Dokumen tersebut memberikan penjelasan tentang heat treatment atau perlakuan panas pada logam, yang merupakan proses untuk mengubah struktur logam dengan memanaskan sampai suhu tertentu lalu mendinginkan. Terdapat beberapa jenis perlakuan panas seperti quenching, annealing, dan normalizing yang bertujuan menghasilkan struktur tertentu sesuai aplikasinya. Proses pendinginan juga berpengaruh terhadap struktur logam yang dihasilkan.
2. Pengertian Heat Treatment
Heat Treatment (perlakuan panas) adalah salah
satu proses untuk mengubah struktur logam
dengan jalan memanaskan specimen pada elektrik
terance (tungku) pada temperature rekristalisasi
selama periode waktu tertentu kemudian
didinginkan pada media pendingin seperti udara,
air, air garam, oli dan solar yang masing-masing
mempunyai kerapatan pendinginan yang berbeda-
beda.
3. Proses-proses Heat Treatment
1. Quenching (pengerasan)
Quenching merupakan salah satu teknik perlakuan panas
yang diawali dengan proses pemanasan sampai temperatur
austenit (austenisasi) diikuti pendinginan secara cepat, sehingga
fasa austenit langsung bertransformasi secara parsial membentuk
struktur martensit.
Tujuan utama quenching adalah menghasilkan baja dengan sifat
kekerasan tinggi. Sekaligus terakumulasi dengan kekuatan tarik
dan kekuatan luluh, melalui transformasi austenit ke martensit.
Hal-hal penting untuk menjamin keberhasilan quenching dan
menunjang terbentuknya martensit khususnya, adalah : temperatur
pengerasan, waktu tahan, laju pemanasan, metode pendinginan,
media pendingin dan hardenability.
4. Ada tiga tingkatan pendinginan, yaitu:
1) Vapor-blanket Cooling stage
2) Vapor-transport Cooling Stage
3) Liquid Cooling Stage
Menurut media pendinginnya, quenching dapat dibagi menjadi:
1) Quenching air
2) Quenching dengan media oli
3) Quenching dengan media udara
4) Quenching dengan media air garam
5. 2. Annealing
Yang dimaksud dengan annealing ialah menurunkan kekerasan
suatu baja dengan jalan memanaskan baja tersebut pada temperatur
diatas temperatur krisis maksimum 980°C, dan kemudian
dinginkan secara perlahan-lahan di udara (sampai dingin).
Tujuan dari annealing ialah untuk:
1) Mendapatkan baja yang mempunyai kadar karbon tinggi,
tetapi dapat dikerjakan mesin atau pengerjaan dingin.
2) Memperbaiki keuletan.
3) Menurunkan atau menghilangkan ketidak homogenan stuktur.
4) Memperhalus ukuran butir.
5) Menghilangkan tegangan dalam.
6) Menyiapkan struktur baja untuk proses perlakuan panas.
6. Langkah kerja proses annealing:
1) Benda kerja kita masukan kedalam kotak baja yang kita isi
dengan terak atau pasir.
2) Panaskan pada temperatur 980°C selama 1 sampai 3 jam.
3) Setelah cukup waktunya kotak kita angkat dari dapur.
4) Benda kerja didinginkan dengan perlahan-lahan.
Tipe-tipe proses annealing
1) Full Annealing
2) Spheroidized Annealing
7. 3. Normalizing
Normalizing adalah proses perlakuan panas terhadap baja
dengan tujuan mendapatkanstruktur, butiran yang halus dan
seragam untuk menghilangkan tegangan dalam akibat pengerjaan
dengan mesin.
Tujuan dari normalizing ialah untuk:
1) Untuk memperhalus butir
2) Memperbaiki mampu mesin
3) Menghilangkan tegangan sisa
4) Memeperbaiki sifat mekanik baja karbon struktural
dan baja-baja paduan rendah.
8. Manfaaat dari proses normalizing antara lain:
1) Menghilangkan struktur yang berbutir kasar yang
diperoleh dari proses pengerjaan yang sebelumnya di
alami oleh baja.
2) Mengeliminasi struktur yang kasar yang diperoleh dari
akibat pendinginan yang lambat pada proses anil.
3) Menghaluskan ukuran ferit dan pearlite.
4) Memodifikasi dan menghaluskan struktur cor dendritic.
5) Penormalan dapat mencegah distorsi dan memperbaki
mampu mesin-mesin baja paduan yang dikarburasi
ka.rena temperatur penormalan lebih tinggi dari
temperatur pengkarbonan
6) Penormalan dapat memperbaiki sifat-sifat mekanik.
9. 4. Tempering
Proses memanaskan kembali baja yang telah dikeraskan disebut
proses temper. Dengan proses ini, duktilitas dapat ditingkatkan
namun kekerasan dan kekuatannya akan menurun. Pada sebagian
besar baja struktur, proses temper dimaksudkan untuk memperoleh
kombinasi antara kekuatan, duktilitas dan ketangguhan yang tinggi.
Dengan demikian, proses temper setelah proses pengerasan akan
menjadikan baja lebih bermanfaat karena adanya struktur yang
lebih stabil.
Tempering dibagi dalam:
1) Tempering pada suhu rendah(150-300°C).
2) Tempering pada suhu menengah(300-500°C)
3) Tempering pada suhu tinggi(500-650°C)
10. Heat Treatment dengan Pendinginan
1. Heat Treatment dengan Pendinginan Tak Menerus
Untuk baja dengan kadar karbon kurang
dari 0.83% yang ditahan suhunya dititik
tertentu yang letaknya dibagian atas dari
kurva C, akan menghasilkan struktur perlit
dan ferit.
Bila ditahan suhunya pada titik tertentu
bagian bawah kurva C tapi masih disisi
sebelah atas garis horizontal, maka akan
mendapatkan struktur mikro Bainit (lebih
keras dari perlit).
Bila ditahan suhunya pada titik tertentu
dibawah garis horizontal, maka akan
mendapat struktur Martensit (sangat keras
dan getas).
Semakin tinggi kadar karbon, maka kedua
buah kurva C tersebut akan bergeser
kekanan.
11. 2. Heat Treatment dengan Pendinginan Menerus
Pada proses pendinginan
secara perlahan seperti pada
garis (a) akan menghasilkan
struktur mikro perlit dan
ferlit.
Pada proses pendinginan
sedang, seperti, pada garis
(b) akan menghasilkan
struktur mikro perlit dan
bainit.
Pada proses pendinginan
cepat, seperti garis (c) akan
menghasilkan struktur
mikro martensit.