berbagi pengalaman _ heat treatments, annealing, tempering, quenching

17/5/2015 BerbagiPengalaman| HeatTreatments,Annealing,Tempering,Quenching

http://gregorius.blogdetik.com/2009/08/09/heattreatmentsannealingtemperingquenching/ 1/11

blogdetik.comDaftarBlogRejeki++bloggerdetik

BerbagiPengalamanHome

sekedarmembagipengalamankukepadadunia

HeatTreatments,Annealing,Tempering,Quenching

Agustus9th,2009bygregoriusandtaggedMetalurgi

PERLAKUANPANAS(HEATTREATMENT)PADABAJA

Sifatmekaniktidakhanyatergantungpadakomposisikimiasuatupaduan,tetapijugatergantungpadastrukturmikronya.Suatupaduandengankomposisikimiayangsamadapatmemilikistrukturmikroyangberbeda,dansifatmekaniknyaakanberbeda.Strukturmikrotergantungpadaprosespengerjaanyangdialami,terutamaproseslakupanasyangditerimaselamaprosespengerjaan.Proseslakupanasadalahkombinasidarioperasipemanasandanpendinginandengankecepatantertentuyangdilakukanterhadaplogamataupaduandalamkeadaanpadat,sebagaisuatuupayauntukmemperolehsifatsifattertentu.Proseslakupanaspadadasarnyaterdiridaribeberapatahapan,dimulaidenganpemanasansampaiketemperaturtertentu,laludiikutidenganpenahananselamabeberapasaat,barukemudiandilakukanpendinginandengankecepatantertentu.

Secaraumumperlakukanpanas(Heattreatment)diklasifikasikandalam2jenis:

1.NearEquilibrium (MendekatiKesetimbangan)



TujuandariperlakuanpanasNearEquilibriumadalahuntuk:

a.Melunakkanstrukturkristal

b.Menghaluskanbutir

c.Menghilangkantegangandalam

d.Memperbaikimachineability.

JenisdariperlakukanpanasNearEquibrium,misalnya:

FullAnnealing(annealing)

StressreliefAnnealing

Processannealing

Spheroidizing

Normalizing

Homogenizing.

2.NonEquilirium (Tidaksetimbang)

TujuanpanasNonEquilibriumadalahuntukmendapatkankekerasandankekuatanyanglebihtinggi.

JenisdariperlakukanpanasNonEquibrium,misalnya:

Hardening

Martempering

Austempering

SurfaceHardening(Carburizing,Nitriding,Cyaniding,Flamehardening,Inductionhardening)

Padaprosespembuatannya,komposisikimiayangdibutuhkandiperolehketikabajadalambentukfasacairpadasuhuyangtinggi.

Padasaatprosespendinginandarisuhulelehnya,bajamulaiberubahmenjadifasapadatpadasuhu13500,padafasainilahberlangsungperubahanstrukturmikro.Perubahanstrukturmikrodapatjugadilakukandenganjalanheattreatment.

Bilaprosespendinginandilakukansecaraperlahan,makaakandapatdicapaitiapjenisstrukturmikroyangseimbangsesuaidengankomposisikimiadansuhubaja.PerubahanstrukturmikropadaberbagaisuhudankadarkarbondapatdilihatpadaDiagramFaseKeseimbangan(EquilibriumPhaseDiagram).



GambarDiagramNearEquilibriumFerriteCementid(FeFe3C)

Keterangangambar:

Daridiagramdiatasdapatkitalihatbahwapadaprosespendinginanperubahanperubahanpadastrukturkristaldanstrukturmikrosangatbergantungpadakomposisikimia.

