STRUKTURMIKRO, KEKERASAN, DAN KETAHANAN KOROSI BAJA TAHAN KARAT MARTENSITIK 13Cr3Mo3Ni HASIL QUENCH-TEMPER DENGAN VARIASI TEMPERATUR DAN WAKTU AUSTENISASI

Siska Prifiharni, Denni Ahmad, Andini Juniarsih, Efendi Mabruri

Abstract

Baja tahan karat martensitik tipe 410 biasa digunakan untuk aplikasi sudu turbin pada steam turbine. Perilaku baja tahan karat jenis ini dapat diperbaiki dengan berbagai cara, salah satunya yaitu dengan cara memodifikasi unsur baja tahan karat tipe 410 tersebut dan perlakuan panas. Baja tahan karat martensitik yang telah dimodifikasi dalam hal ini baja tahan karat martensitik 13Cr-3Mo-3Ni dilakukan proses hot forging kemudian dianil. Baja tahan karat martensitik 13Cr-3Mo-3Ni kemudian dipreparasi dan dilakukan proses perlakuan panas. Proses perlakuan panas yang dilakukan yaitu quenching pada variasi temperatur austenisasi 950, 1000, 1050, dan 1100 °C selama 1 dan 3 jam dan didinginkan dengan menggunakan media oli, dilanjutkan dengan proses temper pada temperatur 650 °C selama 1 jam. Baja tahan karat martensitik 13Cr-3Mo-3Ni hasil temper kemudian dilakukan uji kekerasan dengan metoda Rockwell C, metalografi dengan mikroskop optik, dan uji ketahanan korosi dengan menggunakan CMS (corrosion measurement system). Hasil menunjukkan bahwa baja tahan karat martensitik 13Cr-3Mo-3NI  pada temperatur austenisasi 950 °C selama 1 jam setelah temper 650 °C selama 1 jam memiliki nilai kekerasan yang paling rendah dengan nilai kekerasan 33,5 HRC dan laju korosi yang paling rendah yaitu 0,02 mpy, sedangkan pada temperatur austenisasi 1100 °C selama 3 jam setelah temper 650 °C selama 1 jam memiliki nilai kekerassan paling tinggi dengan nilai kekerasan 46,2 HRC dan laju korosi paling tinggi yaitu 1,62 mpy. Strukturmikro yang terbentuk adalah fasa martensit, karbida, dan delta ferit. Peningkatan kekerasan pada temperatur autenisasi 1100 °C disebabkan oleh peningkatan kandungan karbida pada fasa martensit. Namun, presipitasi karbida yang terbentuk selama proses quenching dapat menurunkan ketahanan korosi karena kadar Cr dan Mo menurun di dalam karbida.

Kata Kunci: Baja tahan karat martensitik 13Cr-3Mo-3Ni, austenisasi, martensit, kromium karbida, korosi

References

S. D. Cramer and B. S. Covino, ASM Handbook Volume 13C Corrosion: Environments and Industries, vol. 13. 2006.

A. N. Isfahany, H. Saghafian, and G. Borhani, “The effect of heat treatment on mechanical properties and corrosion behavior of AISI420 martensitic stainless steel,” J. Alloys Compd., vol. 509, no. 9, pp. 3931–3936, 2011.

I. Taji, M. H. Moayed, and M. Mirjalili, “Correlation between sensitisation and pitting corrosion of AISI 403 martensitic stainless steel,” Corros. Sci., vol. 92, pp. 301–308, 2015.

L. D. Barlow and M. Du Toit, “Effect of the austenitising heat treatment on the microstructure and hardness of martensitic stainless steel AISI 420,” J. Mater. Eng. Perform., vol. 21, pp. 1327–1336, 2012.

I. Calliari, M. Zanesco, M. Dabala, K. Brunelli, and E. Ramous, “Investigation of microstructure and properties of a Ni – Mo martensitic stainless steel,” Mater. Des., vol. 29, pp. 246–250, 2008.

A. Rajasekhar, G. Madhusudhan Reddy, T. Mohandas, and V. S. R. Murti, “Influence of austenitizing temperature on microstructure and mechanical properties of AISI 431 martensitic stainless steel electron beam welds,” Mater. Des., vol. 30, no. 5, pp. 1612–1624, 2009.

G. S. Frankel, “Pitting Corrosion of Metals: A Review of the Critical Factors Pitting Corrosion of Metals,” J. Electrochem. Soc., vol. 145, no. 6, pp. 2186–2198, 1998.

