Kegagalan poros baja umumnya disebabkan oleh retakan akibat kelelahan yang terjadi karena beban berulang dan bersifat tiba-tiba. Penelitian ini menganalisis pengaruh variasi temperatur dan media pendingin terhadap kekerasan, kelelahan, dan struktur mikro baja AISI 1040. Perlakuan panas dilakukan pada suhu 700°C, 775°C, dan 850°C dengan media pendingin air dan air radiator serta holding time 120 menit. Hasil menunjukkan bahwa temperatur dan media pendingin berpengaruh signifikan terhadap sifat mekanik baja. Kekerasan tertinggi diperoleh pada suhu 700°C dengan media air radiator sebesar 79,5 HRB, sedangkan nilai terendah terjadi pada suhu 775°C dengan media air sebesar 52,7 HRB. Pada suhu 850°C, kekerasan kembali meningkat untuk kedua media. Uji kelelahan menunjukkan jumlah siklus tertinggi pada suhu 850°C dengan media air sebesar 20.338 siklus. Struktur mikro memperlihatkan pembentukan martensit pada temperatur tinggi dengan pendinginan cepat yang meningkatkan performa mekanis baja. Kombinasi temperatur dan media pendingin yang tepat terbukti meningkatkan kualitas baja AISI 1040 untuk aplikasi industri.

Kata kunci : Baja AISI 1040, heat treatment, media pendingin, kekerasan, kelelahan, struktur mikro.