OPTIMALISASI SIFAT MEKANIK BAJA AISI 4340 DENGAN VARIASI MEDIA PENDINGIN QUENCHING

Nani Mulyaningsih, S.T.,M.Eng.(1*), Mufti Syafi’i(2)


(1) Universitas tidar
(2) 
(*) Corresponding Author

Abstract


The shaft that is attached to the impeller on the multistaged pump which is commonly used in the refining of sap sugar factory often gets damaged, one of which is because of its low mechanical properties. The material for the failed multistage pump shaft component is AISI 4340 (ASSAB 705 equivalent). Therefore it is necessary to optimize the mechanical properties of a material that has an equivalent composition according to the standard heat treatment method. The heat treatment process used is quenching with a temperature of 860 0C, holding time 40 minutes and a variety of cooling media used in the form of brine, SAE 40 oil, and PDAM water. Then the mechanical properties testing was carried out, namely hardness testing and wear testing. The results of this research show that the cooling medium affects the mechanical properties of the material. Quenching using brine cooling media produces the highest hardness of 547.01 VHN and the lowest wear of 4.11152x10-9 mm2 / kg. With the increase in mechanical properties, it can reduce damage to the shaft.

 

 

ABSTRAK

 

Poros yang dipasangi impeller pada pompa multistaged yang biasa dipakai dibagian pemurnian nira pabrik gula  sering mengalami kerusakan, salah satunya karena sifat mekaniknya rendah. Material untuk komponen poros pompa multistage yang gagal tersebut adalah AISI 4340 (setara  ASSAB 705).  Oleh karena itu perlu dilakukan optimalisasi sifat mekanik pada material yang memiliki komposisi yang setara sesuai standart dengan metode perlakuan panas. Proses perlakuan panas yang digunakan yaitu quenching  dengan  temperatur 860 0C, waktu penahanan 40 menit dan variasi media pendingin yang digunakan berupa air garam, oli SAE 40, dan air PDAM. Kemudian dilakukan pengujian sifat mekanik yaitu pengujian kekerasan dan pengujian keausan. Dari hasil penelitian menujukkan bahwa media pendingin mempengaruhi sifat mekanik material. Quenching dengan menggunakan media pendingin air garam menghasilkan kekerasan teringgi sebesar 547,01 VHN dan keausan terendah sebesar 4,11152x10-9 mm2/kg Dengan meningkatnya sifat mekanik tersebut nantinya dapat mengurangi kerusakan pada poros.

 

Kata Kunci : Baja AISI 4340, Quenching, Sifat mekanik


Keywords


Keywords: AISI 4340 steel, Quenching, Mechanical properties

Full Text:

PDF

References


Anggoro, S. (2017). Pengaruh Perlakuan Panas Quenching dan Tempering terhadap Laju Korosi pada Baja AISI 420. Jurnal Engine: Energi, Manufaktur, Dan Material, 1(2), 19. https://doi.org/10.30588/jeemm.v1i2.257

ASTM-E92. (1997). Standard Test Method for Vickers Hardness of Metallic Materials. ASTM International, 82(Reapproved), 1–10.

ASTM E3. (2016). Standard Practice for Preparation of Metallographic Specimens. ASTM International, 82(C), 1–15. Retrieved from http://www.astm.org/cgi-bin/resolver.cgi?E140%0Ahttp://www.astm.org/Standards/E8.htm

ASTM G99. (2006). G99, Standard Test Method for Wear Testing with a Pin-on-Disk Apparatus. ASTM International, West Conshohocken, PA, (Reapproved).

Astrini. (2016). Pengaruh Heat Treatment dengan Variasi Media Quenching Air dan Oli terhadap Struktur Mikro dan Nilai Kekerasan Baja Pegas Daun AISI 6135. Jurnal Teori Dan Aplikasi Fisika, 4(02), 195–200.

Azhari, A. (2012). Pengaruh Proses Tempering dan Proses Pengerolan Di bawah dan Di atas Temperatur Rekristalisasi pada baja karbon Sedang Terhadap Kekerasan dan Ketangguhan Serta Struktur Mikro untuk Mata Pisau Pemanen Sawit. Jurnal Teknik Mesin, 2(2), 10–22.

Balkhaya. (2019). Investigation of knife quality by using forging and flame hardening methods. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 506(1), 4–9. https://doi.org/10.1088/1757-899X/506/1/012004

E-407, A. (2016). Standard Practice for Microetching Metals and Alloys ASTM E-407, 07(Reapproved 2015), 1–22. https://doi.org/10.1520/E0407-07R15E01.2

Gazhi. (2019). Analisis Pengaruh Variasi Holding Time dan AISI 4340 untuk Komponen Poros Pompa Sentrifugal Multistage Horizontal dengan Metode, 8(2).

Handoyo, Y. (2015). Pengaruh Quenching Dan Tempering Pada Baja Jis Grade S45C Terhadap Sifat Mekanis Dan Struktur Mikro Crankshaft. Jurnal Ilmiah Teknik Mesin Unisma “45” Bekasi, 3(2), 97782.

Luthfianto. (2017). Pengaruh Variasi Media Quenching Terhadap Sifat Mekanis Rantai Elevator Fruit Kelapa Sawit. JST (Jurnal Sains Dan Teknologi), 6(1), 0–9. https://doi.org/10.23887/jst-undiksha.v6i1.9396

Zeyad Kadhim, A. D. (2016). Effect of Quenching Media on Mechanical Properties for Medium Carbon Steel. Journal of Engineering Research and Application Www.Ijera.Com ISSN, 6(85), 2248–962226.


Article Metrics

Abstract view : 419 times
PDF - 39 times

DOI: https://doi.org/10.26714/traksi.21.1.2021.15-26

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2021 TRAKSI

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.


TRAKSI : Majalah Ilmiah Teknik Mesin

ISSN : 1693-3451 (Pinted) e-ISSN : 2579-9738 (Online)

Published by: LP2M Unimus bekerjasama dengan APTI (Asosiasi Profesi Teknik Indonesia)  

 
ADDRESS

Jl. Kasipah No. 12 Semarang

E-mail: traksi@unimus.ac.id Call: 0248445768


Sponsors

Asosiasi Profesi Teknik Indonesia (APTI)

Website: www.apti.or.id