THERMAL HARDENING - Heat Treatment

 THERMAL HARDENING

Pengertian pengerasan ialah perlakuan panas terhadap baja dengan sasaran meningkatkan kekerasan alami baja. Perlakuan panas menurut pemanasan benda kerja menuju suhu pengerasan, jangka waktu perhentian yang memadai pada suhu pengerasan dan penyejukan (pengejutan) berikutnya secara cepat dengan kecepatan penyejukan kritis. Akibat pengejutan dingin dari suhu pengerasan ini dicapailah suatu keadaan paksa bagi stuktur baja yang merangsang kekerasan baja. Oleh karena itu, proses pengerasan ini disebut pengerasan kejut.

Pengerasan termal terdiri dari 3 tahap, yaitu pemanasan, pengejutan dan penemperan. Pengerasan pada baja, di bagi menjadi 3. Yaitu pengerasan baja bukan paduan, pengerasan baja perkakas yang dipadu dan pengerasan baja kerja cepat (baja sayat cepat). Berikut ini ini adalah penjelasan untuk pengerasan  baja bukan paduan.

a.         Pemanasan

Pada pemanasan berlangsungperalihan wujud struktur tepat mengikuti diagram besi zat arang. Suhu pengerasan untuk kandungan Carbon hingga 0,84% terletak pada kira-kira 30 derajat C di atas suhu peralihan wujud.

Pemanasan menuju suhu pengerasan harus dilakukan bertahap (pemanasan pendahuluan dan pemanasan akhir) agar supaya tegangan pemanasan sedapat mungkin tetap rendah. Pada pemanasan pendahuluan yang terjadi secara perlahan-lahan dan dalam pada itu menembus sampai ke inti. Pada pemanasan sebuah benda kerja, pertama tama pojok yang menjulur menjadi panas, kemudian pinggiran, setelah itu bidang dan akhirnya intinya.

Pemanasan akhir menuju suhu pengerasan harus berlangsung cepat untuk mencegah rongga terak, penyerapan arang permukaan dan pembentukan butiran kasar. Juga di dalam daerah ini, kenaikan suhu sedapat muungkin harus berlangsung merata ke inti.

b.        Penyejukan (Quenching)

Setelah benda kerja hingga intinya memperoleh suhu pengerasan yang tepat secara meyakinkan, maka benda kerja itu disejukkan dengan cepat. Akibatnya, keadaan larutan padat (austenit) tetap dipertahankan hingga mencapai suhu yang sedemikian rendahnya hingga terbentuk martensitsuhu pembentukan martensit akan semakin rendah bila semakin tinggi kandungan zat arang.

Beberapa contooh media quenching yaitu :

·      Air : Murah serta sistemnya sederhana. Kekurangannya ia mudah membentuk selimut uap yang menutupi permukaan komponen, sehingga menghasilkan pedinginan tidak seragam dipenampang permukaan yang luas. Pemanfaatannya terbatas pada industri perlakuan panas. Eliminasinya di tambahkan Na/Ca Chloride, membutuhkan closed system.

·      Larutan polimer : Kemampuan pendinginan (H) diantara oli dan air. Memerlukan close control karena konsentrasinya mudah berkurang.

·         Oli : Kemampuan pendinginan tidak sebaik air, tetapi lebih disenangi. Dengan penambahan additive kemampuan pendinginan (H = cooling power) dapat ditingkatkan lebih dari 0,4 s/d 1.

·         Lelehan garam : Paling umum digunakan sbagai media pendingin dikarenakan dapat bekerja pada rentang temperatur yang besar (150 °C s/d 595 °C, atau bahkan lebih). Dikarenakan karakter tersebut lelehan garam banyak digunakan untuk delayed quenching seperti: kuens intermediate, kuens isotermal / holding pada berbagai temperatur.

c.    Penemperan

     Benda kerja telah menjadi sangat keras dan getas akibat pengejutan. Dalam keadaan ini benda kerja tidak berguna untuk banyak tujuan penggunaan, karena beban yang kecil saja sudah dapat mengakibatkan pecah. Dengan penemperan, tegangan dan kegetasan diperlunak dan kepada baja diberikan kekerasan pakai yang diperlukan untuk penggunaanya.

     Penemperan harus di selenggarakan segera setelah pengejutan karena tegangan kekerasan pada umumnya baru timbul beberapa saat setelah pengejutan dan mengakibatkan pecah. Dengan penemperan secara cepat dapat di hindarkan terjadinya retak kekerasan yang akan timbul setelah pengejutan. Jika penemperan tidak dapat langsung mengikuti pengejutan maka bahaya pembentukan retakan dapat dikurangi dengan jalan memasukan benda kerja ke dalam air atau minyak yang mendidih untuk beberapa jam lamanya.