Heat
treatment
atau Perlakuan panas merupakan suatu proses untuk merubah sifat-sifat dari
logam sampai suhu tertentu kemudian didinginkan dengan media pendingin tertentu
pula. Baja merupakan jenis logam yang banyak mendapatkan perlakuan panas untuk
mengubah
sifat fisis dan mekanik sesuai dengan
keinginan namun terlebih dahulu diketahui instalasi dari baja tersebut.
Untuk
mengetahui suhu yang digunakan dapat dilihat pada gambar Fe-C dan aturan kerja
perlakuan panas pada baja:
1.
Setiap jenis baja mempunyai daerah suhu
yang optimal untuk pencelupanyang terbentang dari suhu awal yang tinggi ke suhu
akhir yang rendah
2.
Bahan campuran baja dengan keadaan kadar
karbon yang tinggi 0,3 %, beroksidasi dengan intensif oleh karenanya harus
dipanaskan sampai suhu awal.
3.
Baja karbon yang tinggi dan campuran
merupakan penghantar panas yang buruk sehingga harus dipanaskan secara perlahan-lahan dan menyeluruh hingga
di atas suhu kritis.
4.
Jika pemanasan dilakukan melampaui batas
suhu yang diperbolehkan akan terjadi gosong pada baja dan setelah dingin akan
mengalami kerapuhan.
(Sumber : http://www.scribd.com/doc/45119330/He-a-Treatment-Test
rickyrackasiwi.blogspot.com/2010/02/perlakuan-panas.html
B.
Jenis-Jenis
Heat Treatment
1.
Anneling (Melunakkan)
Proses Anneling atau
melunakkan baja merupakan
proses di mana pemanasan dilakukan sampai di atas temperature kritis hingga
merata kemudian dilakukan pendinginan di dalam tungku, selanjutnya dijaga agar
temperatur bagian dalam dan luar logam kira-kira sama sehingga diperoleh
struktur yang diinginkan . Tujuan dari Anneling antara lain untuk melunakkan
material, menghilangkan tegangan sisa dan memperbaiki struktur butir.
2.
Queenching (Pencelupan)
Queenching
merupakan proses
pemanasan sampai kira-kira beberapa derajat di atas temperature kritis. Apabila
suhu merata kemudian didinginkan dengan menggunakan media pendingin air atau
air garam dengan tujuan pendinginan dilakukan dengan cepat agar diperoleh
austenit yang homogen atau martensit yang halus. Tujuan dari Queenching adalah
meningkatkan sifat kekerasan material serta kegetasannya
3.
Normalizing
Normalizing merupakan suatu proses
panas logam sampai mencapai fasa austenit yang kemudian didinginkan secara
perlahan-lahan dengan media pendingin udara. Prinsip dari Normalizing adalah
untuk menormalkan kembali kondisi logam setelah mengalami perubahan struktur
akibat fatik atau sejenisnya.
4.
Tempering
Tempering merupakan proses pemanasan logam
di bawah temperature kritisnya kemudian didinginkan. Bertujuan untuk mengurangi
kekerasan baja yaitu dengan mengurangi struktur martensit yang sangat kuat.
Jika kekerasan turun maka kekuatan tarik akan turun pula. Sedang keuletan dan
ketangguhan akan meningkat meskipun proses ini menghasilkan baja yang lebih
lunak.
5.
Case Hardening
Case Hardening merupakan proses
pemanasan logam sampai atau lebih diatas
temperatur kritisnya (723°C) kemudian didinginkan dengan cepat dengan
media pendingin yang telah disiapkan.
C. Jenis-Jenis Pengerasan Permukaan
a.
Karburasi
Dimaksudkan
untuk mengeraskan permukaan dengan memanaskan bahan dalam lingkungan karbon,
lalu dibiarkan beberapa waktu pada suhu tersebut dan kemudian didinginkan.
Tujuan dari pengerjaan panas itu adalah untuk memberi lapisan luar pada benda
kerja yang akan disepuh keras. Hal
ini mungkin karena pada suhu tersebut karbon dapat meresap ke dalam lapisan
luar benda kerja. Lapisan luar benda kerja yang telah mengambil karbon
dinamakan lapisan karbonasi.
b.
Karbonitriding
Karbonitriding
(Sianida kering) adalah suatu proses pengerasan permukaan di mana baja
dipanaskan di atas suhu kritis dalam lingkungan gas dan terjadi penyerapak
karbon dan nitrogen.
c.
