Perlakuan panas adalah proses pemanasan dan pendinginan logam, menggunakan metode tertentu yang telah ditentukan untuk mendapatkan sifat yang diinginkan. Baik logam besi, maupun logam non-ferro, menjalani perlakuan panas sebelum digunakan.
Seiring waktu, banyak metode yang berbeda telah dikembangkan. Bahkan saat ini, ahli metalurgi terus bekerja untuk meningkatkan hasil dan efisiensi biaya dari proses ini. Untuk itu, mereka mengembangkan jadwal atau siklus baru untuk menghasilkan berbagai nilai. Setiap jadwal mengacu pada tingkat pemanasan, penahanan, dan pendinginan logam yang berbeda.
Metode ini, bila diikuti dengan cermat, dapat menghasilkan logam dengan standar berbeda dengan sifat fisik dan kimia yang sangat spesifik.
Ada berbagai alasan untuk melakukan perlakuan panas. Beberapa prosedur membuat logam menjadi lunak, sementara yang lain meningkatkan kekerasan. Mereka juga dapat mempengaruhi konduktivitas listrik dan panas bahan ini.
Beberapa metode perlakuan panas menghilangkan tekanan yang disebabkan oleh proses pengerjaan dingin sebelumnya. Lainnya mengembangkan sifat kimia yang diinginkan untuk logam. Memilih metode yang sempurna sangat bergantung pada jenis logam dan sifat yang dibutuhkan.
Dalam beberapa kasus, bagian logam dapat melalui beberapa prosedur perlakuan panas. Misalnya, beberapa superalloy yang digunakan dalam industri manufaktur pesawat terbang dapat menjalani hingga enam langkah perlakuan panas yang berbeda untuk mengoptimalkan aplikasi tersebut.
Secara sederhana, perlakuan panas adalah proses memanaskan logam, menahannya pada suhu tersebut, dan kemudian mendinginkannya kembali. Selama proses tersebut, bagian logam akan mengalami perubahan sifat mekanik. Ini karena suhu tinggi mengubah struktur mikro logam. Dan struktur mikro memainkan peran penting dalam sifat mekanik suatu material.
Hasil akhir tergantung pada banyak faktor yang berbeda. Ini termasuk waktu pemanasan, waktu menjaga bagian logam pada suhu tertentu, laju pendinginan, kondisi sekitarnya, dll. Parameter tergantung pada metode perlakuan panas, jenis logam, dan ukuran bagian.
Selama proses ini, sifat logam akan berubah. Diantara sifat-sifat tersebut adalah hambatan listrik, magnet, kekerasan, ketangguhan, keuletan, kerapuhan, dan ketahanan korosi.
Seperti yang telah kita bahas, struktur mikro paduan akan berubah selama perlakuan panas. Pemanasan dilakukan sesuai dengan profil termal yang ditentukan.
Paduan mungkin ada di salah satu dari tiga keadaan berbeda saat dipanaskan. Ini bisa berupa campuran mekanis, larutan padat, atau kombinasi keduanya.
Campuran mekanis dianalogikan dengan campuran beton di mana semen mengikat pasir dan kerikil menjadi satu. Pasir dan kerikil masih terlihat sebagai partikel yang terpisah. Dengan paduan logam, campuran mekanis disatukan oleh logam dasar.
Di sisi lain, dalam larutan padat, semua komponen dicampur secara homogen. Ini berarti bahwa mereka tidak dapat diidentifikasi satu per satu bahkan di bawah mikroskop.
Setiap negara membawa kualitas yang berbeda. Dimungkinkan untuk mengubah keadaan melalui pemanasan sesuai dengan diagram fase. Pendinginan, bagaimanapun, menentukan hasil akhir. Mungkin saja paduan tersebut berakhir di salah satu dari tiga keadaan, hanya bergantung pada metodenya.
Selama tahap penahanan atau perendaman, logam disimpan pada suhu yang dicapai. Durasinya tergantung pada persyaratan.
Misalnya, case hardening hanya membutuhkan perubahan struktural pada permukaan logam untuk meningkatkan kekerasan permukaan. Pada saat yang sama, metode lain membutuhkan sifat yang seragam. Dalam hal ini, periode holding lebih lama.
Waktu perendaman juga tergantung pada jenis bahan dan ukuran bagian. Bagian yang lebih besar membutuhkan lebih banyak waktu ketika sifat seragam adalah tujuannya. Hanya butuh waktu lebih lama untuk inti dari sebagian besar untuk mencapai suhu yang dibutuhkan.
Setelah tahap perendaman selesai, logam harus didinginkan dengan cara yang ditentukan. Pada tahap ini juga terjadi perubahan struktural. Larutan padat pada pendinginan mungkin tetap sama, menjadi campuran mekanis seluruhnya atau sebagian, tergantung pada berbagai faktor.
Media yang berbeda seperti air garam, air, minyak atau udara paksa mengontrol laju pendinginan. Urutan media pendingin yang disebutkan di atas adalah dalam urutan penurunan laju pendinginan efektif. Air garam menyerap panas paling cepat, sedangkan udara paling lambat.
Dimungkinkan juga untuk menggunakan tungku dalam proses pendinginan. Lingkungan yang terkendali memungkinkan presisi tinggi saat pendinginan lambat diperlukan.
Ada beberapa teknik perlakuan panas yang bisa dipilih. Masing-masing dari mereka membawa kualitas tertentu.
Metode perlakuan panas yang paling umum meliputi:
Dalam anil, logam dipanaskan melebihi suhu kritis atas dan kemudian didinginkan dengan kecepatan rendah.
Annealing dilakukan untuk melunakkan logam. Itu membuat logam lebih cocok untuk pengerjaan dingin dan pembentukan. Ini juga meningkatkan kemampuan mesin, keuletan, dan ketangguhan logam.
Annealing juga berguna untuk menghilangkan tegangan pada bagian yang disebabkan karena proses pengerjaan dingin sebelumnya. Deformasi plastis yang ada dihilangkan selama rekristalisasi ketika suhu logam melewati suhu kritis atas.
Logam dapat menjalani sejumlah besar teknik anil seperti anil rekristalisasi, anil penuh, anil parsial, dan anil akhir.
Normalisasi adalah proses perlakuan panas yang digunakan untuk menghilangkan tegangan internal yang disebabkan oleh proses seperti pengelasan, pengecoran, atau pendinginan.
Dalam proses ini, logam dipanaskan hingga suhu 40° C di atas suhu kritis atasnya.
Suhu ini lebih tinggi dari yang digunakan untuk pengerasan atau anil. Setelah menahannya pada suhu ini untuk jangka waktu yang ditentukan, itu didinginkan di udara. Normalisasi menciptakan ukuran butir yang seragam dan komposisi di seluruh bagian.
Baja yang dinormalisasi lebih keras dan lebih kuat dari baja anil. Faktanya, dalam bentuknya yang dinormalisasi, baja lebih keras daripada dalam kondisi lainnya. Inilah sebabnya mengapa bagian yang memerlukan kekuatan benturan atau kebutuhan untuk menopang beban eksternal yang besar hampir selalu dinormalisasi.
Proses perlakuan panas yang paling umum, pengerasan digunakan untuk meningkatkan kekerasan logam. Dalam beberapa kasus, hanya permukaan yang dapat mengeras.
Benda kerja dikeraskan dengan cara dipanaskan sampai suhu tertentu, kemudian didinginkan secara cepat dengan cara merendamnya ke dalam media pendingin. Minyak, air garam, atau air dapat digunakan. Bagian yang dihasilkan akan mengalami peningkatan kekerasan dan kekuatan, tetapi kerapuhan juga meningkat secara bersamaan.
Hardening case adalah jenis proses pengerasan di mana hanya lapisan luar benda kerja yang mengeras. Proses yang digunakan adalah sama tetapi karena lapisan luar yang tipis dikenai proses, benda kerja yang dihasilkan memiliki lapisan luar yang keras tetapi inti yang lebih lembut.
Ini umum untuk poros. Lapisan luar yang keras melindunginya dari keausan material. Saat memasang bantalan ke poros, hal itu dapat merusak permukaan dan melepaskan beberapa partikel yang kemudian mempercepat proses keausan. Permukaan yang mengeras memberikan perlindungan dari itu dan inti masih memiliki sifat yang diperlukan untuk menangani tegangan lelah.
Penuaan atau pengerasan presipitasi adalah metode perlakuan panas yang banyak digunakan untuk meningkatkan kekuatan luluh logam lunak. Proses ini menghasilkan partikel yang tersebar secara merata di dalam struktur butiran logam yang menyebabkan perubahan sifat.
Pengerasan presipitasi biasanya terjadi setelah proses perlakuan panas lain yang mencapai suhu yang lebih tinggi. Namun, penuaan hanya menaikkan suhu ke tingkat sedang dan menurunkannya kembali dengan cepat.
Beberapa bahan dapat menua secara alami (pada suhu kamar) sementara yang lain hanya menua secara artifisial, yaitu pada suhu tinggi. Untuk bahan yang menua secara alami, mungkin lebih mudah untuk menyimpannya pada suhu yang lebih rendah.
Menghilangkan stres sangat umum untuk bagian boiler, botol udara, akumulator, dll. Metode ini membawa logam ke suhu tepat di bawah batas kritis bawahnya. Proses pendinginannya lambat dan karenanya seragam.
Hal ini dilakukan untuk menghilangkan tekanan yang menumpuk di bagian-bagian karena proses sebelumnya seperti pembentukan, pemesinan, penggulungan, atau pelurusan.
Tempering adalah proses mengurangi kelebihan kekerasan, dan karena itu kerapuhan, yang diinduksi selama proses pengerasan. Tekanan internal juga berkurang. Menjalani proses ini dapat membuat logam cocok untuk banyak aplikasi yang membutuhkan sifat seperti itu.
Suhu biasanya jauh lebih rendah daripada suhu pengerasan. Semakin tinggi suhu yang digunakan, semakin lembut benda kerja akhir. Laju pendinginan tidak mempengaruhi struktur logam selama temper dan biasanya, logam mendingin di udara diam.
Dalam proses perlakuan panas ini, logam dipanaskan dengan adanya bahan lain yang melepaskan karbon pada dekomposisi.
Karbon yang dilepaskan diserap ke dalam permukaan logam. Kandungan karbon di permukaan meningkat, membuatnya lebih keras daripada inti dalam.
Meskipun logam besi merupakan mayoritas bahan yang diberi perlakuan panas, paduan tembaga, magnesium, aluminium, nikel, kuningan, dan titanium juga dapat diberi perlakuan panas.
Sekitar 80% dari logam yang diberi perlakuan panas adalah baja dengan kadar yang berbeda. Logam besi yang dapat diberi perlakuan panas termasuk besi tuang, baja tahan karat, dan berbagai jenis baja perkakas.
Proses seperti hardening, annealing, normalizing, stress relieving, case hardening, nitriding, dan tempering umumnya dilakukan pada logam besi.
Tembaga dan paduan tembaga mengalami metode perlakuan panas seperti anil, penuaan, dan pendinginan.
Aluminium cocok untuk metode perlakuan panas seperti anil, perlakuan panas larutan, penuaan alami dan buatan. Perlakuan panas untuk aluminium adalah proses presisi. Lingkup proses harus ditetapkan dan harus dikontrol dengan hati-hati pada setiap tahap untuk karakteristik yang diinginkan.
Ternyata, tidak semua bahan cocok untuk bentuk perlakuan panas. Demikian pula, bahan tunggal tidak akan selalu mendapat manfaat dari setiap metode. Oleh karena itu, setiap materi harus dipelajari secara terpisah untuk mencapai hasil yang diinginkan. Menggunakan diagram fase dan informasi yang tersedia tentang efek metode yang disebutkan di atas adalah titik awal.
Perlakuan panas adalah proses memanaskan logam tanpa membiarkannya mencapai tahap leleh, atau peleburan, dan kemudian mendinginkan logam dengan cara yang terkontrol untuk memilih sifat mekanik yang diinginkan. Perlakuan panas digunakan untuk membuat logam lebih kuat atau lebih lunak, lebih tahan terhadap abrasi, atau lebih ulet.
Misalnya, coran otomotif paduan aluminium diberi perlakuan panas untuk meningkatkan kekerasan dan kekuatan; barang-barang kuningan dan perunggu diberi perlakuan panas untuk meningkatkan kekuatan dan mencegah keretakan; struktur paduan titanium diberi perlakuan panas untuk meningkatkan kekuatan pada suhu tinggi.
Berikut ini adalah berbagai jenis proses perlakuan panas:
Ada banyak keuntungan dari perlakuan panas, termasuk dapat mengubah sifat fisik (mekanis) material dan membantu dalam langkah manufaktur lainnya. Ini mengurangi stres, membuat bagian lebih mudah untuk dikerjakan atau dilas. Meningkatkan kekuatan, membuat material menjadi ulet atau lebih fleksibel.
Dalam postingan ini, kita akan membahas empat tipe dasar baja perlakuan panas yang dialami saat ini:anil, normalisasi, pengerasan, dan temper.
Tahapan Perlakuan Panas
Teknik perlakuan panas meliputi annealing, case hardening, penguatan presipitasi, tempering, carburizing, normalizing, dan quenching.
Secara sederhana, perlakuan panas adalah proses memanaskan logam, menahannya pada suhu tersebut, dan kemudian mendinginkannya kembali. Selama proses tersebut, bagian logam akan mengalami perubahan sifat mekanik. Ini karena suhu tinggi mengubah struktur mikro logam.
Quenching dan tempering adalah proses yang memperkuat material seperti baja dan paduan berbasis besi lainnya. Proses ini memperkuat paduan dengan memanaskan material sekaligus mendinginkan dalam air, minyak, udara paksa, atau gas seperti nitrogen.
Pada dasarnya, baja adalah paduan besi dengan jumlah karbon yang rendah. Ada ribuan jenis baja berbeda yang dibuat untuk memenuhi berbagai jenis aplikasi. Ini secara umum terbagi menjadi 4 jenis – baja karbon, baja perkakas, baja tahan karat, dan baja paduan.
annealing, perlakuan terhadap logam atau paduan dengan memanaskan pada suhu yang telah ditentukan, ditahan selama waktu tertentu, dan kemudian didinginkan hingga suhu kamar untuk meningkatkan keuletan dan mengurangi kerapuhan.
Tempering membantu menghilangkan stres membuat logam lebih mudah dilas atau dimesin. Meningkatkan kekuatan sekaligus membuat material lebih fleksibel dan ulet. Meningkatkan kekerasan dan memperkenalkan sifat tahan aus ke permukaan atau seluruh logam.
Beberapa Jenis Proses Annealing yang Berbeda:
Ikhtisar Proses Normalisasi. Normalisasi perlakuan panas membantu menghilangkan kotoran dan meningkatkan keuletan dan ketangguhan. Selama proses normalisasi, material dipanaskan hingga antara 750-980 °C (1320-1796 °F).
Keuntungan utama dari annealing adalah bagaimana proses meningkatkan kemampuan kerja material, meningkatkan ketangguhan, mengurangi kekerasan, dan meningkatkan keuletan dan kemampuan mesin dari suatu logam.
Waktu perendaman adalah jumlah waktu baja ditahan pada suhu yang diinginkan, yang dalam hal ini 1500 derajat Fahrenheit. Saat waktu perendaman selesai, ambil sampel dengan sangat cepat tetapi hati-hati dengan penjepit.
Pengerasan adalah proses pengerjaan logam metalurgi yang digunakan untuk meningkatkan kekerasan logam. Kekerasan logam berbanding lurus dengan tegangan luluh uniaksial di lokasi regangan yang dikenakan.
