PENGARUH VARIASI TEMPERATUR PERLAKUAN PANAS TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN MIKROSTRUKTUR BAJA SS400

  • Muhammad Isro Diyanto Universitas Pamulang, Tangerang Selatan, Indonesia
Keywords: SS400, Perlakuan Panas, Rockwell, Impact Charpy, Kuat Tekuk, SEM.

Abstract

Baja karbon SS400 banyak digunakan pada komponen konstruksi dan elemen mesin karena memiliki kemampuan las yang baik, mudah dibentuk, dan biaya material relatif ekonomis. Namun, baja ini memiliki keterbatasan pada aplikasi yang membutuhkan kekerasan permukaan dan ketahanan aus tinggi. Penelitian ini bertujuan menganalisis pengaruh variasi temperatur perlakuan panas terhadap kekerasan Rockwell, ketangguhan impact, kuat tekuk, serta perubahan mikrostruktur baja SS400. Spesimen diuji pada kondisi tanpa perlakuan panas dan perlakuan panas 700°C, 800°C, dan 900°C untuk pengujian mekanik. Kekerasan diukur pada jarak 0, 20, 40, 60, dan 80 mm dari ujung pendinginan menggunakan metode Rockwell HRC. Uji impact Charpy dilakukan dengan massa pendulum 12,3 kg dan panjang lengan 0,75 m, sedangkan uji tekuk dilakukan pada spesimen berpenampang 10 mm × 10 mm. Karakterisasi mikrostruktur dilakukan menggunakan SEM pada sampel 660°C, 700°C, dan 750°C sebagai dukungan analisis perubahan fasa. Hasil menunjukkan bahwa nilai kekerasan tertinggi diperoleh pada sampel tanpa perlakuan panas sebesar 18 HRC pada titik 0 mm, sedangkan nilai terendah terdapat pada perlakuan 900°C sebesar 9 HRC pada jarak 80 mm. Energi impact menurun dari 90,011 J pada sampel tanpa perlakuan menjadi 89,848 J pada 900°C. Kuat tekuk juga menurun dari 5437,5 kgf/cm² menjadi 4687,5 kgf/cm². Penurunan sifat mekanik tersebut mengindikasikan bahwa perlakuan panas tanpa pengendalian media pendingin dan pengayaan karbon yang memadai belum efektif meningkatkan hardenability baja SS400. Analisis SEM menunjukkan perubahan morfologi ferit-perlit dan indikasi pertumbuhan butir seiring peningkatan temperatur. Penelitian ini memberikan dasar evaluasi parameter perlakuan panas baja SS400 untuk aplikasi teknik dan pengembangan proses surface hardening yang lebih terkendali.

References

Andarasmara, A. F. (2024). Analisis Pengaruh Kadar Garam Pada Pendinginan Pack Carburizing Baja Ss400 Ditinjau Dari Uji Kekuatan Impact dan Kekerasan. Jurnal Teknik Mesin, 13(02), 67-74.

Aprianto, E., & Pranoto, H. (2025). Literature Review on Microstructure and Mechanical Properties of Ss400 Steel Due To Variations in PWHT Temperature in the GMAW Welding Process. International Journal of Advanced Technology in Mechanical, Mechatronics and Materials, 6(2), 107-118.

ASM International. (1991). ASM handbook (Vol. 4, Heat treating). ASM International.

ASTM International. (n.d.-a). ASTM A255: Standard test methods for determining hardenability of steel. ASTM International.

ASTM International. (n.d.-b). ASTM E18: Standard test methods for Rockwell hardness of metallic materials. ASTM International.

ASTM International. (n.d.-c). ASTM E23: Standard test methods for notched bar impact testing of metallic materials. ASTM International.

ASTM International. (n.d.-d). ASTM E290: Standard test methods for bend testing of material for ductility. ASTM International.

ASTM International. (n.d.-e). ASTM E384: Standard test method for microindentation hardness of materials. ASTM International.

Audrey, R. E., Setyarini, P. H., Sugiarto, S., & Sholikin, A. (2025). Experimental study of mechanical properties and corrosion rate of low carbon steel AISI 1020 resulting from low pressure gas carburizing. International Journal of Mechanical Engineering Technologies and Applications, 6(2), 220-235.

Baali, S., Benarioua, Y., & Mazouz, A. E. (2023). An experimental study of the influence of carburizing treatment holding time on the structure and hardness of 16NC6 steel. Engineering, Technology & Applied Science Research, 13(2), 10478-10482.