Padakandungankarbonmencapai6.67%terbentukstrukturmikrodinamakanSementitFe3C(dapatdilihatpadagarisverticalpalingkanan).Sifatsifatcementitte:sangatkerasdansangatgetasPadasisikiridiagramdimanapadakandungankarbonyangsangatrendah,padasuhukamarterbentukstrukturmikroferit.Padabajadengankadarkarbon0.83%,strukturmikroyangterbentukadalahPerlit,kondisisuhudankadarkarboninidinamakantitikEutectoid.Padabajadengankandungankarbonrendahsampaidengantitikeutectoid,strukturmikroyangterbentukadalahcampuranantaraferitdanperlit.Padabajadengankandungantitikeutectoidsampaidengan6.67%,strukturmikroyangterbentukadalahcampuranantaraperlitdansementit.Padasaatpendinginandarisuhulelehbajadengankadarkarbonrendah,akanterbentukstrukturmikroFeritDeltalalumenjadistrukturmikroAustenit.Padabajadengankadarkarbonyanglebihtinggi,suhulelehturundengannaiknyakadarkarbon,peralihanbentuklangsungdarilelehmenjadiAustenit.

PenekananterletakpadaStrukturmikro,garisgarisdanKandunganCarbon.

a.KandunganCarbon0,008%C=BataskelarutanmaksimumCarbonpadaFerritepadatemperaturekamar0,025%C=BataskelarutanmaksimumCarbonpadaFerritepadatemperature723



b.DerajatCelcius0,83%C=TitikEutectoid2%C=BataskelarutanCarbonpadabesiGammapadatemperature1130DerajatCelcius4,3%C=TitikEutectic0,1%C=BataskelarutanCarbonpadabesiDeltapadatemperature1493DerajatCelcius

c.GarisgarisGarisLiquidusialahgarisyangmenunjukanawaldariprosespendinginan(pembekuan).GarisSolidusialahgarisyangmenunjukanakhirdariprosespembekuan(pendinginan).GarisSolvusialahgarisyangmenunjukanbatasantarafasapadatdengafasapadatatausolidsolutiondengansolidsolution.GarisAcm=gariskelarutanCarbonpadabesiGamma(Austenite)GarisA3=garistemperaturedimanaterjadiperubahanFerritmenjadiAutenite(Gamma)padapemanasan.GarisA1=garistemperaturedimanaterjadiperubahanAustenite(Gamma)menjadiFerritpadapendinginan.GarisA0=GaristemperaturedimanaterjaditransformasimagneticpadaCementid.GarisA2=GaristemperaturedimanaterjaditransformasimagneticpadaFerrite.

d.StrukturmikroFerriteialahsuatukomposisilogamyangmempunyaibatasmaksimumkelarutanCarbon0,025%Cpadatemperature723DerajatCelcius,strukturkristalnyaBCC(BodyCenterCubic)danpadatemperaturekamarmempunyaibataskelarutanCarbon0,008%C.AusteniteialahsuatularutanpadatyangmempunyaibatasmaksimumkelarutanCarbon2%Cpadatemperature1130DerajatCelcius,strukturkristalnyaFCC(FaceCenterCubic).CementidialahsuatusenyawayangterdiridariunsurFedanCdenganperbandingantertentu(mempunyairumusempiris)danstrukturkristalnyaOrthohombic.LediburiteialahcampuranEutecticantarabesiGammadenganCementidyangdibentukpadatemperature1130DerajatCelciusdengankandunganCarbon4,3%C.PearliteialahcampuranEutectoidantaraFerritedenganCementidyangdibentukpadatemperature723DerajatCelciusdengankandunganCarbon0,83%C.

SecaraumumheattreatmentdengankondisiNearEquilibriumitudapatdisebutdengananneling.



Annealing

Annealingialahsuatuproseslakupanas(heattreatment)yangseringdilakukanterhadaplogamataupaduandalamprosespembuatansuatuproduk.TahapandariprosesAnnelinginidimulaidenganmemanaskanlogam(paduan)sampaitemperaturetertentu,menahanpadatemperaturetertentutadiselamabeberapawaktutertentuagartercapaiperubahanyangdiinginkanlalumendinginkanlogamataupaduantadidenganlajupendinginanyangcukuplambat.JenisAnnelingituberanekaragam,tergantungpadajenisataukondisibendakerja,temperaturepemanasan,lamanyawaktupenahanan,lajupendinginan(coolingrate),dll.

