Heat Treatment

 A. EFEK PADA STRUKTUR MIKRO DAN UKURAN BUTIRAN

Pada proses pembuatannya, komposisi kimia yang dibutuhkan diperoleh ketika baja dalam bentuk fasa cair pada suhu yang tinggi.

Pada saat proses pendinginan dari suhu lelehnya, baja mulai berubah menjadi fasa padat pada suhu 13500, pada fasa ini lah berlangsung perubahan struktur mikro. Perubahan struktur mikro dapat juga dilakukan dengan jalan heat treatment.

Bila proses pendinginan dilakukan secara perlahan, maka akan dapat dicapai tiap jenis struktur mikro yang seimbang sesuai dengan komposisi kimia dan suhu baja. Perubahan struktur mikro pada berbagai suhu dan kadar karbon dapat dilihat pada Diagram Fase Keseimbangan (Equilibrium Phase Diagram).

Fig 6.3 Equilibrium phase diagram for iron – iron carbide system (f.c.c.face – centred cubic: b.c.c. body-cenreed cubic)

  Penjelasan diagram:

Pada kandungan karbon mencapai 6.67% terbentuk struktur mikro dinamakan Sementit Fe3C (dapat dilihat pada garis vertical paling kanan).

Sifat – sifat cementitte: sangat keras dan sangat getas

Pada sisi kiri diagram dimana pada kandungan karbon yang sangat rendah, pada suhu kamar terbentuk struktur mikro ferit. 

Pada baja dengan kadar karbon 0.83%, struktur mikro yang terbentuk adalah Perlit, kondisi suhu dan kadar karbon ini dinamakan titik Eutectoid. 

Pada baja dengan kandungan karbon rendah sampai dengan titik eutectoid, struktur mikro yang terbentuk adalah campuran antara ferit dan perlit. 

Pada baja dengan kandungan titik eutectoid sampai dengan 6.67%, struktur mikro yang terbentuk adalah campuran antara perlit dan sementit. 

Pada saat pendinginan dari suhu leleh baja dengan kadar karbon rendah, akan terbentuk struktur mikro Ferit Delta lalu menjadi struktur mikro Austenit. 

Pada baja dengan kadar karbon yang lebih tinggi, suhu leleh turun dengan naiknya kadar karbon, peralihan bentuk langsung dari leleh menjadi Austenit.

Dari diagram diatas dapat kita lihat bahwa pada proses    pendinginan perubahan – perubahan pada struktur kristal dan  struktur mikro sangat bergantung pada komposisi kimia.

 

B. HEAT TREATMENT DENGAN PENDINGINAN TAK MENERUS

Jika suatu baja didinginkan dari suhu yang lebih tinggi dan kemudian ditahan pada suhu yang lebih rendah selama waktu tertentu, maka akan menghasilkan struktur mikro yang berbeda. Hal ini dapat dilihat pada diagram: Isothermal Tranformation Diagram.

Fig. 6.4 Isothermal transformation diagram for 0.2 C. 0.9% Mn steel

     Penjelasan diagram:

Bentuk diagram tergantung dengan komposisi kimia terutama kadar karbon dalam baja.

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.

Ukuran butir sangat dipengaruhi oleh tingginya suhu pemanasan, lamanya pemanasan dan semakin lama pemanasannya akan timbul butiran yang lebih besar. Semakin cepat pendinginan akan menghasilkan ukuran butir yang lebih kecil.

 

C. HEAT TREATMENT DENGAN PENDINGINAN MENERUS

Dalam prakteknya proses pendinginan pada pembuatan material baja dilakukan secara menerus mulai dari suhu yang lebih tinggi sampai dengan suhu rendah.

Pengaruh kecepatan pendinginan manerus terhadap struktur mikro yang terbentuk dapat dilihat dari diagram Continuos Cooling Transformation Diagram.

     Penjelasan diagram:

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.

Dalam prakteknya ada 3 heat treatment dalam pembuatan baja: 

Pelunakan (Annealing) : pemanasan produk setengah jadi pada suhu 850 - 950 0 C dalam waktu yang tertentu, lalu didinginkan secara perlahan (seperti garis-a diagram diatas). Proses ini berlangsung didapur (furnace). Butiran yang dihasilkan umumnya besar/kasar.

Normalizing : pemanasan produk setengah jadi pada suhu 875 – 980 0 C disusul dengan pendinginan udara terbuka (seperti garis-b diagram diatas). Butiran yang dihasilkan umumnya berlangsung bersamaan dengan pelaksanaan penggilingan kondisi panas (rolling).

Quenching : system pendinginan produk baja secara cepat dengan cara penyemprotan air pada pencelupan serta perendaman produk yang masih panas kedalam media air atau oli. Sistem pendinginan ini seperti garis-c diagram diatas.

Selain dari ketiga system heat treatment diatas ada juga heat treatment tahap kedua pada rentang suhu dibawah austenit yang dinamakan Tempering. Pemanasan ulang produk baja ini biasa dilakukan untuk produk yang sebelumnya di quenching. Setelah di temper, maka diharapkan produk tersebut akan lebih ulet dan liat.

Struktur mikro dan sifat karakteristik baja dapat disesuaikan dengan pemilihan heat treatment yang tepat.

Keterangan tambahan:

Ferit biasa dinamakan juga Besi - α Austenit dinamakan juga Besi - g Struktur mikro diatas suhu 13500C dinamakan Besi – d

Komposisi Kimia Baja  A. UMUMBaja pada dasarnya ialah besi (Fe) dengan tambahan unsur Karbon ( C ) sampai dengan 1.67% (maksimal). Bila kadar unsur karbon ( C) lebih dari 1.67%, maka material tersebut biasanya disebut sebagai besi cor (Cast Iron). Makin tinggi kadar karbon dalam baja, maka akan mengakibatkan hal- hal sbb:

Kuat leleh dan kuat tarik baja kan naik, Keliatan / elongasi baja berkurang,

Semakin sukar dilas. Oleh karena itu adalah penting agar kita dapat menekan kandungan karbon pada kadar serendah mungkin untuk dapat mengantisipasi berkurangnya keliatan dan sifat sulit dilas diatas, tetapi sifat kuat leleh dan kuat tariknya tetap tinggi. Penambahan unsur – unsusr ini dikombinasikan dengan proses heat treatment akan menghasilkan kuat tekan yang lebih tinggi, tetapi keuletan dan keliatan, dan kemampuan khusus lainnya tetap baik. Unsur – unsur tersebut antara lain: Mangaan (Mn), Chromium (Cr), Molybdenum (Mo), Nikel (Ni) dan tembaga (Cu). Tetapi proporsional pertambahan kekuatannya tidak sebesar karbon. Pertambahan kekuatannya semata –mata karena unsur tersebut memperbaiki struktur mikro baja. Untuk memahami pengaruh komposisi kimia dan heat treat terhadap sifat akhir baja, maka kita perlu menganal factor – factor sbb:

Struktur mikro, Ukuran butiran, Kandungan nonlogam. Endapan dipermukaan antar butiran. Keberadaan gas – gas yang terserap atau terlarut

B. STRUKTUR MIKROUnsur Fe dan C menyususn diri dalam suatu struktur berulang dalam pola tiga dimensi yang dinamakan dengan kristal. Kristal –kristal yang berorientasi (arah pengulangan / susunan ) sama disebut sebagai butir.Susunan kumpulan butir satu dengan yang lain pada suatu fasa tertentu dinamakan struktur mikro, contoh struktur mikro antara lain: ferit, perlit dan sementit. C. UKURAN BUTIRPenghalusan butir baja akan menghasilkan:

Peningkatan kuat leleh (yield strength), Perbaikan sifat keuletan (toughness) dan keliatan (ductility),

Penghalusan butiran dapat dilakukan dengan penambahan unsur niobium, vanadium dan aluminium dengan jumlah maksimal 0.05% atau dengan heat treatment. D. KANDUNGAN UNSUR-UNSUR NON LOGAMUnsur – unsur non-logam yang umumnya dibatasi jumlahnya didalam produk baja adalah Sulfur (S) dan Fosfor (P). Tinggi kadar kedua unsur tersebut bisa menurunkan keliatan (ductility) baja dan meningkatkan kemungkinan retak pada sambungan las. Pada baja khusus mampu las, kandungan kedua unsur diatas dibatasi kurang dari 0.05%. E. ENDAPAN DI PERMUKAAN ANTAR BUTIRANUnsur – unsur lain yang juga dapat menurunkan keuletan baja baja anatar lain: timah (Sn), antimon (Sb) dan arsen (As) hingga baja menjadi getas. 

Sifat getas ini ditimbulkan oleh pengendapan atau berkumpulnya unsur – unsur diatas dibidang batas antar butir baja pada suhu 500 – 600o . F. KANDUNGAN UNSUR-UNSUR NON LOGAMBaja yang mengandung gas – gas terlarut dalam kadar yang tinggi terutama: Oksigen (O) dan Nitrogen (N) dapat menimbulkan sifat getas. Untuk mengurangi kadar gas tersebut biasa digunakan unsur -  unsur yang dapat mengikat kedua unsur gas diatas menjadi senyawa yang cukup ringan sehinggan senyawa tersebut akan mengapung ke permukaan baja yang masih panas dan cair. Unsur -  unsur pengikat gas N dan O biasanya digunakan unsur silicon (Si) dan atau aluminium (Al) yang fungsinya disebut sebagai Deoxidant. G. SIFAT TAHAN PANAS DAN TAHAN KOROSISifat – sifat khusus baja seperti yang dibahas pada bab 1 paragraf 4, dapat dicapai dengan penambahan unsur – unsur utama sebagai berikut: Chrom (Cr), Nikel (Ni) dan molybdenum (Mo). Baj tahan karat umumnya mengandung unsusr Chrom lebih dari 12%, dimana pada kondisi seperti itu baja akan bersifat pasif terhadap proses oksidasi. Baja tahan karat dapat dibedakan sesuai struktur mikronya yaitu: baja tahan panas martensit, baja tahan panas ferit dan baja tahan panas austenit. Baja tahan karat martensit mengandung chrom 13% kuat leleh dan tariknya diperoleh dari proses pendinginan pada kondisi udara luar, sesuai untuk lingkungan korosif ringan, serta biasanya digunakan untuk saluran dan rumah –rumah turbin. Baja tahan karat ferit mengandung chrom 16%, sesuai untuk lingkungan korosif terutama terhadap bahan kimia asam nitrat, serta biasanya digunakan untuk komponen – komponen dalam industri kimia. Baja karat austenit mengandung chrom-nikel 18%, dimana sifat tahan karatnya didapat melalui pemanasan pada suhu 1000 - 11000 lalu didinginkan dengan direndam kedalam air, sesuai untuk lingkungan yang mengandung garam, serta biasanya digunakan untuk baling – baling kapal. Baja tahan panas biasanya dinamakan untuk baja yang tahan pada suhu 6500, dimana sifat itu didapat pada kodisi kadar chrom dan nikel yang cukup tinggi. Berbeda dengan baja tahan karat adalah umunya kandungan karbonnya lebih tinggi. Umumnya digunakan pada ketel uap, boiler, tungku dan lain – lain. Sumber (http://www.steelindonesia.com/article/02-heat_treatment.htm)

Heat treatment

PENDAHULUAN

Heat treatment merupakan suatu kombinasi proses dan pemanasan dan pendinginan serta waktu tahan (holding time) yang diberikan kepada suatu logam atau paduan dalam keadaan padat sehingga menghasilkan sfat-sifat yang diinginkan.Tahapan pertama dari proses perlakuan panas pada baja adalah memanaskan baja sampai diatas garis kritis ( critical line ) untuk menghasilkan fasa austenit. Material yang memiliki tegangan sisa yang tinggi hasil dari pengerjaan dingin (cold working) harus dilakukan pemanasan secara perlahan-lahan dari pada material hasil pengerjaan panas untuk mencegah terjadinya retak (distortion).Beberapa contoh proses perlakuan panas yaitu full anneling, spherodizing, stress-relief anneling, normalizing, dan hardening. Full anneling merupakan proses memanaskan baja sampai temperatur tertentu kemudian sehingga didinginkan secara lambat melewati temperatur transformasinya didalam furnace. Tujuan proses ini antara lain untuk menghaluskan butir, melunakan, memperbaiki sifat magnet dan sifat listrik.Spherodizing merupakan proses pemanasan baja sedikit dibawah temperatur kritis bawahnya sehingga menghasilkan karbida berbentuk bola-bola kecil (sphere) dalam matrik ferit. Tujuan proses ini adalah untuk memperbaiki sifat mampu mesin (machinability) dari baja.Stress-relief anneling merupakan proses pemanasan baja dibawah temperature kritisnya sekitar 1000oF-1200oF.Tujuan dari proses ini adalah untuk menghilangi tegangan sisa akibat pengerjaan dingin.Normalizing merupakan proses pemanasan 100oF diatas temperatur kritis atas sekitar temperatur 1000oF-1250oF. Tujuan proses ini adalah untuk menghasilkan baja yang lebih kuat dan keras diibandingkan dengan baja hasil proses full anneling,jadi aplikasi penerapan dari proses normalizing digunakan sebagai final treatment.Hardening merupakan proses pemanasan yang disertai dengan pendinginan yang cepat sehingga atom karbon tidak dapat berdifusi dari struktur austenit sehingga menghasilkan struktur martensit yang bersifat sangat keras.Besarnya pengaruh proses perlakuan panas terhadap sifat mekanik baja menjadi salah satu alasan kenapa praktikum ini penting untuk dilakukan.

