I n te r n ati o n al   Jo u r n al   o A d v an c e s   i n   A p p l i e d   S c i e n c e s   (I JA A S )   V o l .   15 ,   N o .   1 M a r c h   20 26 ,   pp.   34 3 ~ 354   IS S N :   2252 - 8814 D O I :   10. 1 1591 / i j a a s . v 15. i 1 . pp 343 - 35 4             343     Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j aas . i a e s c or e . c om   E x p e r i m e n t a l   st u d y   o n   a n n e a l i n g   S 4 5 C   st e e l :   e f f e c t   o f   t e m p e r a t u r e   a n d   t i m e   o n   h a r d n e ss,  i m p a c t   st r e n g th       M ah ad i r   S i r m an 1 ,   S yah r i s al 1 ,   H e n n P as an d an g 1 ,   R u s d i   N u r 2 , 3 ,   M u h i r a   D z a r   F a r ab y 4 ,   M u k h l i s i n 5   1 D e p a rt m e n t   o f   M e c h a n i c a l   E n g i n e e ri n g ,   P o l y t e c h n i c   o f   M a ri t i m e   S c i e n c e ,   M a k a s s a r ,   I n d o n e s i a   2 D e p a rt m e n t   o f   M e c h a n i c a l   E n g i n e e ri n g ,   P o l y t e c h n i c   S t a t e   o f   U j u n g   P a n d a n g ,   M a k a s s a r ,   In d o n e s i a   3 Ce n t e r   f o r   M a t e r i a l s   a n d   M a n u f a c t u ri n g ,   P o l y t e c h n i c   S t a t e   o U j u n g   P a n d a n g ,   M a k a s s a r,   I n d o n e s i a   4 D e p a rt m e n t   o f   E l e c t ri c a l   E n g i n e e r i n g ,   P o l y t e c h n i c   S t a t e   o f   U j u n g   P a n d a n g ,   M a k a s s a r ,   In d o n e s i a   5 D e p a rt m e n t   o f   E d u c a t i o n   o V o c a t i o n a l   E n g i n e e ri n g ,   U n i v e r s i t a s   N e g e r i   M a k a s s a r,   M a k a s s a r ,   I n d o n e s i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e A ug   14 202 5   R e v i s e N o v   18 2025   A c c e pt e J a n   1 2026       S t e e l   g e ne r a l l y   e xhi bi t s   po o r   w e a r   a nd   f r i c t i o r e s i s t a nc e ,   m a ki ng   i t   ne c e s s a r y   t o   i m pr o v e   i t s   s u r f a c e   m e c ha ni c a l   pr o pe r t i e s ,   p a r t i c u l a r l y   h a r d ne s s   a nd  m i c r o s t r uc t ur e ,   t o   e n ha nc e   pe r f o r m a nc e .   H e a t   t r e a t m e n t   i s   o ne   o f   t he   m o s t   e f f e c t i v e   m e t ho ds   f o r   a c hi e v i n g   t h e s e   i m p r o v e m e nt s .   T h i s   s t u dy   a i m e t o   o pt i m i z e   t he   he a t   t r e a t m e nt   p a r a m e t e r s   o f   S 45C   m e d i um - c a r bo s t e e l   t o   i m pr o v e   ha r dn e s s   a nd   i m pa c t   s t r e ng t us i ng   r e s po ns e   s u r f a c e   m e t ho do l og y   ( R S M ) .   E x p e r i m e n t a l   t r i a l s   w e r e   c o n d u c t e d   a t   a n n e a l i n g   t e m p e r a t u r e s   o f   8 00   ° C ,   850   ° C ,   a nd   900   ° C   w i t ho l d i ng   t i m e s   o f   30 ,   6 0,   a n 9 m i nut e s ,   f o l l o w e by   c o o l i ng   i w a t e r ,   o i l ,   o r   a i r .   H a r d ne s s   ( H R C )   a nd   i m p a c t   s t r e ng t ( N m / m m ² )   w e r e   m e a s u r e d ,   a n t he   da t a   w e r e   a n a l y z e us i ng   R S M   w i t a   c e nt r a l   c o m p o s i t e   d e s i g n   ( C C D ) .   Q ua d r a t i c   m o de l s   w e r e   f o und  t o   be   s t a t i s t i c a l l y   s i g ni f i c a n t   f o r   bo t h   h a r d ne s s   ( P r o >   F   =   0. 0222 )   a n i m pa c t   s t r e ng t ( P r o >   F   =   0. 0338 ) ,   c o nf i r m i ng   t he i r   v a l i di t y .   T he   o pt i m i z a t i o r e s ul t s   i n di c a t e d   t h a t   a   ho l d i ng   t i m e   o f   60   m i nu t e s   w i t hi n   t he   85 0 - 900   ° C   r a ng e   p r o v i de s   t he   be s t   ba l a nc e   be t w e e n   hi g ha r dne s s   ( > 55  H R C )   a n d   a de qu a t e   i m p a c t   s t r e ng t h   ( > 0. 6 8   N m / m m ² ) .   T he s e   f i ndi ng s   no t   o nl y   v a l i da t e   t he   p r e d i c t i v e   c a pa b i l i t y   of   R S M   i n   h e a t   t r e a t m e n t   o p t i m i z a t i o n   bu t   a l s o   pr o v i de   pr a c t i c a l   g ui d e l i n e s   f o r   i ndu s t r i a l   a p p l i c a t i o ns   o f   S 45C   s t e e l   i n   a ut o m o t i v e ,   t o o l i ng ,   a nd   s t r uc t u r a l   c o m po ne nt s .   Ke y w or d s :   A nn e a l i n g   H o l di n g   t ime   R e s p o n s e   s ur f a c e   m e t h o do l o g y   S 45C  s t e e l   T e m pe ra t u r e   T hi s   i s   an   ope n   ac c e s s   ar t i c l e   u nde r   t he   C C   B Y - SA   l i c e ns e .     Cor r e s pon di n g   Au t h or :   R us di   N u r   D e pa rt m e n t   o f   M e c h a n i c a l   E n gi n e e r i n g ,   P o l y t e c h n i c   S t a t e   o U j un P a nda ng   P e r i n t i s   K e m e r de ka a S t r e e t ,   K m .   1 0,   M a k a s s a r,   9 0245 ,   I nd o n e s i a   E m a i l :   r us di nu r @ po l i upg . a c . i d       1.   I N TR O D U C TI O N   In  t o da y ’s   i n d us t r i a l   l a n ds c a pe ,   t h e   de v e l o pm e n t   o f   n e w   pro duc t s   of t e n   i n v o l v e s   t h e   us e   o f   n o ve l   m a t e ri a l s   a nd  a dv a n c e pr o duc t i o n   p r o c e s s e s   [1] .   T h e   s e l e c t i o n   o f   m a t e ri a l s   p l a y s   a   c r uc i a l   r o l e   i n   de t e r m i n i ng   p r o duc t   c o m pe t i t i v e n e s s   a nd   f o s t e r i ng   i nn o v a t i o n ,   p a r t i c ul a rl y   w h e s uppo rt e b y   c ut t i n g - e dge   t e c hn o l o g y   [2] .   H ow e v e r ,   b e fo r e   m a t e ri a l s   a r e   i m pl e m e n t e i n   i n dus t ri a l   a ppl i c a t i o n s ,   i t   i s   e s s e n t i a l   t o   unde r s t a n d   t h e i c h a ra c t e ri s t i c s   i de t a i l   a n d   e n s u r e   t h e y   c a b e   pr o c e s s e e ff i c i e n t l y   us i n g   m o de rn  m a n uf a c t u ri n t e c hni que s   [3] .   A s   s uc h,   a l l   m a t e r i a l s   i n t e n de f o r   i n dus t ri a l   us e   m us t   u n de r go   r i go r o us   t e s t i n t o   e v a l ua t e   t h e i r   pe r f o r m a n c e   a n d   s ui t a b i l i t y   [4] .   M e c h a n i c a l   p r o pe rt i e s   s uc a s   ha r d n e s s ,   duc t i l i t y ,   s t r e ngt h ,   t o ug hn e s s ,   s t i f f n e s s ,   a n f a t i gue   r e s i s t a n c e   a r e   v i t a l   i ndi c a t o r s   o f   a   m a t e r i a l ' s   q ua l i t y   a n d   f un c t i o na l i t y   [5] .   E a c o f   t h e s e   pr o pe rt i e s   m a y   r e qui r e   di f f e r e n t   t e s t i ng  m e t h o ds   t o   o b t a i a c c u r a t e   e v a l ua t i o n s   [6] .   A m o n g   t h e   m o s t   c o m m o n l y   c o n duc t e d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2252 - 8814   Int   J   A dv   A ppl   S c i V o l .   15,   N o .   1 ,   M a r c h   2026 34 3 - 354   344   t e s t s   i s   t h e   h a rd n e s s   t e s t ,   w h i c h   a s s e s s e s   a   m a t e ri a l ' s   r e s i s t a n c e   t o   pl a s t i c   de f o r m a t i o n.   H a r d n e s s   c a b e   m e a s u r e d   e i t h e m a nu a l l y   us i ng   s c ra t c t e c hni que s   o m o r e   a c c ura t e l y   t hr o ug a   ha rd n e s s   t e s t i ng   m a c hi n e   [ 7] T h e   d a t a   o b t a i ne d   f r o m   t hi s   t e s t   a r e   c r uc i a l   i a s s e s s i ng   m a t e r i a l   qu a l i t y   f o r   v a ri o us   i n d us t ri a l   a pp l i c a t i o n s ,   e s pe c i a l l y   t h o s e   i n v o l v i n g   pu r e   m e t a l s   a nd  a l l o y s   e xpo s e t o   p r e s s u r e ,   l o a ds ,   o e xt r e m e   t e m pe ra t u r e s   [ 8] [10 ] .   In  a ddi t i o t o   ha r d n e s s ,   i m p a c t   t e s t i n g   i s   a n o t h e r   i m po r t a n t   m e t h o us e t o   de t e rm i n e   a   m a t e r i a l ' s   s t r e n g t h ,   t o ug hn e s s ,   a n d   d uc t i l i t y .   T h i s   t e s t   e v a l u a t e s   a   m a t e r i a l ’s   a b i l i t y   t o   a b s o r b   e n e r gy   du r i ng   s udde n   l o a di n g ,   s i m u l a t i ng   r e a l - w o r l d   c o n di t i o n s   s uc a s   t h o s e   e n c o un t e r e i t ra n s po rt a t i o o r   c o n s t ruc t i o i n dus t ri e s   [11] [13] .   U nl i ke   t e n s i l e   o r   h a rd n e s s   t e s t s ,   w h i c h   a r e   c o n duc t e u n de r   s t a t i c   o r   s l o w l y   a ppl i e l o a ds ,   i m pa c t   t e s t s   i n v o l v e   d y n a m i c   l o a di n g ,   w h e r e   m a t e ri a l s   a r e   s ub j e c t e t o   s udde n   fo r c e s   [14] .   T h e   t e s t   r e f l e c t s   a   m a t e ri a l ’s   r e s i s t a n c e   t o   b r i t t l e   f ra c t u r e ,   c o n s i de ri n g   f a c t o r s   s uc h   a s   i m p a c t o r   s pe e d,   n o t c h   p r e s e n c e ,   pl a t e   t hi c k n e s s ,   a n d   m a s s   [ 15] .   