1.Fullannealing(annealing)Merupakanprosesperlakuanpanasuntukmenghasilkanperliteyangkasar(coarsepearlite)tetapilunakdenganpemanasansampaiaustenitisasidandidinginkandengandapur,memperbaikiukuranbutirsertadalambeberapahaljugamemperbaikimachinibility.Padaprosesfullannealinginibiasanyadilakukandenganmemanaskanlogamsampaikeatastemperaturekritis(untukbajahypoeutectoid,25Derajathingga50DerajatCelciusdiatasgarisA3sedanguntukbajahypereutectoid25Derajathingga50DerajatCelciusdiatasgarisA1).Kemudiandilanjutkandenganpendinginanyangcukuplambat(biasanyadengandapurataudalambahanyangmempunyaisifatpenyekatpanasyangbaik).PerludiketahuibahwaselamapemanasandibawahtemperaturekritisgarisA1makabelumterjadiperubahanstrukturmikro.PerubahanbarumulaiterjadibilatemperaturepemanasanmencapaigarisatautemperatureA1(butirbutirKristalpearlitebertransformasimenjadiausteniteyanghalus).PadabajahypoeutectoidbilapemanasandilanjutkanketemperatureyanglebihtinggimakabutirkristalnyamulaibertransformasimenjadisejumlahKristalausteniteyanghalus,sedangbutirKristalausteniteyangsudahada(yangberasaldaripearlite)hampirtidaktumbuh.PerubahaniniselesaisetelahmenyentuhgarisA3(temperaturekritisA3).Padatemperatureinibutirkristalaustenitemasihhalussekalidantidakhomogen.DenganmenaikantemperaturesedikitdiatastemperaturekritisA3(garisA3)danmemberIwaktupenahanan(holdingtime)seperlunyamakaakandiperolehausteniteyanglebihhomogendenganbutirankristalyangjugamasihhalussehinggabilanantinyadidinginkandenganlambatakanmenghasilkanbutirbutirKristalferritedanpearliteyanghalus.Bajayangdalamprosespengerjaannyamengalamipemanasansampaitemperatureyangterlalutinggiataupunwaktutahan(holdingtime)terlalulamabiasanyabutirankristalaustenitenyaakanterlalukasardanbiladidinginkandenganlambatakanmenghasilkanferritataupearliteyangkasarsehinggasifatmekaniknyajugakurangbaik(akanlebihgetas).Untukbajahypereutectoid,annealingmerupakanpersiapanuntukprosesselanjutnyadantidakmerupakanprosesakhir.

2.NormalizingMerupakanprosesperlakuanpanasyangmenghasilkanperlitehalus,pendinginannyadenganmenggunakanmediaudara,lebihkerasdankuatdarihasilanneal.Secarateknisprosesnyahampirsamadenganannealing,yaknibiasanyadilakukandenganmemanaskanlogamsampaikeatastemperaturekritis(untukbajahypoeutectoid,50DerajatCelciusdiatasgarisA3sedanguntukbajahypereutectoid50DerajatCelciusdiatasgarisAcm).Kemudiandilanjutkandenganpendinginanpadaudara.Pendinginaninilebihcepatdaripadapendinginanpadaannealing.



3.SpheroidizingMerupakanprocessperlakuanpanasuntukmenghasilkanstrukturcarbidaberbentukbulat(spheroid)padamatriksferrite.PadaprosesSpheroidizinginiakanmemperbaikimachinibilitypadabajapaduankadarCarbontinggi.Secarasederhanadapatdijelaskansebagaiberikut:bahwabajahypereutectoidyangdiannealitumempunyaistrukturyangterdiridaripearliteyangterbungkusolehjaringancemented.Adanyajaringancemented(cementednetwork)inimeyebabkanbaja(hypereutectoid)inimempunyaimachinibilityrendah.Untukmemperbaikinyamakacementednetworktersebutharusdihancurkandenganprosesspheroidizing.SpheroidizinginidilaksanakandenganmelakukanpemanasansampaidisekitartemperaturekritisA1bawahatausedikitdibawahnyadandibiarkanpadatemperaturetersebutdalamwaktuyanglama(sekitar24jam)barukemudiandidinginkan.Karenaberadapadatemperatureyangtinggidalamwaktuyanglamamakacementedyangtadinyaberbentukplatataulempenganituakanhancurmenjadibolabolakecil(sphere)yangdisebutdenganspheroiditeyangtersebardalammatriksferrite.