K. Hashimoto, K. Asami, and A. Kawashima, “The role of corrosion-resistant alloying elements in passivity,” Corros. Sci., vol. 49, pp. 42–52, 2007.

E. Mabruri, M. Syaiful Anwar, S. Prifiharni, T. B. Romijarso, B. Adjiantoro., “Tensile properties of the modified 13Cr martensitic stainless steels Tensile Properties of the Modified 13Cr Martensitic Stainless Steels,” in AIP Conference Proceedings, vol. 1725, 2016.

E. Mabruri, M. S. Anwar, S. Prifiharni, T. B. Romijarso, and B. Adjiantoro, “Pengaruh Mo dan Ni Terhadap Strukturmikro dan Kekerasan Baja Tahan Karat Martensitik 13Cr,” Maj. Metal., vol. 30, no. 3, pp. 133–140, 2015.

S. Prifiharni, H. Perdana, T. B. Romijarso, B. Adjiantoro, A. Juniarsih, and E. Mabruri, “The Hardness and Microstructure of The Modified 13Cr Steam Turbine Blade Steel in Tempered Conditions.pdf,” Int. J. Eng. Technol., vol. 8, no. 6, pp. 2672–2675, 2017.

E. Mabruri, Z. A. Syahlan, . S., M. S. Anwar, T. B. Romijarso, and B. Adjiantoro, “Effect of Tempering Temperature on Hardness and Impact Resistance of the 410- 1Mo Martensitic Stainless Steels for Steam Turbine Blades,” Int. J. Eng. Technol., vol. 8, no. 6, pp. 2547–2551, 2016.

V. Thursdiyanto, E. Bae, and E. Baek, “Effect of Ni Contents on the Microstructure and Mechanical Properties of Martensitic Stainless Steel Guide Roll by Centrifugal Casting,” J. Mater. Sci. Technol., vol. 24, no. 3, pp. 343–346, 2008.

S. Zhen, “Effect of Heat Treatment on the Microstructure and Mechanical Properties of Steel,” Key Eng. Mater., vol. 336–338, pp. 1291–1293, 2007.

M. S. Anwar, S. Prifiharni, and E. Mabruri, “Optimizing Heat Treatment Process of Fe-13Cr-3Mo-3Ni Martensitic Stainless of Steel,” in IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, vol. 202, p. 12037, 2017.

M. D. Shen, C. H. Xiao, Z. Jian, and Y. Q. Long, “Microstructure and Mechanical Properties of Martensitic Stainless Steel 6CrlSMoV,” J. Iron Steel Res., vol. 19, no. 3, pp. 56–61, 2012.

S. Prifiharni, M. S. Anwar, and E. Mabruri, “Pengaruh Perlakuan Panas terhadap Strukturmikro dan Ketahanan Korosi Baja Tahan Karat Martensitik 13Cr-1Mo,” Widyariset, vol. 2, no. 1, pp. 9–16, 2016.

A. Kumar, G. M. Reddy, and K. S. Rao, “Pitting corrosion resistance and bond strength of stainless steel overlay by friction surfacing on high strength low alloy steel,” Def. Technol., vol. 11, no. 3, pp. 299–307, 2015.

J. Y. Park and Y. S. Park, “The effects of heat-treatment parameters on corrosion resistance and phase transformations of 14Cr-3Mo martensitic stainless steel,” Mater. Sci. Eng. A, vol. 448–451, pp. 1131–1134, 2007.

E. Mabruri, Z. A. Syahlan, Sahlan, S. Prifiharni, M. S. Anwar, S. A. Chandra, T. B. Romijarso, B. Adjiantoro, “Influence of Austenitizing Heat Treatment on the Properties of the Tempered Type 410-1Mo Stainless Steel,” in IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, vol. 202, no. I, p. 12085, 2017.

R. F. A. Jargelius-Petterson and B. G. Pound, “Examination of the Role of Molybdenum in Passivation of Stainless Steels Using AC Impedance Spectroscopy,” J. Electrochem. Sci., vol. 145, no. 5, pp. 1462–1469, 1998.

I. Olejford and L. Wegrelius, “Surface Analysis of Passive State,” Corros. Sci., vol. 31, pp. 89–98, 1990.

Copyright (c) 2017 Metalurgi
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Refbacks

  • There are currently no refbacks.