Materi Bahan Teknik Perlakuan Baja Heat Threatment dan Hardening

1.  STRESS RELIEVING

Baja yang diproses oleh mesin (machining) akan mengalami sisa-sisa tegangan yang diakibatkan oleh deformasi dari butiran-butiran permukaan. Apabila tegangan-tegangan tersebut tidak dirubah sebelum dikeraskan akan mengakibatkan distorsi yang besar, terutama bila :

•Pemotongan terhadap baja tidak simetri

•Benda kerja dengan bentuk yang sulit.

●

Untuk menghilangkan tegangan dalam yang diakibatkan oleh proses machining diperlukan proses stress relieving, dengan cara :

¨benda kerja yang akan distress dimasukkan dalam kotak yang berisi beram besi tuang, secara rapi dan merata. Fungsi beram besi tuang adalah untuk menghindari adanya decarburization (pengeluaran karbon) dan membantu menahan panas yang lebih lama.

¨Kemudian kotak tersebut dimasukkan ke dalam dapur pemanas.

¨Dengan mengatur temperature oven, suhu akan naik sampai suhu yang diinginkan (600° C ¸ 780° C).

¨Setelah suhu dan waktu yang diberikan sesuai, dapur dimatikan dan didinginkan perlahan-lahan dalam dapur sampai 350° C, kemudian didinginkan di udara terbuka.

2.  NORMALIZING

Normalizing adalah proses perlakuan panas terhadap baja dengan tujuan untuk :

•mendapatkan struktur butiran yang halus dan seragam,

•menghilangkan tegangan dalam akibat pengerjaan dengan mesin.

Caranya adalah dengan memanaskan hingga di atas suhu kritis atas, dan setelah suhu merata, lalu didinginkan dengan media udara.

Contoh penggunaannya :

pada baja-baja konstruksi, baja rol, atau material yang mengalami penempaan di mana tidak mempunyai struktur yang sama, karena jumlah beban tidak merata/sebanding dank arena perubahan bentuk pada tahap pendinginan yang tidak sama untuk penampang yang tebal dan tipis. Hal ini akan menghasilkan ukuran-ukuran yang tidak tetap pada waktu proses pengerasan atau pengerjaan dengan mesin.

3.  ANNEALING

Adalah proses perlakuan panas baja sampai suhu tertentu (rekristalisasi) dengan tujuan mendapatkan struktur butiran yang halus dan serupa, sehingga meningkatkan sifat keuletan (ductility).

Contoh penggunaannya :

a. untuk baja yang dituang dalam cetakan pasir, suhunya akan turun secara perlahan-lahan, dan strukturnya menjadi kasar (struktur widmanstatten).

Prosesnya sama dengan normalising.

¨

b.  untuk baja dari hasil proses pengerjaan dingin sebelum dikerjakan di mesin atau ke deformasi selanjutnya.

Proses pengerjaan sama dengan normalizing, tetapi untuk :

•besi tuang penurunan suhu dilakukan di dalam dapur pemanas.

•baja pengerjaan dingin dipanaskan hingga suhu di atas suhu rekristalisasi (hal ini dapat berubah-ubah sesuai dengan jumlah proses pengerjaan dingin yang dialami) dan didinginkan dengan media udara.

4.  SOFT ANNEALING

Adalah proses perlakuan panas terhadap baja karbon untuk memperbaiki sifat permesinannya, sehingga bagian-bagian yang akan mengalami proses permesinan menjadi lebih lunak.

Tujuannya adalah sebagai perlakuan pendahuluan sebelum proses pengerasan. Maksudnya adalah untuk mengubah bentuk lapisan cementite di dalam lapisan pearlite dan cementite pada batasan-batasan butiran dari baja karbon tinggi menjadi bentuk spheroidical (bentuk bola).

 

Proses pengerjaannya :

ountuk baja dengan kandungan karbon C < 0,83%

a. dipanaskan pada suhu ± 700°C (sedikit di bawah suhu kritis bawah) selama 24 jam, kemudian didinginkan dengan media udara.

b.  dipanaskan pada suhu antara 700°C ¸ 727°C, kemudian diturunkan secara perlahan antara 20°C ¸ 30°C tiap jamnya, dan setelah suhu menjadi 600°C kemudian didinginkan dengan media udara.

ountuk baja dengan kandungan karbon C > 0,83%

baja dipanaskan sampai suhu antara suhu kritis atas dan suhu kritis bawah, kemudian didinginkan menggunakan media udara.

üPada temperatur tinggi, menghasilkan butiran yang kasar dan rapuh

üpada temperatur rendah, menghasilkan butiran-butiran yang halus

ountuk baja yang telah dikeraskan, proses soft annealing cukup dengan memanaskan sampai suhu 700°C, kemudian didinginkan menggunakan media udara.

HARDENING (PENGERASAN)

Adalah proses perlakuan panas yang diikuti dengan proses pendinginan dengan cara dicelup menggunakan media pendingin secara tiba-tiba.

Tujuan dari proses hardening adalah untuk mendapatkan struktur martensite yang bersifat keras tetapi rapuh. Syarat yang harus diperhatikan antara lain :

•Jenis material

•Heating

•Quenching

•tempering

vJenis material

  Proses pengerasan tiap-tiap bahan berbeda-beda sesuai dengan sifatnya

vHeating

Ada tiga tahap, yaitu :

      o pre heating

Yaitu pemanasan awal terhadap benda kerja. Tujuannya adalah agar benda kerja tidak mengalami shock atau kejutan pada proses pemanasan, dan untuk menghilangkan sisa-sisa tegangan akibat proses permesinan.

 Suhu proses pemanasan awal antara 600°C ¸ 700°C secara perlahan-lahan, kemudian suhu ditahan beberapa saat sampai suhunya merata, setelah itu dinaikan sampai suhu austenite (apabila dilakukan secara cepat/drastis ke suhu austenite, maka akan terjadi penyimpangan pada benda kerja, dan dapat juga mengakibatkan benda kerja menjadi rusak/retak).

• final heating (pemanasan akhir)

Yaitu pemanasan setelah pre heating, hingga suhu ± 930°C dan mulai terjadi transformasi ke tingkat suhu austenite. Setelah mencapai suhu pengerasan, maka dilakukan holding time (lama waktu holding timetidak sama dengan pre heating).

• holding time (penahanan suhu)

Adalah waktu yang diberikan terhadap benda setelah benda dipanaskan mencapai suhu tertentu secara menyeluruh. Lama penahanannya tergantung pada rata-rata ketebalan benda kerja, apabila waktu yang diberikan tidak sesuai (terlalu pendek) akan mengakibatkan benda kerja menjadi rendah tingkat kekerasannya.

Tweet