Cyaniding
Cyaniding
atau karbonitriding cair merupakan proses dimana terjadi absorbsi karbon dan nitrogen
untuk memperoleh permukaan yang keras pada baja karbon rendah yang sulit
dikeraskan. Proses ini dilakukan dengan rendaman air garam yang terdiri dari
Karbonat Natrium (Sodium) dan Sianida Natrium yang dicampur dengan salah satu
bahan klorid natrium dan klorid barium, tebal lapisan sekitar 0,3 mm.
d.
Nitriding
Nitriding
adalah suatu proses pengerasan permukaan dalam hal ini baja paduan special
dipanaskan untuk waktu yang lama dalam suatu atmosfer dari gas nitrogen. Baja
dipanaskan sampai
510C dalam lingkungan gas ammonia. Nitride yang diserap oleh logam akan
membentuk nitride yang keras yang tersebar rata pada permukaan logam.
D. Hal-hal yang Mempengaruhi Kecepatan
Pendinginan
a.
Viskositas
Viskositas merupakan
kekentalan atau tingkat kekentalan yang dimiliki suatu fluida atau zat cair.
Semakin tinggi angka viskositasnya, maka semakin lambat laju pendinginannya.
Misalnya pada oli atau air garam, dimana air garam memiliki tingkat viskositas
yang rendah, namun massa jenisnya tinggi sehingga laju pendinginan cepat
dibandingkan oli yang memiliki tinggi sehingga laju pendinginan cepat
dibandingkan dengan oli yang memiliki tingkat viskositas tinggisehingga panas
sulit menguap dengan cepat sehingga laju pendinginan lambat.
b.
Densitas (kerapatan massa jenis)
Densitas
merupakan massa jenis yang dimiliki media pendingin (fluida). Semakin tinggi
densitas yang dimiliki suatu media pendingin maka semakin cepat laju
pendinginannya.
c.
Luas
penampang
Semaki luas penampang suatu bahan, maka laju pendinginan
akan semakin cepat,
begitu pun sebaliknya, halter sebut disebabkan karena semakin
luas penampang suatu bahan maka media pendinginan akan lebih cepat mendinginkan
permukaan.
d.
Waktu
Semakin
cepat laju pendinginan maka waktu yang diperlukan semakin sedikit/singkat,
begitu juga sebaliknya semakin lama laju pendinginan maka waktu yang dibutuhkan
semakin banyak.
e.
Temperatur
Semakin
tinggi temperature suatu bahan maka luju pendinginan juga semakin lambat,
tetapi ini tergantung dari media pendingin yang digunakan, semakin rendah
temperature yang dibutuhkan suatu bahan maka semakin cepat laju pendinginannya.
Grafik
Hubungan Temperatur dan waktu pendinginan
(Gambar : Grafik Hubungan Temperatur dan waktu pendinginan)
f.
Jenis
Aliran
Jika fluida yang digunakan dalam keadaan mengalir maka jenis aliran berpengaruh,
dimana aliran turbulen lebih cepat memindahkan kalor dibandingkan aliran laminar.Turbulen
adalah aliran fluida yang partikel-partikelnya bergerak secara acak dan tidak stabil
sedangkan klaminer adalah aliran fluida yang bergerak dengan kondisi lapisan-lapisan
membentuk garis-garisalir yang tidak berpotongan satu sama lain.
E.
Diagram
Fe-Fe3c
Pada proses pembuatannya, komposisi kimia yang dibutuhkan
diperoleh ketika baja dalam bentuk fasa
cair pada suhu yang tinggi.
Pada
saat proses pendinginan dari suhu lelehnya, baja mulai berubah menjadi fasa padat pada suhu 13500,
pada fasa ini lah berlangsung perubahan
struktur mikro. Perubahan struktur mikro dapat juga
dilakukan dengan jalan heat treatment.
Bila proses pendinginan dilakukan
secara perlahan, maka akan dapat dicapai
tiap jenis struktur mikro yang seimbang sesuai dengan komposisi kimia
dan suhu baja. Perubahan struktur mikro
pada berbagai suhu dan kadar karbon dapat dilihat pada Diagram Fase
Keseimbangan (Equilibrium Phase Diagram).
(Gambar : Diagram Fe3c)
Penjelasan diagram:
ü Pada kandungan karbon mencapai 6.67% terbentuk struktur mikro dinamakan
Sementit Fe3C (dapat dilihat
pada garis vertical paling kanan).
