Abstrak —Ditemukan  kegagalan pada poros pompa multistage di Pabrik Gula Gending yang baru beroperasi beberapa bulan dari 4  tahun  umur  pakai  yang  direncanakan.  Kegagalan  pada  poros tersebut  adalah  patah  dan  aus  pada  ulirnya . Menurut  ASTM A291 , material standar untuk poros tersebut adalah ASSAB 705. Namun pengujian komposisi dan kekerasan menunjukkan bahwa poros pompa yang patah tidak sesuai dengan standar ASSAB 705. Oleh karena itu dilakukan penelitian mengenai pengaruh variasi parameter perlakuan panas tempering terhadap baja ASSAB 705 untuk  aplikasi  poros  pompa.  Perlakuan  yang  diberikan  adalah water  quench  hardening dengan  temperatur  815 o C  dan  waktu tahan  30  menit.  Kemudian  dilakukan tempering dengan temperatur 300 o C, 350 o C dan 400 o C dimana variasi waktu tahan tiap  temperatur  tersebut  adalah  60  menit  dan  120  menit.  Uji metalografi menunjukkan bahwa semakin tinggi temperatur dan waktu  tahan,  martensit  tampak  semakin  sedikit  akibat terdekomposisi  menjadi  struktur  ferrit  dan  bainit.  Uji  XRD memberikan  hasil yang sejalan dengan  fenomena tersebut, yaitu berkurangnya  struktur  BCT  (martensit)  seiring  bertambahnya struktur  BCC  (bainit  dan  ferrit)  pada  temperatur  dan  waktu tahan yang makin tinggi. Hal ini tentu berdampak pada kekerasan dan  ketahanan  ausnya.  Spesimen  dengan  kekerasan  dan ketahanan aus tertinggi adalah yang diberikan tempering dengan temperatur  300 o C  dan  waktu  tahan  60  menit.  Sedangkan  yang memiliki kekerasan dan ketahanan aus paling rendah adalah yang diberikan tempering dengan temperatur 400 o C dan  waktu tahan 120 menit.
Kata  Kunci — Poros  pompa multistage, ASSAB  705 , Perlakuan Panas, Kekerasan, Keausan.

## I. PENDAHULUAN
ABRIK  Gula (PG) Gending adalah salah satu pabrik gula di Kabupten Probolinggo. Proses produksi gula berlangsung selama musim tebu, atau disebut juga masa giling, yaitu  4-6  bulan.  Selama  masa  giling,  proses  produksi  gula  di Pabrik Gula Gending Probolinggo berlangsung 24 jam nonstop. Salah  satu  alat  yang  digunakan  untuk  menunjang  produksi adalah  pompa multistage. Pompa multistage menggunakan beberapa impeller yang dipasang seri pada satu poros. Zat cair yang  keluar  dari impeller pertama  dimasukan  ke impeller berikutnya  dan  seterusnya  hingga impeller terakhir.  Saat komponennya  masih  orisinil,  dilaporkan  bahwa  poros  pompa multistage tersebut harus diganti setelah empat tahun operasi.
Akan tetapi ditemui kegagalan pada poros pompa baru setelah beroperasi  beberapa  bulan  dari  empat tahun  umur  pakai  yang direncanakan.
Menurut ASTM A291, material standar untuk poros adalah ASSAB 705. Material ini memiliki komposisi kimia yang setara dengan AISI 4340. Saat dilakukan pengujian, komposisi kimia poros  yang  patah  tidak  sesuai  dengan  standar  ASSAB  705. Nilai kekerasan material ini juga tidak memenuhi standar untuk aplikasi  poros,  yaitu  176  HV.  Sedangkan  menurut  ASTM A291,  seharusnya  berkisar  341  –  415  HV  [1].  Dari permasalahan  tersebut,  optimalisasi  sifat  mekanik  material perlu dilakukan. Salah satunya adalah dengan perlakuan panas. Perlakuan  panas  terhadap  ASSAB  705  dilakukan  dengan beberapa  variabel  dan  kemudian  diamati  responnya  dari  segi struktur mikro dan sifat mekanik. Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan kekerasan dari poros pompa multistage sehingga memenuhi  standar  dan  memiliki  umur  pakai  sesuai  dengan yang  direncanakan.  Material  diberi  perlakuan hardening. Karena  hasil  dari  proses hardening tersebut  terlalu  keras  dan getas,  perlu  dilakukan  proses tempering untuk  menurunkan kekerasannya dan meningkatkan ketangguhannya.

