Persamaan Empiris Pertumbuhan Butir Austenit Baja HSLA-0,019% Nb pada Proses Pendinginan non-Isotermal

The strength of a final steel product is affected by its final austenite grain size. The applied model for austenite grain growth by Beck and Sellars actually based on the isothermal condition assumption, whilst most of the materials processing take place under non-isothermal condition. Hence, this situation results in deviation of product specification. This paper examines the austenite grain growth under non-isothermal condition of HSLA-0.019%Nb single composition after single pass hot-rolling process and predicts its final austenite grain size. The material was hot-rolled about 0.3-0.4 at a temperature of 900-1100 0C, cooling rate of 7-12 0K/s, in a time period of 25-50 second, and quenched by using water jetspray. The results show that austenite grain growth after hot-rolled can be illustrated as a function of cooling rate. Grain size decreases as the cooling rate increases. Non-isothermal austenite grain growth was obtained by modifying Beck and Sellar’s empirical model, in which the cooling rate is 1/Crm where m = 14 and an additional constant of B is 1014. Abstract in Bahasa Indonesia: Kekuatan akhir produk manufaktur baja antara lain ditentukan oleh besar butir austenit. Persamaan pertumbuhan butir austenit yang selama ini digunakan yaitu Persamaan Beck dan Sellars umumnya berasumsi bahwa proses berjalan pada kondisi isotermal, sementara hampir semua proses manufaktur berjalan dalam kondisi non-isotermal. Dengan demikian, persamaan yang ada tidak tepat untuk digunakan karena sering menyebabkan tidak tercapainya spesifikasi produk. Penelitian ini dilakukan pada baja paduan rendah HSLA-0.019%Nb, dengan mengamati pertumbuhan butir austenit pada kondisi non-isotermal setelah dilakukan proses deformasi canai panas satu pass. Pendekatan yang digunakan adalah memberikan regangan deformasi 0,3-0,4, dengan proses canai panas dan temperatur deformasi 900-1100 0C, kecepatan pendinginan 7-12 0K/detik, dalam rentang waktu 25-50 detik, dan pendinginan cepat menggunakan water jetspray. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa pertumbuhan butir austenit baja setelah proses canai panas dapat digambarkan sebagai fungsi kecepatan pendinginan. Besar butir semakin menurun dengan meningkatnya kecepatan pendinginan. Pertumbuhan butir austenit non-isotermal didapat dengan melakukan iterasi antara hasil eksperimen dan persamaan pertumbuhan butir empiris Beck dan Sellars. Persamaan akhir yang didapat merupakan modifikasi persamaan pertumbuhan butir isothermal dengan adanya nilai berbanding terbalik kecepatan pendinginan berpangkat m (1/Crm), di mana m = 14 dan penambahan konst