4.ProcessAnnealingMerupakanprosesperlakuanpanasyangditujukanuntukmelunakkandanmenaikkankembalikeuletanbendakerjaagardapatdideformasilebihlanjut.PadadasarnyaprosesAnnealingdanStressreliefAnnealingitumempunyaikesamaanyaknibahwakeduaprosestersebutdilakukanmasihdibawahgarisA1(temperaturekritisA1)sehinggapadadasarnyayangterjadihanyalahrekristalisasisaja.

5.StressreliefAnnealingMerupakanprocessperlakuanpanasuntukmenghilangkantegangansisaakibatprosessebelumnya.Perludiingatbahwabajadengankandungankarbondibawah0,3%Citutidakbisadikeraskandenganmembuatstrukturmikronyaberupamartensite.Nah,bagaimanacaranyaagarkekerasannyameningkattetapistrukturmikronyatidakmartensite?Ya,dapatdilakukandenganpengerjaandingin(coldworking)tetapiperludiingatbahwaefekdaricoldworkinginiakantimbuyangnamanyategangandalamatautegangansisadanuntukmenghilangkantegangansisainiperludilakukanprosesStressreliefAnnealing.

HeatTreatmentdenganpendinginan

A.HeatTreatmentdenganpendinginantakmenerus

Jikasuatubajadidinginkandarisuhuyanglebihtinggidankemudianditahanpadasuhuyanglebihrendahselamawaktutertentu,makaakanmenghasilkanstrukturmikroyangberbeda.Halinidapatdilihatpadadiagram:IsothermalTranformationDiagram.



Gambar6.4Isothermaltransformationdiagramfor0.2C.0.9%Mnsteel

Penjelasandiagram:

Bentukdiagramtergantungdengankomposisikimiaterutamakadarkarbondalambaja.Untukbajadengankadarkarbonkurangdari0.83%yangditahansuhunyadititiktertentuyangletaknyadibagianatasdarikurvaC,akanmenghasilkanstrukturperlitdanferit.BiladitahansuhunyapadatitiktertentubagianbawahkurvaCtapimasihdisisisebelahatasgarishorizontal,makaakanmendapatkanstrukturmikroBainit(lebihkerasdariperlit).Biladitahansuhunyapadatitiktertentudibawahgarishorizontal,makaakanmendapatstrukturMartensit(sangatkerasdangetas).Semakintinggikadarkarbon,makakeduabuahkurvaCtersebutakanbergeserkekanan.Ukuranbutirsangatdipengaruhiolehtingginyasuhupemanasan,lamanyapemanasandansemakinlamapemanasannyaakantimbulbutiranyanglebihbesar.Semakincepatpendinginanakanmenghasilkanukuranbutiryanglebihkecil.

B.HEATTREATMENTDENGANPENDINGINANMENERUSDalamprakteknyaprosespendinginanpadapembuatanmaterialbajadilakukansecaramenerusmulaidarisuhuyanglebihtinggisampaidengansuhurendah.PengaruhkecepatanpendinginanmanerusterhadapstrukturmikroyangterbentukdapatdilihatdaridiagramContinuosCoolingTransformationDiagram.



Penjelasandiagram:

Padaprosespendinginansecaraperlahansepertipadagaris(a)akanmenghasilkanstrukturmikroperlitdanferlit.Padaprosespendinginansedang,seperti,padagaris(b)akanmenghasilkanstrukturmikroperlitdanbainit.Padaprosespendinginancepat,sepertigaris(c)akanmenghasilkanstrukturmikromartensit.

