Surface Hardening

2011Tugas Perlakuan PanasMacam-macam surface hardeningKelompok 3 Adrienne Kusuma Raharjo 017) Achmad Fachrudin 025) Sari Kusuma Wardhani Vuri Ayu Setyowati 029) M. Putrawan Agfariansyah 031) Agung Seras Perdana (2709 100 (2709 100 (2709 100 027) (2709 100 (2709 100 (2709 100 034)

JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGI FTI-ITS

TUGAS PERLAKUAN PANAS Macam-Macam Surface Hardening A. PENGERASAN Definisi Pengerasan Pengerasan adalah proses pemanasan baja sampai suhu di daerah atau di atas daerah kritis disusul dengan pendinginan yang cepat. Bila kadar karbon diketahui, suhu pemanasannya dapat dibaca dari diagram fasa besi-karbida besi. Akan tetapi tata komposisi baja tidak diketahui, perlu diadakan percobaan untuk mengetahui daerah pemanasannya. Cara yang terbaik ialah memanaskan dan mencelupkan beberapa potong baja pada berbagai suhu yang tepat, sehingga terjadi perubahan dalam kekerasan dan sifat lainnya. Pada setiap operasi perlakuan panas, laju pemanasan merupakan faktor yang sangat penting. Panas merambat dari luar ke dalam dengan kecepatan tertentu. Bila pemanasan terlalu cepat, bagian luar akan jauh lebih panas dari bagian dalam sehingga tidak dapat diperoleh struktur yang merata. Bila bentuk benda tidak teratur, benda harus dipanaskan perlahan-lahan agar tidak mengalami distorsi atau retak. Makin besar potongan benda makin lama waktu yag diperlukan untuk memperoleh hasil yang merata. Kekerasan yang dicapai tergantung pada laju pendinginan, kadar karbon dan ukuran benda. Pada baja paduan, jenis dan jumlah paduan akan mempengaruhi kemampuan pengerasan.

Untuk pendinginan yang cepat dapat digunakan air garam (salt water) atau disemprotkan dengan air. Ada beberapa jenis logam yang dapat dikeraskan dengan pendinginan udara. Akan tetapi untuk baja biasa, laju pendinginan udara terlalu lambat. Benda yang agak besar biasanya dicelupkan dalam minyak. Suhu media pencelupan harus merata agar dapat dicapai pendinginan yang merata pula. Baja dengan kadar karbon rendah sulit untuk dikeraskan. Dengan meningkatnya kadar karbon sampai sekitar 0,60 % kekerasan akan naik pula, dan ketika diatas 0,60% C kenaikan harga karbon hanya sedikit pengaruhnya. Karena diatas suhu eutektoid baja dalam keadan anil terdiri dari perlit dan sementit. Untuk sebagian besar baja, terdiri dari perlit yang dapat diubah menjadi baja yang keras. Benda yang ukuran lebih besar pada umumnya akan menghasilkan permukaan yang kurang meskipun kondisi perlakuan panas tetap sama. Hal ini disebabkan oleh terbatasnya jumlah panas yang dapat merambat ke permukaan. Oleh karena itu kekerasan di bagian dalam benda akan lebih rendah daripada bagian luar. Jurusan Teknik Material dan Metalurgi FTI-ITS

TUGAS PERLAKUAN PANAS Macam-Macam Surface Hardening B. MACAM-MACAM PENGERASAN 1. PENGERASAN PERMUKAAN DENGAN MENGUBAH KOMPOSISI KIMIA a. Karburisasi b. Karbonitriding c. Cyniding d. Nitriding 2. PENGERASAN PERMUKAAN TANPA MERUBAH KOMPOSISI KIMIA a. Pengerasan Induksi b. Flame Hardening 3. LASER BEAM HARDENING 4. ELECTRON BEAM HARDENING 5. NITRIDISASI PLASMA1. PENGERASAN PERMUKAAN DENGAN MENGUBAH KOMPOSISI KIMIA

