PERLAKUAN PANAS PADA BAJA

Supaya sebuah komponen baja berfungsi dengan semestinya, baja harus sering mendapatkan perlakuan panas seperlunya. Perlakuan panas adalah proses pemanasan dan pendinginan sebuah logam dalam keadaan padatan untuk mendapatkan perubahan sifat fisik yang diinginkan pada logam. Satu yang terpenting sifat-sifat mekanik pada baja adalah kemampuan baja untuk dikeraskan agar tahan karat dan aus atau dilunakkan untuk meningkatkan kelenturan dan kemampuan pada pemesinan. Baja juga mendapatkan perlakuan panas untuk menghilangkan tegangan dalam, mengurangi ukuran butir-butir atau meningkatkan kekuatan pada baja. Selama pembuatan, unsur-unsur tertentu ditambahkan ke baja untuk menghasilkan baja khusus ketika logam mendapatkan perlakukan panas dengan semestinya.
Tujuan:
Setelah melengkapi unit ini anda akan dapat untuk:
1) Memilih mutu baja perkakas yang cocok untuk benda kerja.
2) Mengeraskan dan melunakakan sebuah benda kerja baja karbon.
3) Menyepuh keras padasebuah baja mesin.
A. PERALATAN PERLAKUAN PANAS
Perlakuan panas pada logam adalah dilakukan dalam tanur pengatur khususyang menggunakan gas, minyak atau dengan listrik untuk memberikan panas. Tanur ini juga harus dilengkapi alat keselamatan tertentu, seperti pengatur dan alat penunjuk untuk memelihara suhu yang dibutuhkan dalam pekerjaan. Semua pemasangan tanur harus dilengkapi tutup uap dan kipas pembuangan untuk membuang asap hasil dari operasi perlakuan panas atau dalam hal pemasangan gas untuk pembuangan uap gas.
Hampir di semua instalasi gas, kipas pembuangan, ketika bekerja, akan menjal;ankan pergantian udara dalam saluran pembuangan. Pergantian udara mengoperasikan sebuah katup solenoid yang menimbulkan katup gas utama terbuka. Seharusnya kipas pembuangan berhenti untuk alasan apapun, pergantian udara juga akan berhenti dan persediaan gas utama akan tertutup.
Suhu tanur diatur oleh sebuah termoelemen dan penunjuk pyrometer Setelah tanur dinyalakan, suhu yang ditentukan diatur di penunjuk pyrometer. Pyrometer ini disambungkan di satu sisi termoelemen dan di sisi lain pada sebuah katup solenoid yang mengatur aliran gas ke tanur.
Termoelemen dibuat dari dua kabel logam yang dililit secara bersamaan dan disatukan diujungnya. Termoelemen pada umumnya dipasang dibelakang pada tanur dalam tabung tahan api untuk mencegah kerusakan dan oksidasi pada kabel-kabel termoelemen.
Saat suhu pada tanur naik, termoelemen menjadi panas dan merambat ke kawat berlainan, sebuah arus listrik kecil dihasilkan. Lalu arus ini disalurkan ke pyrometer dan menyebabkan jarum pyrometer menginduksikan suhu pada tanur. Ketika suhu dalam tanur turun mencapai jumlah yang ditentukan pada pyrometer. Katup solenoid disambungkan ke persediaan gas yang dijalankan dan aliran gas dalam tanur dibatasi. Ketika suhu dalam tanur turun dibawah suhu yang diindikasikan pada pyrometer, katup solenoid terbuka memberi jalan pada aliran gas penuh.
Untuk sebagian operasi perlakuan panas disarankan untuk mempunyai tanur suhu rendah yang dapat bersuhu sampai 1300 °F (704, 4°C), tanur suhu tinggi yang dapat bersuhu sampai 2500°F (1371, 1°C) dan tanur tipe pot Tanur tipe pot digunakan untuk mengeraskan dan melunakkan dengan mencelupkan bagian yang mendapat perlakuan panas dalam medium perlakuan panas cair., yang berupa garam atau timbale. Campuran tipe sianida untuk operasi sepuh pengerasan. Satu keuntungan tanur tipe ini adalah ketika bagian yang dipanaskan tidak terjadi kontak dengan udara. Hal ini meniadakan kemungkinan oksidasi atau bersisik, suhu pada tanur pot diatur oleh metode yang sama seperti tanur suhu tinggi dan tanur suhu rendah.
B.ISTILAH PERLAKUAN PANAS
Baja karbon biasa dikomposisikan dari lapisan besi dan karbida besi alternatif. Dalam keadaan tidak dikeraskan dalam perlakuan panas, itu disebut sebagai perlit Sebelum kita terlibat dalam teori perlakuan panas , ada baiknya belajar dan memahami sedikit istilah yang berhubungan dengan topik ini.
