Pengaruh Variasi Temperatur Quenching dan Media Pendingin Oli Pada Material Baja AISI 4140 Terhadap Kekerasan dan Struktur Mikro

Effect of Quenching Temperature Variation and Oil Cooling Media on AISI 4140 Steel Material on Hardness and Microstructure 

Keausan merupakan suatu kerusakan pada penampang atau permukaan material. Salah satu komponen mesin yang sering mengalami keausan dikarenakan cara kerjanya bergesekan secara terus-menerus yaitu poros engkol. Poros engkol adalah sebuah bagian pada mesin yang mengubah gerak vertikal / horizontal dari piston menjadi gerak rotasi. Poros engkol yang aus dapat menyebabkan mesin mengeluarkan suara berisik, cepat panas, bahkan menyebabkan mesin mati. Untuk mengatasi terjadinya keausan pada poros engkol yaitu dengan cara meningkatkan sifat kekerasan pada material. Material baja AISI 4140 adalah jenis baja yang digunakan dalam pembuatan poros engkol.

Metode yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan metode penelitian eksperimen untuk mengetahui nilai kekerasan material serta mengetahui fasa akhir yang terbentuk setelah dilakukan proses quenching dengan memvariasikan temperatur pemanasan (850°C, 900°C, dan 950°C) dengan holding time 30 menit dan media pendingin berupa oli SAE 5W-30, oli SAE 10W-40, dan oli SAE 15W-50. Pengujian dilakukan dengan menggunakan alat uji kekerasan rockwell dan alat uji metalografi.

Berdasarkan analisis data pengujian kekerasan dan pengujian metalografi, maka dapat disimpulkan bahwa hasil uji kekerasan raw material sebesar 29, 1 HRC mengalami peningkatan tertinggi setelah dilakukan perlakuan sebesar 42,8 HRC dengan temperatur 950°C menggunakan media pendingin oli SAE 5W-30. Untuk hasil metalografi raw material memiliki fasa perlit dan ferit sedangkan setelah dilakukan perlakuan fasa perlit lebih dominan dibandingkan fasa ferit dan mulai terbentuknya fasa martensit di bagian tepi yang memiliki sifat keras.

Kata kunci: Poros engkol, Kekerasan, Viskositas Oli, Metalografi, AISI 4140

Wear is damage to the cross-section or surface of a material. One of the engine components that often experiences wear due to its continuous friction is the crankshaft. The crankshaft is a part of the engine that converts the vertical / horizontal motion of the piston into rotational motion. A worn crankshaft can cause the engine to make a noisy sound, heat up quickly, and even cause the engine to die. To overcome wear on the crankshaft, namely by increasing the hardness of the material. AISI 4140 steel material is the type of steel used in making crankshafts.

The method used in this study uses an experimental research method to determine the hardness value of the material and to determine the final phase formed after the quenching process by varying the heating temperature (850°C, 900°C, and 950°C) with a holding time of 30 minutes and cooling media in the form of SAE 5W-30 oil, SAE 10W-40 oil, and SAE 15W-50 oil. Testing was carried out using a Rockwell hardness tester and a metallographic tester.

Based on the analysis of hardness test data and metallographic testing, it can be concluded that the raw material hardness test results of 29.1 HRC experienced the highest increase after treatment of 42.8 HRC with a temperature of 950°C using SAE 5W-30 oil cooling media. For the raw material metallography results, it has pearlite and ferrite phases, while after treatment, the pearlite phase is more dominant than the ferrite phase and the martensite phase begins to form at the edge which has hard properties.

Keywords: Crankshaft, Hardness, Oil Viscosity, Metallography, AISI 4140