Pengaruh Komposisi Nikel (Ni) terhadap Kekerasan dan Struktur Mikro Paduan Baja Tahan Karat Kekuatan Tinggi Fe-C-Mn-Cr-Ni melalui Metode Proses Pengecoran Menggunakan Tungku Pembakaran Gas

Hosta Ardhyananta, Ainun Zulfikar, Agung Purniawan, Amaliya Rasyida, Widyastuti Widyastuti
2020 MESIN  
Baja tahan karat merupakan material yang memiliki kekerasan dan ketahanan karat (korosi) yang tinggi. Baja tahan karat memiliki komposisi kimia utama paduan elemen kimia atom besi (Fe), karbon (C), krom (Cr) dan Nikel (Ni). Elemen kimia Mangan (Mn) dapat ditambahkan untuk meningkatkan kekerasan material. Paduan Fe-C-Mn-Cr-Ni merupakan material paduan yang dapat berupa baja tahan karat berkekuatan tinggi, paduan super, dan besi tuang putih. Komposisi nikel (Ni) dapat meningkatkan kekerasan
more » ... kan kekerasan material paduan Fe-C-Mn-Cr-Ni. Penelitian ini melakukan studi pada pengaruh komposisi elemen kimia atom nikel (Ni) untuk pembuatan material baja tahan karat Fe-C-Mn-Cr-Ni. Penelitian ini mempelajari pengaruh komposisi nikel terhadap sifat kekerasan dan struktur mikro material Fe-C-Mn-Cr-Ni. Komposisi kimia nikel memiliki variasi desain 6, 8, 10 dan 12 %berat. Komposisi kimia krom (Cr) memiliki 18 %wt (persen berat) sebagai komposisi baja tahan karat. Proses pemaduan Fe-C-Cr-Ni-Mn menggunakan metode pengecoran melalui peleburan di tungku pembakaran gas (gas burner furnace) dan krusibel grafit. Tungku pembakaran gas menggunakan bahan bakar LPG (liquified Petroleum Gas (gas minyak bumi cair)), udara bertekanan (compressed air) dan batubara. Material bahan baku pada penelitian ini menggunakan material bajakarbon (Fe-C), ferokrom (Fe-Cr), feromangan (Fe-Mn) dan nikel (Ni). Peleburan/pencairan dilakukan pada temperature diatas 1400 <sup>0</sup>C dan waktu penahanan sekitar 40 menit. Pendinginan dilakukan didalam tungku hingga temperature kamar. Pengujian menggunakan pengujian kekerasan metode Brinell, optical emission spectrometry (OES), difraksi sinar X (XRD), dan Metalografi. Komposisi kimia hasil pengujian OES menunjukkan komposisi kimia coran Fe-C-Mn-Cr-Ni tercapai dengan variasi komposisi nikel. komposisi karbon cukup tinggi akibat krusibel grafit. Fasa material Hasil pengujian XRD menunjukkan terbentuknya paduan Fe-C-Mn-Cr-Ni, fasa austenit/gamma (γ), fasa karbida logam dan fasa karbida besi. Komposisi nikel meningkatkan kekerasan material paduan Fe-C-Mn-Cr-Ni. Struktur mikro hasil pengujian metalografi menunjukkan terbentuknya fasa strukturmikro austenit, eutektik perlit, ferit dan karbida. Fasa strukturmikro austenit mampu stabil hingga temperatur kamar.
doi:10.25105/ms.v11i1.7439 fatcat:b4cjlch6zjes5o2zkantj6hhra