ü Sifat – sifat cementitte: sangat keras dan sangat getas
ü Pada sisi kiri diagram dimana pada kandungan karbon yang sangat rendah,
pada suhu kamar terbentuk struktur mikro ferit.
ü Pada baja dengan kadar karbon 0.83%, struktur mikro yang terbentuk adalah
Perlit, kondisi suhu dan kadar karbon
ini dinamakan titik Eutectoid.
ü Pada baja dengan kandungan karbon
rendah sampai dengan titik eutectoid,
strukturmikro yang terbentuk adalah campuran
antara ferit dan perlit.
ü Pada baja dengan kandungan titik
eutectoid sampai dengan 6.67%, struktur mikro yang terbentuk adalah campuran antara perlit dan sementit.
ü Pada saat pendingin andari suhu leleh baja dengan kadar karbon rendah,
akan terbentuk struktur mikro Ferit
Delta lalu menjadi struktur mikro Austenit.
ü Pada
baja dengan kadar karbon yang lebih tinggi, suhu leleh turun dengan naiknya
kadar karbon, peralihan bentuk langsung dari leleh menjadi Austenit.
Dari diagram diatas dapat kita
lihat bahwa pada proses pendinginan perubahan – perubahan
pada struktur kristal dan struktur
mikrosangat bergantung pada komposisi kimia.
Fase
Yang Terbentuk :
1. Ferit
( besi )
Merupakan
larutan padat karbon dalam besi dan kandungan karbon dalam besi maksimum 0,025%
pada temperatur 723 C. Pada temperatur kamar, kandungan karbonnya 0,008%. Sifat
ferit adalah lunak, ulet dan tahan korosi.
2. sementit
Merupakan senyawa logam
yang mempunyai kekerasan tinggi atau berkeras diantara fasa-fasanya yang
mungkin terjadi pada baja mengandung 6,67% kadar karbon, walaupun sangat keras tapi
bersifat getas.
3. austenit
Merupakan larutan padat
intertisi antara karbon dan besi yang mempunyai sel satuan BCC yang stabil pada
temperatur 912°C dengan sifat yang lunak tapi ulet.
4. perlit
(α+Fe3C)
Merupakan elektroid yang
terdiri dari 2 fasa yaitu terit dan sementit. Kedua fasa ini tersusun dari
bentuk yang halus. Perlit hanya dapat terjadi di bawah 723 C. Sifatnya kuat dan
tahan terhadap korosi serta kandungan karbonnya 0,83%.
5. Ladeburit
Merupakan susunan
elektrolit sengan kandungan karbonnya 4,3% yaitu campuran perlit dan sementit.
Sifatnya halus dan getas karena sementit yang banyak.
6. besi
delta (γ)
Merupakan fasa yang
berada antara temperatur 1400 °C –
1535°C dan mempunyai sel satuan BCC (
sel satuan kubus ) karbon yang larut sampai 0,1%
Perbandingan yang dilakukan dengan
menggunakan media pendingin berbagai jenis seperti oli, air garam, air, solar
dan udara tergantung pada kecepatan pendinginan yang diinginkan. Kecepatan
pendinginan adalah turunnya pendinginan pada waktu dimasukkan dalam derajat/detik.
Kecepatan pendinginan mempengaruhi akan
kekerasan bahan.
Laku
panas adalah proses yang memanaskan bahan sampai suhu tertentu dan kemudian
didinginkan menurut cara tertentu. Tujuan pengerjaan panas itu adalah untuk
memberikan sifat yang lebih sempurna pada bahan.
Pengertian-pengertian :
Ø
Solidus line adalah garis pemisah antara fasa solid (padat) dengan fasa liquid
(cair) atau fasa yang sebagian liquid
Ø
liquidus line adalah Garis batas fasa yang memisahkan fasa L dengan
α+L
Ø
Lower critical temperature (point) A1 adalah temperature pada baja
eutectoid dimana austenite menjadi pearlite dan di bawah temperature ini
austenite tidak ada lagi.
Ø Upper critical
temperature (point) A3adalah temperatur pada
baja hipoeutektoid dimana di bawah temperatur ini ferrite mulai terbentuk hasil
dari pemisahan dari austenit.
Ø
Eutektik(4.3%C) adalah suhu keseimbangan teratas dalam logam dimana terjadi perubahan
dari fasa liquid ke fas larutan padat (austenit+cementite) tanpa melalui fasa austenit+liquid
maupun cementite+liquid.
