METALURGY PART III : PERLAKUAN PANAS

 Perlakuan Panas

 Setelah part dibentuk dan melalui proses permesinan, part tersebut memerlukan perlakuan panas untuk meningkatkan kekuatan, keuletan atau ketahanan terhadap keausan. Perlakuan panas mengubah struktur satuan sel sehingga membuat sel-sel lebih keras.

Secara umum yang sering dilakukan, proses perlakuan panas adalah sebagai berikut :

1. Austenitizing

Austenitizing adalah langkah pertama dari proses perlakuan panas dan dilakukanpada temperatur yang tinggi yang bertujuan agar karbon tersadur ke dalam unit sel. Baja karbon pada suhu ruang mempunyai unit cell BCC (Body Centered Cubic/Sel berbentuk kubus) yang tidak mempunyai ruang untuk karbon masuk ke dalamnya.

Selama Austenitizing, temperature dinaikkan kira-kira 1400F (760C) untuk mengubah unit cell dari BCC ke FCC (Face Center Cubic) agar ada ruang untuk atom-atom karbon masuk.

Menambahkan karbon pada struktur sel adalah basis dari perlakuan panas.

Austenitizing dapat dilakukan dengan beberapa cara. Yang paling umum adalah dengan tungku pemanas.

Beberapa part hanya memerlukan satu lapisan permukaan saja yang dikeraskan dan tidak perlu dipanaskan sampai bagian dalam komponen. Induksi panas adalah suatu permanasan permukaan part secara elektris dengan kedalaman pemanasan sekitar 0.25 inchi (6mm).

Segera setelah proses Austenitizing selanjutnya adalah proses Quenching (pendinginan) dan tempering

2. Quenching

Quenching adalah tahap ke dua dari perlakuan panas, yaitu dengancara mendinginkan metal secara cepat dari temperature Austenitizing ke temperature ruang. Unit cell berbentuk FCC berubah ke bentuk BCC yang mengikat karbon didalamnya. Ini menghasilkan baja berkekuatab tinggi dan kekerasan yang ditingkatkan dari Rc 20 ke Rc 60 setelah di quenching.

Quenching bisa dilakukan di dalam oli, air atau udara. Air pada umumny dpt digunakan pada baja carbon rendah dan baja karbon medium, sedangkan oli dan udara digunakan pada baja berkarbon tinggi atau baja campuran.

Air lebih aman daripada oli (oli bisa terbakar) dan air cenderung menghasulkan sifat-sifat mekanikal yang lebih baik daripada quenching dengan oli.

3. Tempering

Tempering adalah tahap paling akhir dari perlakuan panas,  membebaskan sisa - sisa ketegangan sambil meningkatkan keuletan melalui kontrol pelepasan beberapa karbon dari unit sel. Pengontrolan terhadap suhu tempering dapat memberi kontrol yang baik untuk pelepasan carbon sehingga memperkecil resiko kehilangan kekerasan. Apabila temperature part tidak dinaikkan diatas temperature tempering, kekerasan dan keuletan akhir yang diperoleh akan stabil. Tempering dapat mengurangi tingkat kekerasan daro Rc 60 menjadi skitar Rc 52.

4. Case hardening

Tipe lain perlakuan panas adalah case hardening. Karena harga baja karbon medium dan baja karbon tinggi sangat mahal maka akan lebih murah apabila menggunakan baja karbon rendah untuk pengerasan permukaan dan menambah karbon, nitrogen atau keduanya untuk melapisi permukaan dan dikeraskan. Tiga jenis perlakuan panas untuk tipe tersebut adalah carburizing, carbo-nitriding dan  nitriding.

Carburizing dilakukan pada temperature 927'C (1700'F) dan menambah karbon sampai dengan kedalaman sekitar 3mm (0.125")

Carbonitriding yaitu dengan menambahkan karbon dan nitrogen ke kedalaman sekitar 0.3mm (0.015") pada temperature sekitar 760'C (1400'F) setelah itu memerlukan quenching dan  tempering untuk menghasilkan permukaan tipis yang keras dan halus.

Nitriding, menambahkan nitrogen sekitar 0.3mm (0.015") pada permukaan metal dengan temperature sekitar 538'C (1000'F). Memerlukan austenitizing, quenching dan tempering untuk menghasilkan part yang keras, tahan aus dan mampu menahan beban medium.

Smoga bermanfa'at

Kunjungi juga saya di Profit Clicking Indonesia http://getfinancialfreedomway.blogspot.com