## II. METODE PENELITIAN

## A. Bahan
1) Poros pompa multistage yang mengalami failure
Sebagai  spesimen  yang  diteliti  penyebab  kegagalannya, diperoleh dari Pabrik Gula Gending Probolinggo.

## 2) Baja ASSAB 705
Setara  dengan  AISI  4340  [2],  sebagai  spesimen  untuk perlakuan  panas hardening dan tempering dengan  komposisi kimia ditunjukkan pada Tabel 1. Baja ini dibeli dari UD Sutindo Sejahtera Surabaya.
3) Pasta Metal Polish Pasta Metal  Polish digunakan  untuk  melakukan  proses preparasi polishing terhadap  permukaan  spesimen  untuk persiapan  pengujian.  Pasta  ini  diproduksi  oleh  Dursol-Fabrik Germany.
4) HNO 3 dan alkohol
Sebagai  bahan  utama  etsa  nital  untuk  melakukan  proses etching pada pengujian  metalografi. Bahan  ini dibeli  dari UD Sumber Ilmiah Persada Surabaya.
Analisis Pengaruh Variasi Temperatur dan Waktu Tahan Tempering terhadap Kekerasan Baja ASSAB 705 yang di- Hardening untuk

## Aplikasi Poros Pompa Multistage
Muhamad Junda Azizi, Wikan Jatimurti, dan Rochman Rochiem Departemen Teknik Material, Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail : wikan@mat-eng.its.ac.id
P
Tabel 1. Komposisi kimia ASSAB 705 Unsur Kadar (%) C 0,4 Mn 0,7
Cr 0,8
Mo 0,25 Ni 1,8
Si 0,2
S 0,004 P 0,035
Fe Balance

## B. Preparasi dan Proses Perlakuan Panas
Preparasi  dilakukan  dengan  melakukan  pemotongan terhadap baja ASSAB 705 cylindrical rod dengan diameter 25,4 mm yang dipotong dengan ketebalan 25,4 mm sebanyak 8 buah. Kemudian  7  diantaranya  diberi  perlakuan hardening dengan pemanasan  pada  temperatur  815 o C  selama  30  menit,  lalu quenching dengan  air  tanpa  agitasi.  Kemudian  6  diantara spesimen  tersebut  diberi  perlakuan tempering dengan  variasi temperatur  300 o C,  350 o C  dan  400 o C.  Waktu  tahan  ( holding time ) tempering yang  diterapkan  untuk  masing-masing temperatur  tersebut  adalah  60  menit  dan  120  menit,  lalu didinginkan dengan udara.

## C. Pengujian Komposisi Kimia
Pengujian  komposisi  kimia  bertujuan  untuk  mengetahui komposisi  kimia  poros  pompa multistage yang  mengalami kegagalan  ( failure ).  Pengujian  ini  menggunakan  alat  OES ( Optical  Emission  Spectroscopy ).  Poros  pompa multistage dipotong  dengan  diameter  25,4  mm  dan  ketebalan  15  mm sebagai  spesimen,  lalu  diuji  di  penampang  potong  spesimen tersebut.

## D. Pengujian Metalografi
Pengujian metalografi dilakukan untuk mengetahui struktur mikro  ASSAB  705.  Pengujian  diawali  dengan  preparasi permukaan  berupa grinding dengan  ampelas grade 80-2000, polishing dengan metal polish, dan etching dengan reagen etsa nital 4%. Etching dilakukan dengan pencelupan selama 15 detik lalu spesimen dicuci dengan air mengalir. Kemudian dilakukan observasi struktur mikro dengan mikroskop optik. Pengujian ini mengacu pada ASTM E407 [3].

## E. Pengujian Kekerasan
Pengujian kekerasan dilakukan untuk mengetahui  distribusi kekerasan  dengan  melakukan  indentasi  di  beberapa  titik. Pengujian  dilakukan  di  permukaan  silinder  dan  6  titik  di penampang potong dengan jarak tiap titik sejauh 2 mm searah radius.  Pengujian  diawali  dengan  preparasi  berupa cutting dengan ketebalan 17 mm dari ukuran awal saat spesimen diberi perlakuan panas, grinding dengan ampelas grade 80-2000, dan polishing dengan  pasta metal  polish. Pengujian  ini menggunakan  metode  Vickers  dimana  dalam  pengujiannya memakai indentor piramid intan, pembebanan sebesar 100 kgf dan  indentasi  selama  10  detik,  sebagaimana  ASTM  E92  [4]. Pengujian  kekerasan  menggunakan  alat Universal  Hardness Tester HBRV 187.5A di Laboratorium Metalurgi, Departemen Teknik Material ITS.

