprapto,  Y.  S. Irawan, The  Role  of  Diffusion  Media  in Nitriding  Process  on  Surface  Layers Characteristics  of  AISI  4140  with  and without  Hard  Chrome  Coatings,  Tribology
Jurnal “FLYWHEEL” , Volume 9 Nomor 1, Februari 2018
in Industry, Vol. 38, No. 3 (2016) 308-317, 2016 K.  A.  Widi,  ING  Wardana,  W.  Suprapto,  Y.  S. Irawan, Effect  of  N  and  C  on  Surface Formation  of  Jagged ‐ Nodular  and Nitride ‐ Carbide  Structure  on  Hard  Chrome Steel  during  Thermochemical  Treatment, Int.  J.  Materials  Engineering  Innovation (IJMATEI), Vol. 7, Nos. 3/4, 2016.