Kunjungi juga artikel berikut Perlakuan Panas - Heat Treatment untuk  materi lain tentang perlakuan panas 

a) Quenching adalah pendinginan cepat benda kerja untuk memperoleh sifat material tertentu. Ini mencegah proses suhu rendah, seperti transformasi fase, dari terjadi hanya menyediakan jendela sempit waktu di mana reaksi ini menguntungkan kedua termodinamika dan kinetis diakses. Sebagai contoh, dapat mengurangi kristalinitas dan dengan demikian meningkatkan ketangguhan dari kedua paduan dan plastik (dihasilkan melalui polimerisasi).

b) Tempering adalah perawatan panas teknik untuk logam, paduan dan kaca. Dalam baja, tempering dilakukan untuk "menguatkan" logam dengan mentransformasikan martensit rapuh atau bainit menjadi kombinasi ferit dan sementit atau kadang-kadang martensit tempered. Paduan pengerasan Air hujan, seperti banyak nilai dari aluminium dan superalloy, yang marah untuk mengendapkan partikel intermetalik yang memperkuat logam. Tempering dicapai oleh pemanasan terkendali benda kerja ke suhu yang lebih rendah di bawah temperatur kritis.

c) Annealing adalah proses perlahan-lahan meningkatkan suhu sekitar 50 º C (90 º F) di atas A3 garis suhu Austenitic atau ACM baris dalam kasus baja Hypoeutectoid (baja dengan <0,77% karbon) dan 50 º C (90 º F) ke dalam Austenite-Sementit daerah dalam hal Hypereutectoid baja (baja dengan> 0,77% karbon).

d) Normalizing adalah proses peningkatan suhu sampai lebih dari 60 º C (108 º F), di atas A3 baris atau ACM baris sepenuhnya ke kisaran Austenite. Hal ini diadakan pada suhu ini untuk sepenuhnya mengubah struktur menjadi Austenite, dan kemudian dihapus bentuk tungku dan didinginkan pada suhu ruangan di bawah konveksi alam. Hal ini menghasilkan struktur butir perlit halus dengan kelebihan Ferrite atau sementit. Bahan yang dihasilkan adalah lemah; derajat kelembutan tergantung pada kondisi ambien sebenarnya pendinginan. Proses ini jauh lebih murah daripada anil penuh karena tidak ada biaya tambahan pendinginan tungku dikontrol.

e) Spheroidizing adalah proses anil yang digunakan untuk baja karbon tinggi (Carbon> 0,6%) yang akan menjadi mesin atau dingin terbentuk kemudian. Hal ini dilakukan oleh salah satu cara berikut:

1. Panaskan bagian ke suhu di bawah garis ferit-Austenite, garis A1 atau di bawah garis Austenite-sementit, pada dasarnya di bawah 727 º C (1340 º F) line. Tahan suhu untuk waktu yang lama dan diikuti dengan pendinginan yang cukup lambat. Atau
2. Siklus beberapa kali antara suhu sedikit di atas dan sedikit di bawah 727 º C (1340 º F) garis, katakanlah misalnya antara 700 dan 750 º C (1292-1382 º F), dan lambat dingin. Atau
3. Untuk alat dan panas baja paduan untuk 750-800 º C (1382-1472 º F) dan tahan selama beberapa jam diikuti dengan pendinginan lambat. 

Kunjungi juga artikel berikut Perlakuan Panas - Heat Treatment untuk  materi lain tentang perlakuan panas 

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 ). 

CARBONITRIDING

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 yangtahan 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

NITRIDING

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 500-590^oC) 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 ditempe dahulu sebelum dilakukan proses nitriding, dimana temperatur tempering harus cukup tinggi untuk menjaga kestabilan struktur pada proses nitriding (minimal 10^oC diatas temperatur nitriding).

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
- oil pump gears
- water pump gears
- cylinder heads
- cylinder liners
- crankshafts
- camshafts
- ball steering joint
- valves dan valves quiders
- rocker arm
- rocker shaft
- connecting rod

NITROCARBURISING

Proses nitrocarburizing merupakan proses pengembangan dari proses nitriding dimana keduanya sama-sama menggunakan unsur nitrogen serta bertujuan untuk mendapatkan kekerasan pada permukaan logam.

Kedalaman lapisan nitrida pada proses nitrocarburizing bergantung pada jenis material,temperatur dan lamanya waktu pemanasan. Dalam keadaan atmosfer yang kaya akan nitrogen maka hal ini akan mengurangi resiko dalam pembentukan sementit, melalui pengaturan aktivasi nitrogen yang berada pada keadaan atmosfer akan mencegah terjadinya porositas serta dapatmeningkatkan ketebalan lapisan logam . Proses pengerasan permukaan yang dilakukan pada material ASSAB XW-42