## F. Pengujian Keausan
Pengujian  keausan  bertujuan  untuk  mengetahui  ketahanan aus material. Pengujian ini dilakukan dengan mesin pin on disc . Dimensi  spesimen  uji  keausan  sama  dengan  spesimen  uji kekerasan.  Sebelum  diuji,  spesimen  ditimbang.  Setelah  itu dilakukan pengausan pada wear track disc dengan pemberian beban  2  kg,  1000  putaran disc dan  jarak  peletakan  pin  dari sumbu disc sebesar  3,62  cm.  Setelah  proses  pengausan berakhir,  spesimen  kembali  ditimbang  sehingga  didapatkan selisih  massa  yang  merepresentasikan  laju  keausan  material. Pengujian ini mengacu pada standar ASTM G99 [5].

## G. Pengujian XRD (X-Ray Diffraction)
Pengujian XRD bertujuan untuk mengetahui struktur kristal dari spesimen untuk mengetahui fasa yang terbentuk. Spesimen dipotong  dengan  dimensi  1  cm  x  1  cm  x  0,4  cm.  Kemudian dilakukan  dengan grinding dengan  ampelas grade 80-240. Pengujian  ini  dilakukan  dengan  Difraksi  Sinar-X  (XRD) menggunakan  alat Pan  Analitycal  XRD di  Laboratorium Karakterisasi, Departemen Teknik Material ITS.

## III. HASIL DAN DISKUSI

## A. Analisis Kegagalan Poros Pompa Multistage
Saat  onderdil  pompa  dipasok  sebagai  komponen  orisinil, poros  pompa multistage dilaporkan  mengalami  kerusakan setelah empat tahun operasi. Akan tetapi setelah poros tersebut dipasok  oleh  produsen  lokal,  umur  pakainya  turun  secara signifikan.  Umur  pakainya  hanya  beberapa  bulan  saja  dari empat tahun umur pakai yang direncanakan. Bentuk kegagalan poros  baru  tersebut  adalah  patah  dan  aus  pada  ulirnya, sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 1.

## Gambar 1. Poros yang Patah dan Aus.
Pengujian komposisi  menunjukkan  bahwa komposisi  kimia material  poros  tidak  sesuai  dengan  standar  ASSAB  705. Pengujian kekerasan terhadap poros yang gagal  menunjukkan bahwa  poros  tersebut  tidak  memenuhi  standar  ASTM  A291. Dari  pengujian  diketahui  bahwa  nilai  kekerasan  poros  yang mengalami  kegagalan  adalah  176  HV,  jauh  di  bawah  standar poros  (ASTM  A291)  yaitu  berkisar  341–415  HV  [1]. Ketidaksesuaian  inilah  yang  menjadi  penyebab  kegagalan poros pompa multistage tersebut.
Oleh  karena  itu,  pada  penelitian  ini  dilakukan  upaya  untuk meningkatkan kekerasan material ASSAB 705 sehingga sesuai standar ASTM A291 dan dapat beroperasi dengan umur pakai yang direncanakan.
A us Pat ah
Perlakuan  panas  yang  diberikan  adalah water  quench hardening dengan temperatur 815 o C dan waktu tahan 30 menit. Kemudian  dilakukan tempering dengan  temperatur  300 o C, 350 o C  dan  400 o C  dimana  variasi  waktu  tahan  ( holding  time ) tiap temperatur tersebut adalah 60 menit dan 120 menit.