Dalamprakteknyaada3heattreatmentdalampembuatanbaja:

Pelunakan(Annealing):pemanasanproduksetengahjadipadasuhu8509500Cdalamwaktuyangtertentu,laludidinginkansecaraperlahan(sepertigarisadiagramdiatas).Prosesiniberlangsungdidapur(furnace).Butiranyangdihasilkanumumnyabesar/kasar.

Normalizing:pemanasanproduksetengahjadipadasuhu8759800Cdisusuldenganpendinginanudaraterbuka(sepertigarisbdiagramdiatas).Butiranyangdihasilkanumumnyaberlangsungbersamaandenganpelaksanaanpenggilingankondisipanas(rolling).Quenching:systempendinginanprodukbajasecaracepatdengancarapenyemprotanairpadapencelupansertaperendamanprodukyangmasihpanaskedalammediaairatauoli.Sistempendinginaninisepertigariscdiagramdiatas.

SelaindariketigasystemheattreatmentdiatasadajugaheattreatmenttahapkeduapadarentangsuhudibawahaustenityangdinamakanTempering.Pemanasanulangprodukbajainibiasadilakukanuntukprodukyangsebelumnyadiquenching.Setelahditemper,makadiharapkanproduktersebutakanlebihuletdanliat.

BilaAndamasihkurangmengerti ,silahkanhubungisayadisaatsayasedangonline.Terimakasih.

JadilahorangpertamayangmenyukaitulisaniniApakahandamenyukaitulisanini?

Sukatulisanini

CategoryEduction|



TrackbackURI|CommentsRSS

11ResponsestoHeatTreatments,Annealing,Tempering,Quenching

1. #1 ShabilSays:Agustus9th,2009at16:59

WahMakasihyamaspostingannya

2. #2 rumahpecanduSays:Agustus9th,2009at23:06

wowhebatmasmantepbangetpostingannyacobaklotiaphariaQnemuinasupangizikayagnieterus..pastiaQdahpinterdehsalamkenalyach

3. #3 gregoriusSays:Agustus9th,2009at23:15

IyamasSama2.SemogapostingansayabisamembantumasyakHehehe

4. #4 Casino1250724690Says:Agustus20th,2009at07:04

Casino1250724690

Casino1250724690

5. #5 ImmedarabSays:September5th,2009at23:07

phoplewayperdedKayavasycleyfpf

6. #6 rhinoplastySays:September24th,2009at16:25

Nicesite!

7. #7 cashadvanceSays:Nopember13th,2009at10:26



nbspgregorius.blogdetik.comisveryinformative.Thearticleisveryprofessionallywritten.Ienjoyreadinggregorius.blogdetik.comeveryday.

8. #8 reeshqSays:Nopember28th,2009at18:57

terimakasihmaterinya!sangatmembantusayadalammengerjakantugas!terimakasihya!

9. #9 For_ex_stra_tegySays:Desember3rd,2009at21:06

Iamdefinitelybookmarkingthispageandsharingitwithmyfriends.

10. #10 wheyp.roteinsideeffectsSays:Desember13th,2009at02:26

Verygreatwebsite.Theinfohereisreallyimportant.

Iwillshareitwithmyfriends.

Cheers

11. #11 ForeignExchangeRatesCanadaSays:Desember20th,2009at23:58

Isomehowdontagreewithafewthings,butitsgreatanyways.

LeaveaReply

Name(required)

Mail(willnotbepublished)(required)

Website



SubmitComment

PostYourCommentPliz...

ForeignExchangeRatesCanadapadaHeatTreatments,Annealing,Tempering,Quenchingwheyp.roteinsideeffectspadaHeatTreatments,Annealing,Tempering,QuenchingFor_ex_stra_tegypadaHeatTreatments,Annealing,Tempering,QuenchingreeshqpadaHeatTreatments,Annealing,Tempering,QuenchingcashadvancepadaHeatTreatments,Annealing,Tempering,Quenching

BerbagiPengalaman2007AllRightsReserved.AndPoweredbyWordPressEngine

RSSEntriesandRSSComments.

Dignity1.0madebyWordPressThemes.

Privacy&Terms

Typethetext

berbagi pengalaman _ heat treatments, annealing, tempering, quenching

Documents