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Pengertian BajaBaja merupakan paduan besi dengan karbon dimana kelarutan karbon maximal 2%, sedangkan jika kandungan karbon diatas 2%-6.6% disebut dengan besi cor (cast iron). Secara umum berdasarkan paduannya baja dibagi atas dua yaitu:1. Baja Karbon (Plain Carbon Steel)2. Baja Paduan (Alloy Steel)2.1.1 Baja Karbon (Plain Carbon Steel)Baja Karbon merupakan baja dengan paduan utamanya adalah karbon. Baja ini diklasifikasikan berdasarkan jumlah karbonnya yaitu:A. Baja karbon tinggi (high carbon steel) Merupakan baja perkakas.Sifatnya sulit dibengkokkan, dilas dan dipotong.Kandungan 0,60 % - 1,50 % C.Penggunaannya yaitu pada Screw drivers, blacksmiths hummers, tablesknives, screws, hammers, vise jaws, knives, drills. tools for turning brass and wood, reamers, tools for turning hard metals, saws for cutting steel, wire drawing dies, fine cutters.B. Baja karbon menengah (medium carbon steel)Baja ini memiliki kekuatan yang lebih tinggi dari pada baja karbon rendah. Sifatnya sulit untuk dibengkokkan, dilas, dipotong. Penggunaan dengan kandungan 0,30 % - 0,40 % C digunakan pada connecting rods, crank pins,and axles, kandungan 0,40 % - 0,50 % C digunakan untuk car axles, crankshafts, rails, boilers, auger bits,and screwdrivers dan kandungan 0,50 % - 0,60 % C digunakan untuk hammers dan sledges.C. Baja karbon rendah (low carbon steel) Baja ini memiliki kandungan karbon 0,05 % - 0,30% C.Sifatnya mudah ditempa dan mudah dipermesinan (machining). Penggunaannya untuk kandungan karbon 0,05 % - 0,20 % C digunakan untuk automobile bodies, buildings, pipes, chains, rivets, screws,and nails dan kandungan 0,20 % - 0,30 % C untuk gears, shafts, bolts, forgings, bridges, and buildings.2.1.2 Baja Paduan (Alloy Steel)Baja yang memiliki jumlah elemen paduan yang besar selain karbon. Contoh baja ini adalah baja paduan nikel, baja paduan kromium, baja paduan mangan, baja paduan molybdenum, baja paduan tungsten, baja paduan vanadium dan baja paduan silikon.Penambahan paduan pada baja bertujuan untuk:1. Meningkatkan mampu keras baja.2. Memperbaiki kekuatan pada temperature tertentu.3. Memperbaiki sifat mekanik pada temperature rendah atau temperatur tinggi.4. Memperbaiki ketangguhan.5. Meningkatkan ketahanan gesek.6. Meningkakan ketahanan korosi7. Memperbaiki sifat magnet.

Pengaruh paduan pada diagram besi karbida untuk paduan seperti mangan, dan nikel menurunkan temperatur kritis pada saat pemanasan sedangkan molybdenum, aluminium, silikon

menaikan temperatur kritis.

2.2 Diagram TTTDiagram TTT (time temperature transformation) digunakan untuk mengetahui perubahan transformasi yang terjadi pada proses perlakuan panas (heat treatment). Proses perlakuan panas pada baja cenderung membuat baja mengalami perubahan-perubahan fasa yang diakibatkan karena temperatur dan waktu penahan (holding time).

Gambar 2.1 Diagram TTT (Time-Temperature-Transformation).Pada Gambar diagram untuk mendapatkan pembentukan fasa martensit maka baja dilakukan pemanasan sampai temperatur austenit kemudian dilakukan penuruan secara cepat yaitu hingga mencapai temperatur ±230°C. Untuk pembentukan fasa γ + martensit prosesnya yaitu dengan menaikkan temperatur sampai temperatur austenit kemudian dilakukan penurunan temperatur sekitar ±320°C dan dilakukan penahanan pemanasan pada temperatur tersebut. Untuk pembentukan fasa bainit prosesnya yaitu dengan menaikkan temperatur sampai temperatur austenit kemudian dilakukan penurunan temperatur sekitar ±500°C dan dilakukan penahanan pemanasan pada temperatur tersebut.

2.3. Diagram CCTDiagram CCT (continuos cooling transformation) digunakan pada proses perlakuan panas (heat treatment) yang berfungsi untuk mengetahui lamanya waktu yang dibutuhkan untuk pembetukan transformai fasa.

Gambar 2.2 Diagram CCT (Continuos Cooling Transformation).Untuk pembentukan fasa γ + α + perlit prosesnya yaitu dengan menaikkan temperatur sampai temperatur austenit kemudian dilakukan penurunan temperatur sekitar ±550°C dan dilakukan penahanan pemanasan pada temperatur tersebut. Untuk pembentukan fasa α + perlit prosesnya yaitu dengan menaikkan temperatur sampai temperatur austenit kemudian dilakukan penurunan temperatur sekitar ±600°C dan dilakukan penahanan pemanasan pada temperatur tersebut. Dan Untuk pembentukan fasa α + γ perlit prosesnya yaitu dengan menaikkan temperatur sampai temperatur austenit kemudian dilakukan penurunan temperatur sekitar ±700°C dan dilakukan penahanan pemanasan pada temperatur tersebut.

2.4. Perlakuan Panas (Heat Treatment)Perlakuan panas (Heat Treatment) didefinisikan sebagai suatu kombinasi dari pengendalian pemanasan dan pendinginan pada temperatur dan waktu tertentu untuk menghasilkan logam dengan sifat mekanik yang diinginkan. Perlakuan panas dilakukan untuk mendapatkan mikro struktur logam yang seragam, meningkatkan kekuatan, kekerasan, keuletan, ketangguhan (untuk finishing product), serta sifat mampu las, sifat mampu mesin, sifat mampu bentuk dan dapat

mengurangi tegangan sisa (untuk produk setengah jadi), yang muncul dari hasil pengerjaan logam tersebut sebelumnya.Beberapa jenis perlakuan panas antara lain normalizing, annealing, spheroidizing, homogenizing, full annealing, stress relieving dan recristallization, dapat meningkatkan keuletan dan ketangguhan logam, sedangkan quenching atau hardening dapat meningkatkan kekerasan dan kekuatan logam.Sifat-sifat mekanik yang dihasilkan ini didukung oleh mikro struktur yang terbentuk setelah perlakuan panas, struktur mikro tersebut antara lain distribusi fasa ferit, pearlit, martensit dan fasa hasil transformasi lainnya. Mekanisme transformasi struktur dalam baja dipengaruhi pengaturan temperatur pemanasan, waktu penahanan (holding time), dan unsur paduan yang terkandung dalam baja. Dalam suatu proses laku panas, setelah mencapai temperatur austenit dan ditahan pada temperatur tersebut secukupnya maka selanjutnya dilakukan pendinginan dengan laju pendinginan tertentu. Struktur mikro yang terjadi setelah pendinginan akan tergantung pada laju pendinginan. Sehingga akan dapat diprediksi sifat mekanik apa yang diharapkan.Beberapa jenis perlakuan panas yang umum dikerjakan antara lain[avner.1974]:1. Normalizing.Normalizing pada umumnya menghasilkan struktur yang halus, sehinga baja dengan komposisi kimia yang sama akan memiliki yiel strength, UTS, kekerasan, dan impact strength akan lebih tinggi dari pada hasil full annealling. Normalizing dapat juga dilakukan pada benda hasil tempa untuk menghilangkan tegangan dalam dan menghaluskan butiran kristalnya. Sehingga sifat mekanisnya menjadi lebih baik. Normalizing dapat juga menghomogenkan struktur mikro sehingga dapat memberi hasil yang bagus dalam proses hardening, sehingga ummnya sebelum dihardening baja harus di normalizing terlebih dahulu.Pada normalizing pemanasan sebaiknya tidak terlalu tinggi karena butir kristal austenit yang terjadi akan terlalu besar, sehingga pada pendinginan cepat ferit proeutektoid akan membentuk struktur Widmanstaten yang berupa pelat-pelat ferrit yang sejajar, yang tumbuh didalam butir kristal austenit kasar yang akan menurunkan keuletan/ketangguhan suatu baja. Pada pendinginan yang agak cepat inti ferrit proeutektoid tidak tumbuh secara normal menjadi butir-butir kristal, tetapi akan tumbuh dengan cepat membentuk ferrit berupa pelat kearah bidang kristalografik tertentu didalam butir austenit.