## A. Hasil Uji Komposisi Kimia pada Poros yang Gagal
Pengujian  komposisi  kimia  menggunakan  alat  OES (Optimical  Emission  Spectroscopy).  Pengujian  ini  bertujuan untuk  mengetahui  komposisi  kimia  pada  poros  pompa multistage yang  mengalami  kegagalan.  Komparasi  hasil pengujian  komposisi  kimia  terhadap  standar  komposisi ditunjukkan pada Tabel 2.
Tabel 2.
Komparasi Hasil Uji Komposisi terhadap Standar Unsur Kadar (%) Hasil Uji ASSAB 705 AISI 4340 C 0.4 0.4 0.38-0.43 Mo 0.25 0.25 0.2-0.3 Cr 0.005 0.8 0.7-0.9 Ni 0.003 1.8 1.65-2.0 Mn 0.9 0.7 0.6-0.8 S 0.03 - 0.04 max Si 0.002 - 0.15-0.35 P 0.03 - 0.035 max Fe Balance Balance Balance

## B. Hasil Pengujian Metalografi
Pengujian  metalografi dilakukan untuk mengetahui struktur mikro  yang  terbentuk  pada  material,  baik  sebelum  maupun setelah  dilakukan  perlakuan  panas.  Proses etching dilakukan dengan  etsa  nital  4%.  Pengujian  mengacu  pada  ASTM  E407 [3].  Pengamatan  dilakukan  menggunakan  mikroskop  optik dengan perbesaran 500x. Struktur mikro ASSAB 705 sebelum diberi perlakuan panas dapat dilihat pada Gambar 2.

