Perlakuan Panas Pada Logam

               

      A.    Pengertian dan Tujuan

Perlakuan panas adalah sutu proses pemanasan sampai suhu tertentu dan selama waktu tertentu kemudian diikuti dengan pendinginan menurut laju pendinginan tertentu untuk mengubah sifat-sifat fisik dan mekanik logam.

Tujuan dilakukan proses perlakuan panas pada baja antara lain :

1.      Meningkatkan kekerasan dan kekuatan

2.      Meningkatkan kemampuan mesin

3.      Miningkatkan kemampuan bentuk

4.      Melunakkan baja

5.      Mengembalikan elastisitas baja setelah pengerjaan dingin

6.      Menghilangkan tegangan sisa

7.      Menghaluskan butir-butir Kristal

B.    Tahapan perlakuan panas 

1. Proses pemanasan
  a.  Titik ubah atas (Ac3)

             Titik dimana mulai terjadi perubahan dari struktur ferit menjadi austenite saat baja dipanaskan.
  b.  Titik ubah bawah (Ac1)

             Titik dimana mulai terjadi perubahan dari struktur perlit menjadi austenite saat baja dipanaskan.
  c.  Temperatur pengerasan

             Secara umum temperatur terbaik pemanasan adalah pada suhu 40°C diatas titik ubah atas (Ac3).

             Karena tidak menambah kekerasan baja tetapi membuat struktur baja menjadi lebih kasar.

2. Waktu penahanan (holding time)

     Waktu penahanan bergantung pada udara dalam dapur, kapasitas panas, jenis baja, sumber panas yang  digunakan, kemampuan dapur memancarkan panas, komposisi udara, jenis udara, ukuran benda kerja, dan lain sebagainya. 

3. Pendinginan (Quenching)

    Proses pendinginan dapat menggunakan media air, minyak, dan udara.

C. Diagram Fe 3C

Keterangan:

A : Titik cair besi

B : Titik pada cairan yang ada hubngannya dengan reaksi peritektik

H : Larutan padat yang ada hubungannya dengan reaksi peritektik. Kelarutan maksimum karbon adalah 10%

J : Titik Peritektik

C : Titik eutektik (ledeburit) dengan kadar karbon 6,67%

S : Titik eutektik

Ao : Titik transformasi untuk besi

A1 : Titik transformasi sementit (titik kritis bawah)

A3 : Titik kritis atas

Fase utama yang terbentuk:
 

      1.      Ferit (α)

Merupakan larutan padat karbon dalam besi dan kandungan karbon dalam besi maksimum 0,025% pada temperature 723˚C. Pada temperature kamar, kandungannya 0,008%. Sifat ferit adalah lunak, ulet dan tahan korosi.

      2.      Perlit (α + Fe 3C)

Merupakan struktur yang terdiri dari 2 fasa yaitu ferit dan sementit. Kedua fase ini tersusun dari bentuk yang yang halus. Perlit hanya dapat terjadi dibawah 723˚C. Sifatnya kuat dan tahan terhadap korosi serta kandungan karbonnya 0,83%.

      3.      Austenit (γ)

Merupakan larutan padat intertisi antara karbon dan besi yang mempunyai sel satuan BCC yang stabil pada temperature 912˚C dengan sifat lunak tetapi ulet.

      4.      Besi delta (δ)

Merupakan fase yang berada antara temperature 1400˚C - 1535˚C dan mempunyai sel satuan BCC (sel satuan kubus) karbon yang larut sampai 0,1%.

      5.      Sementit

Suatu senyawa logam yang mempunyai kekerasan tinggi yang mengandung 6,67% karbon. Senyawa ini keras tapi getas. Ledeburit

      6.      Ledeburit

Yaitu suhu terendah dalam logam dimana terjadi perubahan dalam keadaan larutan padat, dan merupakan suhu keseimbangan terendah dimana austenite terurai menjadi ferit dan sementit. Struktur pada tahap ini 100% terdiri atas perlit.