Gambar 2.3. Struktur Mikro Hasil Normalizing Baja SS 0,52% C, Ferit Proeutektoid.

Pada Gambar 2.3 memperlihatkan struktur mikro baja karbon 0,52% yang dinormalizing. Nampak ferit berwarna putih jumlahnya lebih sedikit, normalizing menyebabkan letak titik eutektoid juga akan berubah menjadi lebih kekiri untuk baja hypereutektoid, jadi titik eutektoid tidak lagi 0,8% C. Pendinginan yang lebih cepat akan menyebabkan lamel sementit pada perlit menjadi lebih tipis juga sementit network pada baja hipereutektoid menjadi lebih tipis atau terputus-putus. Normalizing pada umumnya menghasilkan struktur yang halus, sehingga baja dengan komposisi kimia yang sama akan memiliki yiel srength, UTS, kekerasan, dan impak strength akan lebih tinggi dari pada hasil full annealing. 2. Annealing.Annealing yaitu suatu proses laku panas yang dilakukan pada logam atau paduan dalam pembuatan produk. Prinsip annealing ialah memanaskan baja sampai suhu tertentu, kemudian menahannya selama waktu tertentu kemudian didinginkan dengan lambat. Tujuan utama proses annealing ialah melunakan, menghaluskan butir kristal, menghilangkan internal stress,

memperbaiki machinability dan memperbaiki sifat kelistrikan/kemagnetan.3. QuenchingQuenching 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. Austenisasi dimulai pada temperatur minimum ± 50°C di atas Ac3, yang merupakan temperatur aktual transformasi fasa ferit, perlit, dan sementit menjadi austenit. Temperatur pemanasan hingga fasa austenit untuk proses quenching disebut juga sebagai temperatur pengerasan (haardening temperatur). Dan setelah mencapai temperatur pengerasan, dilakukan penahanan selama beberapa menit untuk menghomogenisasikan energi panas yang diserap selama pemanasan, kemudian didinginkan secara cepat dalam media pendingin. Pada percobaan kami media pendingin yang didinginkan adalah air.Tujuan utama quenching adalah menghasilkan baja dengan sifat kekerasan tinggi. Sekaligus terakumulasi dengan kekuatan tarik dan kekuatan luluh, melalui transformasi austenit ke martensit. Proses quenching akan optimal jika selama proses transformasi, struktur austenit dapat dikonversi secara keseluruhan membentuk struktur 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.

Sumber (http://belajarmetalurgi.blogspot.com/2011/02/heat-treatment.html)

PERLAKUAN PANAS (HEAT TREATMENT) PADA BAJA

Sifat mekanik tidak hanya tergantung pada komposisi kimia suatu paduan, tetapi juga tergantung pada strukturmikronya. Suatu paduan dengan komposisi kimia yang sama dapat memiliki strukturmikro yang berbeda, dan sifat mekaniknya akan berbeda. Strukturmikro tergantung pada proses pengerjaan yang dialami, terutama proses laku-panas yang diterima selama proses pengerjaan.Proses laku-panas adalah kombinasi dari operasi pemanasan dan pendinginan dengan kecepatan tertentu yang dilakukan terhadap logam atau paduan dalam keadaan padat, sebagai suatu upaya untuk memperoleh sifat-sifat tertentu. Proses laku-panas pada dasarnya terdiri dari beberapa tahapan, dimulai dengan pemanasan sampai ke temperatur tertentu, lalu diikuti dengan penahanan selama beberapa saat, baru kemudian dilakukan pendinginan dengan kecepatan tertentu.

Secara umum perlakukan panas (Heat treatment) diklasifikasikan dalam 2 jenis :

1. Near Equilibrium (Mendekati Kesetimbangan)

Tujuan dari perlakuan panas Near Equilibrium adalah untuk :

a. Melunakkan struktur kristal

b. Menghaluskan butir

c. Menghilangkan tegangan dalam

d. Memperbaiki machineability.

Jenis dari perlakukan panas Near Equibrium, misalnya :

Full Annealing (annealing)

Stress relief Annealing

Process annealing

Spheroidizing

Normalizing

Homogenizing.

2. Non Equilirium (Tidak setimbang)

Tujuan panas Non Equilibrium adalah untuk mendapatkan kekerasan dan kekuatan yang lebih tinggi.

Jenis dari perlakukan panas Non Equibrium, misalnya :

Hardening

Martempering

Austempering

Surface Hardening (Carburizing, Nitriding, Cyaniding, Flame hardening, Induction hardening)

Pada proses pembuatannya, komposisi kimia yang dibutuhkan diperoleh ketika baja dalam bentuk fasa cair pada suhu yang tinggi.

Pada saat proses pendinginan dari suhu lelehnya, baja mulai berubah menjadi fasa padat pada suhu 13500, pada fasa ini lah berlangsung perubahan struktur mikro. Perubahan struktur mikro dapat juga dilakukan dengan jalan heat treatment.

Bila proses pendinginan dilakukan secara perlahan, maka akan dapat dicapai tiap jenis struktur mikro yang seimbang sesuai dengan komposisi kimia dan suhu baja. Perubahan struktur mikro pada berbagai suhu dan kadar karbon dapat dilihat pada Diagram Fase Keseimbangan.

Keterangan gambar :

Dari diagram diatas dapat kita lihat bahwa pada proses    pendinginan perubahan – perubahan pada struktur kristal dan  struktur mikro sangat bergantung pada komposisi kimia.

Pada kandungan karbon mencapai 6.67% terbentuk struktur mikro dinamakan Sementit Fe3C (dapat dilihat pada garis vertical paling kanan).

Sifat – sifat cementitte: sangat keras dan sangat getas

Pada sisi kiri diagram dimana pada kandungan karbon yang sangat rendah, pada suhu kamar terbentuk struktur mikro ferit.

Pada baja dengan kadar karbon 0.83%, struktur mikro yang terbentuk adalah Perlit, kondisi suhu dan kadar karbon ini dinamakan titik Eutectoid.

Pada baja dengan kandungan karbon rendah sampai dengan titik eutectoid, struktur mikro yang terbentuk adalah campuran antara ferit dan perlit.

Pada baja dengan kandungan titik eutectoid sampai dengan 6.67%, struktur mikro yang terbentuk adalah campuran antara perlit dan sementit.

Pada saat pendinginan dari suhu leleh baja dengan kadar karbon rendah, akan terbentuk struktur mikro Ferit Delta lalu menjadi struktur mikro Austenit.

Pada baja dengan kadar karbon yang lebih tinggi, suhu leleh turun dengan naiknya kadar karbon, peralihan bentuk langsung dari leleh menjadi Austenit.