 Perlakuan panas : Pemanasan dan dan diikuti pendinginan logam untuk menghasilkan sifat mekanis tertentu.
 Titik decalescence : Suhu dimana baja karbon, ketika sedang dipanaskan berubah dari perlit ke austenit. Umumnya sekitar 1330°F (721°C) untuk baja karbon 0,83%.
 Titik recalescence : Suhu dimana baja karbon sedang didinginkan, perlahan-lahan berubah dari austenit ke perlit.
 Titik suhu kritis bawah : Suhu terendah dimana baja masih bisa di quench untuk mengeraskannya, suhu ini bersamaan dengan titik decalescence.
 Titik suhu kritis atas : Suhu tertinggi baja dimana baja masih bisa di quench untuk mencapai kekerasan maksimal atau struktur butir terbaik.
 Daerah kritis : Daerah suhu yang dibatasi oleh suhu kritis bawah dan suhu kritis atas.
 Pengerasan : Pemanasan baja diatas, suhu kritis bawah dan di quench dalam medium yang disiapkan (air, minyak atau udara) untuk menghasilkan martensit.
 Tempering (Peregangan) : Pemanasan kembali baja ysng dikeraskan pada suhu tertentu dibawah suhu kritis diikuti ukuran pendinginan tertentu. Pelunakan menghilangkan kegetasan dan kekuatan baja. Baja dalam kondisi ini disebut martensit temper
 Pelunakan : Memanaskan logam, sedikit diatas titik kritis atas, untuk periode waktu yang dibutuhkan, diikuti pendinginan lembut dalam tanur , kapur atau pasir. Pelunakan logam melepaskan tegangan dan regangan dalam dengan meningkatkan kemampuan permesinan.
 Proses pelunakan : Memanaskan logam sedikit dibawah titik kritis bawah diikuti metode pendinginan yang cocok. Proses ini sering digunakan pada logam yang baru saja dikeraskan. Proses pelunakan akan melunakkan logam secukupnya untuk kerja pendingnan.
 Normalisasi : Memanaskan baja diatas suhu kritis dan mendinginkan dalam udara suling. Normalisasi dilakukan untuk meningkatkan struktur butiran dan menghilangkan tegangan dan regangan. Umumnya, perlakuan itu membawa logam ke keadaan semula.
 Speroidisasi : Pemanasan baja sedikit dibawah suhu kritis bawah untuk perpanjangan periode waktu diikuti pendinginan dalam udara kering. Proses ini menghasilkan struktur butiran dengan partikel berbentuk bulat dari sementit daripada struktur mirip jarum normal, yang meningkatkan kemampuan pada mesin.
 Besi alfa : Keadaan dimana besi berada dibawah suhu kritis bawah. Dalam keadaan ini atom berbentuk kubus pusat ruang.
 Besi gamma : Keadaan dimana besi berada dalam daerah kritis. Dalam keadaan ini molekul berbentuk kubus pusat sisi. Besi gamma adalah besi non magnetic.
 Perlit : Struktur perlit berlapis (besi dan sementit/ karbida besi), biasanya kondisi baja sebelum perlakuan panas
 Sementit : Karbida dari besi (Fe3C) yang lebih keras pada baja.
 Austenit : Solusi karbon padat dalam besi yang brada antara suhu kritis bawah dan atas.
 Martensit : Struktur baja pengerasan penuh, dipadatkan ketika austenit di quench. Martensit di karakterisasi dengan pola mirip jarum
 Martensit temper : Struktur didapat setelah martensit dilunakkan. Martensit temper dulu dibentuk sebagai trosit dan sorbit
 Baja eutectoid : Baja ini mengandung cukup karbon untuk dilarutkan sempurna dalam besi ketika baja dipanaskan didaerah kritis. Baja eutectoid mengandung 0,80% – 0,85% karbon. Ini dapat diandaikan larutan garam pekat dalam air.
 Baja hipertektoid : Baja ini mengandung karbon lebih daripada yang akan dilarutkan sempurna dalam besi ketika baja dipanaskan didaerah kritis, ini seprti larutan super pekat.
 Baja hipotektoid : Mengandung karbon kurang dari yang akan dilarutkan oleh besi ketika akan dipanaskan didaerah kritis. Disini ada kelebihan, besi ini mirip larutan tidak pekat.

Bersambung………

About these ads

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s