HEAT TRETMENTof IRON CASTING

Klasifikasi : Besi cor adalah paduan antara besi dan carbon

yang mengandung lebih dari 2% carbon. Besi cor yang umum mengandung 2.5 – 4%

carbon. Unsur tambah pada besi dan carbon pada

besi cor yang komersial seperti halnya pada baja yang umumnya mengandung sedikit Si, Mn, P dan S. Untuk besi cor paduan mengandung Cr, Ni dan Al. Keberadaan carbon pada besi cor ada dua macam :

Keberadaan carbon pada besi cor

a. carbon bebas tak terikat dengan besi disebut graphite (C )

b.carbon terikat dengan besi disebut cementite(Fe3C).

Untuk besi cor yang banyak mengandung graphite(C =karbon bebas) disebut besi cor kelabu ( grey cast iron ) karena warna penampang patahan adalah kelabu.

Besi cor ini bersifat brittle (rapuh) tidak tahan beban kejut, ketahanan beban tekan tinggi.

Untuk besi cor yang banyak mengandung cementite ( Fe3C ) disebut besi cor putih karena warna patahannya putih.

Besi cor ini sangat keras, sifat mampu mesinnya rendah.

Didalam proses pembekuan logam cair pada cetakan coran tidak bisa bersamaan di seluruh bagian coran maka tidak bisa dihindari timbulnya tegangan sisa yang mengakibatkan menurunnya kekuatan coran.

Oleh karena itu besi cor sering kali diberi perlakuan panas untuk menghilangkan tegangan sisa tersebut.

Untuk memberikan perlakuan panas benda kerja besi cor tergantung dari jenis besi cornya.

Macam perlakuan panas pada besi cor sama dengan perlakuan panas pada baja yaitu : annealing, normalizing, dan hardening.

Low Temperature Annealing. Natural ageing yang terdiri dari memperpanjang

waktu di dalam penyimpanan, digunakan terutama untuk menghilangkan tegangan sisa.

Prosedurnya :

-Benda kerja dimasukkan di dalam dapur dengan pemanasan maksimum : 250 – 300 C , holding 2 – 8 jam ( tergantung dari ukuran dan bentuk benda kerja ) .

-Selanjutnya suhu dapur didinginkan dengan kecepatan 20 – 30 C per jam sampai mencapai 150C ; selanjutnya benda kerja dikeluarkan dengan pendinginan di udara luar.

Low Temperature Speroidising Annealing . Perlakuan panas ini umumnya dilakukan pada

besi cor dengan ekstra ulet dan besi cor mampu tempa ( malleable cast iron ), yang bertujuan untuk menambah ductility, kelentingan dan antifriction.

Prosedure :

Pemanasan sampai dengan 670 – 700C, holding 1 – 4 jam, pendinginan di dalam dapur

Speroidisation of White Cast Iron Perlakuan panas ini diberikan untuk

mengurangi kekerasan dan memperbaiki sifat permesinan pada besi cor putih.

Prosedur : benda kerja dipanaskan sampai 850o C atau 950o C , setelah panasnya merata didinginkan di dalam dapur ( untuk bendakerja yang besar bisa didinginkan di udara).

Untuk menghilangkan efek pemutihan pada lapisan permukaan tuangan dari besi cor ekstra lunak, benda kerja diannealing sesuai prosedur berikut :

Pemanasan sampai 800 atau 850 C holding 2 – 4 jam, pendinginan sampai 650 C, holding 4 – 6 jam dan pendinginan di dalam dapur sampai 200 atau 175 C.

Normalising Perlakuan panas ini dilakukan untuk

meningkatkan kekuatan dan ketahanan gesek pada besi cor kelabu.

Pada normalizing ini benda kerja dipanaskan sampai 850 atau 900o C.

Setelah panasnya merata dilanjutkan pendinginan.

Untuk tuangan yang bentuknya komplek benda kerja harus di temper, setelah normalizing dengan pemanasan sampai 600 atau 650 C.

Hardening Proses ini dilakukan untuk

meningkatkan kekerasan, kekuatan dan ketahanan panas pada besi cor kelabu.

Prosedur : Suhu hardening 830 – 870o C (bila didinginkan di dalam olie) Atau suhu pemanasan 800 – 820o C ( bila didinginkan di dalam air).

Untuk benda kerja yang berbentuk tidak normal (komplek) harus dipanaskan pelan-pelan, sedangkan untuk benda kerja yang berbentuk sederhana bisa dengan pemanasan cepat dengan memasukkan kedalam dapur yang telah panas dengan suhu yang dikehendaki.

Bila awal struktur adalah ferritic, waktu holding harus ditambah.