## Gambar 2. Struktur mikro ASSAB 705 tanpa perlakuan (TP).
Gambar 2 menunjukkan struktur mikro dari material ASSAB 705 yang tidak diberikan perlakuan panas. Tampak bahwa baja yang tidak diberi perlakuan memiliki struktur ferrite (berwarna terang)  dan pearlite (berwarna  gelap  dan lamellar ).  Ini menandakan  bahwa  baja  tidak  mengalami  perlakuan  panas dengan  pendinginan  non  ekuilibrium. Ferrite dan pearlite ini terbentuk  akibat  pendinginan  lambat  yang  menyebabkan austenite bertransformasi secara ekuilibrium. Baja ASSAB 705 tergolong  baja hypoeutectioid. Berdasarkan  diagram  fasa  Fe- Fe 3 C,  pada  baja hypoeutectioid, austenite  terlebih  dahulu bertransformasi  membentuk ferrite proeutectoid .  Kemudian saat  melalui  garis  A 1 ,  austenit  mengalami  reaksi eutectoid membentuk lapisan cementite dan ferrite yang berselang-seling yang disebut sebagai pearlite . Sehingga pada temperatur kamar diperoleh struktur mikro berupa ferrite dan pearlite .
Struktur  mikro  ASSAB  705  setelah  mengalami  perlakuan water quench hardening dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Struktur mikro ASSAB 705 setelah water quench hardening (H).
Gambar 3 menunjukkan struktur mikro ASSAB 705 setelah water  quench  hardening .  Struktur  mikronya  adalah  martensit (jarum-jarum  gelap)  dan austenite sisa  (bagian  berwarna terang).  Struktur  martensit  mulai  terbentuk  saat austenite didinginkan cepat dan  mencapai temperatur M s . Karbon  yang terlarut di dalam austenite tidak  memiliki cukup  waktu untuk berdifusi keluar dari kisi kristal austenit sehingga tidak terjadi transformasi FCC ( Face Centered Cubic ) menjadi BCC ( Body Centered Cubic ), melainkan terjadi transformasi geser ( shear ) pada  kisi  kristal  menjadi  struktur  BCT  ( Body  Centered Tetragonal ).  Banyaknya austenite yang  bertransformasi menjadi martensite tidak  tergantung  pada  waktu,  tetapi  pada temperatur  dimana  semakin  rendah  temperaturnya  makin banyak martensite yang  terbentuk  pada  M f .  Ketika  proses pendinginan  terganggu  diantara  temperatur  M s dan  M f , austenite sisa  ( retained  austenite )  dapat  terbentuk  karena transformasi belum selesai sepenuhnya [6]. Laju pembentukan martensite ini mula-mula lambat, lalu cepat dan menjadi sangat lambat lagi bila austenite hampir habis, sehingga ada austenite sisa  yang  tidak  bertransformasi  [7].  Baja  ASSAB  705 merupakan  baja  paduan,  dimana  unsur  paduan  di  dalamnya menurunkan  temperatur  M s dan  M f .  Ketika  temperatur  M f rendah  maka  memperbesar  kemungkinan  terbentuknya austenite sisa.
Spesimen diberi  perlakuan tempering setelah water quench hardening .  Struktur  mikro  spesimen  yang  di- tempering pada temperatur 300ᵒC dengan waktu tahan 60 menit dan 120 menit, dapat dilihat pada Gambar 4 dan Gambar 5.
Gambar  4.  Struktur  mikro  ASSAB  705  setelah tempering pada  temperatur 300ᵒC dengan waktu tahan 60 menit (ht60t300).
Gambar  5.  Struktur  mikro  ASSAB  705  setelah tempering pada  temperatur 300ᵒC dengan waktu tahan 120 menit (ht120t300).
Pada  temperatur  300 o C,  karbon  yang  terperangkap  dalam BCT  mulai  keluar  membentuk  karbida submicroscopic [7]. Jarum-jarum  martensit  mengecil  karena  karbon  di  dalamnya berdifusi  keluar.  Pada  temperatur  ini austenite sisa  mulai bertransformasi menjadi bainit, namun belum terlalu stabil [8]. Spesimen  ht60t300  tampak  memiliki  struktur  martensit  yang berukuran lebih kecil daripada spesimen H. Struktur berbentuk jarum berukuran kecil tersebar pada struktur mikronya. Tampak pula bahwa daerah terang, yaitu austenite sisa, berkurang secara signifikan karena bertransformasi menjadi martensit dan bainit yang  berukuran  kecil.  Spesimen  ht120t300  memiliki  struktur mikro  dengan  ukuran  jarum-jarum  martensit  yang  lebih  kecil dan austenite sisa  yang  lebih  sedikit.  Ini  karena  waktu  tahan yang digunakan pada spesimen ini lebih lama sehingga proses dekomposisi martensit dan transformasi austenite sisa memiliki cukup waktu untuk lebih signifikan.
Struktur mikro spesimen yang di- tempering pada temperatur 350ᵒC  dengan  waktu  tahan  60  menit  dan  120  menit,  dapat dilihat pada Gambar 6 dan Gambar 7.
Gambar  6.  Struktur  mikro  ASSAB  705  setelah tempering pada  temperatur 350ᵒC dengan waktu tahan 60 menit (ht60t350).
Ketika  temperatur tempering yang  diterapkan  lebih  tinggi, yaitu 350ᵒC, hasil  yang  diperoleh  pun  berbeda  karena  proses pelunakan  dapat  mencapai  tahap  yang  lebih  lanjut.  Martensit semakin mengecil dan bahkan tidak lagi tampak bentuk jarum- jarum  martensit  yang  nyata.  Lebih  banyak  struktur  BCT (martensit) yang berubah menjadi bentuk yang lebih stabil yaitu BCC  (ferrit).  Karbon  yang  berdifusi  keluar  dari  martensit membentuk  platelet-platelet  sementit  dalam  matriks  ferrit. Struktur  ini  disebut  dengan  bainit.  Struktur  jarum  martensit sudah  sangat  kecil  dan  tidak  lagi  tampak  signifikan.  Platelet- platelet  sementit  yang  terdispersi  dalam  bagian  terang  yaitu tampak  lebih  banyak.  Artinya  struktur  bainit  yang  terbentuk lebih banyak.
Perubahan  yang  terjadi  pada  struktur  mikro  baja  menjadi lebih  signifikan  saat  temperatur tempering yang  diterapkan lebih  tinggi.  Struktur  mikro  spesimen  yang  di- tempering pada temperatur 400ᵒC dengan waktu tahan 60 menit dan 120 menit, dapat dilihat pada Gambar 8 dan Gambar 9.
Gambar  7.  Struktur  mikro  ASSAB  705  setelah tempering pada  temperatur 350ᵒC dengan waktu tahan 120 menit (h t120t350).
Gambar  8.  Struktur  mikro  ASSAB  705  setelah tempering pada  temperatur 400ᵒC dengan waktu tahan 60 menit (ht60t400).
Gambar  9.  Struktur  mikro  ASSAB  705  setelah  tempering  pada  temperatur 400ᵒC dengan waktu tahan 120 menit (ht120t400).
Pada  temperatur 400ᵒC, karbon  berdifusi  keluar  dan membentuk sementit, berkumpul menjadi bulatan atau spheroid sementit sebagaimana pada Gambar 8. Spheroid ini muncul dan tumbuh  di  dalam  matriks  ferrit  yang  juga  tumbuh  membesar. Tidak lagi tampak jarum-jarum martensit. Struktur bainit masih tampak  karena  belum  seluruh  platelet  sementit  berkumpul menjadi spheroid ,  namun  bainit  sudah  menjadi  lebih  halus. Pada Gambar 9, spheroid sementit yang terbentuk lebih banyak dan  beberapa  diantaranya  sudah  membesar.  Ini  karena  waktu tahan yang lebih lama memberi cukup waktu bagi karbon untuk membentuk  lebih  banyak  sementit  dan  tumbuh  menjadi spheroid yang  lebih  besar.  Perlakuan  panas tempering
menyebabkan  presipitasi  sementit  di  antara  ferrit.  Semakin tinggi temperatur tempering maka semakin  banyak presipitasi sementit [9].

## C. Hasil Pengujian Kekerasan
Pengujian  kekerasan  menggunakan  metode  Vickers, mengacu pada ASTM E92 [4]. Hasil uji kekerasan dapat dilihat pada Tabel 3, Gambar 10 dan Gambar 11.
Tabel 3. Hasil pengujian kekerasan Spesimen Nilai kekerasan (HV) Permukaan Jarak titik dari permukaan pada penampang melintang (mm) 2 4 6 8 10 12 TP 266 255 253 248 239 224 222
H 608 598 590 586 579 575 557 ht60t300 466 458 457 455 451 451 443 ht120t300 455 445 440 435 433 431 427 ht60t350 451 448 439 440 438 436 433
ht120t350 443 439 433 431 430 428 426 ht60t400 437 430 427 423 421 419 415
ht120t400 415 407 406 405 402 402 400
Gambar 10. Grafik hasil uji kekerasan permukaan.
Gambar 11. Grafik distribusi kekerasan .
Hasil  pengujian  kekerasan  menunjukkan  bahwa  nilai kekerasan  spesimen  dari  yang  tertinggi  adalah  spesimen  H, ht60t300, ht120t300, ht60t350, ht120t350, ht60t400, ht120t400 dan  yang terkecil adalah TP. Spesimen H memiliki kekerasan tertinggi  karena  strukturnya  yang  didominasi  martensit  yang bersifat  keras  dan  getas.  Sedangkan  spesimen  yang  di- tempering memiliki  kekerasan  yang  semakin  kecil  seiring temperatur dan waktu tahan yang semakin besar. Hal ini karena semakin  banyak  martensit  yang  terdekomposisi  menjadi struktur yang lebih stabil dan lunak pada penerapan temperatur dan  waktu  tahan tempering yang  lebih  tinggi.  Spesimen  TP memiliki kekerasan terendah karena memiliki banyak struktur
ferrit yang bersifat lunak. Tampak bahwa distribusi kekerasan pada potongan melintang tiap spesimen semakin mendekati inti atau sumbu adalah semakin mengecil dengan penurunan yang tidak  signifikan.  Ini  karena  baja  ASSAB  705  memiliki hardenability yang bagus [2].

## D. Hasil Pengujian Keausan
Pengujian  ketahanan  aus  dilakukan  untuk  mengetahui ketahanan  aus  ASSAB  705  tanpa  perlakuan  dan  setelah perlakuan panas . Pengujian keausan menggunakan metode pin on  disc ,  mengacu  pada  ASTM  G99  [5].  Data  yang  diperoleh dari  pengujian  keausan  ini  berupa  selisih  pengurangan  massa spesimen.  Data  hasil  pengujian  ketahanan  aus  disajikan  pada Tabel 4 dan grafik distribusi keausan ditunjukkan pada Gambar 12.
Tabel 4. Hasil pengujian keausan Spesimen Massa (gram) Pengurangan massa (gram) Sebelum pengujian Setelah pengujian TP 62.3165 61.4401 0.8764 ht60t300 71.2124 70.9938 0.2186 ht120t300 70.8012 70.5587 0.2425 ht60t350 67.8236 67.5271 0.2965 ht120t350 63.4098 63.0892 0.3206 ht60t400 70.9873 70.6177 0.3696 ht120t400 72.8576 72.4259 0.4317
Gambar 12. Grafik hasil pengujian keausan.
Tabel  4  menampilkan  nilai  pengurangan  massa  setelah diberikan  perlakuan  panas.  Hasil  uji  keausan  menunjukkan bahwa  urutan  spesimen  dari  yang  paling  tahan  aus  adalah ht60t300, ht120t300, ht60t350, ht120t350, ht60t400, ht120t400 dan TP.
Pada abrasive  wear ,  kekerasan  adalah  sifat  yang  paling penting  untuk  meningkatkan  ketahanan  aus.  Semakin  keras material  tersebut,  maka  semakin  sulit  media abrasive untuk melakukan  penetrasi  dan  menggores  material  [10].  Spesimen yang  paling  tahan  aus  adalah  ht60t300,  dibuktikan  dengan pengurangan massa yang paling kecil pada pengujian keausan.