Proses ini merubah komposisi kimia pada permukaan, baik dengan atau tanpa proses heat treatment lebih lanjut. Proses ini dibagi berdasarkan media yang digunakan untuk merubah komposisi yaitu: 1. carburizing 2. cyaniding atau carbonitriding 3. nitriding a. Karburisasi Baja karbon rendah dengan kadar karbon C = 0,15 % umumnya dikeraskan melalui proses pencelupan. Selama proses karburisasi kadar karbon lapisan luar dapat ditingkatkan sampai 0,9 1,2 % C. Baja dengan kadar karbon yang berbeda dengan sendirinya memerlukan perlakuan panas khusus mengingat adanya perbedaan suhu kritis pada lapisan-lapisan yang berbeda. Selama proses karburisasi yang cukup lama, terjadi pertumbuhan butir dalam baja, oleh karena itu baja perlu dipanaskan hingga suhu kritis inti, kemudian didinginkan dengan demikian diperoleh inti dengan butir-butir yang halus. Baja kemudian di panaskan diatas suhu transformasi lapisan luar, AC1. Kemudian dicelup untuk memperoleh lapisan keras Jurusan Teknik Material dan Metalurgi FTI-ITS

TUGAS PERLAKUAN PANAS Macam-Macam Surface Hardening dan halus. Suhu yang lebih rendah ini disebabkan oleh karena suhu austenisasi baja hipereutektoid sedikit diatas suhu kritis. Bila diperlukan dapat dilakukan perlakuan panas lanjut untuk menghilangkan tegangan.

Depth of hardening Tidak ada batasan untuk dedalaman pengerasan dengan teknik carburizing tetapi secara umum digunakan tidak lebih dari 0,050 inchi. Waktu Temperatur Quenching Semua proses carburizing (pack,liquid, gas) untuk pendinginan cepat dari temperature carburizing atau lebih rendah. Bagian itu kemudian distemper untuk mendapatkan kekerasan : 4 sampai 10 jam : 1750oF (diatas temperature kritis atas- daerah austenite)

Gambar. Grafik Case depth VS Carburizing time Jurusan Teknik Material dan Metalurgi FTI-ITS

TUGAS PERLAKUAN PANAS Macam-Macam Surface Hardening

1. Pack carburizingPada proses ini bagian yang decarburizing dimasukkan ke dalam wadah baja yang dikelilingi oleh butiran arang. Arang yang digunakan mengandung bahan kimia aktif seperti barium karbonat (BaBO3) yang membentuk Karbon Dioksida (CO2). Gas ini bereaksi dengan permukaan baja kadar karbon rendah untuk membentuk atom karbon yang akan berdifusi ke dalam baja. Pada proses karburisasi ini tidak mengeraskan baja hanya menungkatkan kadar karbon untuk kedalaman yang sudah ditentukan dari permukaan dengan tingkat yang cukup untuk memungkinkan pengerasan berikutnya Reaksi carbon monoksida CO2 + C ---> 2 CO Reaksi dari sementit menjadi karbon monoksida 2 CO + 3 Fe --->Fe3C + CO2

Gambar. Pack Carburizing process Quenching Proses quenching yang dilakukan perbeda dengan biasanya, Wadah yang ditutup rapat tadi dibuka kemudian bagian yang dikeraskan dibersihkan dari pack. Salah satu teknik

Jurusan Teknik Material dan Metalurgi FTI-ITS

TUGAS PERLAKUAN PANAS Macam-Macam Surface Hardening membuka yang digunakan adalah untuk melambatkan pendinginan seluruh pack dan selanjutnya akan mengeras dan bagian akan distemper setelah diambil dari wadah. Depth of hardening Tidak ada batasan untuk dedalaman pengerasan dengan teknik carburizing tetapi secara umum digunakan tidak lebih dari 0,050 inchi. Waktu : 4 sampai 10 jam

b. Karbonitriding Karbonitriding, sianida kering atau nikarbing adalah suatu proses pengerasan permukaan dimana baja dipanaskan di atas suhu kritis dalam lingkungan gas dan terjadi penyerapan karbon dan nitrogen. Dapat digunakan gas ammonia atau gas yang kaya akan karbon. Lapisan yang tahan aus mempunyai ketebalan antara 0,08 sampai 0,75 mm. Keuntungan karbonitridng ialah bahwa kemampuan pengerasan lapisan luar meningkat bila ditambahkan nitrogen sehingga dapat dimanfaatkan baja yang relatif murah.