Ø Eutektoid(0.8%C)
adalah suhu terendah dalam logam dimana terjadi perubahan dalam larutan padat,
dan merupakan suhu keseimbangan terendah dimana austenit terurai (dekomposisi)
menjadi menjadi ferit dan sementit
(Sumber :
Diktat kuliah universitas darma persada)
F.
Diagram
TTT
Jika suatu baja didinginkan dari suhu yang lebih tinggi dan kemudianditahan pada suhu yang lebih rendah selama waktu tertentu, maka akan menghasilkan struktur mikro yang berbeda. Hal ini dapat dilihat pada (Gambar : Diagram Isothermal Tranformation Diagram).
Penjelasan diagram :
ü Semakin tinggi kadar karbon, maka kedua buah kurva C tersebut akan bergeser
ke kanan.
ü Ukuran
butir sangat dipengaruhi oleh tingginya suhu pemanasan, lamanya pemanasan dan
semakin lama pemanasannya akan timbul butiran yang lebih besar. Semakin cepat
pendinginan akan menghasilkan ukuran butir yang lebih kecil.
(Sumber : http://www.steelindonesia.com/article/02-heat_treatment.html
G. Diagram CCT
Dalam prakteknya proses pendinginan pada pembuatan
material baja dilakukan secara menerus mulai
dari suhu yang lebih tinggi sampai dengan suhu rendah.
Pengaruh kecepatan pendinginan manerus terhadap
struktur mikro yang terbentuk dapat dilihat dari diagram Continuos Cooling Transformation Diagram.
(Gambar : Diagram CCT)
Penjelasan diagram:
ü Untuk naja dengan kadar karbon kurang
dari 0,83% yang ditahan suhunya di titik tertentu yang letaknya di bagian atas
dari kurva C, akan menghasilkan struktur perilt dan ferit.
ü Bila ditahan suhunya pada titik tertentu bagian bawah kurva C tap masih
disisi sebelah atas garis horizontal, maka akan mendapatkan struktur mikro Bainit (lebih keras dari perlit).
ü Bila ditahan suhunya pada titik tertentu dibawah garis horizontal,
maka akan mendapat struktur Martensit
(sangat keras dan getas).
ü
Bentuk diagram tergantung dengan komposii kimia
terutama kadar karvon dalam baja .
ü Pada
proses pendinginan secara perlahan seperti pada garis (a) akan menghasilkan
struktur mikro perlit dan ferlit.
ü Pada
proses pendinginan sedang, seperti, pada garis (b) akan menghasilkan struktur
mikro perlit dan bainit.
ü Pada
proses pendinginan cepat, seperti garis ( c ) akan menghasilkan struktur mikro martensit.
(sumber;http://www.steelindonesia.com/article/02-heat_treatment.htm)
H.
Unsur-Unsur
Paduan
1.
Karbon
(Gambar
: Unsur paduan Karbon)
·
Larut dalam ferrite
·
Pembentukan sementit (dan karbida lainnya),
perlit, bainit.
·
% C dan distribusinya mempengaruhi sifat baja.
·
Kekuatan dan kekerasan meningkat dengan
naiknya % C.
Pada
baja karbon biasanya kekuatan dan kekerasannya meningkat sebanding dengan
kekuatan karbonnya, tetapi kekuatannya menurun dengan naiknya kadar karbon.
Persentase kandungan karbon akan memberikan sifat lain pada baja karbon di
antaranya:
o
Kemampuan untuk dibentuk
o
Diperkeras
o
Diolah mesin
o
Kemampuan untuk di las
2.
Mangan (Mn)
(Gambar
: Unsur paduan Mangan)
·
Bahan oksidiser (mengurangi
O dalam baja), menurunkan kerentanan hot
shortness pada aplikasi pengerjaan panas
·
Larut, membentuk solid
solution strength dan hardness
·
Dengan S membentuk Mangan
Sulfida, meningkatkan sifat pemesinan (machineability).
·
Meningkatkan kekuatan dan
kekerasan meski tidak sebaik C.
·
Menurunkan sifat mampu las (weldability)
dan keuletannya.
·
Meningkatkan hardenability
baja.
Mengan(Mn) berfungsi untuk memperbaiki
kekuatan tariknya dan ketahanan ausnya. Unsure ini memberikan pengerjaan yang
lebih mengkilap/bersih dan menambah kekuatan panas baja karbon.
3.
Silikon (Si)
(Gambar
: Unsur Paduan Silikon )
·
Bahan deoksidiser.
·
Meningkatkan kekuatan ferit.