T h e   t o ughn e s s   o f   a   m a t e r i a l ,   o r   i t s   a b i l i t y   t o   r e s i s t   s h o c l o a ds ,   i s   e s s e n t i a l   f o r   e n s u r i n du ra b i l i t y   un de r   u n p r e di c t a b l e   s e r v i c e   c o n di t i o n s   [ 1 6] .   In  m e c ha n i c a l   t e s t i n g ,   t h e   t y pe   of   l o a a ppl i e i s   a   d i s t i ng ui s h i n g   f a c t o r .   S t a t i c   l o a di ng  i s   us e i t e n s i l e ,   c o m p r e s s i o n ,   a n t o r s i o n   t e s t s ,   w hi l e   dy n a m i c   l o a d i n i s   e m p l oy e i n   i m pa c t   t e s t i n g   [17] .   D u ri n d y n a m i c   l o a di n g ,   t h e   ki n e t i c   e n e r gy   f r o m   a i m p a c t   i s   a b s o r b e a n d   t ra n s f o r m e b y   t h e   m a t e r i a l   t hr o ug m e c h a ni s m s   s uc h   a s   pl a s t i c   de f o r m a t i o n,   f r i c t i o n ,   a n d   i n e r t i a   [18] .   T h i s   e n e r gy   a b s o r pt i o c a pa c i t y   i s   c ri t i c a l ,   e s pe c i a l l y   fo r   m e t a l l i c   m a t e ri a l s ,   w hi c h   a r e   p r e do m i na n t l y   us e i n   i n dus t r i a l   a pp l i c a t i o n s .   A l t h o ug h   t e n s i l e   s t r e n g t h   i s   t y pi c a l l y   s t a n da rdi z e d,   i m p a c t   e n e r gy   m us t   b e   t e s t e t o   e n s u r e   t h a t   a   m a t e r i a l   n o t   o n l y   pe r fo r m s   w e l l   u n de s t a t i c   c o n d i t i o n s   b ut   a l s o   w i t h s t a n ds   s udde n   l o a ds   [1 9],   [20 ] .   A   m a t e ri a l   po s s e s s i n g   b o t h   hi g t e n s i l e   a nd  i m p a c t   e n e r gy   e xh i b i t s   s u pe ri o r   t o ug hn e s s   a n d   i s   m o r e   de s i ra b l e   f o r   m a nuf a c t u r i n g   pu rpo s e s   [21] .   H i gh - qu a l i t y   m a t e r i a l s   a r e   e s s e n t i a l   f o r   m a nuf a c t ur e r s   s t r i v i n t o   m a i nt a i p r o duc t   r e l i a b i l i t y   a n r e put a t i o i t h e   m a r ke t   [22 ] .   T h e r e fo r e ,   u n de r s t a ndi n g   t h e   i n f l ue n c e   o f   f a c t o r s   s uc a s   t e m pe r a t u r e ,   d y n a m i c   l o a d,   a nd   f r i c t i o o m a t e ri a l   p r o pe r t i e s   i s   c r uc i a l .   S e l e c t i n g   t h e   ri g ht   m a t e r i a l   a n d   a ppl y i n g   a pp r o pri a t e   t r e a t m e nt s ,   s uc a s   h e a t   t r e a t m e nt ,   c a s i g ni f i c a n t l y   e nha nc e   m e c h a ni c a l   pe r f o r m a n c e ,   pa rt i c ul a r l y   i m p a c t   e n e r gy   [23] .   T h i s   s t udy   a i m s   t o   a na l y z e   a n d   o pt i m i z e   t h e   h e a t   t r e a t m e n t   p r o c e s s   pa ra m e t e r s   a f f e c t i n g   t h e   ha r d n e s s   a nd  i m p a c t   e n e r gy   of   S 45C  m e di um   c a r b o n   s t e e l   us i n t h e   r e s po n s e   s u r f a c e   m e t h o do l o g y   ( R S M )   a pp r o a c h.   T h i s   pa pe r   c o n s i s t s   o f :   s e c t i o n   i s   t h e   b a s i c   t h e o ry ,   w h i c i s   d i v i de i nt o   t w o   pa r t s :   f i r s t   i s   t h e   h e a t   t r e a t m e nt   a n d   t e s t i n g   p r o pe r t i e s ,   a n d   s e c o n i s   t h e   R S M .   S e c t i o n   p r e s e n t s   t h e   e xpe r i m e n t a l   m e t h o d ,   w h i c i s   di v i de i n t o   t w o   pa rt s :   f i r s t   i s   t h e   e xpe ri m e nt a l   de s i g n ,   a nd  t h e   s e c o n a r e   t o o l s   a nd  m a t e ri a l s .   I s e c t i o n   a r e   r e s ul t   a nd  d i s c us s i o n .   L a s t   s e c t i o n   5   i s   t h e   c o n c l us i o n.       2.   B A S I C   T H E O R Y   2. 1 .     H e at   tr e atm e n an d   t e s ti n p r o p e r ti e s   H a r d n e s s   t e s t i ng   i s   a   c o m m o nl y   us e m e t h o t o   de t e r m i n e   t h e   h a rd n e s s   o f   a   m a t e r i a l ,   w hi c h   r e f e r s   t o   i t s   r e s i s t a n c e   t o   de f o r m a t i o u nde a ppl i e p r e s s u r e .   T h i s   r e s i s t a n c e   i s   m e a s u r e d   by   a ppl y i n a   s pe c i f i c   fo r c e   t hr o ug h   a i n de nt e o f   a   c e rt a i s h a pe   o n t o   t h e   m a t e ri a l ' s   s u r f a c e .   S e v e ra l   m e t ho ds   a re   a v a i l a b l e   f o m e a s u ri ng   ha rd ne s s ,   i nc l u d i ng   B ri ne l l   h a rd ne s s   (H B ) ,   w hi c h   c a b e   s e e i F i g u r e   1 ,   V i c ke rs   h a rd ne s s   (H V ) ,   R o c kw e l l   h a rd ne s s   us i ng   a   b a l l   i nd e nt e (H R B ),   a nd   R o c kw e l l   h a rd ne s s   us i ng   a   c o n i c a l   i nde nt e (H R C)     [2 4] [ 2 6] .   A m o n t h e s e ,   t h e   H B   m e t h o i s   o n e   of   t h e   m o s t   w i de l y   us e t e c h ni que s   f o r   t e s t i n t h e   ha r d n e s s   of  m e t a l l i c   m a t e r i a l s   [ 6] .   H B   i s   de t e r m i n e d   by   t h e   ra t i o   b e t w e e t h e   a pp l i e d   f o r c e   (F )   a n d   t h e   s u r f a c e   a r e a   o f   t h e   i n de nt a t i o n   (A ) .   It   c a n   b e   f o r m ul a t e b y   (1).      =    /  2 = 9 . 8    /  2   (1)           F i gu r e   1 .   T h e   p ri n c i pl e   o f   H B   t e s t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   A dv   A ppl   S c i     IS S N :   2252 - 8814       E x p e r i m e nt a l   s t udy   on   ann e al i ng   S45C   s t e e l e f f e c t   of   t e m pe r at ur e   and   t i m e   on     ( Mahad i r   S i r m an )   345   Im pa c t   t e s t i n g   i s   a   m e t h o us e d   t o   e v a l u a t e   a   m a t e r i a l ' s   b e h a v i o u n de ra pi d   o r   s u dde l o a di n g .   D uri n g   t hi s   t e s t ,   a   s i g n i f i c a n t   e n e r gy   a b s o r pt i o p r o c e s s   oc c ur s   w h e t h e   l o a s t r i ke s   t h e   s pe c i m e n .   T h e   a m o u n t   o f   e n e r gy   a b s o r b e by   t h e   m a t e r i a l   c a b e   c a l c ul a t e us i n g   t h e   p ri n c i p l e   o f   po t e n t i a l   e n e r gy   di f fe r e n c e .   T h i s   a b s o r b e e n e r gy   i s   t h e n   di s s i p a t e t hr o ugh  v a r i o us   m a t e r i a l   r e s po n s e s ,   s uc a s   pl a s t i c   de fo r m a t i o n,   h y s t e r e s i s   e f fe c t s ,   a n i n e r t i a l   e f fe c t s .   S c h e m a t i c   i m p a c t   t e s t i n g   c a b e   s e e n   i F i gu r e   2.           F i gu r e   2 .   S c h e m a t i c   o f   us i n t h e   C ha r py   i m p a c t   t e s t i n g   (A S T M   D 6110 0 4)       T h e   b a s i c   p ri n c i p l e   o f   t h e   i m pa c t   t e s t   i n v o l v e s   c a l c ul a t i ng  t h e   e n e r gy   s uppl i e d   by   t h e   i m pa c t o r   (us ua l l y   i t h e   f o r m   o f   a   pe n du l u m )   a n d   t h e   e n e r gy   a b s o r b e by   t h e   s pe c i m e n .   W h e t h e   pe ndul u m   i s   r a i s e t o   a   c e r t a i h e i g ht ,   i t   po s s e s s e s   m a xi m um   po t e nt i a l   e n e r gy .   A s   i t   s w i n gs   do w n w a r a n d   s t ri ke s   t h e   s pe c i m e n,   t h i s   po t e nt i a l   e n e r gy   i s   c o n v e r t e i n t o   ki n e t i c   e n e r gy ,   w hi c h   r e a c h e s   i t s   m a xi m u m   j us t   b e f o r e   i m pa c t .     A   po r t i o o f   t hi s   k i n e t i c   e n e r gy   i s   a b s o r b e by   t h e   s pe c i m e n ,   c a us i n g   de f o r m a t i o a nd  u l t i m a t e l y   f r a c t u r e .   In  t hi s   t e s t ,   t h e   a m o unt   o f   e n e r gy   a b s o r b e by   t h e   m a t e ri a l   u nt i l   f ra c t u r e   o c c ur s   i s   us e d   a s   a   m e a s u r e   of   i t s   i m p a c t   r e s i s t a n c e   (H I).   T h e   i m p a c t   r e s i s t a n c e   o f   t h e   m a t e r i a l ,   a s   de t e rm i n e d   us i ng  t h e   C h a rpy   m e t h o d,   c a b e   c a l c ul a t e b a s e o t h e   e qu a t i o p r o v i de i n   A S T M   D 6110 04 .   S t a n d a r d   t e s t   m e t h o f o r   de t e rm i ni n g   t h e   C ha r py   i m pa c t   r e s i s t a n c e   o f   n o t c h e s pe c i m e n s   o f   pl a s t i c s   a s   i n   (2)   [27] .      = =   .   ( 1 2 ) /  2   ( 2)     W h e r e      i s   t h e   i m p a c t   e n e r gy   (J / m m ² )   i s   t h e   m a s s   o f   t h e   pe n d ul u m   ha m m e (kg) ,     i s   t h e   a c c e l e ra t i o n   due   t o   g r a v i t y   (9. 81  m / s ² ),     i s   t h e   h e i g h t   o f   t h e   c e nt e o f   t he   pe n du l um   b e fo r e   i m p a c t   ( m ),   a nd     i s   t h e   h e i g ht   o f   t h e   c e nt e o f   t h e   pe n d ul u m   a f t e i m pa c t   ( m ) .     