TUGAS PERLAKUAN PANAS Macam-Macam Surface Hardening c. Cyniding Cyniding atau karbonitriding cair merupakan proses dimana terjadi absorpsi karbon dan nitrogen untuk memperoleh permukaan yang keras pada baja karbon rendah yang sulit dikeraskan. Benda yang dikeraskan dimasukkan ke dalam dapur yang mengandung garam cynida natrium, suhunya sedikit di atas daerah Ac1. Lama pemanasan tergantung pada permukaan yang akan dikeraskan. Benda kemudian dicelupkan ke dalam air atau minyak untuk mendapatkan permukaan yang keras. Tebal lapisan berkisar antara 0,10 sampai 0,40 mm. Cyniding terutama diterapkan untuk perlakuan panas bagian-bagian yang kecil. d. Nitriding Proses nitriding adalah salah satu proses pengerasan permukaan. Disini digunakn bahan dan suhu pemanasan yang berlainan. Logam dipanaskan sampai sekitar 510 oC di dalam lingkungan gas amonia selama beberapa waktu. Nitrogen yang diserap oleh logam akan membentuk nitrida yang keras yang tersebar merata pada permukaan logam. Pada Nitriding cair (liquid nitriding) digunakan garam cynida cair sedang suhunya dipertahankan di bawah daerah transformasi. Penyerapan nitrogen lebih mudah sedang karbon yang menyerap lebih sedikit dibandingkan dengan proses cyaniding atau karburisasi. Dapat dicapai ketebalan antara 0,03 sampai 0,30 mm. Pada sebagian besar logam, dislokasi bergerak bila gaya mencapai nilai tertentu hingga menimbulkan deformasi. Pentingnya dislokasi tidak dapat disangkal lagi, karena semua sifat mekanik logam dapat dijelaskan dengan dislokasi. Dislokasi dapat bergerak bebas dalam kisi kristal atau terpaku disuatu tempat. Nitriding adalah proses pengerasan permukaan dengan jalan mendifusikan unsur nitrogen ke permukaan larutan pada logam/baja dan besi cor feritik, yaitu dengan cara memanaskan dan menahan logam/baja dan besi cor tersebut pada temperatur dibawah temperatur kritis bawah (antara 500-590oC) selama periode waktu tertentu dalam kontak dengan gas atau cairan yang mengandung unsur nitrogen. Seluruh baja dan besi cor yang dapat dikeras haruslah dikeraskan dan ditemper dahulu sebelum dilakukan proses nitriding, dimana temperatur tempering harus cukup tinggi untuk


TUGAS PERLAKUAN PANAS Macam-Macam Surface Hardening menjaga kestabilan struktur pada proses nitriding (minimal 10oC diatas temperatur nitriding).

Gambar. Proses Nitriding


TUGAS PERLAKUAN PANAS Macam-Macam Surface Hardening Proses nitriding dilakukan dengan tujuan: - mendapatkan kekerasan permukaan yang tinggi. - meningkatkan ketahanan pakai dan sifat antigalling. - meningkatkan ketahanan terhadap umur kelelahan. - meningkatkan ketahanan terhadap korosi. meningkatkan ketahanan kekerasan permukaan terhadap kenaikkan tem peratur sampai temperatur nitriding. Keuntungan lain yang diperoleh dengan proses nitriding ialah: distorsi dan deformasi minimum, karena temperatur pemanasan rendah. Di industri penggunaan proses nitriding terutama dilakukan terhadap: - Komponen komponen mesin untuk kendaraan bermotor, antara lain: - steering gears. cylinder heads. - cylinder liners. - crankshafts. - camshafts. - ball steering joint. - valves dan valves quiders. - rocker arm. - rocker shaft. - connecting rod. - oil pump gears. - water pump gears. - dan lain-lain.. -komponen-komponenmesin perkakas. -perkakas termasuk dies, antara lain:. - cutting tools (high speed steel). - rolling tools. - drawing tools. - dies casting moulds. - forging dies, dan lain-lain..