Penekanan terletak pada Struktur mikro, garis-garis dan Kandungan Carbon.

a. Kandungan Carbon0,008%C = Batas kelarutan maksimum Carbon pada Ferrite pada temperature kamar0,025%C = Batas kelarutan maksimum Carbon pada Ferrite pada temperature 723

b. Derajat Celcius0,83%C = Titik Eutectoid2%C = Batas kelarutan Carbon pada besi Gamma pada temperature 1130 Derajat Celcius4,3%C = Titik Eutectic0,1%C = Batas kelarutan Carbon pada besi Delta pada temperature 1493 Derajat Celcius

c. Garis-garisGaris Liquidus ialah garis yang menunjukan awal dari proses pendinginan (pembekuan).Garis Solidus ialah garis yang menunjukan akhir dari proses pembekuan (pendinginan).Garis Solvus ialah garis yang menunjukan batas antara fasa padat denga fasa padat atau solid solution dengan solid solution.Garis Acm = garis kelarutan Carbon pada besi Gamma (Austenite)Garis A3 = garis temperature dimana terjadi perubahan Ferrit menjadi Autenite (Gamma) pada pemanasan.Garis A1 = garis temperature dimana terjadi perubahan Austenite (Gamma) menjadi Ferrit pada pendinginan.Garis A0 = Garis temperature dimana terjadi transformasi magnetic pada Cementid.Garis A2 = Garis temperature dimana terjadi transformasi magnetic pada Ferrite.

d. Struktur mikroFerrite ialah suatu komposisi logam yang mempunyai batas maksimum kelarutan Carbon 0,025%C pada temperature 723 Derajat Celcius, struktur kristalnya BCC (Body Center Cubic) dan pada temperature kamar mempunyai batas kelarutan Carbon 0,008%C.Austenite ialah suatu larutan padat yang mempunyai batas maksimum kelarutan Carbon 2%C pada temperature 1130 Derajat Celcius, struktur kristalnya FCC (Face Center Cubic).Cementid ialah suatu senyawa yang terdiri dari unsur Fe dan C dengan perbandingan tertentu (mempunyai rumus empiris) dan struktur kristalnya Orthohombic.Lediburite ialah campuran Eutectic antara besi Gamma dengan Cementid yang dibentuk pada temperature 1130 Derajat Celcius dengan kandungan Carbon 4,3%C.Pearlite ialah campuran Eutectoid antara Ferrite dengan Cementid yang dibentuk pada temperature 723 Derajat Celcius dengan kandungan Carbon 0,83%C.

sumber (http://gregoriusagung.wordpress.com/2009/01/30/heat-treatment-annealing-quenching/)

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 faram, oli dan solar yang masing-masing mempunyai kerapatan pendinginan yang

berbeda-beda.

            Sifat-sifat logam yang terutama sifat mekanik yang sangat dipengaruhi oleh struktur

mikrologam disamping posisi kimianya, contohnya suatu logam atau paduan akan mempunyai

sifat mekanis yang berbeda-beda struktur mikronya diubah. Dengan adanya pemanasan atau

pendinginan degnan kecepatan tertentu maka bahan-bahan logam dan paduan memperlihatkan

perubahan strukturnya.

            Perlakuan panas adalah proses kombinasi antara proses pemanasan aatu pendinginan dari

suatu logam atau paduannya dalam keadaan padat untuk mendaratkan sifat-sifat tertentu. Untuk

mendapatkan hal ini maka kecepatan pendinginan dan batas temperature sangat menetukan.

Jenis-jenis Heat Treatment

a. Quenching ( pengerasan )

            Proses quenching atau pengerasan baja adalah suatu proses pemanasan logam sehingga

mencapai batas austenit yang homogen. Untuk mendapatkan kehomogenan ini maka audtenit

perlu waktu pemanasan yang cukup. Selanjutnya secara cepat baja tersebut dicelupkan ke dalam

media pendingin, tergantung pada kecepatan pendingin yang kita inginkan untuk mencapai

kekerasan baja.

            Pada waktu pendinginan yang cepat pada fase austenit tidak sempat berubah menjadi ferit

atau perlit karena tidak ada kesempatan bagi atom-atom karbon yang telah larut dalam austenit

untuk mengadakan pergerakan difusi dan bentuk sementitoleh karena itu terjadi fase lalu yang

mertensit, imi berupa fase yang sangat keras dan bergantung pada keadaan karbon.

b. Anneling

            Proses anneling atau melunakkan baja adalah prose pemanasan baja di atas temperature

kritis ( 723 °C )selanjutnya dibiarkan bebrapa lama sampai temperature merata disusul dengan

pendinginan secara perlahan-lahan sambil dijaga agar temperature bagian luar dan dalam kira-

kira samahingga diperoleh struktur yang diinginkan dengan menggunakan media pendingin

udara.

Tujuan proses anneling :

1. Melunakkan material logam

2. Menghilangkan tegangan dalam / sisa

3. Memperbaiki butir-butir logam.

c. Normalizing

            Normalizing adalah suatu proses pemanasan logam hingga mencapai fase austenit yang

kemudian diinginkan secara perlahan-lahan dalam media pendingin udara. Hasil pendingin ini

berupa perlit dan ferit namunhasilnya jauh lebih mulus dari anneling. Prinsip dari proses

normalizing adalah untuk melunakkan logam. Namun pada baja karbon tinggi atau baja paduan

tertentu dengan proses ini belum tentu memperoleh baja yang lunak. Mungkin berupa

pengerasan dan ini tergantung dari kadar karbon.

d. Tempering

            Proses tempering adalah pemanasan baja sampai temperature sedikit di bawah

temperature kritis, kemudian didiamkan dalam tungku dan suhunya dipertahankan sampai merata

selama 15 menit. Selanjutnya didinginkan dalam media pendingin. Jika kekerasan turun, maka

kekuatan tarik turun pula. Dalamhal ini keuletan dan ketangguhan baja akan meningkat.

Meskipun proses ini akan menghasilkan baja yang lebih lemah. Proses ini berbeda dengan

anneling karena dengan proses ini belum tentu memperoleh baja yang lunak, mungkin berupa

pengerasan dan ini tergantung oleh kadar karbon.

Jenis-jenis pengerasan permukaan

 

1. karburasi

Cara ini sudah lama dikenaloleh orang sejak dulu. Dalam cara ini, besi dipanaskan      di

atas suhu dalam lingkungan yang mengandung karbon, baik dalan bentuk padat,    cair ataupun

gas. Beberapa bagian dari cara kaburasi yaitu kaburasi padat, kaburasi cair dan karburasi gas.

2. karbonitiding

            Adalah suatu proses pengerasan permukaan dimana baja dipanaskan di atas suhu kritis di

dalam lingkungan  gas dan terjadi penyerapan karbon dan nitrogen. Keuntungan karbonitiding

adalah kemampuan pengerasan lapisan luar meningkat bila ditambahkan nitrogen sehingga dapat

diamfaatkan baja yang relative murah ketebalan lapisan yang tahan antara 0,80 sampai 0,75 mm.

3. cyaniding

            Adalah proses dimana terjadi absobsi karbon dan nitrogen untuk memperoleh specimen

yang keras pada baja karbon rendah yang sulit dikeraskan.

4.    Nitriding

adalah proses pengerasan permukaan yang dipanaskan sampai ± 510°c dalam lingkungan

gas ammonia selama beberapa waktu.

Pengelompokan dan Standarisasi Baja

Pengelompokan Baja

1)            Baja Karbon

Baja karbon adalah paduan besi karbon di mana unsure karbon sangat

menentukan sifat-sifatnya, sedang unsur-unsur paduan lainnya yang biasa terkandung di

dalamnya terjadi karena proses pembuatannya. Sifat baja karbon biasa ditentukan oleh

persentase karbon dan mikrostruktur.

2)            Baja Paduan

Baja paduan adalah baja yang mengandung sebuah unsur lain atau lebih dengan

kadar yang berlebih daripada karbon biasanya dalam baja karbon.

Menurut kadar unsur paduan, baja paduan dapat dibagi ke dalam dua golongan yaitu baja

paduan rendah dan baja paduan tinggi. Baja rendah unsur paduannya di bawah 10%

sedangkan baja paduan tinggi di atas 10%.

3)            Baja Khusus

Baja khusus mempunyai unsur-unsur paduan yang tinggi karena pemakaian-

pemakaian yang khusus. Baja khusus yaitu baja than karat, baja tahan panas, baja perkakas,

baja listrik.

Unsur utama dari baja tahan karat adalah Khrom sebagai unsure terpenting untuk

memperoleh sifat tahan terhadap korosi. Baja tahan karat ada tiga macam menurut

strukturnya yaitu baja tahan karat feritis, baja tahan karat martensitas dan austenitis.

Baja tahan panas, tahan terhadap korosi. Baja ini harus tahan korosi pada suhu

lingkungan lebih tinggi atau oksidasi.

Baja perkakas adalah baja yang dibuat tidak berukuran besar tetapi memegang

peranan dalam industri-industri. Unsure-unsur paduan dalam karbitnya diperlukan untuk

memperoleh sifat-sifat tersebut dan kuat pada temperature tinggi.

Baja listrik banyak dipakai dalam bidang elektronika.

Standarisasi Baja

1)            Amerika Serikat

a)      ASTM ( American Society for Testing Materials )

o   Strogen Steel (H3 9M-94)

o   High Strength Low alloy Structure Steel (H2 42M-93a)

o   Low and Intermediate tensile Strength carbon silicon, steel plate for machine pane

and general construction (A 284M-38)

o   High Steel Strength. Quenhead and Temporal alloy steel plate euatable for andirum

(A 514-94m)

o   Structural Steel mide 290 MPa minimum Yield point (BMM) maximum

o   High Strongth Low alloy alambium vanadium steel of structural quality (43,72m-

94a)

o   Structural carbon steel plate of improved longers (AS 37M-93a)

o   High Strength Low alloy Structural Steel 345 MPa minimum yield point 100 mm

thickness (AS 88M-94a)

o   Normalized high Strength Low alloy Structural Steel (A633-94a)

o   Low carbonate hardening, nikel copped evanium monodin, corombium and nikel

copper columbion allow steel (A710M-94)

o   Hot road stuktural steel high Strength Low alloy plate with improved in ability (A

610 M-93a)

o   Quenhead and tempered carbon steel plates for structural aniration (A 678-94a)

b)      AISI (Americal Iron and Steel Institute) and SAE (Society of Automotive Engineers)

Baja menurut standarisasi AISI dan SAE merupakan spesifikasi dengan loxx

digunakan untuk paduan yang sangat minimal. Contoh baja AISI, SAE 1445, ini berarti

kandungan karbonnya adalah 0,4% dengan paduan uranium (0,4%-1,4%)

c)      Menurut UNS (United Numbering System)

Baja menurut standar UNS hampir sama dengan standar AISI dan SAE, hanya

saja menggunakan huruf di depan ditambah lima digit untuk jenis tambahan lainnya

misalnya baja AISI,SAE A 0,70% UNS menjadi G41070 di mana awalnya G untuk

baja karbon paduan rendah.

2)            Jepang (JIS = Japan Industrial Standar)

o   Rolled Steel for general structural (G 3101-87)

o   Rolled Steel for walled structural (G 3106-92)

o   Hot Rolled Atmosphetle corrosion resisting steel (G 3128-87)

o   Hot Yield Strength Steel plate for walled structural (G 3128-87)

o   Superior atmosphere corrosion resistant steel (G 3215-87)

3)            Standarisasi Jerman (DIN = Deutsche Industrie Norm.)

o   Steel for general structural purposes (17100-80)

o   Waldable tine astin steel (17102-83)

4)            Standarisasi Perancis (NF)

o   Structural Steel (A 35-501-87)

o   Structural Steel Imprived atmosphere votection vistance (H 35-502-DA)

sumber (http://www.education.web.id/site/index.php?option=com_content&view=article&id=74:perlakuan-panas&catid=40:logam&Itemid=63)

Heat Treatment Of Steel TerminologyOleh veaska

Berikut adalah beberapa istilah umum memperlakukan panas seperti yang digunakan oleh individu dalam industri baja.  Istilah-istilah ini tidak sedang digunakan dalam spesifikasi dan tidak ada suhu khusus diidentifikasi.

Aging: Menjelaskan suatu waktu-suhu-perubahan tergantung pada sifat-sifat paduan tertentu. Kecuali ketegangan usia penuaan dan pelunakan, itu adalah hasil presipitasi dari larutan padat dari satu atau lebih senyawa yang kelarutan berkurang dengan menurunnya temperatur. Untuk setiap paduan rentan terhadap penuaan, ada kurun waktu yang unik-suhu kombinasi yang akan menjawab.

Anil: Suatu istilah yang menunjukkan perlakuan, yang terdiri dari pemanasan dan memegang pada suhu yang sesuai diikuti dengan pendinginan pada tingkat yang sesuai, yang digunakan terutama untuk melunakkan tetapi juga sekaligus yang menghasilkan perubahan yang diinginkan atau properti lainnya di mikrostruktur. Tujuan dari perubahan tersebut mungkin, tetapi tidak terbatas pada, perbaikan mesin; fasilitasi dingin bekerja; perbaikan sifat mekanik atau listrik atau peningkatan stabilitas dimensi. temperatur yang digunakan bervariasi baik dalam mencapai suhu maksimum dan laju pendinginan yang digunakan, tergantung pada komposisi material, its condition, and the results desired. bahan, kondisinya, dan hasil yang diinginkan.

Bright Annealing: Annealing dalam media pelindung untuk mencegah perubahan warna permukaan yang cerah.

Siklus Annealing: Sebuah proses anil mempekerjakan yang telah ditetapkan dan waktu yang secara ketat dikontrol siklus suhu untuk menghasilkan sifat-sifat tertentu atau mikrostruktur.

Flame Annealing: Annealing di mana panas yang diterapkan secara langsung oleh api.

Full Annealing: Austenitizing dan kemudian pendinginan pada tingkat kekerasan sedemikian rupa sehingga pendekatan produk minimum.

Graphitizing: Annealing sedemikian rupa sehingga beberapa atau semua karbon diendapkan sebagai grafit.

Intermediate Annealing: Annealing pada satu atau lebih tahap selama proses manufaktur dan sebelum akhir pengobatan termal.

Isotermal Annealing: Austenitizing dan kemudian pendinginan dan memegang pada suhu di mana transformasi austenit yang relatif lembut ferit-karbida agregat.

Proses Annealing: Sebuah istilah yang digunakan tidak tepat untuk menunjukkan berbagai perawatan yang dapat meningkatkan kemungkinan untuk dilaksanakan.

Memadamkan Annealing: Annealing sebuah paduan austenitik oleh Solution Heat Treatment.

Spheroidizing: Pemanasan dan pendinginan dalam siklus yang dirancang untuk menghasilkan bulat atau bentuk bulat karbida.

Pengaustemperan: Quenching dari suhu di atas kisaran transformasi, dalam media memiliki tingkat abstraksi panas cukup tinggi untuk mencegah pembentukan produk transformasi suhu tinggi, dan kemudian memegang paduan, transformasi sampai selesai, pada suhu di bawah perlit pembentukan dan di atas bahwa martensit formation. pembentukan.