## E. Hasil Pengujian XRD
Pengujian XRD dilakukan dengan memancarkan sinar X ke spesimen. Sinar tersebut menumbuk atom-atom dalam struktur kristal tertentu. Sinar yang berpendar akibat menumbuk atom- atom dibaca oleh sensor untuk mengetahui struktur kristal. yang menyatakan fasa dari spesimen. Hasil pengujian diolah dengan perangkat  lunak  untuk  mengetahui  fasa  yang  terbentuk,  baik secara kualitatif maupun kuantitatif. Hasil pengujian XRD pada spesimen  hasil tempering yang  memiliki  kekerasan  tertinggi
TP
(ht60t300)  dan  kekerasan  terendah  (ht120t400)  dapat  dilihat pada Gambar 13, Gambar 14 dan Gambar 15.
Gambar 13. Analisis kualitatif dari hasil uji XRD.
Gambar  14.  Analisis  kuantitatif  fasa  ASSAB  705  setelah tempering pada temperatur 300ᵒC dengan waktu tahan 60 menit.
Gambar 15. Analisis kuantitatif fasa ASSAB 705 setelah tempering pada temperatur 400ᵒC dengan waktu tahan 120 menit.
Hasil  pengujian  XRD  menunjukkan  bahwa  struktur  kristal yang  terbentuk  adalah  BCT  (menyatakan  fasa  martensit)  dan BCC  (menyatakan  fasa  ferrit  atau  besi-α  dan  bainit)  dimana untuk  temperatur  yang  lebih  tinggi,  persentase  struktur  BCT berkurang  seiring  struktur  BCC  yang  bertambah.  Inilah  yang menyebabkan  terjadinya  penurunan  kekerasan  dan  ketahanan aus  pada  penerapan  temperatur  dan  waktu  tahan tempering yang semakin tinggi.

## KESIMPULAN
1. Kegagalan  pada  poros  pompa multistage disebabkan  oleh komposisi dan sifat mekanik material yang tidak memenuhi standar poros (ASTM A291).
2. Semakin tinggi temperatur dan semakin  lama waktu tahan tempering yang  diterapkan,  baja  ASSAB  705  semakin lunak.  Secara  berurutan,  kekerasan  dan  ketahanan  aus material  hasil tempering dari  yang  tertinggi  adalah ht60t300,  ht120t300,  ht60t350,  ht120t350,  ht60t400  dan ht120t400.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada  Pabrik  Gula Gending Probolinggo yang telah memberikan dukungan dalam pengambilan  data  dan  material  sehingga  penelitian  ini  dapat terlaksana dengan baik.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] ASTM, ASTM  A291  standard  specification  for  steel  forgings,  carbon and alloy, for pinions, gears and shafts for reduction gears . USA: ASTM International, 2003.
[2] ASSAB, ASSAB 705 . Sweden: ASSAB UDDEHOLM, 2018.
[3] ASTM, ASTM  E407  standard  practice  for  microetching  metals  and alloys . USA: ASTM International, 2011.
[4] A.  E92, Standard  Test  Method  for  Vickers  Hardness  of  Metallic Materials. Washington D.C.: ASTM Publishing, 2004.
[5] ASTM, ASTM G99 standard test method for  wear testing with pin-on- disk apparatus . USA: ASTM International, 2003.
[6] M.  D.  Charre, Microstructure  of  steels  and  cast  irons .  Germany: Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2004.
[7] T. Thelning, Steel and its heat treatment . Delhi: Replika Press, 2000.
[8] G. A. Chadwick, Metallography of phase transformation – fifth edition. London: Butterworths, Heinemann, 1989.
[9] M. Doloksaribu and Dkk., Pengaruh temperatur dan waktu tahan proses perlakuan  panas  pemper  perhadap  struktur  mikro  dan  kekerasan permukaan  rim  roda  kereta  api  prototipe  hasil  pengerasan  induksi . Bandung: Metal Indonesia, 2018.
[10]  V. Ratia, “Behavior of martensitic wear resistant steels in abrasion and impact  wear  testing  conditions,”  Tampere  University  of  Technology, Tampere, 2015.
Bainit Mart ensit Iron – α Martens ite Iron – α Marten site