PERLAKUAN PANAS(HEAT TERATMENT)

Perlakuan panas (Heat Treatment) :

Adalah suatu istilah yang menjelaskan suatu operasi atau kombinasi/gabungan operasi yang melibatkan pemanasan dan pendingnginan yang terkontrol terhadap suatu logam atau paduan logam dalam keadaan padatan untuk tujuan memodifikasi struktur mikro sehingga diperoleh perubahan sifat-sifatnya (terutama sifat mekanis) sesuai yang diinginkan.

Menurut The International Federation For the Heat Treatment of Materials (IFHT) :

Dalam perlakuan panas tidak semata hanya melibatkan pemanasan dan pengontrolan kecepatan pendinginan pada paduan logam,

Tetapi termasuk pula di dalamnya adalah pemberian atau penambahan atom lain melalui permukaan logam,

sebagaimana yang terjadi pada carburizing atau nitriding dan pemberian yang terjadi pada controlled rolling dalam thermo mechanical treatment.

Tujuan Utama Perlakuan Panas adalah sbb :

1. Memperlunak (to soften) yaitu :memperbaiki sifat plastisitas

dengan cara mengatur ukuran, bentuk dan distribusi mikrokonstituennya (fasa atau butiran), serta keberadaan dislokasi di dalam butiran.

2. Menghilangkan tegangan sisa (to stress relieve) yaitu :

Memungkinkan berlangsungnya relaksasi tegangan-tegangan sisa dengan cara meningkatkan temperatur (memanaskan) sehingga diperoleh penurunan kekuatan luluh (yield strength) dan meningkatkan recovery.

3. Melakukan homogenisasi (to homogenize) yaitu :

mendapatkan komposisi kimia yang homogen di dausilam butiran (grain) melalui difusi unsur-unsur yang ada dalam paduan logam pada temparatur tinggi, seperti : austenizing

4. Meningkatkan ketangguhaan 5. Memperkeras6. Menambah unsur kimia7. Meningkatkan sifat fisik.

Secara garis besar perlakuan panas dikelompokkan sbb:

1. Proses annealing:a. Full annealingb. Spheroidizingc. Isothermal anealingd. dll.

2. Normalizing

3. Hardening process :a. water, oil atau dara dan temperingb. Time quenching dan temperingc. isothermal guenching dan temperingd. Austemperinge. Martempering

4. Other Hardening process:a. Precipitation hardening (age hardening)b. Dispersion hardeningc. Thermommechaanical treatment

5. Thermal surface hardeninga. flame hardeningb. Inducction hardeningc. Electron beam hardening

6. Diffusion treatment lainnya :

a. Siliconizingb. Chromizingc. Boronizingd. Carburizinge. Aluminizing

Dalam precipitation hardening : transformasi fasa yang terlibat dalam keadaan padatan, umumnya berlangsung melalui pergerakan atom, yaitu saat berlangsungnya proses pengintian dan pertumbuhan partikel endapan.

Quench hardening yang memunculkan fasa martensit, transformasi fasa yang berlangsung tanpa pergerakan atom, yaitu melalui proses pergeseran bidang kristal yang menyebabkan distorsi kisi. (proses transformasi berlangsung sangat cepat 10 -2 detik)

FULL ANEALING

Full anaeling bertujuan untuk melunakkan, mengurangi tegngan sisa, merubah sifat mekanis dan mendapatkan struktur mikro yang homogen.

Pemanasan dilakukan kira-kira 40 C diatas Ac3. Pemanasan baja pada temperatur di daerah

kestabilan fasa austenit ini akan menyebabkan transformasi fasa dari keadaan awal : ferit + Perlit untuk baja hipoeutektoid

Perlit : untuk baja eutektoidFerit + Cementite : untuk baja Hiper eutektoid

Transformasi fasa dari menjadi Austenite berlangsung melalui proses pengintian dan pertumbuhaan butir austenite.

Semakin lama pemanasan sedikit di atas Ac3 akan menghasilkan butiran austenit yang lebih besar.

HOMOGENISASI (homogenize annealing)

Tujuan dari perlakuan panas ini adalah : untuk mendapatkan homogenisasi komposisi kimia dari suatu paduan logam (terutama baja dalam bentuk ingot) hasil dari proses pengecoran.

Temperatur perlakuan panas yang digunakan adalah 1100 C untuk menghindari retakan terutama untuk benda yang berdimensi tipis.

Pemanasan pada temperatur homogenisasi dilakukan relatif lama untuk memungkinkan jarak difusi atom-atom yang tersegresi dari batas butiran ke pusat butiran atau sebaliknya.

SPERERODISASI

Struktur spherodized adalah struktur mikro baja dengan sementit memiliki morfologi membulat (sphere) bukan dalam bentuk plat seperti perlit.

Sehingga ductility lebih besar sehingga machinibility meningkat

Umumnya dilakukan pada baja karbon rendah sampai sedang.

Anealing umumnya diterapkan kepada paduan logam yang telah mengalami pengerjaan dingin (cold working) dengan tujuan : untuk melunakkan kembali paduan logam dari keadaan pengerasan regangan (strain hardening)

Batas antara pengerjaan dingin dengan pengerjaan panas adalah : Temperatur REKRISTALISI

Temperatur rekritalisasi (T rek) adalah :Temperatur minimum yang memungkinkan terjadinya pengintian kristal-kristal baru dari kristal-kristal yang telah mengalami deformasi plastis.

Proses rekristalisasi berlangsung pada tempereatur yang relatif tinggi.

Harga T rek tergantung pada :- komposisi kimia paduan- kecepatan dan besarnya deformasi plastis.