Di industri dikenal dua jenis proses nitriding, yaitu: liquid nitriding dan gas nitriding.2. PENGERASAN PERMUKAAN TANPA MENGUBAH KOMPOSISI KIMIA

Pengerasan ini dilakukan dengan memanaskan permukaan secara lokal dan kemudian didinginkan seperti pada proses pengerasan logam pada umumnya. Cara ini disebut juga shallow hardening method. Untuk ini baja harus mempunyai hardenability yang memadai, kadar


TUGAS PERLAKUAN PANAS Macam-Macam Surface Hardening karbonnya tidak kurang dari 0,3% (Thelning,1984). Berdasarkan cara pemanasannya proses ini meliputi:a. Pengerasan api (flame hardening) b. pengerasan induksi (induction hardening)

a. Flame hardening Menggunakan intensitas api dari oxy acetyelene yang dapat diterapkanuntuk daerah yang akan dipilih. Temperatur dinaikkan sampai cukup tinggi sampai berada di daerah austenite. Temperature yang sesuai ditentukan oleh operator berdasarkan pengalaman yang sering dilakukan dengan melihat warna pada baja. Perpindahan panas secara keseluruhan dibatasi oleh obor dan dengan melihat interior sehingga tidak pernah mrncapi temperature yang tinggi. Wilayah yang dipanaskan dan didinginkan dapat mencapai nilai kekerasan yang diinginkan. Sedangkan tempering dapat menghilangkan kerapuhan. Kedalaman pengerasan dapat ditingkatkan dengan menaikkan temperature pemanasan. Sekitar 6,3 mm (0,25 in) dapat dicapai. Pengerasan menggunakan api ini merupakan proses pengerasan dengan nyala gas yang mudah terbakar sebagai sumber panas untuk proses austenitisasi. Pendinginan cepat dengan air dilakukan sesegera mungkin setelah tercapainya temperature transformasi. Media pemanasnya menggunakan oxygen acetylene, propane, ataupun kombinasi dari bahan bakar gas yang dapat memungkinkan tingkat pemanasan yang sesuai. Proses ini diaplikasikan pada gigi gear, pisau geser, cams, maupun alat-alat yang dibubut. Api yang digunakan dalam pengerasan temperaturnya sekitar 1500oF dengan kekerasan yang dicapai sampai dengan 65 HRC. Terdapat tiga metode dalam flame hardening

Flame hardening dapat juga dibagi menjadi beberapa metode diantaranya Jurusan Teknik Material dan Metalurgi FTI-ITS

TUGAS PERLAKUAN PANAS Macam-Macam Surface Hardening 1. Stationary method Pada metode ini obor dan bagian metalnya keduanya stasioner 2. Circular band progressive method Pada metode ini digunakan pengerasan permukaan. Biasanya benda kerja diputar ke depan dengan kecepatan 3 sampai 12 inchi per menit. Pemanasan dan pendinginan cepat dilakukan sesegera mungkin seperti langsung diputar, oleh kerenanya bagian yang sudah diputar dengan satu kali putaranband akan mengeras mengelilingi bagian logam. Pengerasan pada semua luasan dapat dilakukan dengan cara menggerakkan torch dan mengulangi proses kembali sampai bagian mengeras seluruhnya. 3. Straight line progressive method Menggunakan metode garis lurus, di mana toch berjalan sepanjang permukaan, pemanasan strip dengan lebar yang sama seperti torch tip. Untuk mengeraskan area yang lebig luas maka dapat dilakukan dengan memindahkan torch dan menggunlangi proses.

4. Spiral band progressive method Metode ini akan mendapatkan hasil terbaik untuk mengeraskan bagian silinder dengan diameter kecil maupun sedang. Bagian ini adalah bagian yang dipasang antara pusat bubut dengan kecepatan tinggi. Cukup obor ditempatkan berdampingan untuk memanaskan seluruh bagian. Bagian yang dapat dipadamkan oleh air akan mengalir dari ujung obor. b. Induction hardening Penggunaan arus listrik untuk pencairan logam, penerasan dan perlakuan panas lainnya. Arus bolak-balik berfrekuensi tinggi berasal dari pembangkit, konventer merkuri, osilator spark atau asilator tabung. Frekueni pada umumnya tidak melebihi 500.000 Hz untuk benda yang tipis digunakan frekuensi tingg, sedangkan untuk benda-benda berukuran sedang atau tebal digunakan frekuensi rendah.


TUGAS PERLAKUAN PANAS Macam-Macam Surface Hardening 3. LASER BEAM HARDENING Laser beam hardening adalah variasi lain dari flame hardening. Sebuah lapisan fosfat dilapiskan pada bagian atas baja untuk dapat dilakukan penyarapan energi laser.Area yang dipilih adalah bagian yang terkena energi laser, dengan kedalaman penyerapan panas dapat dikontrol. Bagian tersebut diquench dan distemper. Proses ini sangat tepat untuk digunakan kecepatan tinggi yang menghasilkan distorsi yang sangat kecil.

Gambar. Laser Flame Hardening 4. ELECTON BEAM HARDENING Metode pengerasan ini hamper sama dengan laser beam hardening. Sumber panas adlaha electron dengan energi penyinaran yang tinggi. Beam dimanipulasi dengan menggunakan kumparan elektromagnetik. Proses ini dapat terjadi secara otomatis tetapi harus dilakukan pada kondisi vacuum karena berkas electron mudah menguap di udara. Seperti dalam pengerasan sinar laser, permukaan dapat mengeras pada kedalaman dan lokasi yang tepat. Berikut ini adalah contoh hasil dari electron flame hardening



Gambar. contoh hasil dari electron flame hardening 5. NITRIDISASI PLASMA Prinsip dasar operasi nitridisasi plasma adalah pelapisan permukaan bahan dengan gas nitrogen berbentuk plasma untuk membentuk fase nitride yang keras pada permukaan bahan. Skema peralatan ditunjukkan secara garis besar pada gambar 1 dengan komponen utama berupa tabung nitridisasi, system vakum, system pemanas, system tegangan tinggi, tangki beserta system aliran gas, dan system pemegang sampel. Gas nitrogen dari tabung dialirkan ke tabung nitridisasi yang telah divakumkan dan dipanaskan sehingga membentuk plasma. Bahan yang dikeraskan berada di pemegang sampel sebagai katode dan plasma ditarik dan dipercepat ke sampel oleh pengaruh medan listrik menggunakan tegangan tinggi sehingga terjadi pengerasan permukaan.



Ruang nitridisasi merupakan sebagian utama yang berfungsi sebagai wadah untuk proses nitridisasi dan plasma nitrogen berdifusi ke dalam permukaan bahan. Aliran gas dapat berupa gas tunggal N2, dapat pula berupa campuran gas misalkan N2/H2. Tekanan di dalam tabung nitridisasi, dengan pompa vakum, dijaga pada 10-3 Bar. Vakum yang baik akan menentukan hasil yang lebih bersih mengingat kontaminasi oleh sisa oksigen, misalnya, dapat memberikan campuran lapisan nitride dan oksida pada lapisan permukaan yang dikeraskan. Temperatur di ruang nitridisasi dijaga dengan alat control temperature pada temperature pada temperature 350-590oC yang diberikan oleh system pemanas. Temperature operasi yang optimal perlu ditentukan untuk setiap aplikasi yang berbeda. Pada suhu lebih tinggi, lapisan keras yang dihasilkan dapat lebih dalam namun dengan resiko terjadi perubahan dimensi dan penurunan kekerasan maksimum yang dapat dicapai. Plasma nitrogen yang diperlukan untuk proses nitridisasi dapat dibangkitkan dengan tegangan tinggi DC 0.5-100kV maupun dengan radio frekuensi Ac (13.56 MHz). untuk peralatan ukuran besar dan discharge-gap antara anoda dan katoda cukup jauh, tegangan diatas 1 kV diperlukan untuk membangkitkan plasma yang diperlukan. Penggunan tegangan radio frekuensi AC untuk tabung berukuran besar dapat menghasilkan plasma yang lebih stabil.


TUGAS PERLAKUAN PANAS Macam-Macam Surface Hardening Pembentukan Fase Nitride Dalam proes nitridisasi pada intinya terdapat dua buah lapisan yang terjadi pada permukaan yaitu zona-senyawa (compound-zone) dan zona-difusi (diffusion-zone). Fase-nitrida (misalnya besi-nitrida) membentuk wilayah zona-senyawa yang merupakan lapisan yang lebih keras dibandingkan dengan zona-difusi di bawahnya. Pembentukan senyawa keras pada zona ini ditentukan oleh jumlah nitrogen yang dideposisikan dan dapat dilihat dari diagram fase. Dari diagram fase dan data percobaan untuk mendapatkan fase Fe4N jumlah nitrogen yang harus dideposisikan masing-masing 20% atom atau 6% berat dan untuk Fe2N diperlukan 33,5% atom atau 11,2% berat. Lapisan keras zona-diffusi itu didukung oleh lapisan kedua dibawahnya, yaitu zona-diffusi yang sedikit lebih lunak dan terdiri dari nitrogen terlarutkan. Hal itu terjadi karena ukuran nitrogen yang relative kecil (0,71 A) sehingga nitrogen-elementer dapat dengan cukup mudah menemukan ruang pada Interstitial-space pada kii logam/paduan. Pengukuran dengan SEM menunjukkan bahwa tingkat kekerasan pada diffusion-zone itu berbanding lurus dengan tingkat konsentrasi nitrogen yang terlarutkan. Adapun ketebalan maksimum kedua lapisan di atas yang dapat diperoleh melalui proses plasma nitridisasi adalah sekitar 1 mm bergantung pada jenis logam/paduan yang dipakai. Dalam hal ini, temperatur dan lama waktu proses nitridisasi sangat menentukan. Umumnya, lama waktu proses antara beberapa jam hingga puluhan jam bergantung tingkat ketebalan yang diperlukan. Gambar struktur mikro yang dilihat dengan SEM hasil nitridisasi plasma ditunjukkan dalam gambar 2. Perhitungan dalam proses proses dan

Nitridisasi Plasma Berdasarkan operasi nitridisasi plasma, ditemukan beberapa parameter yang merupakan faktor penting yaitu dalam dimensi proses tabung nitridisasi, kevakuman,

nitridisasi, laju aliran gas, tinkgkat system pemercepat tegangan tinggi, jarak antar electrode, Jurusan Teknik Material dan Metalurgi FTI-ITS

TUGAS PERLAKUAN PANAS Macam-Macam Surface Hardening temperatur benda jerja/ruang nitridisasi, dan waktu/lamanya proses. Rumusan dasar yang dapat digunakan untuk mengatur proses nitridisasi plasma adala sebagai berikut. X = 2 (D t) 0,5 dengan D = Do exp (-Q/RT) I=Ne/t Dimana : X : kedalam difusi, mm D : koefisien difusi, m2s-1 Do : koefisien difusi awal, m2s-1 Q : energy aktivasi, Joule/mol R : tetapan gas = 8,314 J/mol oK T : temperature, oK N : jumlah atom e : muatan electron I : arus plasma, ampere t : waktu, detik Dari rumusan diatas, dapat dinyatakan bahwa kemampuan pengerasan nitridisasi untuk ketebalan X per-satuan waktu akan ditentukan oleh energi aktivasi dan temperatur sample. Dengan menghitung luas permukaan sampel dan kedalaman lapisan permukaan keras yang diinginkan dalam suatu waktu tertentu, dapat ditentukan besarnya arus plasma yang diperlukan. Kebutuhan arus plasma itu secara eksperimen pada temperature tertentu dapat dideteksi dan ditentukan berdasarkan data pengamatan atau diukur berdasarkan besarnya arus tegangan tinggi yang digunakan. Dengan standar warna, dapat diperoleh tingkat arus plasma dengan mengatur aliran gas nitrogen. Komponen Utama alat Nitridisasi Plasma Komponen utamaperalatan adalah tabung nitridisasi, system pemanas, system tegangan tinggi, system vakum, tangki beserta aliran gas, dan pemegang sampel. (1) (2)



1. Tabung Nitridisasi Tabung bagian luar dengan diameter-luar 46 cm, tinggi 55 cm dan tebal 8 mm, dibuat dari baja tahan karat SS-304.tabung pengungkung plasma yang direncanakan dari bahan quartz diganti dari bahan baja tahan karat yang dilubangi karena kesulitan mendapatkan bahan quartz dengan diameter besar. 2. Sistem Pemanas System nitridisasi dirancang dengan ruang nitridisasi yang dipanaskan menggunakan pemanas elektrik yang memanaskan seluruh ruang uji dan bukan hanya benda uji saja. System pemanas dirancang dan dibuat dengan electric-heater (fir-brick), terdiri dari 2 buah (2 x 2000 watt) atau buah (4 x 1000 watt) untuk mencapai temperature operasi yang diperlukan. Temperature dikontrol dngan temperature controller type autonic TZ4M berjenis PID dengan kemampuanself-tune. Controller itu dilengkapi dengan solid-state-relay (SSR) dengan kapasitas 30 ampere. Termokopel jenis K dengan kemampuan ukur dan ketahanan di atas 1000oC, dipakai untuk mengukur temperature dalam ruang nitridisasi untuk diumpamakan ke temperature controller. Temperature operasi dalam tabung berkisar antara 350oC-590oC, dalam desain memungkinkan temperature hingga mendekati 1000oC.


TUGAS PERLAKUAN PANAS Macam-Macam Surface Hardening3. Sistem aliran Gas System aliran gas dirancang agar memungkinkan penggunaan gas tunggal (N2) maupun campuran (misalnya,N2/H2, N2/CH4) dengan laju alir yang terukur. Untuk rancangan itu, digunakan kontroldan pengukuran aliran gas dari tabung gas menuju ruang nitridisasi dengan flow-meter dan needle valve.. arah dan keluaran gas dalam ruang nitridisasi dirancang dengan sambungan variable sehingga ketinggian pipa dapat diatur. Dengan kondisi itu, peralatan dapat dikopel untuk proses pengerasan bahan dengan gas atau campuran gas serta mekanisme pengerasan lainnya. 4. Sistem Tegangan Tinggi Sistem tegangan tinggi, dirancang dengan tegangan tinggi DC 1-20 kV dengan arus 1-50 mA. Untuk pengembangan selanjutnya, dirancang sumber tegangan berupa tegangan tinggi DC berpulsa dengan frekuensi 100-1000 Hz. Bila mungkin, dirancang untuk dapat dipanaskan juga dengan RF yang ditujukan khusus untuk membangkitkan plasma. Komponen tegangan tinggi menggunakan system trafo dan pelipat tegangan. 5. Sistem Vakum Untuk operasi nitridasi, dirancang system vakum pada ruang nitridasi sampai 10 -3 mBar. Sistem vakum dihasilkan dari pompa rotari dengan kapasitas 4501/menit sehingga tekanan vakum ruang untuk operasi dapat dicapai denan waktu sekitar 15 menit. Peralatan ukur tekanan vakum piranimeter, katup pengatur, dan beberapa saluran belows diperlukan untuk pengaturan system vakum.


Documents

Surface Hardening