2. 2 .     R e s p o n s e   s u r fac e   m e th o d o l o gy   In  t hi s   r e s e a r c h,   t h e   p r o c e s s   of   fo r m i n g   t ra c t o r   w h e e l   f i n s   i s   c a rr i e o ut   us i n g   m e t a l   f o r m i ng  t o o l s ,   s pe c i f i c a l l y   a   p u n c a n d   d i e .   T o   de t e rm i n e   t h e   r e qui r e d   f o r c e ,   t h e   f i o f   t h e   t r a c t o r   w h e e l   i s   f o r m e d   t hr o ug a   s i ngl e   e m b o s s i n p r o c e s s .   T h i s   f o r c e   c o rr e s po n ds   t o   t h e   a m o unt   n e e de t o   b e n t h e   e n ds   o f   t h e   t r a c t o r   w h e e l   f i n s   [2 8] .   M a t h e m a t i c a l l y ,   R S M   m o de l s   t h e   r e l a t i o n s h i p   b e t w e e n   m u l t i p l e   e xpl a na t o r y   v a r i a b l e s   a n o n e   o m o r e   r e s po n s e   v a r i a b l e s .   O r i g i n a l l y   pr o po s e by   Bo a nd  W i l s o n   i n   19 51  a n b a s e o n   t h e   de s i g n   o e xpe r i m e nt s   (D o E f r a m e w o r de v e l o p e e a r l i e r   b y   F i s h e r ,   R S M   a i m s   t o   i de n t i f y   t h e   o pt i m a l   v a l ue   o f   t h e   r e s po n s e   v a r i a b l e   c o r r e s po n d i n g   t o   s pe c i f i c   l e v e l s   of   t h e   e xpl a n a t o r y   v a r i a b l e s .   I p ra c t i c a l   a ppl i c a t i o n s ,   e xpe r i m e nt a l   da t a   o f t e n   c o n t a i n   e rr o r s ,   m a k i n s t a t i s t i c a l   i nt e r p r e t a t i o n   a n   e s s e n t i a l   pa rt   o f   R S M   a n a l y s i s .   F un d a m e nt a l l y ,   R S M   e m pl o y s   l i n e a r e g r e s s i o m o de l s   t o   c a pt u r e   t h e   r e l a t i o n s h i p   b e t w e e n   e xp l a na t o r y   a nd  r e s po n s e   v a r i a b l e s .   T h e   m e t h o do l o g y   t y pi c a l l y   i n v o l v e s   t w o   m a i s t a ge s ,   w i t t h e   f i r s t   s t a ge k n o w n   a s     f i r s t - o r de r e gr e s s i o m o de l i n g r e p r e s e n t e b y   a   l i n e a po l y n o m i a l   e qu a t i o n .   A n   e x a m p l e   o f   a   f i r s t - o r de r   R S M   e qua t i o w i t h   t w o   f a c t o r s   i s   p r e s e n t e ( 3).     = 0 + 1 1 + 2 2 +   (3)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2252 - 8814   Int   J   A dv   A ppl   S c i V o l .   15,   N o .   1 ,   M a r c h   2026 34 3 - 354   346   In  t hi s   c o n t e xt ,     r e pr e s e nt s   t h e   f a c t o r   s t ud i e i t h e   e xpe r i m e nt ,   a l s o   r e f e r r e t o   a s   t h e   e xpl a na t o r y   v a r i a b l e ,   w hi l e     de n o t e s   t h e   r e s po n s e   v a r i a b l e .   T h e   e xpe r i m e nt a l   de s i g us e i (1)   f o l l o w s   a   f a c t o r i a l   s t ruc t u r e   s i m i l a t o   t ha t   i t h e   D o E ,   b ut   w i t t h e   a d di t i o o f   a   c e n t e r   po i nt   b e t w e e n   t h e   l e v e l s   o f   e a c h   f a c t o r .   T h i s   i n c l us i o a l l o w s   fo r   a   m o r e   a c c u r a t e   e s t i m a t i o n   o f   c ur v a t u r e   i t h e   r e s po n s e   s u r f a c e .   A n   e xa m p l e   o f   t h e   e xpe r i m e nt a l   de s i g us e i c o n j u n c t i o w i t h   (1 i s   t a ke n   f ro m   [29] .   T hi s   de s i g n   a i m s   t o   i de nt i fy   t h e   o pt i m a l   r e s po n s e   v a l ue   w i t h i t h e   ra n ge   o f   f a c t o r   l e v e l s   i n v e s t i ga t e d .   H ow e ve r ,   t h e   (1)   m a y   s t i l l   e xhi b i t   a   l a c k - of - f i t ,   a s   di s c us s e i [30 ] .   T h e   n e xt   s t e i n v o l ve s   i n c r e a s i ng  t h e   de g r e e   o f   t h e   po l y n o m i a l   e qua t i o t o   a   s e c o n d - o r de r   m o de l .   T h i s   e nh a n c e m e n t   a l l o w s   f o r   b e t t e m o de l i ng   o f   c ur v a t u r e   i t h e   r e s po n s e   s u r f a c e .   A e xa m pl e   o f   a     s e c o n d - o r de r   po l y n o m i a l   e qua t i o w i t t w o   f a c t o r s   i s   s h o w n   (4).     = 0 + 1 1 + 2 2 + 11 2 + 11 2 + 12 12 12 +   (4)     T h e   o pt i m a l   r e s po n s e   po i n t   c a b e   de t e rm i n e d   by   t a ki ng   t h e   pa r t i a l   de ri v a t i v e s   o f   (2)  w i t r e s pe c t   t o   e a c h   e xp l a na t o r y   v a r i a b l e   [3 1] .   T h i s   p r o c e s s   y i e l ds   t h e   f a c t o r   l e v e l   s e t t i n gs   t ha t   o pt i m i z e   t h e   r e s po n s e   v a r i a b l e   a n d   i s   r e f e rr e t o   a s   m a t h e m a t i c a l   o pt i m i z a t i o n.   T h e   p r a c t i c a l   a dv a nt a ge s   o f   R S M   a r e   n o t   a l w a y s   i m m e di a t e l y   a ppa r e n t   i f i r s t - o r de r   o r   s e c o n d - o r de r   m o de l s .   A c c o r di n t o   W a n g   e t   a l .   [32 ] ,   i f   (1)   s h o w s   n l a c k - of - f i t ,   i t   i n di c a t e s   t ha t   t h e   o pt i m a l   po i n t   do e s   n o t   l i e   w i t h i t h e   f i r s t - o r de de s i g n   s p a c e .   T h e r e f o r e ,   t h e   f a c t o r   l e v e l s   m us t   b e   a dj us t e o r   " s h i f t e d"   i t h e   d i r e c t i o n   t ha t   i m p r o v e s   t h e   r e s po n s e .   T h i s   a b i l i t y   t o   s h i f t   a n d   e xpl o r e   f a c t o r   l e v e l s   t o w a r o pt i m a l   c o n d i t i o n s   i s   o n e   of   t h e   ke y   s t r e n gt h s   o f   R S M .   It   e na b l e s   t h e   i de nt i f i c a t i o n   o f   o pt i m a l   r e s po n s e   po i nt s   e v e n   b e y o n t h e   i ni t i a l   f i r s t - o r de r   e xpe r i m e nt a l   r e gi o n .   T h e   (2 i s   t h e a pp l i e i n   a   r e f i n e e xpe r i m e n t a l   a r e a ,   t y pi c a l l y   us i n a dv a n c e de s i gn s   s uc h   a s   t h e   c e n t ra l   c o m po s i t e   de s i gn  (CCD )   o Box - Be hn ke de s i g (B B D [33] .       3.   EX P ER I M EN TA L   M ET H O D     3. 1 .     Ex p e r i m e n ta l   d e s i gn   T h e   m e t h o us e i t hi s   s t u dy   i s   a   qu a n t i t a t i v e   a pp r o a c i nvo l v i n t h e   c a l c ul a t i o o f   h a r d n e s s   a n d   s t r e n g t l e v e l s   o f   s e v e r a l   m e di um   c a r b o s t e e l   s pe c i m e n s   a f t e r   u nde rgo i n g   h e a t   t r e a t m e nt .   T o   e nh a n c e   t h e   ha r d n e s s   o f   t h e   s t e e l ,   a   ha r de n i ng  p r o c e s s   i s   pe r f o r m e d,   i w h i c h   t h e   s pe c i m e n s   a r e   h e a t e i n   a   f urna c e   a t   v a r i o us   a nn e a l i n g   t e m pe r a t u r e s ,   s pe c i f i c a l l y   800   ° C,   8 50   ° C,   a n d   900   ° C.   O n c e   t h e   t a r ge t   t e m pe r a t u r e   i s   r e a c h e d,   t h e   s pe c i m e n s   a r e   c o o l e us i n g   di f f e r e n t   c o o l i n g   m e di a :   w a t e r,   o i l ,   a n d   a i r .   S ub s e que n t l y ,   t h e   R S M   i s   a pp l i e t o   p r o c e s s   t h e   da t a   a n d   a na l y z e   t h e   r e s ul t i n ha r d n e s s   a n s t r e ngt h   r e s po n s e s   o f   t h e   s t e e l .   S e ve r a l   m e t h o ds   a r e   e m pl oy e t o   m e a s ur e   t h e   ha r d n e s s   o f   t h e   h e a t - t re a t e m e di u m   c a r b o n   s t e e l ,   i n c l udi n g   t h e   B ri n e l l   a n R o c k w e l l   h a r d n e s s   t e s t s ,   w hi l e   t h e   C ha r py   i m p a c t   t e s t   i s   us e t o   e v a l ua t e   t h e   m a t e r i a l ' s   s t r e n g t h.     3. 2 .     To o l s   an d   m ate r i al s   F i gu r e   3   s h o w s   t h e   h a rd n e s s   t e s t i ng  w a s   c o n duc t e us i n g   t h e   B r i n e l l   m e t h o t o   de t e r m i n e   t h e   ha r d n e s s   v a l ue s   a t   s e v e r a l   b e n d i n a r e a s   o f   t h e   s pe c i m e n.   T h e   t e s t   w a s   pe r f o r m e w i t h   a n   A F F R 206  M X   ha r d n e s s   t e s t i ng  m a c h i n e ,   a s   s h o w n   i F i g u r e   3(a )   [34] .   T he   h e a t   t r e a t m e nt   p r o c e s s   w a s   c a rri e o ut   us i ng  a   s h o h a rde ni n f u rn a c e   w i t a   m a xi m u m   o pe r a t i n g   t e m pe r a t ur e   o f   1 , 200   ° C,   a s   i l l us t r a t e i n   F i gu r e   3(b ).   T h e   m a t e ri a l   p r e p a r a t i o p r o c e s s   i s   c a rr i e d   o ut   t o   e n s u r e   t h e   a c c ur a c y   a n d   c o n s i s t e n c y   of   t h e   t e s t   s pe c i m e n s .   S pe c i f i c a l l y ,   i t   i s   i n t e n de d   t o   c o n f i rm   t ha t   t h e   m a t e ri a l   us e i t hi s   s t udy   i s   S 45C  m e di u m   c a r b o s t e e l .           (a )   (b )     F i gu r e   3 .   H B   t e s t i n e qu i pm e nt   w i t (a )   A F F R 206   M X   m a c h i n e   a n d   (b s h o h a rde ni n g   f urna c e     (m a x .   1 , 2 00   ° C)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   A dv   A ppl   S c i     IS S N :   2252 - 8814       E x p e r i m e nt a l   s t udy   on   ann e al i ng   S45C   s t e e l e f f e c t   of   t e m pe r at ur e   and   t i m e   on     ( Mahad i r   S i r m an )   347   3. 3 .     Te s t i n p r o c e d u r e   3. 3 . 1.   H ar d n e s s   te s ti n g   H a r d n e s s   m e a s u r e m e n t s   w e r e   pe r f o r m e us i n g   b o t h   t h e   B ri n e l l   a n d   R oc k w e l l   m e t h o ds   t o   e n s u r e   a c c ur a c y   a n d   c r o s s - v a l i da t i o n.     H B   te s t :   c o n duc t e d   i a c c o r da n c e   w i t h   A S T M   E 10 .   A   s t e e l   b a l l   i n de n t e r   w i t a   10   m m   di a m e t e w a s   a ppl i e u n de a   l o a d   o f   3000   kgf   f o 10 15   s e c o n ds .   I nde nt a t i o n s   w e r e   m a de   a t   m u l t i pl e   r e gi o n s   o f   e a c s pe c i m e n   t o   o b t a i a a v e r a ge   v a l ue   a n d   r e duc e   l o c a l   v a r i a t i o n   e f fe c t s .     H R t e s t :   c o n duc t e i a c c o r da n c e   w i t h   A S T M   E 18   us i n g   a   d i a m o n d   c o n e   (B ra l e i n de n t e a n d   a   t e s t   l o a o f   150  kgf .   M e a s u r e m e nt s   w e r e   r e pe a t e t hr e e   t i m e s   pe r   s pe c i m e n ,   a nd  t h e   a v e ra ge   v a l ue s     w e r e   r e po r t e d.     3. 3 . 2.   I m p ac t e s ti n g   Im pa c t   s t r e ngt w a s   e v a l ua t e d   us i ng   t h e   C ha r py   V - n o t c m e t h o i a c c o r da n c e   w i t A S T M   E 23.   S pe c i m e n s   w e r e   p r e pa r e w i t h   a   s t a n d a r di z e V - n o t c ( m m   de pt h,   45°   a n g l e ).   E a c h   s pe c i m e n   w a s   s ub j e c t e t o   a   pe ndul u m   i m p a c t   l o a d,   a n d   t h e   a b s o r b e e n e rg y   w a s   r e c o r de d.   T o   s t a n da rdi z e   r e s ul t s ,   i m p a c t   s t r e n g t h   v a l ue s   w e r e   e xpr e s s e i n   N m / m m ² ,   c a l c ul a t e by   di v i di ng  t h e   a b s o r b e e n e r gy   by   t h e   c r o s s - s e c t i o n a l   a r e a   a t   t h e   n o t c h .     3. 3 . 3.   D ata   an al ys i s   T h e   e xpe r i m e n t a l   r e s ul t s   f o r   h a rd n e s s   a n i m pa c t   s t r e ngt h   w e r e   a na l y z e us i n g   R S M   w i t h   a   C CD .   S t a t i s t i c a l   a na l y s i s ,   i n c l udi ng   a na l y s i s   o f   v a r i a n c e   (A N O V A ),   w a s   pe r f o r m e t o   e v a l ua t e   t h e   s i g n i f i c a n c e   o e a c h   f a c t o r   (t e m pe ra t u r e ,   h o l di ng  t i m e ,   a n c o o l i n g   m e di u m a nd  t h e i i nt e ra c t i o n s .   Q u a d ra t i c   m o de l s   w e r e   s e l e c t e a s   t h e   b e s t   f i t   t o   p r e di c t   r e s po n s e s ,   a n d   o pt i m i z a t i o w a s   c o n duc t e us i n g   de s i r a b i l i t y   f un c t i o n s   t o   i de nt i fy   pa r a m e t e c o m b i na t i o n s   t h a t   p r o v i de d   t h e   b e s t   b a l a nc e   be t w e e n   h a r d n e s s   a n d   i m pa c t   s t r e n gt h.       4.   R ES U LT  A N D   D I S C U S S I O N   In  t h i s   s e c t i o n,   t h e   r e s e a r c r e s ul t s   a r e   p r e s e nt e a l o n g   w i t a   di s c us s i o o f   e a c r e s po n s e   o b t a i n e d .   T o   o pt i m i z e   t h e   h e a t   t r e a t m e n t   p a r a m e t e r s ,   a   p r e di c t i v e   m ode l   w a s   de v e l o p e t o   e v a l ua t e   t h e   e f fe c t   of   t h e s e   pa r a m e t e r s   o n   t h e   m a t e r i a l ' s   r e s po n s e .   T h e   m o de l   w a s   b a s e o n   t h e   e xpe r i m e n t a l   da t a   o b t a i n e f r o m   t h e   h e a t   t r e a t m e nt   p r o c e s s ,   a s   s u m m a ri z e i T a b l e   1.   T h e   e xpe ri m e n t a l   da t a   o f   h e a t   t r e a t m e nt   p a r a m e t e r s   f o r   S 45 s t e e l   a r e   s u m m a r i z e i T a b l e   1.   T h e   r e s ul t s   r e v e a l   d i s t i n c t   v a ri a t i o n s   i n   ha r d n e s s   a nd  i m p a c t   e n e r gy   de pe n di n o n   b o t h   t e m pe r a t u r e   a n d   h o l di n g   t i m e .   I ge n e r a l ,   h o l di ng   t i m e s   up   t o   60   m i n ut e s   w i t hi t h e   850 - 900   ° C   ra n ge   p r o duc e t h e   hi g h e s t   h a rd n e s s   v a l ue s   (e xc e e di n g   55   H R C),   w h i l e   o pt i m a l   i m p a c t   e n e rgy   w a s   o bs e r v e a t   h o l di ng  t i m e s   o f   60 - 75  m i n u t e s .   T a b l e   2   p r e s e nt s   t h e   m o de l   f i t   v a l ue s   f o r   t h e   ha r d n e s s   da t a .   B a s e o n   t h e   a na l y s i s ,   a   qu a d ra t i c   m o de l   w a s   s e l e c t e a s   i t   p r o v i de s   m o r e   s t a t i s t i c a l l y   s i gni f i c a nt   r e s ul t s .   T h i s   i s   s uppo r t e d   by   t h e   p r o b a b i l i t y   v a l ue   o 0. 0222 ,   w h i c h   i s   l e s s   t h a t h e   s i g ni f i c a n c e   l e v e l   of   0. 05.       T a b l e   1 .   H e a t   t r e a t m e nt   t e s t   r e s ul t s   d a t a   No   T e m p .   ( C)   H o l d i n g   t i m e   ( m i n u t e s )   H a rd n e s s   ( H RC)   Im p a c t   e n e r g y   (N m / m m 2 )   1   800   30   4 7 . 3   0 . 4 5 4   2   800   60   5 8 . 6   0 . 6 9 8   3   800   90   3 8 . 5   0 . 5 6 6   4   850   30   4 2 . 3   0 . 4 5 4   5   850   60   5 7 . 7   0 . 6 7 1   6   850   90   5 0 . 7   0 . 6 1 8   7   900   30   3 6 . 2   0 . 4 6 6   8   900   60   5 4 . 4   0 . 7 5 2   9   900   90   5 7 . 2   0 . 6 3 1       T a b l e   2 .   M o de l   s e que nt i a l   u n t uk  s p ri n gb a c k   S o u r c e   S u m   o s q u a r e s   DF   M e a n   s q u a re s   v a l u e   P ro b   >   F     M e a n   2 1 , 7 9 5 . 6   1   2 1 , 7 9 5 . 6         L i n e a r   7 2 . 6 5   2   3 6 . 3 3   0 . 4 2   0 . 6 7 3 5     2 F I   2 2 2 . 0 1   1   2 2 2 . 0 1   3 . 7 8   0 . 1 0 9 6     Q u a d r a ti c   2 7 0 . 7 4   2   1 3 5 . 3 7   1 7 . 5   0 . 0 2 2 2   S u g g e s te d   Cu b i c   2 3 . 1 0   2   1 1 . 5 5   1 0 3 . 9 4   0 . 0 6 9 2   A l i a s e d   Re s i d u a l   0 . 1 1   1   0 . 1 1         T o t a l   2 2 , 3 8 4 . 2   9   2 4 8 7 . 1         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2252 - 8814   Int   J   A dv   A ppl   S c i V o l .   15,   N o .   1 ,   M a r c h   2026 34 3 - 354   348   T h e   A N O V A   t a b l e   f o r   t h e   h a rd n e s s   m o de l   i s   p r e s e n t e i T a b l e   3.   It   s h o w s   a   " P r o b   >   F "   v a l ue   of  0. 0222 .   S i n c e   t hi s   v a l ue   i s   l e s s   t h a t h e   s i g ni f i c a n c e   l e v e l   of   0. 05 ,   i t   i s   c o n s i de r e d   s t a t i s t i c a l l y   v a l i d.       T a b l e   3 .   A N O V A   f o r   ha r d n e s s   a f t e r   b a c kw a r d   p r o c e s s   (< 0. 0 5)   S o u r c e   S u m   o s q u a r e s   DF   M e a n   s q u a re s   v a l u e   P ro b   >   F     M o d e l   5 6 0 . 7 0   4   1 4 0 . 1 7   2 0 . 0 9   0 . 0 0 6 5   s i g n i f i c a n t   A   1 . 9 3   1   1 . 9 3   0 . 2 8   0 . 6 2 7 0     B   7 0 . 7 3   1   7 0 . 7 3   1 0 . 1 4   0 . 0 3 3 4     B 2   2 6 6 . 0 4   1   2 6 6 . 0 4   3 8 . 1 3   0 . 0 0 3 5     AB   2 2 2 . 0 1   1   2 2 2 . 0 1   3 1 . 8 2   0 . 0 0 4 9     Re s i d u a l   2 7 . 9 1   4   6 . 9 8   2 0 . 0 9   0 . 0 0 6 5     Co t o t a l   5 8 8 . 6 1   8               D e s i gn  e xpe r t   ge n e r a t e d   t h e   (5)   t o   de t e rm i n e   t h e   de s i r e d   h a rd n e s s .       = + 247 . 56667 ( 0 . 28667  ) ( 2 . 5 6 9 4 4     )   ( 0 . 0 1 2 8 1 5     2 ) + ( 4 . 96667 003     )   (5)     T h e   2D   g r a p h   f o r   ha r d n e s s ,   s h ow n   i F i gur e   4,   p r e s e n t s   t h e   c o n t o ur   pl o t   of   (5) .   T h e   f i gur e   i n di c a t e s   t h a t   t h e   m a t e r i a l ’s   h a r d n e s s   c a n   be   i n c r e a s e a t   h o l di n t i m e s   gr e a t e r   t ha n   60  m i n ut e s   w i t h i n   t h e   gi v e n   t e m pe r a t ur e   r a n ge .   T a b l e   p r e s e n t s   t h e   s ui t a b i l i t y   v a l ue s   for  t h e   i m pa c t   e n e r gy   da t a .   B a s e o n   t h e s e   r e s ul t s ,   i t   w a s   s e l e c t e be c a us e   i t   de m o n s t r a t e d   hi g h e s i gni f i c a n c e   c o m pa r e t o   t h e   o t h e m o de l s   t e s t e d.   T hi s   s e l e c t i o n   i s   f ur t h e s uppo r t e by   t h e   pr o b a b i l i t y   v a l ue   of   0. 