Austenitizing: Pembentukan austenit dengan memanaskan ke dalam rentang transformasi (parsial austenitizing) atau di atas rentang transformasi (lengkap austenitizing,Ketika digunakan tanpa kualifikasi, istilah menyiratkan austenitizing lengkap.

Bluing: Sebuah perawatan permukaan paduan dasar besi, biasanya dalam bentuk lembaran atau strip, di mana, oleh tindakan udara atau uap pada suhu yang cocok, biru tipis terbentuk pada skala awalnya permukaan bebas, sebagai sarana untuk memperbaiki penampilan dan ketahanan terhadap korosi Istilah ini juga digunakan untuk menunjukkan perlakuan panas mata air setelah fabrikasi, untuk mengurangi stres internal yang diciptakan oleh melingkar dan membentuk.

Potensi karbon: Sebuah ukuran kemampuan suatu lingkungan yang mengandung karbon aktif untuk mengubah atau mempertahankan, di bawah kondisi yang ditentukan, isi karbon baja yang terkena ituDalam lingkungan tertentu, tingkat karbon dicapai akan tergantung pada faktor-faktor seperti suhu, waktu, dan komposisi baja.

Karbon Restorasi: Menggantikan karbon hilang dalam lapisan permukaan dari pemrosesan sebelumnya oleh carburizing lapisan ini secara substansial tingkat karbon asli.

Carbonitriding: Sebuah proses pengerasan-kasus di mana yang sesuai bahan besi dipanaskan di atas suhu transformasi yang lebih rendah dalam suasana gas komposisi sebagai simultan menyebabkan penyerapan karbon dan nitrogen oleh permukaan dan, oleh difusi, menciptakan gradien konsentrasi. Proses selesai oleh pendinginan pada tingkat yang menghasilkan sifat yang dikehendaki dalam karya utuh.

carbonaceous Carburizing: Sebuah proses di mana karbon diperkenalkan menjadi basis padat paduan besi dengan pemanasan di atas suhu transformasi rentang sementara di kontak dengan karbon materi yang mungkin menjadi padat, cair, atau gas. Carburizing sering diikuti dengan pendinginan untuk menghasilkan sebuah kasus mengeras.

Kasus: 1) Permukaan lapisan besi-paduan dasar yang telah diubah dengan komposisi yang sesuai dan dapat dibuat secara substansial lebih sulit daripada interior atau inti dengan proses pengerasan kasus dan 2) kasus istilah juga digunakan untuk memilih lapisan permukaan keras dari sepotong baja yang cukup besar untuk memiliki lebih lembut jelas inti atau pusat.

Dingin Pengobatan: Exposing ke bawah nol temperatur yang cocok untuk tujuan memperoleh kondisi yang diinginkan atau properti, seperti dimensi atau mikrostruktur stabilitas. Apabila perawatan melibatkan transformasi austenit sisa, biasanya diikuti dengan perawatan penemperan.

Penyejuk Heat Treatment: Sebuah awal perlakuan panas digunakan untuk menyiapkan bahan reaksi yang dikehendaki untuk perlakuan panas berikutnya.

Controlled Cooling: Suatu istilah yang digunakan untuk menggambarkan proses di mana objek baja didinginkan dari temperatur tinggi, biasanya dari panas akhir-membentuk operasi dalam cara yang telah ditetapkan pendinginan untuk menghindari pengerasan, retak, atau kerusakan internal.

Inti: 1) The interior bagian dari sebuah paduan dasar besi yang demi kasus pengerasan secara substansial lebih lembut daripada lapisan permukaan atau kasus; dan 2) istilah inti juga digunakan untuk yang relatif lembut bagian tengah mengeras tertentu alat baja.

Jangkauan : Synonymous with : Bersinonim dengan Transformation Transformasi Range Jangkauan Yang lebih disukai.

Decarburization: Hilangnya karbon dari permukaan besi-dasar paduan sebagai akibat pemanasan dalam medium yang bereaksi dengan karbon.

Menggambar: Menggambar, atau gambar yang marah, adalah identik dengan Tempering, yang adalah lebih baik.

Eutektik Alloy: The paduan komposisi yang membeku pada temperatur konstan mirip dengan logam murniMeleleh terendah (atau titik beku) kombinasi dari dua atau lebih logam. The alloy Paduan dari dua atau lebih padat terbentuk dari fase cair eutectically.

Kemampukerasan: Dalam sebuah paduan besi, properti yang menentukan kedalaman dan distribusi kekerasan disebabkan oleh pendinginan.

Pengerasan: Setiap proses peningkatan kekerasan logam oleh perawatan yang sesuai, biasanya melibatkan pemanasan dan pendinginan.

Pengerasan, Kasus: Sebuah proses pengerasan permukaan yang melibatkan perubahan dalam komposisi lapisan luar dari besi-basis paduan diikuti oleh perlakuan termal yang sesuai. Typical Khas case-hardening processes are Carburizing , Cyaniding . kasus-proses pengerasan Carburizing, Cyaniding, Carbonitriding, dan nitriding.

by Pengerasan, Flame: Suatu proses pemanasan lapisan permukaan besi-dasar paduan di atas kisaran temperatur transformasi melalui temperatur tinggi api, diikuti oleh quenching. pendinginan.

Pengerasan, Air hujan: Suatu proses pengerasan paduan di mana konstituen jenuh mengendap dari larutan padat. See also Aging . Lihat juga Aging.

. Pengerasan, Sekunder: Peningkatan dalam kekerasan berikut pelunakan normal yang terjadi selama penemperan baja paduan tertentu.

Pemanasan, Differential: Sebuah proses pemanasan dengan suhu yang dibuat untuk bervariasi di seluruh objek yang sedang dipanaskan sehingga pada pendinginan, bagian-bagian yang berbeda mungkin memiliki sifat-sifat fisik yang berbeda sebagaimana yang diinginkan.

. Pemanasan, Induksi: Suatu proses pemanasan lokal oleh induksi listrik.

Heat Treatment: Sebuah kombinasi dari operasi pemanasan dan pendinginan yang diterapkan pada suatu logam atau paduan dalam keadaan padat untuk mendapatkan kondisi yang diinginkan atau properti. Heating untuk tujuan tunggal adalah bekerja panas dikecualikan dari makna definisi ini.

Solusi: Perawatan di mana paduan dipanaskan ke suhu yang sesuai dan diadakan pada suhu ini selama jangka waktu yang cukup untuk memungkinkan konstituen yang diinginkan untuk masuk ke dalam larutan padat, diikuti dengan pendinginan cepat memegang konstituen dalam larutan. Bahan-bahan tersebut kemudian dalam jenuh, negara tidak stabil, dan mungkin selanjutnya akan menunjukkan Umur Pengerasan.

Homogenisasi: suhu yang tinggi-proses perlakuan panas dimaksudkan untuk menghilangkan atau menurunkan segregasi kimia oleh difusi.

Isotermal Transformasi: Suatu perubahan fasa pada suhu konstan.

. Malleablizing: Suatu proses anil besi cor putih di mana karbon gabungan seluruhnya atau sebagian dijadikan graphitic atau karbon bebas dan, dalam beberapa kasus, bagian dari karbon dihilangkan sama sekali.

Maraging: Sebuah perlakuan pengerasan presipitasi diterapkan pada kelompok khusus besi paduan dasar untuk memicu satu atau lebih senyawa intermetallic.

