THE EFFECT OF VARIATION METAL SUBSTANCE CHARACTERIZATION USING XRF AND OES TO DETERMINE THE HARDNESS OF A STEEL

Abstract

Abstrak Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi kandungan unsur logam menggunakan XRF dan OES sebagai penentu tingkat kekerasan pada baja paduan yang terdiri dari logam SS304, SS310, Low Alloy, dan 17-4PH produksi PT Petrokimia Gresik, Jawa Timur. Teknik yang dilakukan untuk mengetahui variasi unsur dan persentase bahan mineral dalam baja adalah dengan menggunakan karakterisasi X-Ray Fluorescence (XRF) dan Optical Emission Spectroscopy (OES). Sampel yang berbentuk lempengan tersebut kemudian diuji menggunakan metode pengujian Rockwell untuk mengetahui tingkat kekerasan baja sampel. Hasil penelitian menunjukkan bahwa variasi jenis baja sampel menyebabkan perbedaan pada tingkat kekerasan baja. Hasil pengujian menggunakan Rockwell yang kemudian dikonversikan kedalam satuan Brinell memperlihatkan bahwa urutan baja dari empat sampel yang memiliki tingkat kekerasan paling tinggi 17-4PH = (372 ± 7) satuan Brinell, SS304 = (159 ± 4) satuan Brinell, Low Alloy = (141 ± 3) satuan Brinell, dan SS310 = (123 ± 3) satuan Brinell. Hasil karakterisasi XRD dan OES dapat diketahui bahwa unsur-unsur yang paling berpengaruh pada urutan tingkat kekerasan adalah unsur karbon (C) dan vanadium (V). Semakin besar persentase kandungan unsur karbon dan vanadium, maka semakin besar pula tingkat kekerasannya. Pada logam 17-4PH yang memiliki tingkat kekerasan paling tinggi mengandung unsur karbon dan vanadium paling besar diantara keempat sampel yakni 0,206% dan 0,102%. Pada logam yang memiliki tingkat kekerasan paling rendah yakni SS310 mengandung unsur karbon dan vanadium yang paling rendah sebesar 0,141% dan 0,064%. Kata kunci: kekerasan baja, baja, XRF dan OES Abstract This research aimed to identify substance concentration of alloy steel using XRF and OES in order to define the alloy steel hardness of SS304, SS310, Low Alloy, and 17-4PH produced by PT Petrokimia Gresik, East Java. X-Ray Fluorescence (XRF) and Optical Emission Spectroscopy (OES) technique were used to determine the substance and its percentage of steel. Sample was then tested using Rockwell method to determine the hardness of the steel. The result showed that hardness were different for different alloy steel substance concentration. The Rockwell method is result were then the converted to Brinell unit, and shown from the hardest to the lowest as follows: 17-4PH = (327 ± 7), SS304 = (159 ± 4), Low Alloy = (141 ± 3), and SS310 = (123 ± 3). The characterization result using XRD and OES showed that the substances which have contribution to the hardness value of the steel at normal temperature were karbon (C) and vanadium (V). The bigger Carbon and Vanadium concentration in the steel, the hardness level will be higher. The 17-4PH steel which has the highest level of hardness contain the biggest amount of Carbon and Vanadium among four samples, which are 0,206% and 0,102% respectively. On the other hand the lowest hardness, SS310 contains the smallest amount of Carbon and Vanadium, which are 0,141% and 0,064% respectively. Keywords: hardness steel, steel, XRF, and OES