Penelitian ini bertujuan mengoptimalkan temperatur austenitisasi, waktu penahanan, dan media quenching untuk memperoleh keseimbangan antara kekerasan dan kekuatan impak pada baja AISI 1045 setelah perlakuan panas. Metode Response Surface Methodology (RSM) dengan rancangan Central Composite Design (CCD) digunakan dalam 18 percobaan dengan tiga faktor, yaitu temperatur 800–900°C, waktu penahanan 20–60 menit, dan media quenching berupa air, 30% air garam, serta oli. Setiap percobaan menggunakan tiga spesimen, sehingga total terdapat 54 spesimen. Kekerasan diukur menggunakan metode Leeb, sedangkan kekuatan impak diuji menggunakan metode Charpy.
Hasil penelitian menunjukkan nilai kekerasan berada pada rentang 458,4–561,7 HL, sedangkan kekuatan impak berada pada rentang 3,79–11,44 J/mm². Media air garam menghasilkan rata-rata kekerasan tertinggi sebesar 546,7 HL, sementara oli menghasilkan rata-rata kekuatan impak tertinggi sebesar 9,11 J/mm². Hasil tersebut menunjukkan adanya trade-off antara kekerasan dan ketangguhan. Model kuadratik yang dihasilkan signifikan untuk kekerasan maupun kekuatan impak, dengan nilai R² masing-masing sebesar 0,9306 dan 0,9383. Temperatur austenitisasi dan media quenching berpengaruh signifikan terhadap kedua respon, sedangkan waktu penahanan tidak menunjukkan pengaruh signifikan dalam rentang penelitian.
Optimasi multirespon menghasilkan kondisi optimum pada temperatur 837,538°C, waktu penahanan 35,261 menit, dan nilai quenchant code 2,615, dengan prediksi kekerasan 517,895 HL dan kekuatan impak 8,074 J/mm² serta nilai desirability 0,945. Hasil tersebut menunjukkan bahwa RSM dapat digunakan untuk menentukan kombinasi parameter perlakuan panas yang mampu memberikan keseimbangan antara kekerasan dan kekuatan impak pada baja AISI 1045.