Martempering: Sebuah prosedur pengerasan di mana sebuah benda besi adalah austenitized dikuens menjadi media yang tepat suhu yang dijaga secara substansial pada M s dari benda kerja yang diselenggarakan dalam medium sampai suhunya seragam di seluruh tetapi tidak cukup lama untuk memungkinkan bainit untuk membentuk, dan kemudian didinginkan di udaraNitriding: Suatu proses pengerasan kasus di mana sebuah paduan besi-dasar komposisi khusus dipanaskan dalam suasana ammonia atau kontak dengan bahan nitrogen. Surface Permukaan pengerasan dihasilkan oleh penyerapan nitrogen tanpa pendinginan.

Normalisasi: Sebuah proses di mana sebuah paduan dasar besi dipanaskan hingga suhu di atas kisaran transformasi dan kemudian didinginkan di udara masih pada suhu kamar.

Kepanasan: Sebuah logam dikatakan telah terlalu panas jika, setelah terkena suhu yang terlalu tinggi, ia mengembangkan suatu struktur butir kasar undesirably tetapi tidak permanen rusak. Struktur rusak akibat overheating dapat diperbaiki oleh perlakuan panas yang sesuai atau dengan kerja mekanik atau dengan kombinasi keduanya. Dalam hal ini berbeda dari struktur Burnt.

Preheating: Pemanasan pada suhu yang sesuai segera sebelum ketika pengerasan austenitizing kemampukerasan tinggi konstruksi baja, banyak dari alat baja, dan bagian yang berat.

, Ketika berlaku, berikut istilah yang lebih spesifik harus digunakan: Direct Quenching, Fog Quenching, Hot Quenching, Interrupted Quenching,

Selektif Quenching, Slack Quenching, Spray Quenching, dan Waktu Quenching.

Langsung Quenching: carburized Quenching bagian langsung dari operasi carburizing.

Kabut Quenching: Quenching dalam kabut.

Hot Quenching: Suatu istilah yang digunakan untuk menutupi berbagai prosedur pendinginan di mana media pendinginan dijaga pada suhu yang ditentukan di atas 160 derajat F (71 derajat C).

Sela Quenching: Sebuah prosedur pendinginan di mana benda akan dihapus dari memuaskan pertama pada suhu jauh lebih tinggi daripada yang dari quenchant dan kemudian mengalami kedua sistem pendinginan memiliki laju pendinginan yang berbeda daripada yang pertama.

Selektif Quenching: Quenching hanya bagian-bagian tertentu dari suatu benda.

Slack Quenching: The lengkap pengerasan baja karena pendinginan dari suhu austenitizing dengan laju lebih lambat dari laju pendinginan kritis untuk baja tertentu, sehingga pembentukan satu atau lebih produk transformasi selain martensit.

Spray Quenching: Quenching dalam percikan cairan.

Sisa Quenching: Interrupted pendinginan di mana durasi memegang di media pendinginan dikendalikan.

Perendaman: berkepanjangan pemanasan logam pada suhu yang dipilih.

Menstabilkan Perawatan: Perawatan ini diterapkan untuk menstabilkan dimensi dari suatu benda atau struktur material seperti 1) sebelum menyelesaikan dimensi final, memanaskan benda kerja atau yang agak luar temperatur operasi dan kemudian pendinginan sampai suhu kamar dalam jumlah yang memadai kali untuk menjamin stabilitas dimensi dalam pelayanan; 2) transformasi austenit sisa dalam bahan-bahan yang mempertahankan jumlah besar ketika memadamkan mengeras (lihat perlakuan dingin); dan 3) memanaskan solusi-diperlakukan austenitik stainless

steel yang berisi jumlah dikendalikan dari titanium atau niobium tantalum ditambah pada suhu di bawah solusi pemanasan suhu menyebabkan pengendapan halus yang terpisah, seragam terdistribusi karbida dari elemen-elemen, sehingga secara substansial mengurangi jumlah karbon tersedia untuk pembentukan krom karbida di batas butir pada paparan berikutnya suhu dalam kepekaan jangkauan.

Menghilangkan Stres: Sebuah proses untuk mengurangi tegangan sisa internal dalam benda logam dengan memanaskan objek untuk suhu yang sesuai dan memegang untuk waktu yang tepat pada temperatur tersebut,Perawatan ini dapat diterapkan untuk menghilangkan stres yang disebabkan oleh pengecoran, pendinginan, normalisasi, permesinan, dingin bekerja, atau pengelasan.

Marah Karbon: bebas atau graphitic karbon yang keluar dari solusi biasanya dalam bentuk bulat dalam struktur nodul selama Graphitizing atau Malleablizing.

Penemperan: Pemanasan yang memuaskan-keras atau paduan fero dinormalkan ke suhu di bawah kisaran transformasi untuk menghasilkan perubahan sifat yang diinginkan.

microstructure. Double Tempering: Sebuah perawatan yang memuaskan baja dikeraskan diberikan dua penemperan lengkap siklus pada suhu yang sama secara substansial dengan tujuan untuk memastikan penyelesaian reaksi penemperan dan mempromosikan stabilitas mikrostruktur yang dihasilkan.

Snap Temper: Sebuah pencegahan sementara pengobatan menghilangkan stres diterapkan pada baja kemampukerasan tinggi segera setelah pendinginan untuk mencegah retak karena keterlambatan dalam penemperan mereka pada temperatur yang lebih tinggi yang ditentukan.

Marah Rapuh: Rapuh yang terjadi ketika baja tertentu diadakan dalam, atau sedang didinginkan perlahan-lahan melalui, jarak tertentu suhu di bawah kisaran transformasi. The brittleness is revealed by notched-bar impact tests at or below room temperature. Yang rapuh ini diungkapkan oleh berkumai-bar tes dampak pada atau di bawah suhu kamar.

Transformasi Suhu: Suhu di mana terjadi perubahan fase. ini kadang-kadang digunakan untuk menunjukkan suhu membatasi rentang transformasi. Simbol berikut digunakan untuk besi dan baja:

A ccm – Dalam hypereutectoid baja, suhu di mana larutan sementit dalam austenit selesai selama pemanasan

A c1 – Suhu di mana austenit mulai terbentuk selama pemanasan

A c3 – Suhu di mana transformasi austenit ferit untuk diselesaikan selama pemanasan

A c4 -Suhu di mana transformasi austenit ke delta ferit selama pemanasan

A e1 , A e3 , A ecm , A e4 -Suhu dari perubahan fasa pada kesetimbangan

A rcm – Dalam hypereutectoid baja, suhu di mana pengendapan sementit dimulai pada saat pendinginan

A r1 Suhu di mana transformasi dari austenit ke ferit atau ditambah ferit sementit selesai selama pendinginan

A r3 – Suhu di mana austenit mulai bertransformasi menjadi ferit selama pendinginan

A r4 – suhu di mana delta ferit untuk mengubah austenit selama pendinginan

M s – Suhu di mana transformasi dari austenit ke martensit dimulai pada saat pendinginan

M f – suhu, pada saat pendinginan, di mana transformasi dari austenit ke martensit secara substansial selesai

Semua perubahan ini kecuali pembentukan martensit terjadi pada temperatur selama pendinginan yang lebih rendah daripada selama pemanasan, dan tergantung pada tingkat perubahan suhu.

http://veaska.wordpress.com/2010/04/19/heat-treatment-of-steel-terminology-2/