·
Dalam
jumlah besar, meningkatkan ketahanan baja terhadap efek scaling, tetapi mengalami kesulitan dalam pemrosesannya .
Silicon
di tambahkan untuk memperbaiki homogenitas pada baja. Selain itu dapat
menaikkan tegangan tarik dan menurunkan kecepatan pendinginan kritis, sehingga
baja karbon lebih elstis dan cocok dijadikan sebagai bahan pembuatan getas.
4.
Posfor (P)
(Gambar
: Unsur Paduan Posfor)
Posfor
dalam baja dibutuhkan dalam persentase kecil, yaitu maksimum 0.04%, yang
berfungsi mempertinggi kualitas dan daya tahan material terhadap korosi.
Material yang mengandung posfor diatas 0,04% akan mempunyai kecenderungan untuk
menjadi getas dan mudah retak. Penambahan posfro dimaksudkan pula untuk memperoleh
serpihan kecil-kecil pada saat proses permesinan.
5.
Belerang (s)
(Gambar : Unsur Paduan
Belerang)
Belerang
dimaksudkan untuk memperbaiki sifat-sifat mampu mesin, keuntungan sulfur pada
temperature biasa, dapat memberikan ketahanan aus pada gesekan tinggi.
6.
Khrom (Cr)
(Gambar
: Unsur Paduan Khrom)
·
Meningkatkan ketahanan
korosi dan oksidasi.
·
Meningkatkan kemampukerasan.
·
Meningkatkan kekuatan pada
temperature tinggi.
·
Peningkatan ketahanan
terhadap pengaruh abrasi.
·
Unsur pembentuk karbida
(elemen pengeras).
Khrom
dengan karbon membentuk karbida dapat menambah dan menaikkan daya tahan korosi
dan daya tahan terhadap yang tinngi keuletannya berkurang.
7.
Nikel (Ni)
(Gambar
: Unsur Paduan Nikel)
·
Tidak membentuk karbida
·
Berada dalam ferit, sebagai
penguat (efek ketangguhan ferit).
·
Dengan Cr menghasilkan baja
paduan dengan kemampuan kekerasan tinggi, ketahanan impak dan fatik yang
tinggi.
Sebagai
unsure paduan dalam baja kontruksi dan baja mesin. Nikel memperbaiki antara
lain kekuatan tarik, sifat tahan korosi, sifat tahan panas dan sifat magnitnya.
8.
Molibdum Mo)
(Gambar
: Unsur Paduan Molibdum)
·
Meningkatkan kemampukerasan
baja.
·
Menurunkan kerentanan
terhadap temper embrittlement (400- 550oC)
·
Meningkatkan kekuatan tarik
pada temperature tinggi dan kekuatan creep.
Molibdum
juga berfungsi untuk mengurangi
kerapuhan pada baja karbon tinggi, juga menstabilkan karbida serta memperbaiki kekuatan baja
.
9.
Titanuim (Ti)
(Gambar
: Unsur Paduan Titanium)
·
Sebagai deoksidiser.
·
Pengontrolan dalam
pertumbuhan butir. TITANIUM
·
Sebagai deoksidiser.
·
Mengontrol pertumbuhan
butir.
Titanium
adalah logam yang lunak, tapi bila dipadukan dengan nikel dan karbon akan lebih
kuat, tahan aus, tahan temperature, dan tahan korosi.
10. Wolfram/tungsten
(Gambar
: Unsur Paduan Wolfram/Tungsten)
·
Memberikan peningkatan
kekerasan.
·
Menghasilkan struktur yang
halus.
·
Pada
temperatur tinggi, tungsten membentuk WC (keras dan stabil).
·
Menjaga pengaruh peunakan
selama proses penemperan.
Paduan
ini dapat membentuk karbida yang stabil dan yang keras, menahan suhu pelumasan
dan mengembalikan perubahan bentuk/struktue secara perlahan-lahan.
I. Pengelompokan dan Standarisasi Baja
a. Pengelompokan
Baja
1) Baja
Karbon
Baja
karbon adalah paduan besi karbon di mana unsure karbon sangat menentukan
sifat-sifatnya, sedang unsur-unsur paduan lainnya yang biasa terkandung di
dalamnya terjadi karena proses pembuatannya. Sifat baja karbon biasa ditentukan
oleh persentase karbon dan mikrostruktur.
Baja
Karbon Rendah:
·
Kandungan karbonnya
< 0,3%C
·
Tidak responsif
terhadap perlakuan panas yang bertujuan membentuk martensit.