Bontong, Y., Rante, M., Kristen, U., Toraja, I., & Sulawesi, S. (2024). Low-carbon steel fatigue behavior after pack carburizing with buffalo bone charcoal and barium carbonate media. JurnalPolimesin, 22, 174-179.

Chen, W., et al. (2021). Microstructure, hardness, and tensile properties of case-carburized steel after vacuum carburizing. Metals, 11(2). https://doi.org/10.3390/met11020xxx

Darmo, S., Sinarep, S., & Soenoko, R. (2021). A study of the pack carburizing quenching treatment with cane molasses cooling medium effect on the wear resistance of low carbon steel. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(12), 110.

Furlani, M. R., de Carvalho, S. M., & de Lima, M. S. F. (2021). Effect of laser surface hardening on a low carbon steel substrate wear and hardness. arXiv preprint arXiv:2111.13183.

Hazazi, M. I., & Lubis, S. (2025). Perlakuan Post Weld Heat Treatment (PWHT)) Baja SS400 Terhadap Kekerasan Dan Struktur Mikro: Post Weld Heat Treatment (PWHT) of SS400 Steel on Hardness and Microstructure. Jurnal Pendidikan Teknik Mesin Undiksha, 13(2), 267-274.

Japanese Industrial Standards Committee. (2023). JIS G3101: Rolled steels for general structure. Japanese Standards Association.

Krauss, G. (2015). Steels: Processing, structure, and performance. ASM International.

Materials Education. (2020). Hardenability of steel: The Jominy test (MatEdU Teaching Module). Materials Education.

Muhayat, N., Yasinta, S., Prabowo, A. R., & Saputro, Y. C. N. (2025). Effect of the post weld heat treatment on the microstructure of the underwater wet welding SS400 steel. Metalurgija, 64(1-2), 20-22.

Mukhtar, Z., & Priyadarshini, S. (2022). A review on effect of carburizing on hardness of low carbon steel. International Journal of Innovative Research in Engineering & Multidisciplinary Physical Sciences, 9(3).

Priyotomo, G., Astawa, I. N. G. P., & Rokhmanto, F. (2021). The Effect of Heat Treatment on Mechanical Properties of J4 Series Stainless Steel Metals. TEKNIK, 42(2), 117-122.

Razak, Z. A., & Suryanta, D. (2025). Pengaruh Perlakuan Panas (Heat Treatment) Dengan Variasi Quenching Terhadap Kelelahan dan Kekerasan Baja St 41. Elemen: Jurnal Teknik Mesin, 12(1), 36-44.

Reed-Hill, R. E., & Abbaschian, R. (1994). Physical metallurgy principles. PWS Publishing.

Santoso, E., Fatkhurrohman, F., Firmansyah, A. R., & Putra, S. C. (2024). Hardness and Microstructural Characterization of Pack Carburizing AISI 1020 Low-Carbon Steel by Temperature and Holding Time Variations. Adv. Sustain. Sci. Eng. Technol, 6(1), 02401023.

Setiawan, M. D. (2024). Effect of holding time in the pack carburizing process on the mechanical properties of AISI 1045 steel. TRAK SI, 23(2), 239-246.

Sopiyan, S., Syaripuddin, S., Syamsuir, S., Ansori, F., Hasbi, M. Y., Lubi, A., & Susetyo, F. B. (2025). Effect of Furnace Heating Temperature on the Hardness and Corrosion Resistance of Plain Carbon Steel. MOTIVECTION: Journal of Mechanical, Electrical and Industrial Engineering, 7(3), 313-322.

Supriyono, S. (2018). The effects of pack carburizing using charcoal on properties of mild steel. Media Mesin: Majalah Teknik Mesin, 19(1).

Susilo, I., Yusuf, Y., & Ruchiyat, A. (2021). Pengaruh Variasi Temperatur Heat Treatment Terhadap Kemampukerasan Baja Komersil Dengan Metode Jominy Test. Injection: Indonesian Journal of Vocational Mechanical Engineering, 1(1), 1-9.

Published
2026-07-12
How to Cite
Diyanto, M. I. (2026). PENGARUH VARIASI TEMPERATUR PERLAKUAN PANAS TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN MIKROSTRUKTUR BAJA SS400. Journal of Scientech Research and Development, 8(2), 59-71. https://doi.org/10.56670/jsrd.v8i2.1656