AISI D2 high carbon, high chromium tool steel merupakan baja perkakas khusus yang aplikasinya banyak digunakan dalam industri pembentukkan, pemotongan sedemikian sehingga dibutuhkan sifat mekanik yang baik dan kestabilan dimensi pada temperatur tinggi. Kurangnya kekerasan dan kestabilan dimensi pada baja perkakas, antara lain sering disebabkan karena adanya austenite sisa pada proses pengerasan baja perkakas, oleh karena itu penelitian ini dilakukan guna meminimalisir fasa austenite sisa yang terbentuk dari hasil proses perlakuan panas pengerasan. Penelitian ini menggunakan variable temperatur austenisasi yaitu 1020°C, temperatur tempering dengan variasi 180°C, 280°C, 380°C, 480°C, dan 580°C, dan perlakuan Sub Zero dengan temperatur -172°C yang dilanjutkan dengan perlakuan tempering pada temperatur 180°C, 380°C, dan 580°C. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan perlakuan yang sesuai untuk mendapatkan hasil perlakuan panas yang optimal dengan kandungan austenite sisa yang minimum guna pencegahan dan mitigasi terjadinya kegagalan baja perkakas AISI D2 ini dalam proses aplikasi industri. Metode karakterisasi yang digunakan adalah Optical Microscope dengan analisa Image-J dan uji kekerasan Brinell dan Vickers. Fasa yang terkandung pada mikrostruktur secara umum adalah plate martensite, bainite, austenite sisa, serta karbida primer dan sekunder. Peningkatan temperatur tempering akan memberikan dampak pada peningkatan presipitasi karbida sekunder dan penurunan kandungan austenite sisa (γr 3,671%-2,769%), namun perlakuan cryogenic dapat memberikan proses transformasi fasa martensite yang lebih efisien dan kandungan austenite sisa yang minimal (γr 2,257%-1,199%). Peningkatan temperatur tempering menyebabkan penurunan kekerasan pada temperatur 180-380°C, namun terjadi peningkatan kembali kekerasan sampel As Temper pada temperatur 480°C yang disebabkan karena fenomena secondary hardening dan transformasi fasa, sebelum kembali mengalami penurunan kekerasan secara signifikan pada temperatur 580°C karena difusi penurunan kandungan karbon.
AISI D2 high carbon, high chromium tool steel is a special type alloy steel whose applications are widely used in the forming and cutting industry, which makes it requires a good mechanical properties and dimensional stability at high temperatures. The lack of hardness and dimensional stability in the tool steel, among others, is often caused by the presence of retained austenite in the hardening process of tool steel. Therefore, this study was conducted to minimize the retained austenite formed from the heat-treatment hardening process. This study used the austenitizing temperatures of 1020°C, tempering temperatures with variations of 180°C, 280°C, 380°C, 480°C, and 580°C, and sub-zero treatment with a temperature of -172°C followed by tempering at 180°C, 380°C, and 580°C. this study aims to deterime the appropriate treatment to obtain a minimum retained austenite content to prevent and mitigate the failure of AISI D2 tool steel in the industrial application process. The characterization method used is optical microscope with image processing software, Image-J analysis, as well as Brinell and Vickers hardenss testing. In general, the phases contained in the microstructure are plate martensite, bainitie, retained austenite, and primary and secondary carbides. Tempering temperature will have the effect of increasing secondary carbide precipitation and decreasing retained austenite content (γr 3,671%-2,769%), however the cryogenic treatment can provide a more efficient martensite phase transformation process and minimal retained austenite content (γr 2,257%-1,199%). The increase in tempering temperature causes a decrease in hardenss at a temperatur of 180°C - 380°C, on the other hand, an increase in the hardness of the As Temper sample at a temperature of 480°C was caused by the secondary hardening and phase transformation phenomena, before again experiencing a significant decrease in hardness at a temperatur of 580°C due to diffusion decreases carbon content.