·
Metode penguatannya
dengan “Cold Working” ìstruktur mikronya terdiri ferit dan perlit.
·
Relative lunak
dan lemah ulet dan tangguh
·
Mampu mesin
dan mampu lasnya baik
·
Murah/harga
terjangau
·
aplikasi :
bodymobil,bentuk struktur (profil I, L, C, H), pipa saluran
Baja
Karbon Medium:
·
Kandungan karbonnya:
0,3 – 7%C
·
Dapat dinaikkan
sifat mekaniknya melalui perlakuan panas austenitizing, quenching, dan
tempering
·
Banyak dipakai
dalam kondisi hasil tempering sehingga struktur
mikronya martensit.
·
Lebih kuat
dari baja karbon rendah.
·
aplikasi
:poros, rodagigi, crankshaft.
Baja
KarbonTinggi
·
Kandungan karbonnya:
0,7< % C ≤ 1,4
·
Dapat dinaikkan
sifat mekaniknya melalui perlakuan panas austenitizing, quenching, dan
tempering
·
Banyak dipakai
dalam kondisi hasil tempering sehingga struktur mikronya martensit.
·
paling
keras, paling kuat, paling getas di antara baja karbon lainnya
·
tahanaus
·
aplikasi
:pegas, pisaucukur, kawat kekuatan tinggi, rel kereta api,perkaka spotong dan
dies.
2) Baja
Paduan
Baja
paduan adalah baja yang mengandung sebuah unsur lain atau lebih dengan kadar
yang berlebih daripada karbon biasanya dalam baja karbon.
Menurut
kadar unsur paduan, baja paduan dapat dibagi ke dalam dua golongan yaitu baja
paduan rendah dan baja paduan tinggi. Baja rendah unsur paduannya di bawah 10%
sedangkan baja paduan tinggi di atas 10%.
3) Baja
Khusus
Baja khusus mempunyai unsur-unsur paduan yang tinggi karena
pemakaian-pemakaian yang khusus. Baja khusus yaitu baja than karat, baja tahan
panas, baja perkakas, baja listrik.
Unsur
utama dari baja tahan karat adalah Khrom sebagai unsure terpenting untuk
memperoleh sifat tahan terhadap korosi. Baja tahan karat ada tiga macam menurut
strukturnya yaitu baja tahan karat feritis, baja tahan karat martensitas dan
austenitis.
Baja
tahan panas, tahan terhadap korosi. Baja ini harus tahan korosi pada suhu
lingkungan lebih tinggi atau oksidasi.
Baja
perkakas adalah baja yang dibuat tidak berukuran besar tetapi memegang peranan
dalam industri-industri. Unsure-unsur paduan dalam karbitnya diperlukan untuk
memperoleh sifat-sifat tersebut dan kuat pada temperature tinggi. Baja listrik
banyak dipakai dalam bidang elektronika.
b. Standarisasi
Baja
1. Amerika
Serikat
a)
ASTM ( American Society for Testing
Materials )
o
Strogen Steel (H3 9M-94)
o
High Strength Low alloy Structure Steel
(H2 42M-93a)
o
Low and Intermediate tensile Strength
carbon silicon, steel plate for machine pane and general construction (A 284M-38)
o
High Steel Strength. Quenhead and
Temporal alloy steel plate euatable for andirum (A 514-94m)
o
Structural Steel mide 290 MPa minimum
Yield point (BMM) maximum
o
High Strongth Low alloy alambium
vanadium steel of structural quality (43,72m-94a)
o
Structural carbon steel plate of
improved longers (AS 37M-93a)
o
High Strength Low alloy Structural Steel
345 MPa minimum yield point 100 mm thickness (AS 88M-94a)
o
Normalized high Strength Low alloy
Structural Steel (A633-94a)
o
Low carbonate hardening, nikel copped
evanium monodin, corombium and nikel copper columbion allow steel (A710M-94)
o
Hot road stuktural steel high Strength
Low alloy plate with improved in ability (A 610 M-93a)
o
Quenhead and tempered carbon steel
plates for structural aniration (A 678-94a)
b)
AISI (Americal Iron and Steel Institute)
and SAE (Society of Automotive Engineers)
Baja
menurut standarisasi AISI dan SAE merupakan spesifikasi dengan loxx digunakan
untuk paduan yang sangat minimal. Contoh baja AISI, SAE 1445, ini berarti
kandungan karbonnya adalah 0,4% dengan paduan uranium (0,4%-1,4%)
c)
Menurut UNS (United Numbering System)
Baja
menurut standar UNS hampir sama dengan standar AISI dan SAE, hanya saja
menggunakan huruf di depan ditambah lima digit untuk jenis tambahan lainnya
misalnya baja AISI,SAE A 0,70% UNS menjadi G41070 di mana awalnya G untuk baja
karbon paduan rendah.