0213,   w h i c i s   l e s s   t h a 0. 05,   i n di c a t i n g   s t a t i s t i c a l   s i gni f i c a n c e .           F i gu r e   4 .   V a r i a t i o n   o f   ha r d n e s s   w i t h o l di n g   t i m e   a n d   t e m pe ra t u r e   (c o nt o ur  pl o t )       T a b l e   4 .   S e que nt i a l   m o de l   a n a l y s i s   fo r   i m pa c t   e n e r gy   da t a   S o u r c e   S u m   o s q u a r e s   DF   M e a n   s q u a re s   v a l u e   P ro b   >   F     M e a n   3 . 0 7   1   3 . 0 7         L i n e a r   0 . 0 3 5   2   0 . 0 1 8   1 . 8 1   0 . 2 4 2 9     2 F I   7 . 0 2 3 E - 04   1   7 . 0 2 3 E - 04   0 . 0 6 1   0 . 8 1 5 1     Q u a d r a ti c   0 . 0 5 2   2   0 . 0 2 6   1 2 . 8 4   0 . 0 3 3 8   S u g g e s te d   Cu b i c   2 . 9 6 8 E - 04   2   1 . 4 8 4 E - 04   0 . 0 2 6   0 . 9 5 7 1   A l i a s e d   Re s i d u a l   5 . 7 5 1 E - 03   1   5 . 7 5 1 E - 03         T o t a l   3 . 1 6   9   0 . 3 5             T h e   A N O V A   t a b l e   f o r   t h e   b e n d i n g   l o a m o de l   i s   p r e s e n t e d   i T a b l e   5.   T h e   t a b l e   s h o w s   a   P r o b   >   F   v a l ue   o f   0. 0338,   w h i c h   i s   l o w e r   t ha t h e   s i g n i f i c a n c e   t hre s h o l o f   0. 05.   T hi s   r e s ul t   i n di c a t e s   t ha t   i t   i s   s t a t i s t i c a l l y   s i gni f i c a n t   a n d   c a b e   c o n s i de r e v a l i f o r   de s c r i b i n g   t h e   b e n d i n g   l o a da t a .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   A dv   A ppl   S c i     IS S N :   2252 - 8814       E x p e r i m e nt a l   s t udy   on   ann e al i ng   S45C   s t e e l e f f e c t   of   t e m pe r at ur e   and   t i m e   on     ( Mahad i r   S i r m an )   349   T a b l e   5 .   A N O V A   f o r   i m p a c t   e n e r gy   a f t e r   b a c kw a r d   p r o c e s s   ( < 0. 0 5)   S o u r c e   S u m   o s q u a r e s   DF   M e a n   s q u a re s   v a l u e   P ro b   >   F     M o d e l   0 . 0 8 2   2   0 . 0 4 1   2 1 . 3 6   0 . 0 0 1 9   s i g n i f i c a n t   B     1   0 . 0 3 2   1 6 . 8 3   0 . 0 0 6 3     B 2     1   0 . 0 5 0   2 5 . 8 8   0 . 0 0 2 3     Re s i d u a l   0 . 0 1 2   6   1 . 9 2 5 E - 003         Co t o t a l   0 . 0 9 4   8               S t a t i s t i c a l   a na l y s i s   us i ng  R S M   (T a b l e s   2 - 5)   c o n f i rm e t ha t   i t   p r o v i de t h e   b e s t   f i t   f o r   b o t h   r e s po n s e s ,   w i t h   P r o b   >   F   v a l ue s   u n de r   0. 05.   T h e   p r e di c t i v e   e qua t i o n s   ge n e ra t e d   e n a b l e   a c c ur a t e   e s t i m a t i o o m e c h a ni c a l   p r o pe rt i e s   f o r   c o n d i t i o n s   b e y o n t h e   e xpe ri m e nt a l   m a t ri x.   D e s i g e xpe rt   a l s o   ge n e ra t e d   t h e   ( 6)   t de t e r m i n e   t h e   de s i r e p a r a m e t e r s   a nd  t h e   t a r ge t   i m pa c t   e n e r g y .         =   0 . 0 8 9 0 0 0 + ( 0 . 0 2 3 4 9 4     ) 1 . 75370 ( 004      2 )   (6)     T h e   2D   g ra p f o r   i m pa c t   e n e r gy ,   s h o w n   i F i gu r e   5 ,   p r e s e nt s   t h e   c o nt o ur   pl o t   o f   (6).   T h e   f i gu r e   i n di c a t e s   t h a t   t h e   i m p a c t   e n e rgy   c a n   b e   i n c r e a s e w h e n   t h e   ho l di ng  t i m e   i s   w i t hi n   t h e   r a nge   o f   60 - 75  m i n u t e s .   T h i s   i n c r e a s e   o c c ur s   w i t h o ut   b e i n g   i n f l ue n c e by   t h e   h e a t i ng   t e m pe r a t u r e .   P a ra m e t e o pt i m i z a t i o w a s   pe r f o r m e d   us i n g   D e s i g n - E xpe rt   V . 6   s o f t w a r e   t o   de t e r m i n e   t h e   o pt i m a l   c o m b i na t i o o f   s e v e r a l   pa ra m e t e r s .   T h e   o b j e c t i v e   w a s   t o   i d e n t i fy   t h e   pa ra m e t e a nd   r e s po n s e   c o m b i n a t i o n s   t h a t   y i e l t h e   b e s t   po s s i b l e   s o l ut i o n.   T h e   de s i r e o pt i m a l   s o l ut i o n   (de s i r a b i l i t y w a s   de f i n e a s   a c h i e v i n b o t hi g h a r d n e s s   a n d   h i g h   i m p a c t   e n e r gy ,   a s   i l l us t ra t e i n   F i gu re   6.   F i gu r e   p r e s e n t s   t h e   o pt i m i z a t i o c o n t o ur  g ra p h   f o r   e a c r e s po n s e .   T h e   g r e y   s h a d i n g   i t h e   o v e r l a y   pl o t   r e p r e s e n t s   t h e   b o un da ri e s   f o r   a l l   t h e   de s i r e r e s po n s e s .   I t hi s   c a s e ,   t h e   o pt i m a l   p r o c e s s   c o n t r o l   r e gi o i s   de f i n e w h e r e   t h e   ha r d n e s s   e xc e e ds   55  H R C ,   a n d   t h e   i m p a c t   e n e r gy   i s   n o t   l e s s   t ha n   0. 68   N m / m m ² .           F i gu r e   5 .   V a r i a t i o n   o f   i m p a c t   e n e r gy   w i t h   h o l d i n g   t i m e   a n d   t e m pe r a t u r e   (c o nt o ur  pl o t )             F i gu r e   6 .   D e s i r a b i l i t y   pl o t   f o r   o pt i m a l   c o m b i na t i o n   o f   ha r d n e s s   a nd  i m p a c t   e n e r gy     F i gu r e   7 .   O v e r l a y   pl o t   s h o w i n g   t h e   o pt i m a l   h e a t   t r e a t m e nt   r e g i o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2252 - 8814   Int   J   A dv   A ppl   S c i V o l .   15,   N o .   1 ,   M a r c h   2026 34 3 - 354   350   O pt i m i z a t i o n   us i n t h e   de s i r a b i l i t y   m e t h o (F i g u r e   7)  i de nt i f i e a   p r o c e s s   w i n do w   w h e r e   ha r d n e s s   e xc e e de 55  H R w h i l e   m a i nt a i n i n g   i m p a c t   e n e r gy   a bov e   0. 68  N m / m m ² .   V a l i d a t i o n   t e s t s   u n de t h e s e   o pt i m i z e p a ra m e t e r s   (T a b l e   6)   c o n f i rm e d   t h e   c ri t i c a l   i n f l u e n c e   o f   c o o l i n g   m e di a :   w a t e que n c hi n g   y i e l de d   t h e   hi g h e s t   h a rd n e s s   b ut   t h e   l o w e s t   t o ug hn e s s ,   w h i l e   o i l   a nd  a i c o o l i n g   o ff e r e a   m o r e   b a l a n c e c o m b i na t i o of   pr o pe r t i e s .   T h e   o pt i m i z e h e a t   t r e a t m e n t   pa ra m e t e r s   o b t a i n e f r o m   t h e   p r e v i o us   a n a l y s i s   w e r e   f ur t h e r   t e s t e us i n g   t hr e e   t y pe s   of   c oo l i n g   m e di a :   w a t e r ,   a i r,   a n d   o i l .   E a c h   c o o l i n g   m e di u m   w a s   a p pl i e d   t o   e v a l u a t e   i t s   e ff e c t   o t h e   m e c h a ni c a l   p r o pe r t i e s   o f   t h e   m a t e ri a l .   T h e   s pe c i f i c   h e a t   t r e a t m e n t   pa ra m e t e r s   a n d   t h e   c o r r e s po n di ng  t e s t   r e s ul t s   a r e   s um m a ri z e d   i T a b l e   6.       T a b l e   6 .   D a t a   o t h e   r e s ul t s   o f   o pt i m i z i ng  h e a t   t r e a t m e n t   t e s t i n g   No   T e m p .   ( ° C)   H o l d i n g   t i m e   ( m i n u t e s )   Co o l i n g   m e d i a   H a rd n e s s   ( H RC)   Im p a c t   e n e r g y   (N m / m m 2 )   1   900   60   W a t e r   5 8 . 8   0 . 6 9 8   2   900   60   A i r   5 7 . 3   0 . 6 4 2   3   900   60   O i l   5 6 . 2   0 . 6 1 6       T h e   r e s ul t s   c l e a rl y   de m o n s t r a t e   t ha t   b o t h e a t i ng  pa ra m e t e rs   a nd  c o o l i n g   m e di a   e xe r t   a   s i g n i f i c a n t   i n f l ue n c e   o t h e   h a rd n e s s   a nd   i m pa c t   e n e r gy   of   S 45C   m e di um   c a r b o n   s t e e l .   S t a t i s t i c a l   a na l y s i s   us i n g   R S M   c o n f i r m e d   t ha t   qu a d ra t i c   m o de l s   w e r e   t h e   m o s t   s ui t a b l e   f o r   bo t r e s po n s e s ,   a s   i n di c a t e b y   A N O V A   v a l ue s   w i t h   P r o b   >   F   w e l l   u n de r   0. 05,   w h i c h   v e r i f i e s   t h e   s t r o n r e l a t i o n s hi b e t w e e n   t h e   t e s t e f a c t o r s   a n o ut pu t   r e s po n s e s .   F o r   ha r d n e s s ,   t h e   i nt e ra c t i o n   b e t w e e n   h e a t i n t e m pe ra t u r e   a n d   h o l di n g   t i m e   w a s   pa rt i c ul a r l y   do m i n a nt ,   w h e r e   m a xi m um   ha r d n e s s   w a s   a c h i e v e a t   h o l di n g   t i m e s   g r e a t e t ha 60   m i nut e s ,   e s pe c i a l l y   w i t h i t h e   t h e rm a l   ra n ge   o f   850 - 900   ° C,   due   t o   m o r e   c o m pl e t e   a us t e ni t i z a t i o n   t h a t   p r o duc e f i n e r   m a rt e n s i t i c   t r a n s f o r m a t i o du ri n g   ra pi d   c o o l i n g .   S i m i l a f i n d i n gs   w e r e   r e po r t e d   by   [35] ,   w h o   s t a t e d   t h a t   e xt e nde s o a ki n g   t i m e   a t   e l e v a t e t e m pe ra t u r e s   e nha n c e m a rt e n s i t i c   r e f i n e m e n t   i n   m e di u m - c a r b o n   s t e e l s ,   i n c r e a s i n g   ha r d n e s s   w i t h o ut   i n duc i n m a j o r   g r a i n   c o a r s e n i n g .   L i ke w i s e ,   [36]   c o n f i rm e t ha t   h o l d i n d u r a t i o n s   b e y o n 60  m i nut e s   a t   8 50 - 900   ° C   r e s ul t e d   i o pt i m a l   ha r d n e s s   l e ve l s   i a ut o m o t i v e - gr a de   s t e e l s   due   t o   s t a b l e   m a rt e n s i t e   f o r m a t i o n.   T h e   e f fe c t   of   c oo l i n g   ra t e   w a s   a l s o   v e r y   do m i na n t :   w a t e q ue n c h i ng   c o n s i s t e n t l y   pr o duc e t h e   h i g h e s t   ha r d n e s s   b e c a us e   o f   e xt r e m e   que n c h   s e v e r i t y ,   w h e r e a s   o i l   a nd  a i r   c o o l i n g   r e s ul t e i l o w e r   ha r d n e s s   s i n c e   s l o w e r   c o o l i n g   r a t e s   a l l o w e t h e   f o rm a t i o o f   s of t e r   t ra n s f o r m a t i o p r o duc t s   s uc a s   b a i ni t e   a n d   pe a rl i t e .   T h e s e   r e s ul t s   r e i n f o r c e   t h e   t y pi c a l   h a rd ne s s t o ughn e s s   t ra de - o ff   be h a v i o i h e a t - t r e a t e s t e e l s ;   h o w e v e r ,   t h i s   s t udy   a dv a n c e s   c u rr e nt   u n de r s t a ndi n g   by   de ve l o pi n a   s t a t i s t i c a l l y   v a l i da t e p r e d i c t i v e   m o de l   a n d   v e r i fy i n i t   e xpe ri m e n t a l l y   un de t h e   o pt i m a l   pa ra m e t e r   c o m b i na t i o n   ( 900   ° C ,   60   m i n u t e s ),   w h e r e   m o de l   p r e di c t i o n   s h o w e s t r o n g   c o rr e l a t i o w i t a c t u a l   m e a s ur e d   v a l ue s .   T h e   i m p a c t   e n e r gy   r e s ul t s   c l e a r l y   s h o w e t h e   e xpe c t e h a r dn e s s t o ug hn e s s   t ra de - o ff   i s t e e l   h e a t   t r e a t m e nt ,   w h e r e   s pe c i m e n s   que n c h e i o i l   o r   a i r   a c h i e v e h i g h e r   i m p a c t   e n e r gy   c o m pa r e t o   w a t e r   que n c h e s a m pl e s   due   t o   l o w e r   r e s i du a l   s t r e s s e s   a n a   m o r e   b a l a n c e m i c r o s t r uc t u r e   t ha t   p r e s e r v e duc t i l i t y ,   w h i l e   w a t e que n c h i n g   p r o duc e t h e   hi g h e s t   ha r d n e s s   b ut   t h e   l o w e s t   i m pa c t   e n e r gy   b e c a us e   of   t h e   pr e do m i na n t l y   m a r t e n s i t i c   s t ruc t u r e   w hi c i s   p r o n e   t o   b r i t t l e   f r a c t u r e .   T hi s   t r e n w a s   c o n s i s t e nt   a t   a l l   t e s t e t e m pe ra t u r e s ,   p r o v i n g   t ha t   t h e   q ue n c h i ng  m e di u m   ha a   s t r o n ge r   i n f l ue n c e   o f r a c t u r e   b e h a v i o r   t h a t e m pe ra t u r e   v a r i a t i o n   i n   t hi s   s t udy .   T h e   c o n t o ur   p l o t s   a l s o   i n di c a t e t ha t   t h e   o pt i m a l   i m p a c t   e n e r gy   r e gi o o c c urr e a t   h o l d i n g   t i m e s   b e t w e e n   60   a n 75  m i nut e s ,   re ga r d l e s s   o f   h e a t i n g   t e m pe r a t u r e ,   m e a ni n g   t ha t   h o l di ng  t i m e   ha d   a   s t r o n ge r o l e   i t o ughn e s s   c o nt r o l   c o m pa r e t o   h e a t i n g   t e m p e r a t u r e   w i t hi t hi s   ra n ge .   D e s i gn   e xpe r t   o pt i m i z a t i o n   s uc c e s s f ul l y   i de n t i f i e a   s a f e   pr o c e s s   w i n do w   w h e r e   ha r d n e s s   r e m a i n e a b o ve     55  H R w h i l e   i m p a c t   e n e rgy   s t a y e a b ove   0. 68  N m / m m ² .   V a l i d a t i o n   e xpe r i m e n t s   a t   t h e   p r e di c t e o pt i m u m   (900   ° C ,   60   m i nut e s c o n f i rm e t h e   m o de l   a c c ura c y ,   s h o w i n g   t ha t   w a t e que n c hi n g   p r o duc e m a xi m um   ha r d n e s s   b ut   m i ni m u m   t o ughn e s s ,   w h i l e   o i l   a n d   a i c o o l i ng  p r o duc e a   m uc h   m o r e   de s i r a b l e   b a l a n c e   of  m e c h a ni c a l   p r o pe rt i e s   f o r   m o r e   p ra c t i c a l   e n gi n e e r i n g   a ppl i c a t i o n s .   T h e   o pt i m i z a t i o n   o f   a nn e a l i n g   a n d   que n c h i n g   p a ra m e t e r s   fo r   S 45 m e di u m - c a r b o s t e e l   c a rri e s   b r o a de r   s i g n i f i c a n c e   b e y o n ha r d n e s s   a nd  i m p a c t   e n e r gy   r e s po n s e s .   I i n dus t ri a l   a pp l i c a t i o n s ,   s e c o n da r y   pr o pe rt i e s   s uc h   a s   f a t i gue   r e s i s t a n c e ,   m a c h i na b i l i t y ,   a nd  w e l da b i l i t y   a r e   e q ua l l y   e s s e n t i a l   t o   e n s u r e   r e l i a b l e   l o n g - t e rm   s e r v i c e   b e h a v i o r .   T h e   i m p r o v e i m pa c t   e n e r gy   ob t a i n e w i t hi n   t h e   o pt i m i z e h o l di ng  t i m e   ra n ge   of   60 - 75  m i n u t e s ,   c o m b i n e w i t s l o w e r   que n c h i ng  m e di a   (o i l   o r   a i r) ,   i m pl i e s   a   c o rr e s po n d i n g   po s i t i v e   i n f l ue n c e   o n   f a t i gue   pe r f o r m a n c e ,   s i n c e   e nh a n c e duc t i l i t y   t o ge t h e r   w i t l o w e r   r e s i du a l   s t r e s s e s   di r e c t l y   r e duc e s   c r a c i ni t i a t i o a n d   r e t a r ds   c ra c p r o pa ga t i o n   du r i ng   c y c l i c   l o a di n g.   T hi s   i s   p a r t i c ul a rl y   i m po r t a n t   f o r   a ut o m o t i v e   s ha f t s ,   ge a e l e m e n t s ,   a n a x l e   c o m po n e n t s ,   w h i c r o ut i n e l y   o pe r a t e   u n de f l uc t ua t i n g   s t r e s s   s t a t e s   a n d   v a ri a b l e   l o a a m p l i t ude .   Co n v e r s e l y ,   w a t e r - que nc h e s pe c i m e n s ,   a l t h o ug h   s upe r i o r   i h a rd n e s s ,   e xpe r i e n c e   i n f e ri o r   f a t i gue   l i f e   po t e n t i a l   due   t o   i n c r e a s e b r i t t l e n e s s   a n s t r e s s   a m pl i f i c a t i o a t   m i c r o s t r uc t u ra l   s t r e s s   c o n c e n t ra t o r s .   F r o m   a   m a n uf a c t u r i n g   p e r s pe c t i v e ,   e xc e s s i v e   h a rd n e s s   i s   u n de s i ra b l e   f o r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   A dv   A ppl   S c i     IS S N :   2252 - 8814       E x p e r i m e nt a l   s t udy   on   ann e al i ng   S45C   s t e e l e f f e c t   of   t e m pe r at ur e   and   t i m e   on     ( Mahad i r   S i r m an )   351   m a c h i ni n g   b e c a us e   i t   i n c r e a s e s   c ut t i n g   f o r c e s ,   s h o r t e n s   t o o l   l i f e ,   a nd  e l e v a t e s   c o s t .   T h e   f i ndi n gs   de m o n s t r a t e   t h a t   o i l   a n a i r - c oo l i ng  y i e l ha r d n e s s   l e v e l s   a r o u n 56 - 57   H R w h i l e   s t i l l   m a i n t a i ni n g   a de qu a t e   t o ug hn e s s ,   t h e r e by   f a c i l i t a t i n g   e a s i e d ri l l i n g ,   m i l l i n g,   a nd  s ha pi ng  w i t ho ut   s a c ri f i c i n g   i n - s e r v i c e   du r a b i l i t y .   W e l da b i l i t y   i s   s i m i l a r l y   l i n ke t o   m i c r o s t r uc t u r e   a n d   h a rd n e s s   di s t ri b ut i o n.   E xt r e m e l y   ha r m a rt e n s i t i c   s t r uc t u r e s   f o r m e duri n g   w a t e que n c hi n g   i n c r e a s e   c ra c ki n g   r i s k   w i t h i t h e   H A Z   duri n g   w e l di n g ,   w h i l e   m i xe m a r t e n s i t i c b a i ni t i c   s t r uc t u r e s   ge n e ra t e t hr o ug h   o i l   o r   a i r   q ue n c h i ng  r e duc e   s t r e s s   g r a d i e n t s   a n p r o m o t e   s a f e r   j o i ni n g .   T h u s ,   t h e   o pt i m i z e d   p r o c e s s   w i n do w   pr o v i de s   a   ra t i o n a l   c o m p r o m i s e   b e t w e e n   du ra b i l i t y ,   m a n uf a c t u ra b i l i t y ,   w e l i n t e g ri t y ,   a n d   m a t e r i a l   e c o n o m y .   Co l l e c t i v e l y ,   t h e s e   e xt e n de i m p l i c a t i o n s   e m p h a s i z e   t h a t   t h e   o pt i m i z e d   a nn e a l i n s t ra t e gy   i s   i ndus t ri a l l y   r e l e v a n t   b e c a us e   i t   s i m u l t a n e o us l y   b a l a n c e s   h a rd n e s s ,   t o ug hn e s s ,   f a t i g ue   r e s i s t a n c e ,   m a c h i na b i l i t y ,   a n w e l da b i l i t y   t o   s ui t   d i v e r s e   e n g i n e e ri n g   r e qui r e m e n t s .   O v e r a l l ,   t hi s   s t udy   de m o n s t r a t e s   t ha t   b o t h e a t   t r e a t m e n t   p a r a m e t e r s   a nd   c oo l i ng  m e di a   s e l e c t i o n   s t r o n gl y   i n f l ue n c e   t h e   m e c h a ni c a l   b e h a v i o r   o f   S 45C  s t e e l .   