PERLAKUAN PANAS PADA BESI COR

PERLAKUAN  PANAS  PADA  BESI COR

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  :

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.

1.    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^o C , holding  2 – 8 jam (  tergantung dari ukuran dan bentuk benda kerja ) .  Selanjutnya  suhu dapur didinginkan  dengan kecepatan  20 – 30^o C per jam  sampai mencapai 150^o C ; selanjutnya  benda kerja dikeluarkan  dengan  pendinginan di udara luar.

2.    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 – 700^oC, holding 1 – 4 jam, pendinginan di dalam dapur.

3.    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   850^o C atau 950^o 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^o C  holding 2 – 4 jam, pendinginan  sampai 650^o C, holding  4 – 6 jam dan pendinginan di dalam dapur   sampai 200 atau 175^o C.

4.    Normalising

Perlakuan panas ini dilakukan  untuk meningkatkan  kekuatan dan ketahanan gesek pada besi cor kelabu. Pada normalizing ini  benda kerja  dipanaskan sampai  850 atau 900^o C. Setelah panasnya merata  dilanjutkan pendinginan. Untuk     tuangan     yang         bentuknya    komplek    benda     kerja 

harus di temper, setelah normalizing  dengan pemanasan  sampai 600 atau 650^o C.

5.    Hardening

Proses ini dilakukan  untuk meningkatkan kekerasan, kekuatan dan  ketahanan panas  pada  besi cor kelabu.

Prosedur :  Suhu hardening 830 – 870^o C (bila  didinginkan di dalam olie)  Atau suhu pemanasan   800 – 820^o 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 ato 900o C langsung dicelupkan  dio dalam bak pada 200 – 400o C.

6.    Tempering.

Tempering pada besi  cor  kelabu  setelah hardening  adalah sangat pentinng. Suhu pemanasan  antara 200^oC  sampai 500^o C  tergantung pada  sifat-sifat yang diinginkan .

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

·          Bila  dikehendaki  kominasi  kekuatan dak ketahanan  gesek pemanasan  pada range  350 – 450^o C dan dihasilkan : H_B : 321 – 418

7.    Perbaikan  pada  besi cor yang ekstra ulet dilakukan dengan prosedur : Hardening  pada suhu  870 – 900^o C dengan pendingin di dalam olie  dan tempering  pada suhu  500 – 600^o C.

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

8.    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 – 1050^oC di dalam dapur, holding 6 – 10 jam  dengan pendinginan di dalam dapur sampai 680^o C. Pendinginan  antara 760 – 680^o C  dengan  pelan ( 2 – 3^o C per jam ).