2. Jepang
(JIS = Japan Industrial Standar)
v Rolled
Steel for general structural (G 3101-87)
v Rolled
Steel for walled structural (G 3106-92)
v Hot
Rolled Atmosphetle corrosion resisting steel (G 3128-87)
v Hot
Yield Strength Steel plate for walled structural (G 3128-87)
v Superior
atmosphere corrosion resistant steel (G 3215-87)
3. Standarisasi
Jerman (DIN = Deutsche Industrie Norm.)
v Steel
for general structural purposes (17100-80)
v Waldable
tine astin steel (17102-83)
4. Standarisasi
Perancis (NF)
v Structural
Steel (A 35-501-87)
v Structural
Steel Imprived atmosphere votection vistance (H 35-502-DA)
J.
Sistem
Kristalografi
Kristalografi
adalah ilmu yang menentukan susunan atom dalam setiap struktur padat, termasuk,
namun tidak terbatas pada batu permata. Semua batu permata adalah struktur
kristal terbuat dari campuran senyawa unsur yang berbeda, dan bentuk kristal
didasarkan pada struktur atom dari unsur blok bangunan. Atom dalam mineral
tersebut diatur dalam pola geometris memerintahkan disebut "motif"
yang menentukan nya "struktur Kristal. Struktur kristal permata's A
akan menentukan simetri, sifat optik, pesawat belahan
, dan bentuk geometris secara keseluruhan, Resep, atau campuran senyawa ini
menjadi cetak biru untuk bagaimana kristal akan tumbuh. " Teman-pola
pertumbuhan kristal A disebut sebagai yang " Crystal Kebiasaan
.
1.
Kubik
Sistem
kristal kubik juga dikenal sebagai isometrik "sistem". Sistem
(Isometric) kristal kubik dicirikan oleh simetri total. Sistem Cubic memiliki
tiga sumbu kristalografi yang semuanya tegak lurus satu sama lain, dan sama
panjang. Sistem kubik memiliki satu titik kisi pada masing-masing empat sudut
kubus itu.
(Gambar :Kristal Cube)
2.
Hexagonal Bersegi enam
Sistem
kristal heksagonal memiliki empat sumbu kristal yang terdiri atas atau
khatulistiwa tiga sama horisontal (, b, dan d) kapak di 120 º, dan satu
vertikal (c) sumbu yang tegak lurus ke tiga lainnya.. The (c) porosnya dapat
lebih pendek, atau lebih lama dari sumbu horizontal.
(Gambar : Kristal Hexagonal Bersegi enam)
3. Tetragonal Bersegi empat
Sebuah kristal tetragonal adalah bentuk
kubik sederhana yang membentang di sepanjang) perusahaan (c sumbu untuk
membentuk prisma persegi panjang. Kristal tetragonal akan memiliki dasar
persegi dan atas, tetapi ketinggian yang lebih tinggi. Dengan terus untuk
meregangkan
"tubuh-berpusat" kubik, satu lagi Bravais kisi dari sistem tetragonal dibangun.
(Gambar : Kristal Tetragonal
Bersegi empat)
4.
Rombohedral
Sebuah
rhombohedron (alias sistem trigonal) memiliki bentuk tiga dimensi yang mirip
dengan kubus, tetapi telah condong atau miring ke satu sisi sehingga miring.
Bentuknya dianggap "prismatik" karena semua enam
(Gambar : Kristal Rhombohedral)
wajah
kristal yang sejajar satu sama lain. " Setiap wajah yang tidak kuadrat
pada malaikat kanan disebut "rhombi." Sebuah kristal rombohedral
memiliki enam wajah, 12 tepi, dan 8 titik. Jika semua sudut tumpul internal
non-wajah yang sama (contoh datar, di bawah), dapat disebut
trapezohedron-trigonal.
5.
Ortorombik
Mineral yang terbentuk di ortorombik tersebut (alias belah ketupat) sistem kristal memiliki tiga sumbu yang saling tegak lurus, semua dengan, atau tidak sama panjang yang berbeda.
(Gambar :
Kristal Ortorombik)
6.
