Hardenability

Kekerasan martensit tergantung pada kadar karbon dalam austenitnya Kekerasan suatu titik pada benda dari baja, setelah dikeraskan tergantung pada: Kekerasan martensitnya Banyaknya martensit yang terjadi Kekerasan martensit tergantung pada kadar karbon dalam austenitnya Banyaknya martensit yang terjadi tergantung pada: Banyaknya austenit pada waktu pemanasan Laju pendinginan (relatif terhadap critical cooling rate)

Hubungan antara kadar karbon, jumlah martensit dan kekerasan

Hardenability sifat baja yang menunjukkan kemampuan (mudah tidaknya) baja untuk dikeraskan dengan pembentukan martensit Hardenability menunjukkan: Kekuatan pendinginan untuk melakukan pengerasan (tinggi rendahnya CCR) Dalamnya (tebalnya) pengerasan Tebal/diameter benda yang seluruh penampangnya dapat menjadi keras Hardenability diukur dengan: Grossmann hardenability test Jominy hardenability test

Grossmann hardenability test Dari baja yang akan diuji dibuat sejumlah batang uji berbentuk batang silindrik berbagai diameter Semua batang uji dikeraskan dengan cara yang sama (temperatur pemanasan dan cara pendinginanya sama) Dengan pengamatan strukturmikro atau pengukuran kekerasan pda penampangnya dicari batang yang mana yg mengalami pengerasan tepat sampai di sumbunya Diameter batang tsb dinamakan diameter kritis (Do) dari baja ybs, menunjukkan hardenabilitynya Harga Diameter kritis Do tergantung pada cara pendinginan, severity of quench H H = f/K (in.-1) f = heat transfer factor K = thermal conductivity

Penulisan Diameter kritis harus menuliskan juga harga H-nya Diameter kritis ideal Di: diameter kritis untuk pendinginan yang ideal (H = ∞) Hubungan antara diameter kritis dengan diameter kritis ideal dinyatakan pada grafik di belakang Hardenability lebih tepat dinyatakan dengan diameter kritis ideal karena tidak lagi perlu menyatakan untuk pendinginan yang bagaimana (kekuatan pendinginannya sama, ideal)

Harga Diameter Kritis Ideal Di juga dapat dicari dengan perhitungan berdasarkan komposisi kimia dan ukuran butir austenit Berdasarkan kadar C dan ukuran butir austenit dari Gambar 4.6 dicari harga dasar Dibase Unsur paduan berpengaruh terhadap Di sebagai Faktor Pengali (Multiplying Factor) Harga Faktor Pengali dicari dari Gambar 4.7 Harga Di diperoleh dengan mengalikan Dibase dengan semua faktor pengali

Jominy Hardenability Test Dari baja yang akan diuji hardenabilitynya dibuat sebuah batang uji berbentuk silindrik Ø 1" (25 mm) panjang 4" (100 mm) Batang uji diaustenitisasi, kemudian dgn cepat dikeluarkan dari dapur diletakkan pada Jominy Apparatus, dimana batang uji akan mendapat pendinginan hanya melalui ujung Setelah dingin, sepanjang batang uji diukur kekerasannya pada setiap 1/16". Hasil pengukuran diplot → kurva Jominy

Perhitungan Hardenability Jominy Dari Field Kekerasan di titik Jominy 1, Initial Hardness (IH), hanya tergantung pada kadar C (Gbr 4.16) Kekerasan pada titik Jominy selanjutnya, Distance Hardness (DH), adalah fungsi dari Di, besarnya Harga (IH/DH), disebut faktor pembagi, DF, untuk satu titik Jominy digambarkan dengan satu kurva. Gambar 4.17)

Initial Hardness IH Faktor Pembagi (IH/DH)

Menurut ASTM ASTM mengembangkan cara perhitungan dengan dasar seperti Field, hanya saja ditampilkan dalam bentuk Tabel Initial Hardness dicari dari Tabel pd Lampiran 1 Harga Di dicari Multiplying Factor nya dari Tabel pd Lampiran 2, semua harga yang diperoleh dikalikan Berdasarkan harga Di nya dicari harga Dividing Factor DF dari Tabel pd Lampiran 3 Hitung harga kekerasan pd masing2 titik Jominy, dan plot pada grafik

Kekerasan utk Jarak Jominy 0 – 6 mm: Menurut Just Kekerasan utk Jarak Jominy 0 – 6 mm: Jo = 60√C + 20 HRc ….( C < 0,6 %) Kekerasan utk jarak Jominy 6 – 80 mm: J6-80 = 95√C – 0,0028 s2√C + 20Cr + 38Mo + 14Mn + 6Ni + 6Si + 39V + 96P - 0,8K - 12√s + 0,9s – 13 HRc J = Jominy hardness (HRc) s = Jominy distance (mm) K = ASTM grain size number Symbol unsur = persentase unsur ybs Berlaku untuk baja dengan komposisi: C<0,6%; Cr<2%; Mn<2%; Ni<4%; Mo<0,5%; V<0,2%

Untuk Case Hardening Steel: J6-40 = 74√C + 14Cr + 5,4Ni + 29Mo + 16Mn – 16,8√s + 1,386s + 7 HRc Untuk Hardening & Tempering Steel: J6-40 = 102√C + 22Cr + 21 Mn + 7Ni + 33Mo – 15,47√s +1,102s – 16 HRc

Pemakaian Hardenability Asumsi: Setiap titik Jominy mengalami pendinginan dengan laju tertentu, besarnya sama untuk setiap titik Jominy pada posisi yang sama pada batang Jominy lainnya. Baja dengan komposisi kimia yang sama yang mengalami pemanasan dan pendinginan yang sama akan mempunyai strukturmikro yang sama, sifatnya sama, kekerasannya sama Suatu titik pada suatu benda yang diquench, yang mengalami pendinginan yang sama dengan laju pendinginan pada suatu titik Jominy akan mempunyai kekerasan yang sama dengan kekerasn titik Jominy tsb

Kesetaraan antara titik jominy dengan titik di dalam batang yang diquench dalam minyak dengan agitasi sedang