Material Hardox

"Hardox bukan jenis material tapi merek dagang (trademark) untuk wear  resistant plate. Yang merek lain juga banyak selain Hardox. Biasanya  dibautkan atau diweld ke bucket excavator atau dinding hopper untuk  menahan aus.

Apakah A36/SS400 bisa dijadikan wear plate? Pertanyaan yang menarik.  Berarti Anda bermaksud melakukan surface hardening sendiri. Saya kurang  tahu mengenai A36/SS400. Yang jelas di pasaran dijual material spesial  untuk hardening. Misalnya ASSAB steel menjual shaft sekaligus memberi  jasa hardening. Untuk material AISI, tingkat kekerasan yang bisa dicapai  tergantung jenis material dasarnya. Misalnya AISI C-1045 bisa sampai  sekitar 45HRC, AISI C-1070 bisa sampai 60HRC."

Tanya - Adi Setiawan adi@trubagroup

Dear milis,

Mohon penjelasan mengenai material Hardox.
Spesifikasi material, tingkatan mutu, dll.
Apakah bisa material dari A-36 / SS-400 dijadikan Hardox? Dan apa kelemahanya? Dimana bisa dilakukan test material tsb.?

Thanks atas bantuannya


Tanggapan 1 - Arief Yudhanto

Mas Adi Setiawan,

Dari public domain saya temukan data sheet Hardox berbagai seri, misal: Hardox 400, Hardox 600, Hardox HiTuf dll. Di dalam data sheet tersebut anda bisa mendapatkan data mengenai (1) application, (2) chemical composition, (3) hardness, (4) mechanical properties, (5) impact properties dll. Testing hardness untuk material tersebut biasanya Brinell test. Meskipun material ini secara umum memiliki wear resistance yang tinggi, namun efektivitasnya ditentukan oleh kondisi penggunaan (misal: jika digunakan pada temperatur lebih dari 250 deg C maka wear resistance bisa menurun; ini tergantung tipe Hardox-nya).

Link-nya sbb: http://www.ssabox.com/templates/Page____9313.aspx
Link ini juga barangkali berguna meski khusus untuk Hardox 600:
http://www.hardox.com/upload/Documents/TS_26_advatages%20HARDOX%20600_uk_01.pdf

Mengenai pertanyaan apakah SS400/A36 bisa dijadikan Hardox, rekan metallurgist barangkali ada yang bisa membantu?


Tanggapan 2 - Gustian Jaya Gustian.Jaya@kbr

Dear pak Adi

A36 dan SS400 tidak bisa dimasukan ke dalam group material Hardox
A36 dan SS400 - adalah material dibawah Grade Hardox.
Mechanical Propertiesnya jauh dibawah Hardox, (kira2 - 50% lebih rendah).

Hal ini dapat dilihat di yield dan ultimate strength nya.
Juga chemical propertiesnya berbeda,
Chemical content juga sangat mempengaruh mechanical properties.

Proses manufakturnya juga berbeda.

Heat treatment -  juga berbeda

Hardox di heat treatment dg quenching dan tempering.

Sedangkan A36 dan SS400 - tidak

Yang jelas - Peruntukan material ini juga berbeda.

A36 dan SS400 adalah Mild Steel untuk contruction

Sedangkan Hardox adalah untuk tool, yg mensyaratkan material mempunyai ketahanan gesek (wear resistance) yg tinggi, tangguh dan daya tahan terhadap beban kejut yg baik.

Hal ini tidak dimiliki oleh A36 dan SS400.

A36 dan SS400 mempunyai nilai Impact charpy test dibawah Hardox.

Juga perlu dicatat bahwa A36 adalah equivalent SS400.

Tapi Mereka tidak sama.

Kalo sebagai alternatif - boleh

Mudah2 membantu.
Untuk lebih jelas dapat japri ke saya


Tanggapan 3 - Indera Sadikin

Hardox bukan jenis material tapi merek dagang (trademark) untuk wear  resistant plate. Yang merek lain juga banyak selain Hardox. Biasanya  dibautkan atau diweld ke bucket excavator atau dinding hopper untuk  menahan aus.

Apakah A36/SS400 bisa dijadikan wear plate? Pertanyaan yang menarik Pak.  Berarti Anda bermaksud melakukan surface hardening sendiri. Saya kurang  tahu mengenai A36/SS400. Yang jelas di pasaran dijual material spesial  untuk hardening. Misalnya ASSAB steel menjual shaft sekaligus memberi  jasa hardening. Untuk material AISI, tingkat kekerasan yang bisa dicapai  tergantung jenis material dasarnya. Misalnya AISI C-1045 bisa sampai  sekitar 45HRC, AISI C-1070 bisa sampai 60HRC.

Kelemahannya adalah karena sangat keras, wear plate juga sangat getas.  Hanya digunakan untuk menahan tekanan. Jadi fungsinya selalu untuk  pelapis atau penahan. Pengetesan apa yang Anda maksud? Kalau Anda beli  Hardox kan udah ada certificate. Buat apa dites lagi? Langsung pakai  aja. :)


Tanggapan 4 - ir_winarto ir_winarto

Dear Pak Adi,

Apa yang dijelaskan oleh beberapa anggota milis migas (Pak Indera,  Pak Gustian Jaya) dan Pak Arif selaku KBK material tentang HARDOX  adalah benar bahwa HARDOX adalah nama dagang (trademark) dari SSAB  Swedia seperti juga nama dagang Inconel, Hastelloy, Nimonic dll.

Dari aspek ilmu metalurgi, baja HARDOX masuk dalam katagori fine- grain low alloy steel (baja paduan rendah dengan butir halus), karena  komposisi kimiawinya selain ada unsur C, Si, Mn, S dan P terdapat  pula sedikit pemaduan (alloy) seperti Chromium (Cr), Nickel (Ni),  Molibdenum (Mo) dan Boron (B). Unsur Cr berfungsi sebagai pembentuk  karbida keras dan halus untuk ketahanan aus. Unsur Ni, Mo dan  Manganese (Mn) berperan untuk meningkatkan ketahanan impak (beban  kejut) sedangkan Boron (B) adalah unsur penghalus butir (grain  refiner). Sehingga material ini memiliki sifat ketahanan aus yang  baik, impak yang tinggi dan kekuatan tarik yang tinggi akibat  terbentuknya butir yang sangat halus (sesuai formula Hall Petch :
Sigma = sigma nol + k*(satu per akar diameter butir), dimana semakin  halus butir kekuatan tariknya akan meningkat. Selain itu, untuk  membuat baja jenis ini diperlukan proses manufaktur khusus dan tidak  seperti pembuatan baja biasa (baja karbon) yaitu dengan metoda TMCP  (Thermo Mechanical Control Process) yang dilanjutkan dengan proses  perlakuan panas (Hardening with Quench and Temper).

Dibandingkan dengan A36 (ASTM) atau SS400 (JIS), material tersebut  masuk katagori mild steel (diantara a low and medium carbon steel),  dimana komposisi kimianya hanya karbon (C), Manganese (Mn), Silikon  (Si), Sulfur (S) dan Posfor (P) dimana tidak terdapat pemaduan  (alloying) untuk meningkatkan kekuatannya dan sifat lainnya (mis:  keausan & impact). Dan mengingat kadar karbonnya rendah (max 0.25 %C)  material ini sulit untuk di keraskan (hardening) melalui proses  quench and temper. Oleh karena itu material ini hanya bisa dikeraskan  melalui pengerasan permukaan (surface hardening) seperti carburizing,  nitriding atau carbonitriding, dimana kekerasan permukaan bisa  mencapai 500 Brinell (kira-kira 50 HRC) pada kedalaman permukaan 10  hingga 20 mikron tergantung parameter process-nya.

Demikian semoga penjelasan tersebut membatu Bapak.


Tanggapan 5 - ir_winarto ir_winarto


Dear Pak Adi S,

Seperti apa yang telah dijelaskan oleh rekan-rekan milis migas lain  (Pak Indera, Pak Gustian jaya) dan Juga oleh Pak Arif Y (selaku KBK  material) tentang material HARDOX adalah benar dan hardox bukan nama  standar tertentu tetapi nama dagang (trademark) seperti juga contoh  material Inconel, Hasteloy, Nimonic dll.

Dari sudut pandang ilmu metalurgi dan material, material HARDOX ini  masuk dalam katagori "fine-grain low-alloy steel" (baja paduan rendah  berbutir halus), karena kandungan kimiawi baja ini selain terdapat  unsur C, Mn, Si, S dan P juga di beri paduan yang kecil (total<5%)seperti unsur Chromium (Cr), Nickel (Ni), Molibdenum (Mo) dan unsur  Boron (B). Fungsi dari unsur Cr adalah sebagai unsur pembentuk  karbida halus dan keras untuk meningkatkan ketahanan aus (wear)  sedangkan Ni, Mo dan Mn berfungsi sebagai unsur yang meningkatkan  ketangguhan (toughness) atau ketahanan terhadap benturan (impact)  sedangkan unsur boron berperan sebagai penghalus butir (grain  refiner). Sesuai dengan formula Hall Petch (Sigma = Sigma nol + K*  (satu per-akar diameter butir kuadrat)), semakin halus butir maka  kekuatan material akan semakin meningkat. Material fine grain low  alloy steel ini dibuat tidak dengan proses steel making biasa, namun  diproses dengan proses khusus yang disebut TMCP (Themo-Mechanical  Control Process), setelah itu dilanjutkan dengan proses perlakuan  panas dengan cara hardening + Quench & Temper (QT), sehingga material  ini memiliki sifat ketahanan aus (wear resistance)yang tinggi,  kekuatan tinggi dan ketahanan/daya impact yang tinggi.

Dibandingkan dengan material ASTM A36 atau JIS SS400, material  tersebut masuk kategori mild steel (adalah baja karbon atara low dan  medium carbon steel) (nama tersebut mirip rokok MILD, antara nikotin  rendah dan medium). Baja ini dipakai untuk konstruksi umum  (structural) dan Baja ini memili kandungan kimia utama yaitu karbon  (C), Manganese (Mn), Silikon (Si), Sulfur (S) dan Posfor (P), tanpa  adanya unsur pemadu (alloying element). Proses pembuatan baja inipun tidak khusus (ordinary making steel) dan mengingat kandungan unsur  karbon-nya sangat rendah (max 0.25%C), maka material ini sulit untuk  dikeraskan melalui proses hardening + QT, namun material ini hanya  bisa dikeraskan melalui pengerasan permukaan (surface hardening)  seperti process carburizing, nitriding, carbonitriding. Kekerasan  yang dicapai hanya untuk kedalaman permukaan sekitar 10 hingga 20  mikron sebesar hampir 50 HRc. Meskipun kekerasan permukaannya bisa  tinggi, namun kekuatan tariknya akan tetap seperti semula (36 ksi  yield strength) serta nilai impaknya rendah dibandingkan HARDOX steel.

Bila Bapak meragukan spesifikasi (mill-certificate) dari supplier  (penjual) maka Bapak bisa melakukan re-check spesifikasi material di  beberapa laboratorium material seperti di LUK-serpong, B4T Bandung  atau di Lab Metalurgi & Material UI - Depok.

Demikian semoga informasi ini dapat membantu Bapak.


Tanggapan 6 - Suwiardana Ngurah

P. Adi yth,Saya mo urun rembug, Material Hardox [trademark SSAB] dipasaran dikenal dgn wear resistant plate [plate tahan gesek] biasanya supllynya dalam bentuk plateWear Resistant plate sampai saat ini tidak ada standart intenationalnya [kecuali wearplate dgn kandungan Mn 12 %], mereka hanya dikelompokkan berdasarkan kekerasan  400 HBN, 500 HBN Untuk Hardox 500 berarti memiliki kekerasan sekitar 500HBN , banyak yang masuk  kelompok ini spt Bis 500, Creusabro 800, dll yg saat ini beredar dipasaran.Yang membedakan saat ini adalah mereka diproduksi dgn water quech [Hardox] dan oil quech [Creusabro]Mat Hardox sebenarnya masuk dalam kelompok carbon steel, sehingga sebenarnya SS 400 [masuk ke dlm kel Carbon steel] kalo dilakukan heat treatment  kemudian di quech dalam air bisa menjadi keras tergantung alloy dalam bajanya seperti penjelasan bapak-bapak sebelumnya, tapi sungguh tidak ekonomis pak krn..jarang diindonesia yang punya heat treatment  dimensi 2 m x 6 mtr [skala besar]Pengetesan Wear Plate biasanya cukup melihat kekerasan di beberapa titik permukaannya dengan menggunakan hardness tester kemudian diambil rata-rata,  U/ aplikasi yg banyak menggunakan plate ini, sebaiknya invest hardness tester portable.{note harganya tidak terlalu mahal]Semoga bermanfaatKlo membutuhkan data dan penjelasan detail ttg wear resistant material silahkan japri ke sayaSalamNgurah Suwiardanawww.tasteel.comngurah@tasteel.com


Tanggapan 7 - Adi Setiawan


Dear all,

Terima kasih atas masukan yang sangat berarti pada kami terutama Pak Ir. Winarto,  Pak Indera, Pak Gustian dan Pak Arief, atas penjelasannya yang cukup detail dari unsur material Memang permasalahan awalnya, kami pakai mat'l Hardox untuk equipment kami (import) Karena suatu hal, equipment tsb harus dimodifikasi dengan pemotongan dan pengelasan  Lha, dengan adanya pemanasan dikhawatirkan wear resistance-nya mengalami Penurunan So, we must be responsible for that
Sekali lagi thanks you all