Monoklinik
Kristal yang terbentuk dalam sistem monoklinik memiliki tiga sumbu tidak sama. sumbu kristalografi cenderung terhadap satu sama lain pada sudut miring, dan sumbu (b) tegak lurus ke dan c. (B) sumbu kristalografi disebut "orto" sumbu.
(Gambar : Kristal Monoklinik)
7. Triklinik
Kristal yang terbentuk dalam sistem triklinik memiliki tiga sumbu kristalografi tidak sama, semua yang berpotongan pada sudut miring. kristal triklinik memiliki sumbu simetri 1-lipat dengan hampir tidak simetri yang jelas, dan tidak ada cermin atau pesawat prismatik.
(Gambar : Kristal Triklinik)
Klasifikasi baja karbon
-
Baja karbon rendah (0 - 0,3% c)
-
Baja karbon sedang (0,3% < c <
0,7%)
-
Baja karbon tinggi (0,7% < c <
1,4%)
a. Baja
paduan rendah
Baja
paduan ini adalah baja paduan karbon rendah, yang menyebabkan ferit diubah jadi
sedikit perlit atau dengan kata lalin akibat paduan karbon rendah pada baja
akan membantu ferlit mempunyai keuletan dan kenyal dan ferlit mempunyai
keuletan yang tinggi, karena memiliki sifat yang keras baja ini juga kenyal dan
ulet.
b. Baja
berfasa ganda
Baja
ini mengalami 2 kali perlakuan panas atau baja ini memiliki 2 fasa. Dalam fasa
pertama, hal-hal yang timbul dalam pengkristalan adalah adanya campuran kimia yang
sangat keras, misalnya Fe3C (sementit)
c. Besi
cor
Besi
cor adalah paduan antara besi,
karbon, silikon dan unsur lainnya. Besi cor Mempunyai fisik yang berbeda. Hal
ini dipengaruhi oleh unsur paduan yang terdapat di dalamnya seperti silikon,
mangan dan fospor.
III.PENGUJIAN
A. AlatdanBahan
Yang Digunakan
1.
Bahan
Bahan yang digunakan adalah :Baja
Gambar specimen :
1.
Impact Test (Standar Metric)
(Gambar
: Specimen Impact Test)
2.
Tensile
Test (Standar Metric)
(Gambar
: Specimen Tensile Test)
3. Hardness Test (Standar metric)
(Gambar : Specimen Hardness Test)
Gambar specimen
setelah proses Anneling dengan media pendingin oli
(Gambar : Specimen pada proses
Annealing)
(Gambar : Specimen pada proses
Annealing)
V.KESIMPULAN DAN
SARAN
5.1. Kesimpulan
Kekerasan
adalah kemampuan suatu bahan atau
material terhadap gaya tekan atau goresan/ pengikisan.
Pengujian
kekerasan adalah suatu cara atau proses untuk menentukan atau mengetahui
kekerasan suatu material.
1.
Ada 3 cara pengujian kekerasan yaitu :
a.
cara penggoresan
b.
cara dinamik
c.
cara penekanan yang terdiri dari Brinell, Rockwell, dan
Vickers.
2.
Elastik recovery adalah nilai elastis suatu specimen ketika
beban diberikan dan dihilangkan untuk mengetahui kemampuan specimen kembali
kebentuk awal.
3.
Semakin kecil tingkat kekerasan suatu material maka nilai
elastic recoverynyapun semakin kecil.
5.2. Saran-saran
1.
Sebaiknya respon lebih di percepat agar praktikan tidak
terlalu lama menunggu dan praktikum bisa dimulai lebih cepat.
2.
Sebaiknya asisten yang jarang berada di laboratorium
metalurgi fisik lebih rajin lagi berada di lab. Agar praktikan tidak terlalu
susah mencari asistennya.
DAFTAR PUSTAKA
1.
Smallman,
B.E, 1991. Metalurgi Fisik Modern. PT. Gramedia Pustaka Utama:
Jakarta
2.
Surdia, Tata. 1984 Pengetahuan Bahan Teknik. Pro5rdya Paramita: Jakarta.
3.
Van, Vlack Lawrence. 1985. Ilmu dan Teknologi Bahan.
Erlangga: Jakarta.
4 http://www.scribd.com/doc/45119330/He-a-Treatment-Test
rickyrackasiwi.blogspot.com/2010/02/perlakuan-panas.html
8. Diktat
kuliah universitas darma persada)
9. http://www.steelindonesia.com/article/02-heat_treatment.html
11. (http://www.steelindonesia.com/article/02-heat_treatment.htm)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar