Achmad Ariaseta: Penelitian Baja Fasa Ganda Melalui Intercritical Annealing Terhadap API 5L-B
BANDUNG, itb.ac.id - Perkembangan teknologi dunia saat ini dinilai melaju dengan pesat dan cepat. Tingginya laju perkembangan tersebut turut dirasakan oleh industri otomotif dalam proses produksinya. Saat ini, industri kendaraan roda empat gencar bersaing untuk memproduksi mobil berbahan baja ringan, namun memiliki kekuatan dan ketahanan yang tinggi dengan harga yang relatif terjangkau oleh konsumen. Hal ini turut dituntut oleh berkurangnya persediaan bahan bakar fosil dunia dan meningkatnya harga bahan bakar tersebut, sehingga industri otomotif terdorong untuk mendesain suatu baja berkualitas tinggi namun berpotensi dalam meningkatkan efisiensi konsumsi bahan bakar. Bermula dari permintaan pasar, industri baja berupaya memproduksi baja yang diinginkan tersebut. Saat ini, industri baja sedang mengembangkan Advanced High Strength Steel (AHSS), yaitu baja berkekuatan tinggi yang dikembangkan dan telah diaplikasikan untuk struktur kendaraan yang akan diproduksi dengan penurunan berat serta ketebalan kendaraan, tentu saja dengan biaya yang relatif murah. Namun, material jenis ini membutuhkan komponen pemadu dalam jumlah yang cukup banyak sehingga menyebabkan peningkatan biaya produksi yang berlebihan. 
Berawal dari pemikiran tersebut, Achmad Ariaseta (Alumni Teknik Metalurgi 2011) melakukan penelitian di bidang metalurgi fisik untuk menghasilkan baja seperti yang diharapkan oleh konsumen otomotif. Dalam penelitiannya, Achmad menggunakan baja jenis High Strengh Low Alloy (HSLA) tipe API 5L B yang didalamnya terkandung karbon sekitar 0.05-0.25%. Baja tersebut akan diberikan perlakuan ulang untuk untuk memperoleh baja AHSS dengan sifat mekanik yang unggul dan biaya produksi yang terjangkau. Mahasiswa yang telah diwisuda pada Wisuda Tahap II ITB untuk tahun ajar 2014/2015 ini, melakukan penelitian tersebut di Laboratorium Teknik Metalurgi ITB. Achmad memilih untuk meneliti di bidang desain paduan logam ini adalah karena ketertarikannya dalam bidang Metalurgi Fisik. Penelitian ini merupakan tugas akhirnya di ITB dengan judul "Pembuatan Baja Fasa Ganda dari Baja API 5L B Melalui Variasi Temperatur dan Waktu Penahanan Intercritical Annealing"
Pendesainan API 5L B Menjadi Baja Fasa Ganda AHSS
Untuk menjawab tantangan pasar tersebut, Achmad melakukan pendesaian baja HSLA menjadi AHSS berbasis baja fasa ganda atau disebut juga baja dual phase. Baja jenis ini tergolong salah satu jenis AHSS dengan struktur mikro ferit-martensit yang mempunyai kuat luluh (yield strength) yang rendah, tetapi memiliki sifat work-hardening yang tinggi sehingga kemampuan untuk dibentuk (formability) dan sifat kekuatan tinggi dapat dicapai pada komponen yang dibentuk. Dalam penelitian, Achmad menggunakan baja jenis API 5L B yang merupakan jenis baja yang banyak digunakan sebagai pipa yang diproduksi berdasarkan standart API, yaitu American Petroleum Institute. Baja ini memiliki kadar karbon yang relatif rendah.
Pendesainan baja fasa ganda dari HSLA dapat dilakukan melalui proses continuous annealing pada intercritical temperature range (intercritical annealing) dan diikuti dengan pendinginan cepat. Intercritical annealing adalah perlakuan panas yang dilakukan terhadap paduan pada rentang suhu antara titik kritis bawah dan atas untuk memungkinkan transformasi parsial matriks, sehingga terjadi austenisasi yang akan membentuk fasa austenit dan ferit yang dikendalikan oleh proses difusi. Agar diperoleh fasa martensit, sebuah struktur yang sangat keras dimana karbon yang awalnya dalam keadaan larutan padat terlarut di dalam austenite, dilakukan pendinginan cepat hingga temperature ruang, fasa austenit akan mengalami transformasi menjadi martensit, sehingga fasa tersebut tetap terlarut dalam fasa baru karena tidak sempatnya atom-atom karbon untuk berdifusi akibat pendinginan cepat. Perlakukan dilakukan pada temperatur 755 C, 780 C, dan 805 C dan ditahan selama 5,10,15,20 menit lalu diberikan pendinginan cepat dengan media pendingin air.
Berdasarkan hasil percobaan, didapatkan data untuk baja fasa ganda dari hasil heat treatment terhadap API 5L B. Nilai kemampuan tarik (Ultimate Tensile Strength) dari API 5L B dengan perlakuan intercritical annealing didapatkan angka yang bervariasi, yaitu dari 500,32 MPa hingga 975 MPa, nilai kekerasan yang bervariasi dari 205,4 hingga 668,9 HVN, eksponen penguatan regang(n) yang bervariasi dari 0,184 hingga 0,048, dan persen elongasi yang bervariasi dari 28% hingga 7,1%. Secara umum, terdapat hubungan yang tidak linier dan fluktuatif antara persen volum martensit yang terbentuk dengan sifat mekanik baja fasa ganda API 5L B. Semakin meningkatnya persen volum martensit, nilai kuat tarik, kuat luluh, dan kekerasan naik secara tidak linier dan berfluktuatif. Sedangkan persen elongasi menurun secara tidak linier dan berfluktuatif seiring meningkatnya persen volum martensit yang terbentuk. "Dibutuhkan penelitian lanjutan dalam pembentukan baja fasa ganda untuk memperoleh kualitas AHSS yang baik," tutur Achmad.
Achmad Ariaseta: Tekad Kuat Demi Impian
Selama menjadi mahasiswa, Achmad mempunyai tekad yang kuat untuk menjalankan pendidikannya di ITB. Dorongan semangat inilah yang terus dipegang oleh Achmad hingga akhirnya berhasil lulus dari ITB hanya dalam rentang waktu kurang dari empat tahun. Selain akademik, Achmad juga meyakini bahwa kemahasiswaan adalah proses yang harus seimbang dengan akademik. Achmad yang tergabung di Ikatan Mahasiswa Teknik Metalurgi (IMMG) ITB tersebut sempat menjabat sebagai Wakil Ketua Badan Pengurus Himpunan Bidang Eksternal IMMG ITB untuk kepengurusan 2014/2015.
"Akademik memang merupakan hal yang mendominasi dalam kehidupan, begitu juga dengan kemahasiswaan. Namun, saya meyakini bahwa setiap tindakan yang dilakukan oleh seseorang bermula dari niat dan dasar dari tindakan tersebut. Maka dari itu, kuatkanlah niat kita sebelum menjalani apa yang kita mau," tutur Achmad yang saat ini berencana untuk melanjutkan pendidikannya di King Abdullah University of Science and Technology (KAUST), Arab Saudi.
Sumber dokumentasi: Achmad Ariaseta dan http://aluminium.matter.org.uk/.
scan for download