Tindakan sederhana ini, jika dipanaskan hingga kisaran suhu yang tepat, dapat membuat logam keras yang lebih murni. Ini sering digunakan untuk membuat baja yang lebih kuat daripada menganil logam, tetapi juga menciptakan produk yang kurang ulet. Jadi, panas memang bisa membuat logam lebih lemah.
Pengerasan atau quenching adalah proses meningkatkan kekerasan logam. Tempering adalah proses memanaskan suatu zat ke suhu di bawah kisaran kritisnya, menahan, dan kemudian mendinginkannya.
Dengan suhu yang cukup tinggi dan waktu yang cukup lama, baja akan lebih lunak dibandingkan jika tidak dipadamkan sama sekali dan dibiarkan dingin secara perlahan. Jadi tergantung pada apa tujuan Anda, Anda benar-benar dapat membuat pisau menjadi terlalu panas. Ini akan membuat bilah lebih lembut tetapi juga tidak rapuh.
Adalah wajib untuk melunakkan baja setelah mengeras. Ini hanya karena fase baru telah dibuat, yaitu martensit. Ingatlah bahwa perlu untuk maju ke fase austenit sebelum martensit dapat dibuat.
Setelah dipadamkan, logam dalam keadaan sangat keras, tetapi rapuh. Baja ditempa untuk mengurangi sebagian kekerasan dan meningkatkan keuletan. Dipanaskan selama jangka waktu tertentu pada suhu yang turun antara 400 ° F dan 1.105 ° F.
kuningan, paduan tembaga dan seng, memiliki sejarah penting dan bertahan lama karena kekerasan dan kemampuan kerjanya.
Proses pengerasan terdiri dari memanaskan komponen di atas suhu kritis (normalisasi), menahan pada suhu ini selama satu jam per inci ketebalan pendinginan pada tingkat yang cukup cepat untuk memungkinkan material berubah menjadi struktur yang jauh lebih keras, lebih kuat, dan kemudian temper. .
Pengerasan induksi adalah proses perlakuan panas yang dilakukan untuk meningkatkan sifat mekanik di area lokal dari komponen besi. Area pengerasan yang dihasilkan meningkatkan ketahanan aus dan kelelahan bersama dengan karakteristik kekuatan.
Pengerasan api dilakukan pada bagian yang terbuat dari baja ringan, baja paduan, baja karbon sedang, dan besi tuang. Seperti namanya, flame hardening menggunakan panas langsung dari api oxy-gas.
Tempering biasanya dilakukan setelah pengerasan, untuk mengurangi sebagian dari kekerasan berlebih, dan dilakukan dengan memanaskan logam sampai suhu tertentu di bawah titik kritis selama jangka waktu tertentu, kemudian membiarkannya mendingin di udara diam.
Logam
Bertahun-tahun yang lalu, pandai besi menggunakan panas untuk membentuk logam untuk bagian gerobak, sepatu kuda, dan banyak lagi. Setelah dibentuk ke bentuk yang diinginkan, logam didinginkan dengan cepat. Ini biasanya membuat logam jauh lebih keras dan tidak rapuh. Ini adalah proses dasar yang dise
Selama pembuatan produk, bahan logam akan menjalani berbagai proses. Logam dapat ditempa, dilemparkan, ditekuk, diputar, digiling, digiling, dibor, dilas, atau dengan mesin lainnya. Dengan begitu banyak alat dan perlengkapan yang memberikan tekanan pada bagian logam, berbagai jenis tekanan dapat ter
Baja mati SKD11 adalah baja perkakas Jepang. Kekerasan perlakuan panas material:hrc58-60 SKD11 adalah sejenis baja perkakas karbon tinggi dan paduan kromium tinggi. Setelah perlakuan panas, ia memiliki kekerasan tinggi, grindability, hardenability yang kuat dan stabilitas dimensi yang baik. Kemampua
Apa itu penempaan? Penempaan adalah proses manufaktur yang melibatkan pembentukan logam melalui palu, pengepresan, atau penggulungan. Gaya tekan ini disampaikan dengan palu atau mati. Penempaan sering dikategorikan menurut suhu saat dilakukan penempaan dingin, hangat, atau panas. Berbagai macam l