Isothermal hardening pada besi cor kelabu , yang diutamakan untuk mengurangi adanya retak dan bengkok, benda kerja dikeluarkan dari dalam dapur pada suhu 830 atau 900 C langsung dicelupkan dio dalam bak pada 200 – 400 C.

Tempering. Tempering pada besi cor kelabu setelah

hardening adalah sangat pentinng. Suhu pemanasan antara 200oC sampai 500o C tergantung pada sifat-sifat yang diinginkan .

Bila ketahanan gesek maksimum yang dikehendaki , benda kerja di temper pada suhu 200 – 250 C.

Bila dikehendaki kominasi kekuatan dan ketahanan gesek pemanasan pada range 350 – 450 C dan dihasilkan : HB : 321 – 418

Perbaikan pada besi cor yang ekstra ulet Hardening pada suhu 870 – 900 C

dengan pendingin di dalam olie dan tempering pada suhu 500 – 600 C.

Sifat mekanik yang dihasilkan : UTS sampai 120 Kg/mm2, tegangan Yield sampai dengan 100 Kg/mm2 , HB 375.

Heat treatment of White Cast Iron. Malleable cast iron dihasilkan dari besi cor

putih dengan cara : Benda kerja di masukkan didalam kotak dan

ditutup dengan pasir sungai kering. Kotak dipanaskan sampai 1000 – 1050oC di dalam dapur, holding 6 – 10 jam dengan pendinginan di dalam dapur sampai 680o C.

Pendinginan antara 760 – 680o C dengan pelan ( 2 – 3o C per jam ).

PERLAKUAM PANAS PADA BAJA ROLL ( Rolled Steel)

Macam- Macam Baja Roll Baja roll meliputi berbagai bentuk batang ( rod)

( bulat, persegi, segi enam ), balok, strip , siku, kanal , double T, rail, plate, lembaran, pita ( ribbon), pipa dan kawat.

Semua klas dari baja roll didapatkan dari hot rolling.

Baja roll yang di roll ketika panas dan tidak diberikan pengerolan tambahan atau drawing didalam kondisi panas disebut hot rolled steel. Beberapa hot rolled rods , balok, strips, pipa dan kawat ada tambahan cold drawn.

Baja jenis ini disebut cold drawn steel.

Cold drawn steel termasuk batang-batang yang berdiameter kecil, strip, pipa berdinding tipis, dan kawat berdiameter kecil.

Beberapa hot rolled steel dan semua cold drawn dan cold rolled steel diberi perlakuan panas.

Perlakuan Panas Padsa Hot Rolled Steel.

Perlakuan Panas Pada Hot Rolled Steel. Sebagai suatu aturan bahwa baja

karbon hot roll dalam bentuk lembaran dan structural adalah bukan subjek untuk di heat treatment.

Heat treatment pada roll stock dari carbon structural steel dilakukan secara simultan dengan operasi pengerolan nya sendiri.

Hot rolled sheet steel terutama untuk deep drawing harus di heat treatment.

Low carbon sheet steel dilakukan salah satu annealing atau normalizing untuk mendapatkan struktur butir yang baik., sedangkan medium carbon sheet steel dapat diannealing untuk membentuk globular pearlite.

Thin sheet, roofing sheet steel di annealing untuk mendapatkan struktur butir yang baik.

Thin sheet steel untuk pengunaan perlistrikan seperti : dynamo, transformer, sheet steel, di annealing pada 850 - 860C, dengan holding yang lama, dilanjutkan pendinginan lambat. Annealing ini dilakukan untuk memperbaiki sifat kemaknitannya.

Ini secara mutlak perlu untuk di heat treatment pada hot rolled stock yang dibuat dari tool steel dan high carbon steel.

Penggunaan perlakuan panas pada hot roll steel tersebut untuk mendapatkan struktur globular pearlit sehingga sifat permesinannya diperbaiki.

Karena itu Hot rolled steel utamanya diannealing, sedangkan beberapa baja paduan atau paja paduan komleks dilakukan high temperature annealing.

Proses annealing:

Heat Treatment of Wire

Wire didapatkan dari hasil suatu hot rolled steel rod dengan cara cold drawing yang mana hasil cold drawing tersebut menghasilkan tegangan sisa yang tinggi.

Untuk memperbaiki sifat-sifat wire tersebut dilakukan perlakuan panas sebagai berikut

Perlakuan P anas pada baja tempa untuk Shaft dan axles

Untuk menghsilkan sifat mekanik yang baik maka proses pembuatan shaft dan axles harus dilakukan beberapa tahap

Untuk menghsilkan sifat mekanik yang baik maka proses pembuatan shaft dan axles harus dilakukan beberapa tahap

Group I Group II

Forging Forging

Annealing Isothermal annealing

Rough turning Rough turning

Normalising Hardening

Tempering Tempering

Testing Testing

Finish machining Finish machining