diagram fasa

9
Diagram fasa Adalah diagram yang menampilkan hubungan antara temperatur dimana terjadi perubahan fasa selama proses pendinginan dan pemanasan yang lambat dengan kadar karbon. Diagram ini merupakan dasar pemahaman untuk semua operasioperasi perlakuan panas. Fungsi diagram fasa Adalah memudahkan memilih temperatur pemanasan yang sesuai untuk setiap proses perlakuan panas baik proses anil, normalizing maupun proses pengerasan. Baja adalah paduan besi dengan karbon maksimal sampai sekitar 1,7%.paduan besi diatas 1,7% disebut cast iron. Perlakuan panas bertujuan untuk memperoleh struktur mikro dan sifat yang di inginkan. Struktur mikro dan sifat yang diinginkan dapat diperoleh melalui proses pemanasan dan proses pendinginan pada temperatur tertentu. Macam –macam struktur yang ada pada baja: 1. ferit ferit adalah larutan padat karbon dan unsur paduan lainya pada besi kubus pusat badan (Fe). Ferit terbentuk akibat proses pendinginan yang lambat dari austenit baja hypotektoid pada saat mencapai A3 . ferit bersifat sangat lunak ,ulet dan memiliki kekerasan sekitar 70 - 100 BHN dan memiliki konduktifitas yang tinggi. 2. Sementit Sementit adalah senyawa besi dengan karbon yang umum dikenal sebagai karbida besi dengan prosentase karbon 6,67%C. yang bersifat keras sekitar 5 – 68 HRC 3. Perlit Perlit adalah campuran sementit dan ferit yang memiliki kekerasan sekitar 10-30HRC . Perlit yang terbentuk sedikit dibawah temperatur eutektoid memiliki kekerasan yang lebih rendah dan memerlukan waktu inkubasi yang lebih banyak. 4. Bainit Bainit merupakan fasa yang kurang stabil yang diperoleh dari austenit pada temperatur yang lebih rendah dari temperatur transformasi ke perlit dan lebih tinggi dari transformasi ke martensit. 5. Martensit Martensit merupakan larutan padat dari karbon yang lewat jenuh pada besi alfa sehingga latis-latis sel satuanya terdistorsi. Karbon adalah unsur penyetabil austenit. Kelarutan maksimum dari karbon pada austenit adalah sekitar 1,7% (E) pada 11400C. Sedangkan kelarutan karbon pada ferit naik dari 0% pada 9100C menjadi 0,025% pada 7230C. pada pendinginan lanjut, kelarutan karbon pada ferrit menurun menjadi 0,08% pada temperatur kamar. Kegunaan dari baja tergantung dari sifat-sifatnya yang sangat bervariasi yang diperoleh melalui pemaduan dan penerapan proses perlakuan panas. Sifat mekanik dari baja sangat tergantung pada struktur mikronya, sedangkan struktur mikro sangat mudah diubah melalui proses perlakuan panas. Beberapa jenis baja memiliki sifat- sifat yang tertentu sebagai akibat penambahan unsur paduan. Salah satu unsur paduan yang sangat penting yang dapat mengontrol sifat baja adalah karbon (C). Jika besi dipadu dengan karbon, transformasi yang terjadi pada rentang temperatur tertentu erat

Upload: alifanani

Post on 03-Jan-2016

19 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: Diagram Fasa

Diagram fasaAdalah diagram yang menampilkan hubungan antara temperaturdimana terjadi perubahan fasa selama proses pendinginan dan pemanasanyang lambat dengan kadar karbon.Diagram ini merupakan dasar pemahaman untuk semua operasioperasiperlakuan panas.Fungsi diagram fasaAdalah memudahkan memilih temperatur pemanasan yang sesuaiuntuk setiap proses perlakuan panas baik proses anil, normalizing maupunproses pengerasan.Baja adalah paduan besi dengan karbon maksimal sampai sekitar1,7%.paduan besi diatas 1,7% disebut cast iron.Perlakuan panas bertujuan untuk memperoleh struktur mikro dan sifatyang di inginkan. Struktur mikro dan sifat yang diinginkan dapat diperolehmelalui proses pemanasan dan proses pendinginan pada temperatur tertentu.Macam –macam struktur yang ada pada baja:1. feritferit adalah larutan padat karbon dan unsur paduan lainya padabesi kubus pusat badan (Fe). Ferit terbentuk akibat proses pendinginanyang lambat dari austenit baja hypotektoid pada saat mencapai A3 .ferit bersifat sangat lunak ,ulet dan memiliki kekerasan sekitar70 - 100 BHN dan memiliki konduktifitas yang tinggi.2. SementitSementit adalah senyawa besi dengan karbon yang umumdikenal sebagai karbida besi dengan prosentase karbon 6,67%C. yangbersifat keras sekitar 5 – 68 HRC3. PerlitPerlit adalah campuran sementit dan ferit yang memilikikekerasan sekitar 10-30HRC . Perlit yang terbentuk sedikit dibawahtemperatur eutektoid memiliki kekerasan yang lebih rendah danmemerlukan waktu inkubasi yang lebih banyak.4. BainitBainit merupakan fasa yang kurang stabil yang diperoleh dariaustenit pada temperatur yang lebih rendah dari temperaturtransformasi ke perlit dan lebih tinggi dari transformasi ke martensit.5. MartensitMartensit merupakan larutan padat dari karbon yang lewatjenuh pada besi alfa sehingga latis-latis sel satuanya terdistorsi.Karbon

adalah unsur penyetabil austenit. Kelarutan maksimum dari karbonpada austenit adalah sekitar 1,7% (E) pada 11400C. Sedangkan kelarutankarbon pada ferit naik dari 0% pada 9100C menjadi 0,025% pada 7230C.pada pendinginan lanjut, kelarutan karbon pada ferrit menurun menjadi0,08% pada temperatur kamar.Kegunaan dari baja tergantung dari sifat-sifatnya yang sangatbervariasi yang diperoleh melalui pemaduan dan penerapan proses perlakuanpanas. Sifat mekanik dari baja sangat tergantung pada struktur mikronya,sedangkan struktur mikro sangat mudah diubah melalui proses perlakuanpanas.Beberapa jenis baja memiliki sifat-sifat yang tertentu sebagai akibatpenambahan unsur paduan. Salah satu unsur paduan yang sangat pentingyang dapat mengontrol sifat baja adalah karbon (C). Jika besi dipadu dengankarbon, transformasi yang terjadi pada rentang temperatur tertentu eratkaitanya dengan kandungan karbon. Berdasarkan pemaduan antara besi dankarbon, karbon di dalam besi dapat berbentuk larutan atau berkombinasidengan besi membentuk karbida besi (Fe3C).Jika kadar karbon meningkat maka transformasi austenit menjadi ferit akan menurun dan akan mencapai minimum pada titik prosentase karbon 0,8% pada temperatur 7230 C. Titik ini biasa disebut titik eutektoid. komposisi eutektoid dari baja merupakan titik rujukan untuk mengklasifikasikan baja. Baja dengan kadar karbon 0,8% disebut baja eutektoid. Sedang kan baja dengan kadar karbon kurang dari 0,8% disebut baja hipo tektoid . titik kritis sepanjang garis GS disebut sebagai garis A3 sedangkan titik kritis sepanjang garis PSK disebut sebagai garis A1. Dengan demikian setiap titik pada garis GS dan SE menyatakan temperatur dimana transformasi dari austenit dimulai baik pada saat dipanaskan maupun pada saat didinginkan Jika baja eutektoid didinginkan dari temperatur austenisasinya , maka pada saat mencapai titik – titik sepanjang garis tersebut akan bertransformasi menjadi suatu campuran eutektoid yang disebut perlit. Jika baja hypo-teuktoid didinginkan dari temperatur austenisasinya, pada saat mencapai garis GS , ferit akan terbentuk sepanjang batas butir austenit.Pada titik ini, pengintian ferit akan terjadi dibatas butir austenit dan mulai saat itu, paduan Fe-C memasuki daerah dua fasa. Jika pendinginan yang lambat tersebut diteruskan ketitik C ferit akan tumbuh.Pada 7320C , struktur baja di titik C terdiri dari austenit dan ferit. Karena kelarutan karbon di ferit sangat rendah, maka pada saat pertumbuhan ferit akan disertai pembuangan karbon ke austenit yang

Page 2: Diagram Fasa

masih tersisa sehingga fasa austenit menjadi kaya akan karbon. Pendinginan lanjut dari dari baja tersebut, pada saat melalui temperatur eutektoidnya (pada titik D), austenit yang tersisa akan bertransformasi menjadi suatu campuran ferit dan sementit yang berbentuk lamellar (serpih). Dengan demikian baja dengan kadar karbon 0,4% pada titik D akan terdiri dari ferit dan perlit. Perbandingan feritterhadap perlit sama dengan perbandingan ferit terhadap austenit di titik C.Pendinginan lebih lanjut sampai ke temperatur kamar tidak mempengaruhistruktur mikro yang sudah ada. Pada saat dipanaskan akan terjadi transformasi yang berlangsung kebalikanya dari apa yang telah dijelaskan di atas.Jumlah perlit yang ada pada setiap jenis baja sangat tergantung pada kadar karbonya. Sebagai contoh, baja dengan 0,2 % C akan memiliki sekitar 25% perlit, sedangkan baja dengan 0,4 % C akan memiliki sekitar 50 % C.Jika baja hypoteuktoid didinginkan dari temperatur austenisasinya, maka akan terjadi pemisahan sementit pada batas butir austenit disepanjang garis SE. Sebagai contoh jika baja dengan 1,25 % C diaustenisasi dan didinginkan perlahan-lahan maka akan terjadi pemisahan sementit. Dengan adanya pembentukan sementit, kadar karbon diaustenit akan berkurang dan penurunan kadar karbon tersebut terus berlanjut sampai mendekatitemperatur 7230 C. Pada titik I, struktur baja akan terdiri dari campuran austenit dan sementit dimana sementitnya terbentuk disepanjang batas butir austenit.Pendinginan lebih lanjut dari baja tersebut melalui temperatur eutektoidnyaakan mengubah seluruh austenit yang tersisa menjadi perlit.Pendinginan lanjut sampai ketemperatur kamar tidak akan mengubah struktur mikro yang sudah ada. Berdasarkan penjelasan di atas, struktur baja karbon tergantung dari kadar karbonya. Hasil pendinginan yang lambat pada temperatur kamar akan terdiri dari:1. Ferit, dengan kandungan karbon 0,007 % - 0,25 % C2. Ferit dan perlit, dengan kadungan karbon 0,025 % - 0,8 % C3. Perlit dan sementit, dengan karbon, 0,8 % - 1,7 % C4. Perlit dan grafit, dengan karbon 1,7 % - 4,2 % C (dengan perlakuankhusus)

PROSES PENGERASAN (HARDENNING)Proses pengerasan atau hardening adalah suatu proses perlakuan panasyang dilakukan untuk menghasilkan suatu benda kerja yang keras, proses inidilakukan pada temperatur tinggi yaitu pada temperatur austenisasi yang

digunakan untuk melarutkan sementit dalam austenit yang kemudian di quench.Pada tahap ini akan menghasilkan terperangkapnya karbon yang akanmenyebabkan bergesernya atom-atom sehingga terbentuk struktur body centertetragonal atau struktur yang tidak setimbang yang disebut martensit yang bersifatkeras dan getas.a. Temperatur Pengerasan untuk Baja HipoeutektoidTemperatur yang digunakan adalah sekitar 200-500 C di atas garis A3.Misalkan sebagai contoh apabila baja dengan struktur ferit dan perlit dipanaskansampai temperatur dibawah A1, maka pemanasan tersebut tidak akan mengubahstruktur awal dari baja tersebut. Apabila pemanasan sampai temperatur A1 tetapimasih di bawah garis A3 akan mengubah perlit menjadi austenit tanpa terjadiperubahan apa-apa pada feritnya.Jika baja dipanaskan pada temperatur sedikit di atas A3 dan ditahan padatemperatur tersebut untuk jangka waktu tertentu agar dijamin proses difusi yanghomogen, maka struktur baja akan bertransformasi menjadi austenit denganukuran butir yang relatif kecil. Quenching dari temperatur austenisasi akanmenghasilkan martensit dengan harga kekerasan yang maksimum.Memanaskan sampai ke temperatur E cenderung meningkatkan ukuranbutir austenit. Quenching dari temperatur seperti itu akan menghasilkan strukturmartensit, tetapi sifatnya, bahkan setelah ditemper sekalipun, akan memiliki hargaimpak yang rendah. Disamping itu juga mungkin juga timbul retak pada saatdiquench.b. Temperatur Pengerasan untuk Baja HipereutektoidTemperatur yang digunakan adalah sekitar 300-500 C di atas temperatureA13 yang berada pada daerah austenit dan sementit seperti terlihat pada gambar diatas tadi. Struktur hasil proses quench memiliki kekerasan yang sangat tinggidibandingkan dengan martensit karena adanya karbida-karbida yang tidak larutyang memilki kekerasan di atas martensit.Jumlah karbida yang dapat larut pada austenit sebanding dengantemperatur austenisasinya. Jumlah karbida yang larut meningkat jika temperaturaustenisasi dinaikkan; demikian juga dengan ukuran butir disertai denganpenurunan kekerasan austenitnya. Jika karbida yang terlarut terlalu besar, akanterjadi peningkatan ukuran butir disertai dengan penurunan kekerasan danketangguhan seperti pada gambar di bawah ini, jika baja dipanaskan di atas

Page 3: Diagram Fasa

temperatur Acm, struktur yang dihasilkannya hanya terdiri dari austenit saja.Dalam hal ini pertumbuhan butir akan lebih besar; akibatnya martensit yang akandihasilkannya akan lebih kasar. Proses diatas akan menghasilkan kekerasanmartensit yang rendah karena adanya austenit sisa pada struktur quench dan tidakadanya karbida yang dihasilkan.c. Tahapan Pekerjaan yang Harus Dilakukan Sebelum Proses Pengerasan Baja1) Bebas dari terak (scale), oli, dan sebagainya agar dihasilkan kekerasan yangdiinginkan dengan kata lain benda kerja harus bersih.2) Benda kerja yang memiliki lubang, jika perlu, terutama pada baja perkakasharus ditutup dengan tanah liat, asbes atau baja insert sehingga tidak terjadipengerasan pada bagian lubang tersebut. Hal ini tidak perlu dilakukan jikaukuran lubang relatif besar.3) Benda kerja harus ditempatkan pada fixture yang layak sebelum diletakkan didalam tungku. Hal ini adalah dilakukan untuk mencegah timbulnya distorsi.Benda kerja-benda kerja yang kecil yang relatif kecil dapat diletakkan dalamsuatu “keranjang” yang didisain khusus untuk itu agar dijamin kekerasan yanghomogen.4) Baja karbon dan baja paduan rendah dapat dipanaskan langsung ke temperaturpemanasannya tanpa memerlukan adanya pemanasan awal (pre-heat).Sedangkan benda kerja yang besar dan bentuknya rumit dapat dilakukanpemanasan awal untuk mencegah distorsi dan retak akibat tidak homogennyatemperatur di bagian tengah dengan di bagian permukaan. Pemanasan awalbiasanya dilakukan untuk baja-baja perkakas karena konduktifitas panas bajatersebut sangat rendah, temperatur pemanasan awal yang dilakukan adalah5000-6000 C.5) Benda kerja yang akan dikeraskan harus mempunyai struktur yang homogendan halus, karena apabila dari struktur logam tersebut kasar maka akandiperoleh struktur logam yang tidak homogen, distorsi, retak pada saatdipanaskan maupun pada saat diquench. Untuk itu struktur logam yang kasarsebelum dipanaskan harus dinormalkan terlebih dahulu dengan temperatur7800-8000 C.Untuk menghindari cacat yang akan terjadi dapat dilakukan upaya-upayasebagai berikut:o Menutupi atau menambah perkuatan bagian ramping semenjakpemanasan.

o Bahan pengejut yang tepat, sesuai dengan jenis baja dan kekerasan yangdituntut.o Sikap pengejutan yang menguntungkan.o Sering-sering membalikkan benda kerja dan menggerakkannya di dalammedium pengejut (Quench).o Perlengkapan pengencangan benda yang dikeraskan harus dipasangsedemikian rupa sehingga tidak merintangi penyejukan cepat pada tempatyang dikeraskan.Wadah untuk melakukan proses quench sedapat mungkin harus beradadidekat perlengkapan pemanasan dan harus cukup besar atau memilikipendinginan tambahan supaya isinya tidak terpanasi pada saat pengejutan.d. Lama PemanasanWaktu yang diperlukan untuk mencapai temperatur pengerasan tergantungpada beberapa faktor seperti jenis tungku dan jenis elemen pemanasnya. Lajupemanasan dari tungku garam relatif lebih cepat dibanding dengan atmosfirkarena perpindahan panas dari cairan ke benda padat terjadi dengan laju yanglebih cepat.Pemeriksaan visual dilakukan untuk mengetahui apakah benda kerja telahmencapai temperatur yang diinginkan dan bisa dilakukan dengan caramembandingkannya dengan warna dinding tungku. Setelah benda kerja telahmencapai suhu yang diinginkan kemudian diquench untuk mendapatkan strukturyang martensit.Pada umumnya setelah proses quenching dilakukan pemanasan kembalimenuju suhu tertentu dengan penyejukan lambat laun sesudahnya. Proses untukmenghindari kerapuhan dan tegangan pengejutan ini disebut penemperan.Sebelum dilakukan proses pemanasan dilakukan pemanasan pendahuluan yangikut menentukan bagi terbentuknya hasil pengerasan yang bebas rengatan. Dansalah satu caranya adalah dengan tidak memasukkan benda kerja yang akandipanaskan dalam keadaaan dingin. Pemanasan awal biasanya dilakukan padasuhu 1500 C di bawah temperatur pengerasan yang digunakan. Salah satupenyebab yang sering terbentuknya rengatan pengerasan ialah karena pemanasantidak merata pada benda yang dikeraskan.e. Tungku untuk Mengeraskan BajaTungku yang diperlukan untuk mengeraskan baja harus dilengkapi denganperalatan pengendali temperatur yang akurat dan pengendali atmosfir tungku agarproses yang sedang dilaksanakan terjamin. Perlu diperhatikan bahwa atmosfir

Page 4: Diagram Fasa

yang digunakan selama proses pemanasan harus netral dan tidak menimbulkandekarburasi atau karburasi pada permukaan baja yang diproses. Adanya lapisandekarburasi dapat menyebabkan rendahnya kekerasan sehingga dapatmenimbulkan kekeliruan dalam memilih temperatur tempering. Dekarburasi jugadapat pula menjadi penyebab timbulnya retak pada jenis baja perkakas.Jenis-jenis tungku yang digunakan pada proses perlakuan panas antara lainadalah: Tungku garam, Tungku “Muffle”, Tungku Vakum dan Tungku “FluidizedBed”. Tungku-tungku tersebut dinamai seperti itu disesuaikan dengan jenismedium pemanas yang digunakan. Perlu diketahui bahwa kecermatan prosespengerasan sangat tergantung pada penyiapan medium pengerasan yang tepat.f. Cara MenguenchMedium yang digunakan untuk proses quench tergantung dari komposisikimia baja yang diproses, kekerasan yang ingin dicapai, besarnya distorsi yangdiijinkan dan kompleksitas bentuk benda kerja. Medium yang umum digunakanadalah: air, oli, brine, garam cair dan larutan polimer.Jenis baja, ketebalan penampang, distorsi yang diijinkan dan sifat yangingin diperoleh dari benda kerja yang diproses menentukan metoda atau caraquench. Cara-cara quench adalah sebagai berikut:1) Quench langsung (Direct quench).Cara ini dilakukan dengan mengunakan medium air atau oli dimana bendakerja ditahan pada temperatur pengerasannya untuk jangka waktu tertentu.2) Martempering.Dengan cara ini, benda kerja dipanaskan sampai ke temperatur pengerasannyadengan cara yang biasa, medium yang digunakan adalah cairan garam.Temperature cairan garam tersebut dijaga konstan di atas temperature Ms daribaja yang bersangkutan. Benda kerja yang diproses didiamkan dalam cairangaram tersebut sampai temperatur diseluruh bagian benda homogen , tetapitidak boleh terlalu lama karena bisa mengakibatkan bertransformasi menjadifasa-fasa yang lebih lunak seperti perlit dan bainit.kerja seluruh cairan3) Austempering.Proses ini dilakukan dengan cara mengquench baja dari temperaturaustenisasinya ke dalam garam cair yang bertemperatur sedikit di atastemperatur Ms-nya.4) Quench yang ditunda (Delay quenching).Proses ini dilakukan sesuai dengan nama metodenya yaitu benda kerja yang

sudah dipanaskan dan dikeluarkan dari tungku pada temperatur pengerasannyadibiarkan beberapa saat sebelum diquench. Cara ini dilakukan agar prosesquench terjadi pada temperatur benda kerja yang lebih rendah sehinggamemperkecil kemungkinan timbulnya distori. Cara ini lazim digunakan padaHSS, baja hot-worked dan baja-baja yang dikeraskan permukaannya.5) Time quench.Metode ini dilakukan pada baja-baja yang memiliki mampu keras yang rendahyang memerlukan quenching ke dalam air atau pada baja-baja yang memilikimampu keras yang tinggi tetapi ukuran benda kerjanya besar.6) Die quench.Metode ini dilakukan dengan menggunakan medium yang mampu menyerappanas. Atas dasar hal tersebut, selama proses quench benda kerja dapat“dipress” sehingga secara mekanik kemungkinan distorsi dapat diperkecil.g. Medium quenchingTujuan utama dari proses pengerasan adalah agar diperoleh strukturmartensit yang keras; sekurang-kurangnya dipermukaan baja. Hal ini hanya dapatdicapai jika menggunakan medium yang efektif sehingga baja didinginkan padasuatu laju yang dapat mencegah terbentuknya struktur yang lebih lunak sepertiperlit dan bainit.Untuk baja karbon, medium quenching yang digunakan adalah air,sedangkan untuk baja paduan medium yang disarankan adalah oli, cairan polimeratau garam. Untuk baja-baja paduan tinggi disarankan agar menggunakan mediumcairan garam.Medium yang digunakan pada proses quenching diantaranya, adalah:1) Air.2) Oli.3) Garam netral.4) Gas quenching.5) Quenchant polimer.6) Fluidized bed.h. PenemperanProses tempering adalah proses pemanasan kembali baja yang dikeraskan.Dengan proses ini, duktilitas dapat ditingkatkan namun kekerasan dankekuatannya menurun. Pada sebagian baja struktur, proses temper dimaksudkanuntuk memperoleh kombinasi antara kekuatan, duktilitas dan ketangguhan yangtinggi. Dengan demikian baja yang telah mengalami proses pengerasan kemudiandilanjutkan dengan proses temper akan menjadikan baja lebih bermanfaat karenaadanya struktur yang lebih stabil.

Page 5: Diagram Fasa

Menurut tujuannya penemperan dibedakan, yaitu;1) Penemperan membebaskan tegangan antara 1000 sampai 2000C untukmemperlunak tegangan tanpa mengurangi kekerasan.2) Penemperan antara 2000 sampai 3800 C untuk memperlunak kekerasan yangberlebihan dan meningkatkan keuletan, sedangkan perubahan ukuran yangjuga terjadi pada pengejutan diperkecil (penting pada perkakas sayat)penerapannya pada baja paduan rendah dan bukan baja paduan.3) Penemperan antara 5000 sampai 6500 C untuk meningkatkan kekerasandengan penguraian karbid. Penerapannya hanya pada baja perkakas paduantinggi. Penemperan baja bukan paduan berlangsung pada suhu penemperanyang berpedoman pada kandungan karbon dan kekerasan yang dikehendaki(1800 sampai 3400).Semakin tinggi suhu penemperan dan semakin lama didiamkan pada suhuini (lama penemperan) semakin banyak terbentuk martensit: kekerasan akan lebihrendah, keuletan akan bertambah dan tegangan berkurang.Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada saat temperatur dinaikkan, bajayang dikeraskan akan mengalami 4 tahapan sebagai berikut:o Pada temperature antara 800 dan 2000 C, suatu produk transisi yang kayakarbon yang dikenal sebagai karbida, berpresipitasi dari martensittetragonal sehingga menurunkan tetragonalitas martensit atau bahkanmengubah martensit tetragonal menjadi ferit kubik. Pada saat ini, akibatkeluarnya karbon, volume martensit berkontraksi. Karbida yang terbentukpada perioda ini disebut sebagai karbida epsilon.o Pada temperatur antara 2000 dan 3000 C, austenit sisa mengurai menjadisuatu produk seperti bainit. Penampilannya mirip martensit temperperioda ini mirip martensit temper. Pada tahap ini volume baja meningkat.o Pada temperatur antara 3000 dan 4000 C terjadi pembentukan danpertumbuhan sementit dari karbida yang berpresipitasi pada tahap pertamadan kedua. Perioda ini ditandai dengan adanya penurunan volume dan melampaui efek yang ditimbulkan dari penguraian austenit pada tahap yang kedua.o Pada temperatur antara 4000 dan 7000 C pertumbuhan terus berlangsung dan disertai dengan proses sperodisasi dari sementit. Pada temperatur yang lebih tinggi lagi, terjadi pembentukan karbida kompleks pada baja-baja

yang mengandung unsur-unsur pembentuk karbida yang kuat.

PROSES TEMPERProses temper adalah proses memanaskan kembali baja yang sudahdikeraskan dengan tujuan untuk memperoleh kombinasi antara kekuatan,duktilitas dan ketangguhan yang tinggi.Proses temper terdiri dari memanaskan baja sampai dengan temperaturdibawah temperatur A1, dan menahannya pada temperatur tersebut untuk jangkawaktu tertentu dan kemudian didinginkan diudara. Hasil penelitian menunjukanbahwa pada saat temperatur dinaikan, baja yang dikeraskan akan mengalami 4tahapan sebagai berikut:1. Pada temperatur antara 80 dan 2000 C, suatu produk transisi yang kayakarbon yang dikenal sebagai karbida, berpresipitasi dari martensittetragonal sehingga menurunkan tetragonalitas martensit atau bahkanmengubah martensit tetragonal menjadi ferit kubik. Perioda ini disebutsebagai proses temper tahap pertama. Pada saat ini, akibat keluarnyakarbon, volume martensit berkontraksi. Karbida yang terbentuk padaperioda ini disebut sebagai karbida epsilon.2. Pada temperatur antara 200 dan 3000 C, austenit sisa mengurai menjadisuatu produk seperti bainit. Penampilannya mirip martensit temper.Perioda ini disebut sebagai proses temper tahap kedua. Pada tahap inivolume baja meningkat.23. Pada temperatur antara 300 dan 4000 C, terjadi pembentukan danpertumbuhan sementit dari karbida yang berpresipitasi pada tahap pertamadan kedua. Perioda ini disebut sebagai proses temper tahap ketiga. Periodaini ditandai dengan adanya penurunan volume dan melampaui efek yangditimbulkan dari penguraian austenit pada tahap yang kedua.4. Pada temperatur 400 dan 7000 C pertumbuhan terus berlangsung dandisertai dengan proses sperodisasi dari sementit. Pada temperatur yanglebih tinggi lagi, terjadi pembentukan karbida kompleks, pada baja-bajayang mengandung unsur-unsur pembentuk karbida yang kuat. Perioda inidisebut sebagai proses temper tahap keempat.

1. Maksud dan Tujuan.Yang dimaksud dengan annealing ialah menurunkan kekerasan suatu baja

Page 6: Diagram Fasa

dengan jalan memanaskan baja tersebut pada temperatur diatas temperatur krisismaksimum 9800C, dan kemudian dinginkan secara perlahan-lahan di udara(sampai dingin). Sebagai misal baja dengan kadar karbon 1,2%C, susunanstrukturnya adalah Sementit dan pearlit, setelah kita annealing maka akan didapatsusunan pearlit agak kasar sehingga mengurangi kekerasan dari baja tersebut.Tujuan dari annealing ialah untuk :1. Mendapatkan baja yang mempunyai kadar karbon tinggi, tetapi dapatdikerjakan 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.2. Langkah Kerja Proses Annealing.2.1 Proses Annealing.Proses annealing adalah sebagai berikut:1. Benda kerja kita masukan kedalam kotak baja yang kita isi dengan terakatau pasir.2. Panaskan pada temperatur 9800C selama 1 sampai 3 jam.3. Setelah cukup waktunya kotak kita angkat dari dapur.4. Benda kerja didinginkan dengan perlahan-lahan.2.2 Cara-Cara Pendinginan Pada Proses Annealing.Pendinginan dapat kita lakukan dengan cara:1. Benda kerja dikeluarkan dari kotak dan dibiarkan dingin perlahan-lahandengan pendinginan dari udara.2. Benda kerja bersama-sama dengan kotaknya dibiarkan dingin perlahanlahandengan pendinginan udara. 3. Kotak yang berisi benda kerja dibiarkan didalam dapur dan dapur kitamatikan. Sehingga dapur, benda kerja dan kotak mengalami pendinginanyang perlahan-lahan dari udara.3. Tipe-Tipe Proses AnnealingFull Annealing.Full annealing (FA) terdiri dari austenisasi dari baja yang diikuti denganpendinginan yang lambat didalam tungku, kemudian temperatur yang dipilihuntuk austenisasi tergantung pada kandungan karbon dari baja tersebut.