Kegagalan material terjadi karena retakan yang berkembang menjadi patah, dengan sebagian besar kegagalan mekanik disebabkan oleh kelelahan. Poros, yang menyalurkan putaran, sering mengalami patah lelah akibat tegangan berulang, membuat kegagalan ini lebih berbahaya daripada kegagalan statis karena terjadi tiba- tiba. Poros baja sangat rentan terhadap kegagalan akibat beban berulang, dan baja sangat penting dalam industri karena kerentanannya terhadap kelelahan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi media pendingin terhadap kekerasan, kelelahan, pada baja AISI 1020. Baja AISI 1020 dipilih karena sifat mekaniknya yang cocok untuk aplikasi teknik, khususnya pada komponen yang mengalami beban siklik seperti poros. Perlakuan panas dilakukan pada temperatur 673°C, 723°C, dan 773°C dengan media pendingin air garam 20% dan , serta holding time selama 60 menit. Hasil pengujian kekerasan menunjukkan bahwa temperatur dan media pendingin sangat berpengaruh terhadap peningkatan kekerasan, dengan media oli sae 20w-40 pada temperatur 773°C menghasilkan nilai rata-rata kekerasan tertinggi yaitu 76.9 HV, sementara nilai rata-rata kekerasan dengan media pendingin Air Garam 20% menurun menjadi 75.5 HV. Pada suhu 673°C dengan media pendingin oli sae 20w-40 menghasilkan nilai rata-rata kekerasan 68.6 HV dan nilai rata-rata pada media pendingin air garam 20% menurun dan menjadikannya nilai rata-rata kekerasan terendah yaitu 67.6 HV. Pada suhu 723°C, kekerasan meningkat kembali menjadi 72.4 HV dengan media pendingin oli sae 20w-40 dan 69.2 dengan media pendingin air garam 20%. Pengujian kelelahan menggunakan mesin rotary bending menunjukkan bahwa variasi suhu dan media pendingin juga mempengaruhi jumlah siklus kelelahan. Hasil uji kelelahan menunjukkan bahwa pada suhu 673°C, dengan media pendingin air garam 20% menghasilkan 12642 siklus, sementara dengan media pendingin oli sae 20w-40 menghasilkan 18.580 siklus. Pada suhu 723°C, dengan media pendingin air garam 20% menghasilkan 21758 siklus, dan media pendingin oli sae 20w-40 menghasilkan 34039 siklus. Pada suhu 773°C, dengan media pendingin air garam 20% meningkatkan siklus menjadi 30993, dan media pendingin oli sae 20w-40 meningkatkannya menjadi 41807 siklus. Dengan terbentuknya martensit pada temperatur tertinggi yang didinginkan cepat. Temuan ini menunjukkan bahwa kombinasi temperatur tinggi dan media pendingin yang sesuai dapat meningkatkan performa mekanis baja AISI 1020 untuk kebutuhan industri. Kata kunci: Baja AISI 1020, heat treatment, media pendingin, kekerasan, kelelahan