A'S BLOG OTOMOTIF

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Di dunia teknik kita sudah tidak asing lagi dengan istilah heat treatment atau sering juga disebut perlakuan panas. Heat treatment ini dilakukan dengan tujuan yaitu untuk mendapatkan sifat-sifat yang lebih baik dan yang diinginkan sesuai dengan batas-batas kemampuannya. Sifat yang berhubungan dengan maksud dan tujuan perlakuan panas tersebut meliputi :

1. Meningkatnya kekuatan dan kekerasannya.

2. Mengurangi tegangan.

3. Melunakkan .

4. Mengembalikan pada kondisi normal akibat pengaruh pengerjaan sebelumnya.

Proses Heat Treatment sendiri juga dapat diartikan sebagai salah satu proses untuk mengubah struktur logam dengan jalan memanaskan benda kerja pada elektrik terance (tungku pemanas) pada temperature tertentu selama periode waktu tertentu pula, kemudian didinginkan pada media pendingin, seperti udara, air, air garam, oli, minyak dan solar yang masing-masing mempunyai kerapatan pendinginan yang berbeda-beda, dan bila perlu dilanjutkan dengan pemanasan serta pendinginan ulang.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 HEAT TREATHMENT ( PERLAKUAN PANAS ) PADA BESI DAN BAJA

A. Pengertian Perlakuan Panas

Perlakuan panas adalah proses pada saat bahan dipanaskan hingga suhu tertentu dan selanjutnya didinginkan dengan cara tertentu pula. Tujuannya adalah untuk mendapatkan sifat-sifat yang lebih baik dan yang diinginkan sesuai dengan batas-batas kemampuannya. Sifat yang berhubungan dengan maksud dan tujuan perlakuan panas tersebut meliputi :

1. Meningkatnya kekuatan dan kekerasannya.

2. Mengurangi tegangan.

3. Melunakkan .

4. Mengembalikan pada kondisi normal akibat pengaruh pengerjaan sebelumnya.

B. Macam Proses Heat Treatment

1. Penyepuhan (Plating)

Yaitu suatu proses dengan melapisi permukaan logam yang ingin disepuh dengan logam lain misalnya emas, perak dll.

2. Anneling (Melunakkan)

Proses Anneling atau melunakkan baja adalah proses di mana pemanasan dilakukan sampai di atas temperature kritis hingga merata kemudian dilakukan pendinginan di dalam tungku, selanjutnya dijaga agar temperatur bagian dalam dan luar logam kira-kira sama sehingga diperoleh struktur yang diinginkan . Tujuan dari Anneling antara lain untuk melunakkan material, menghilangkan tegangan sisa dan memperbaiki struktur butir.

3. Queenching (Pencelupan)

Queenching adalah pemanasan sampai kira-kira beberapa derajat di atas temperature kritis. Apabila suhu merata kemudian didinginkan dengan menggunakan media pendingin air atau air garam dengan tujuan pendinginan dilakukan dengan cepat agar diperoleh austenit yang homogen atau martensit yang halus. Tujuan dari Queenching adalah meningkatkan sifat kekerasan material serta kegetasannya.

4. Normalizing

Yaitu suatu proses panas logam sampai mencapai fasa austenit yang kemudian didinginkan secara perlahan-lahan dengan media pendingin udara. Prinsip dari Normalizing adalah untuk menormalkan kembali kondisi logam setelah mengalami perubahan struktur akibat fatik atau sejenisnya.

5. Tempering

Merupakan proses pemanasan logam di bawah temperature kritisnya kemudian didinginkan. Bertujuan untuk mengurangi kekerasan baja yaitu dengan mengurangi struktur martensit yang sangat kuat. Jika kekerasan turun maka kekuatan tarik akan turun pula. Sedang keuletan dan ketangguhan akan meningkat meskipun proses ini menghasilkan baja yang lebih lunak.

6. Case Hardening

Merupakan proses pemanasan logam sampai atau lebih diatas temperatur kritisnya (723°C) kemudian didinginkan dengan cepat dengan media pendingin yang telah disiapkan.

7. Mengadikan

Mengadikan adalah menyepuh keras baja paduan. Prosedur ini lebih sulit dari pada baja zat arang biasa. Pada umumnya perlakuan panas ini tidak dapat menggunakan air sebagai media pendingin, karena pendingin dengan air berlangsung sangat cepat, sehingga baja paduan tersebut akan menjadi pecah. Untuk mengatasi hal ini pendingin yang digunakan adalah minyak yang sudah dipanaskan + 100 – 150 0C. dengan demikian baja paduan yang diproses akan menjadi sangat keras dan sangat liat.

C. EFEK PADA STRUKTUR MIKRO

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).

http://blog.ub.ac.id/muhammadkhairul/files/2012/03/image002.jpg

Gambar : Diagram kesetimbangan fase dari besi – besi karbon

D. Penjelasan diagram

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

Ø Sifat – sifat cementitte: sangat keras dan sangat getas

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

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

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

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

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

Ø 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.

E. Bahan Pendingin

Bahan pendingin yang digunakan didalam proses perlakuan panas antara lain air, minyak, udara dan garam.

a. Air

Pendinginan dengan menggunakan air akan memberikan daya pendingin yang cepat. Biasanya ke dalam air tersebut dilarutkan juga garam dapur sebagai usaha mempercepat turunya temperatur benda kerja dan mengakibatkan bahan menjadi tambah keras.

b. Minyak

Minyak yang digunakan sebagai fluida pendingin dalam perlakuan panas adalah yang dapat memberikan lapisan karbon pada permukaan benda kerja yang diolah. Selain minyak yang digunakan sebagai bahan pendingin pada proses perlakuan panas dapat juga digunakan minyak bakar atau solar. Pendinginan dengan minyak akan memberikan kecepatan pendinginan yang sedang dan warna yang mantap dari benda kerja yang diproses.

c. Udara

Pendinginan udara dilakukan untuk perlakuan panas yang membutuhkan pendinginan lambat. Untuk keperluan tersebut udara yang disirkulasikan ke dalam ruangan pendingin dibuat dengan

kecepatan yang rendah. Udara sebagai pendingin akan memberikan kesempatan kepada logam untuk membentuk kristal-kristal dan kemungkinan mengikat unsure-unsur lain dari udara.

d. Garam

Garam dipakai sebagai bahan pendingin disebabkan memiliki sifat mendinginkan yang teratur dan cepat. Bahan yang didinginkan didalam cairan garam akan mengakibatkan ikatanya menjadi lebih keras karena pada permukaan benda kerja tersebut akan mengikat zat arang.

F. Contoh Penyepuhan

Disini saya menampilkan salah satu contoh perlakuan panas (heat treatment) yaitu pada proses penyepuhan tembaga. Berikut adalah gambar – gambar proses penyepuhannya.