T hi s   c o nn e c t i o n   i s   e s t a b l i s h e b y   l i n ki ng  s t a t i s t i c a l   m o de l i ng  w i t h   m e t a l l u r gi c a l   m e c h a ni s m s .   Co n s e que nt l y ,   t h e   f i n di ngs   p r o v i de   pra c t i c a l   gu i de l i n e s   f o r   t a i l o ri n h e a t   t r e a t m e n t   p r o c e s s e s   i i ndus t ri a l   a pp l i c a t i o n s .       5.   C O N C LU S I O N   B a s e o n   t h e   e xpe r i m e n t a l   r e s ul t s   a n d   s t a t i s t i c a l   a na l y s i s ,   i t   c a b e   c o n c l ude d   t ha t   t h e   o pt i m i z a t i o n   of   h e a t   t r e a t m e n t   p a r a m e t e r s   f o r   S 45C  m e di u m   c a r b o n   s t e e l   us i n g   R S M   w i t h   a   C CD   s uc c e s s f ul l y   pr o duc e d   s t a t i s t i c a l l y   s i gni f i c a nt   qu a d ra t i c   m o de l s   f o r   b o t h   h a rd n e s s   a n d   i m pa c t   e n e r gy .   T h e   A N O V A   r e s ul t s   y i e l de d   P r o b   >   F   v a l ue s   o f   0. 0222  f o r   ha r d n e s s   a n 0. 03 38  f o r   i m pa c t   e n e r gy ,   b o t h   b e l ow   t h e   s i g n i f i c a n c e   t hr e s h o l of   0. 05,   c o n f i rm i n t h e   v a l i di t y   of   t h e   m o de l s .   T h e   s t u dy   r e ve a l e t ha t   h a r d n e s s   i n c r e a s e s   w i t l o nge h o l di n g   t i m e s ,   pa rt i c ul a rl y   a bov e   60  m i n u t e s ,   a nd  i s   s t r o ngl y   i n f l ue n c e by   c oo l i n g   r a t e ,   w i t h   w a t e r   que n c h i ng  pr o v i di n g   t h e   hi g h e s t   h a rd n e s s   due   t o   ra pi m a rt e n s i t i c   t ra ns fo r m a t i o n .   I c o n t ra s t ,   i m p a c t   e n e r gy   e xh i b i t e a n   i n v e r s e   r e l a t i o n s h i w i t h a rd n e s s ,   w i t h   o i l   a n a i c oo l i n g   de l i v e r i ng  s upe r i o t o ug hn e s s   by   pr o m o t i n g   a   m o r e   b a l a n c e m i c r o s t r uc t u r e   a nd  r e duc i ng  b ri t t l e   f ra c t u r e   s us c e pt i b i l i t y .   T h e   o pt i m i z a t i o p r o c e s s   i de n t i f i e a   pa ra m e t e r a nge h o l di n g   t i m e   b e t w e e n   60   a n d   75   m i n ut e s   a nd   t e m pe ra t u r e s   o f   850 - 900   °C t ha t   p r o v i de s   a n   o pt i m a l   b a l a n c e   b e t w e e n   ha r d n e s s   ( > 55   H R C)  a n d   i m pa c t   e n e r gy   (> 0. 68  N m / m m ² ) .   F r o m   a a pp l i c a t i o pe r s pe c t i v e ,   a c hi e v i n t h e   b e s t   ov e r a l l   pe r f o r m a n c e   r e qui r e s   t a i l o r i ng  t h e   h e a t   t r e a t m e nt   p a r a m e t e r s   t o   t h e   i n t e n de s e r v i c e   c o n di t i o n s .   F o a ppl i c a t i o n s   p ri o ri t i z i ng  m a xi m u m   h a r d n e s s ,   w a t e que n c h i n g   a t   900   ° C   f o r   60  m i n u t e s   i s   r e c o m m e n de d ,   w h e r e a s   f o r   a p pl i c a t i o n s   r e qui ri n g   a   b a l a n c e   o f   s t r e n gt a nd  t o ughn e s s ,   o i l   o a i r   c oo l i n a t   s i m i l a r   h o l di ng  t i m e s   i s   p r e f e r a b l e .   B e y o n t h e s e   pra c t i c a l   gui de l i n e s ,   t h e   f i ndi n gs   hi g hl i g ht   t h e   po t e n t i a l   o f   s t a t i s t i c a l   m o de l i n g   t o   r e duc e   e xpe r i m e n t a l   i t e r a t i o n s   a n s up po r t   e n e r gy - e ff i c i e n t   h e a t   t r e a t m e n t   pra c t i c e s .   By   e n a b l i n g   a c c ura t e   p r e d i c t i o o f   m a t e ri a l   r e s po n s e ,   t h e   a pp r o a c a l s o   c o n t ri b ut e s   t o   pr e di c t i v e   m a i n t e n a n c e   s t ra t e gi e s   i m a nuf a c t uri n g ,   e n s u ri n g   r e l i a b l e   p e r f o r m a n c e   w hi l e   l o w e r i n g   c o s t s   a n d   e n e rgy   us e .   T h us ,   t h i s   s t udy   n o t   o n l y   a dv a n c e s   t h e   u nde r s t a ndi n g   o f   S 45 h e a t   t r e a t m e n t   b e ha v i o r   b ut   a l s o   r e i n f o r c e s   i t s   r e l e v a n c e   t o   m o de rn  s us t a i n a b l e   m a n uf a c t u ri n g   a nd  i n dus t ri a l   a ppl i c a t i o n s .       A C K N O WL ED G M EN TS   M a n y   t h a nks   t o   t h e   c o l l a b o r a t i v e   r e s e a r c h   t e a m   o f   P o l y t e c hni c   S t a t e   o f   U j un P a n d a n g   M a k a s s a r,   P o l y t e c h ni c   o f   M a ri t i m e   S c i e n c e   M a k a s s a r ,   a nd  S t a t e   U n i v e rs i t y   of   M a ka s s a r       F U N D I N G   I N F O R M A TI O N   T h a nk  y o v e r y   m uc h   f o r   t h e   r e s e a r c h   s c h o l a r s hi a s s i s t a n c e   f r o m   t h e   S o ut S ul a w e s i   P r o v i n c i a l   G ov e r nm e nt ,   I ndo n e s i a ,   a nd  t h e   U j un g   P a nda ng   S t a t e   P o l y t e c h ni c   L e c t ur e I n de pe n de n t   R e s e a r c   G ra n t   2026 .       A U TH O R   C O N TR I B U TI O N S   S TA T EM EN T   T h i s   j o urna l   us e s   t h e   Co n t ri b ut o R o l e s   T a xo n o m y   (CR e di T t o   r e c o gn i z e   i n d i v i dua l   a ut h o c o n t ri b ut i o n s ,   r e duc e   a ut h o r s hi p   di s pu t e s ,   a n d   f a c i l i t a t e   c o l l a bo r a t i o n.       N am e   o A u th o r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   M a h a d i r   S i r m a n                               S y a hr i s a l                               H e nn y   P a s a n d a n g                               R us di   N u r                               M uhi r a   D z a F a ra by                               M ukhl i s i n                               Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2252 - 8814   Int   J   A dv   A ppl   S c i V o l .   15,   N o .   1 ,   M a r c h   2026 34 3 - 354   352   C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r m a l   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e s o u rc e s   D   :   D a t a   Cu ra t i o n   O   :   W ri t i n g   -   O ri g i n a l   D ra ft   E   :   W ri t i n g   -   Re v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi s u a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P ro j e c t   a d m i n i s t ra t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i s i t i o n         C O N F LI C O F   I N T ER ES S TA T EM EN T   A ut h o r s   s t a t e   n o   c o n f l i c t   o f   i nt e r e s t .       D A TA   A V A I LA B I LI T Y   T h e   a ut h o r s   c o n f i rm   t ha t   t h e   d a t a   s u ppo r t i n g   t h e   f i n di ngs   o f   t h i s   s t udy   a r e   a v a i l a b l e   w i t h i t h e   a r t i c l e .       R EF ER EN C ES   [1 ]   A .   H a s s a n   e t   a l . ,   A d v a n c e d   n o v e l   c a rb o n   n a n o m a t e ri a l s   fo r   t h e   d e v e l o p m e n t   o s i n g l e - p h a s e   i n d u c t i o n   m o t o r   r o t o r:   a   s i m u l a t i o n   i n v e s t i g a t i o n   o t h e   e l e c t ri c a l   p e r fo r m a n c e   w i t h   d i ffe r e n t   m a t e ri a l s ,   R e s u l t s   i n   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   2 7 ,   S e p .   2 0 2 5 ,     d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . ri n e n g . 2 0 2 5 . 1 0 6 0 8 5 .   [2 ]   K .   K o m b a y e v ,   A .   K i m ,   D .   Y e l e m a n o v ,   a n d   G .   S y p a i n o v a ,   S t r e n g t h e n i n g   o f   l o w - c a r b o n   a l l o y   s t e e l   b y   e l e c t r o l y t i c - p l a s m a   h a rd e n i n g ,   In t e r n a t i o n a l   R e v i e w   o f   M e c h a n i c a l   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   1 6 ,   n o .   2 ,   F e b .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 5 8 6 6 / i re m e . v 1 6 i 2 . 2 1 7 1 2 .   [3 ]   C.   S h a r m a ,   A .   Ra n a ,   A .   K .   K e s h a r w a n i ,   D .   S i n g h ,   R.   S ri v a s t a v a ,   a n d   S .   N .   S h a rm a ,   S y n e r g i s t i c   a n t i m i c ro b i a l   e ffe c t s   o f   w a s t e   c o t t o n   c l o t h   e x t ra c t e d   c e l l u l o s e   w i t h   p h y t o f a b ri c a t e d   T i O 2   fo p o t e n t i a l   a p p l i c a t i o n   i n   a g ri c u l t u r e ,   S u s t a i n a b l e   F o o d   T e c h n o l o g y v o l .   3 ,   n o .   2 ,   p p .   5 3 7 5 4 8 ,   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 3 9 / D 4 F B0 0 1 8 2 F .   [4 ]   G .   R o c a t e l l o ,   N .   F a m a e y ,   P .   M o rt i e r ,   a n d   P .   S e g e r s ,   T ra n s c a t h e t e r   a o rt i c   v a l v e   i m p l a n t a t i o n   (T A V I),   i n   B i o m e c h a n i c s   o f   t h e   A o r t a ,   E l s e v i e r,   2 0 2 4 ,   p p .   4 7 9 5 0 6 .   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / B9 7 8 - 0 - 323 - 95484 - 6 . 0 0 0 2 7 - 0.   [5 ]   D .   Y e ,   D e l e t e ri o u s   e ffe c t s   o f   l o w - c y c l e   f a t i g u e   o n   s t a t i c   m e c h a n i c a l   p r o p e rt i e s   o f   a n   a i r c ra f t   a l u m i n u m   a l l o y   a n d   d a m a g e   c h a ra c t e ri z a t i o n   b a s e d   o n   m a c r o s c o p i c   CD M   m e t h o d / m i c r o s c o p i c   G T N   m o d e l ,   In t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   F a t i g u e ,   v o l .   1 9 3 ,     A p r.   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i j f a t i g u e . 2 0 2 4 . 1 0 8 7 9 3 .   [6 ]   Y. - J .   W u   e t   a l . ,   T i - 6 A l - 4 V   i n t e r v e rt e b ra l   f u s i o n   c a g e   w i t h   c o m p a t i b l e   s t i ffn e s s ,   e n h a n c e d   f a t i g u e   l i fe ,   a n d   o s t e o g e n i c   d i ffe r e n t i a t i o n ,   J o u r n a l   o f   A l l o y s   a n d   Co m p o u n d s ,   v o l .   9 5 7 ,   S e p .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j a l l c o m . 2 0 2 3 . 1 7 0 4 5 0 .   [7 ]   A .   H .   N o b i l   e t   a l . ,   E c o n o m i c   p ro d u c t i o n   q u a n t i t y   m o d e l s   fo r   a n   i m p e r fe c t   m a n u f a c t u ri n g   s y s t e m   w i t h   s t ri c t   i n s p e c t i o n ,   A i n   S h a m s   E n g i n e e r i n g   J o u r n a l ,   v o l .   1 5 ,   n o .   5 ,   M a y   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a s e j . 2 0 2 4 . 1 0 2 7 1 4 .   [8 ]   I .   S a b r y ,   A . - H .   I.   M o u ra d ,   a n d   D .   T .   T h e k k u d e n ,   Co m p a ri s o n   o m e c h a n i c a l   c h a ra c t e ri s t i c s   o f   c o n v e n t i o n a l   a n d   u n d e r w a t e r   f ri c t i o n   s t i w e l d i n g   o f   A A   6 0 6 3   p i p e   j o i n t s ,   In t e r n a t i o n a l   R e v i e w   o f   M e c h a n i c a l   E n g i n e e r i n g   ( IR E M E ) ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 ,   J a n .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 5 8 6 6 / i re m e . v 1 4 i 1 . 1 7 4 8 3 .   [9 ]   Y .   Y a n g   e t   a l . ,   N IR D i ff u s i o n :   a   d i ff u s i o n - m o d e l - b a s e d   f ra m e w o rk   fo r   e n h a n c e d   q u a l i t y   a s s e s s m e n t   o f   i n d u s t ri a l   p l a n t   m a t e ri a l s ,   In d u s t r i a l   Cr o p s   a n d   P r o d u c t s ,   v o l .   2 3 2 ,   S e p .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i n d c ro p . 2 0 2 5 . 1 2 1 2 2 9 .   [1 0 ]   S .   D i m i t r e l l o u ,   E .   S t ra n t z a l i ,   a n d   I.   Ia k o v i d i s ,   A   d e c i s i o n - m a k i n g   s t ra t e g y   f o r   s e l e c t i o n   o F D M - b a s e d   a d d i t i v e l y   m a n u f a c t u r e d   t h e r m o p l a s t i c s   fo i n d u s t ri a l   a p p l i c a t i o n s   b a s e d   o n   m a t e ri a l   a t t ri b u t e s ,   S u s t a i n a b l e   F u t u r e s ,   v o l .   9 ,   J u n .   2 0 2 5 ,     d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . s ft r. 2 0 2 5 . 1 0 0 6 4 0 .   [1 1 ]   F .   E .   Y i g z e w ,   H .   K i m ,   K .   D .   T o l a ,   D .   A .   B e y e n e ,   B.   Y u ,   a n d   S .   P a rk ,   F l u x   l e a k a g e   d e t e c t i o n   f r o m   s m a l l   c u rv e d   m e t a l l i c   c ra c k s   u s i n g   a   T F R i m a g e   e m b e d d e d   d a t a - d ri v e n   f ra m e w o rk   w i t h   e n h a n c e d   m a g n e t o - s e n s o n e t w o rk   d e s i g n ,   M e a s u r e m e n t ,   v o l .   2 6 4 ,   M a r.   2 0 2 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . m e a s u r e m e n t . 2 0 2 5 . 1 2 0 2 6 3 .   [1 2 ]   S .   S u n a r d i ,   W .   Ra m a d h a n ,   H .   A .   N o t o n e g o ro ,   S .   U l a ,   a n d   I.   S a e f u l o h ,   I m p a c t   s t r e n g t h   a n d   c o r ro s i o n   re s i s t a n c e   o s t e e l - c o p p e r   l a m i n a t e d   c o m p o s i t e s   b y   i m m e r s i o n   m e t h o d ,   In t e r n a t i o n a l   R e v i e w   o f   M e c h a n i c a l   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   1 9 ,   n o .   1 ,   J a n .   2 0 2 5 ,     d o i :   1 0 . 1 5 8 6 6 / i re m e . v 1 9 i 1 . 2 5 1 3 4 .   [1 3 ]   M .   A k b a r   a n d   S .   K o b a y a s h i ,   In v e s t i g a t i n g   t h e   i n t e rc h a n g e a b i l i t y   o f   l o w - v e l o c i t y   i m p a c t   a n d   q u a s i - s t a t i c   i n d e n t a t i o n   t e s t s :   e ffe c t s   o n   t h e   r e s i d u a l   s t r e n g t h   o h y b ri d   a l u m i n u m / C F R P   l a m i n a t e s ,   Co m p o s i t e s   S c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l .   2 7 0 ,   S e p .   2 0 2 5 ,     d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o m p s c i t e c h . 2 0 2 5 . 1 1 1 2 9 3 .   [1 4 ]   J .   Z h a n g   e t   a l . ,   M o d e   I   f ra c t u r e   a t   m i n e ra l   g ra i n   i n t e r f a c e s   i n   g ra n i t e   u n d e s t a t i c   l o a d i n g :   i n s i g h t s   f r o m   a   m i c ro s c o p i p e r s p e c t i v e ,   T h e o r e t i c a l   a n d   A p p l i e d   F r a c t u r e   M e c h a n i c s ,   v o l .   1 4 0 ,   D e c .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . t a fm e c . 2 0 2 5 . 1 0 5 1 2 8 .   [1 5 ]   R.   N u r,   A .   H .   Ra z a k ,   Y .   Ba s o n g a n ,   M .   D .   F a ra b y ,   S .   S y a h r i s a l ,   a n d   A .   H i d a y a t ,   E ffe c t   o c u t t i n g   p r o c e s s   u s i n g   c u t t i n g   i n s e rt   o g ra d e   U T i 2 0 T ,   In t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   A d v a n c e s   i n   A p p l i e d   S c i e n c e s ,   v o l .   1 3 ,   n o .   2 ,   J u n .   2 0 2 4 ,     d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j a a s . v 1 3 . i 2 . p p 4 0 1 - 410.   [1 6 ]   V .   B.   B h a g w a t ,   D .   A .   K a m b l e ,   a n d   S .   S .   K o r e ,   E ffe c t   o f   h e a t   t r e a t m e n t s   a n d   a d d i t i o n   o f   % S i   o n   m i c r o s t ru c t u r e   a n d   m e c h a n i c a l   p ro p e rt i e s   o f   s t e e l   s a n d   c a s t i n g ,   In t e r n a t i o n a l   R e v i e w   o f   M e c h a n i c a l   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   1 8 ,   n o .   3 ,   M a r .   2 0 2 4 ,     d o i :   1 0 . 1 5 8 6 6 / i re m e . v 1 8 i 3 . 2 4 2 0 1 .   [1 7 ]   H .   N l a n d u   e t   a l . ,   D u ra b i l i t y ,   m e c h a n i c a l   r e c y c l i n g   a n d   e n v i ro n m e n t a l   i m p a c t s   o f   p o l y - l a c t i c   a c i d   (P L A b a s e d   n a t u ra l   f i b e r   re i n fo rc e d   c o m p o s i t e s :   e ffe c t   o r e a c t i v e   a g e n t s   a n d   fi b e s u r f a c e   t r e a t m e n t ,   In d u s t r i a l   Cr o p s   a n d   P r o d u c t s ,   v o l .   2 3 7 ,   D e c .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i n d c ro p . 2 0 2 5 . 1 2 2 2 9 6 .   [1 8 ]   G .   L i ,   X .   L i ,   C.   F a n g ,   J .   W a n g ,   a n d   R .   L i u ,   D y n a m i c   b e h a v i o o f   c o n c r e t e - f i l l e d   s t e e l   t u b e   c a n t i l e v e c o l u m n s   s t i ffe n e d   w i t h   e n c a s e d   c a r b o n   f i b e re i n fo r c e d   p l a s t i c   p r o f i l e   s u b j e c t e d   t o   l a t e ra l   i m p a c t   l o a d ,   In t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   Im p a c t   E n g i n e e r i n g   v o l .   1 7 7 ,   J u l .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i j i m p e n g . 2 0 2 3 . 1 0 4 5 6 1 .   [1 9 ]   Z .   Y u ,   R.   S a v i n o v ,   M .   M a t u ra ,   P .   Z h a n g ,   a n d   J .   S h i ,   Cu rr e n t   re s e a r c h   s t a t u s   o n   a d v a n c e d   l a t t i c e   s t ru c t u re s   fo i m p a c t   a n d   e n e r g y   a b s o r p t i o n   a p p l i c a t i o n s :   a   s y s t e m a t i c   r e v i e w ,   T h i n - W a l l e d   S t r u c t u r e s ,   v o l .   2 1 5 ,   O c t .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . t w s . 2 0 2 5 . 1 1 3 4 9 0 .   [2 0 ]   K .   A .   D a rl i n g ,   Y .   M i s h i n ,   N .   N .   T h a d h a n i ,   Q .   W e i ,   a n d   K .   S o l a n k i ,   M e c h a n i c a l   b e h a v i o o f   m i c r o s t ru c t u ra l l y   s t a b l e   n a n o c ry s t a l l i n e   a l l o y s :   p r o c e s s i n g ,   p r o p e rt i e s ,   p e r f o r m a n c e ,   a n d   p r o s p e c t s ,   P r o g r e s s   i n   M a t e r i a l s   S c i e n c e ,   v o l .   1 5 5 ,   J a n .   2 0 2 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . p m a t s c i . 2 0 2 5 . 1 0 1 5 1 9 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.