Dasar-Dasar Perlakuan Panas: Jenis, Metode & Aplikasi
Dalam artikel ini, Anda mempelajari apa itu proses perlakuan panas? Metode, jenis, dan tujuan, prosedur, aplikasi dari perlakuan panas. Perlakuan panas adalah operasi penting dalam proses manufaktur bagian mesin dan perkakas.
Apa Itu Perlakuan Panas?
Perlakuan panas didefinisikan sebagai operasi yang melibatkan pemanasan dan pendinginan logam atau aloi dalam keadaan padat untuk mendapatkan properti yang diinginkan tanpa mengubah komposisi.
Proses perlakuan panas dilakukan untuk mengubah ukuran butir, untuk memodifikasi struktur material, dan untuk melegakan stres yang ditimbulkan pada material setelah working panas atau dingin.
- Perlakuan panas dilakukan untuk meningkatkan machinability.
- Untuk meningkatkan properti magnetik dan listrik.
- Untuk meningkatkan resistensi terhadap aus, panas, dan korosi, dan banyak alasan lainnya.
Perlakuan panas terdiri dari memanaskan logam di dekat atau di atas suhu kritisnya, dipanaskan untuk waktu tertentu pada suhu itu, kemudian mendinginkan logam dalam medium yang mungkin udara, air, brine, atau garam leleh. Proses perlakuan panas mencakup annealing, case hardening, tempering, normalizing dan quenching, nitriding, cyaniding, dll.
Jenis Proses Perlakuan Panas
Berikut adalah berbagai jenis proses perlakuan panas:
- Annealing
- Normalizing
- Hardening
- Tempering
- Nitriding
- Cyaniding
- Induction Hardening
- Flame Hardening
- Apa itu Proses Pengecoran Logam? Panduan Lengkap
- Daftar Sifat Mekanis Material
Jenis Perlakuan Panas
1. Annealing
Annealing adalah salah satu proses paling penting dari perlakuan panas. Ini adalah salah satu operasi yang paling banyak digunakan dalam perlakuan panas besi dan baja dan didefinisikan sebagai proses pemulihan.
Pemanasan dari 30 – 50°C di atas suhu kritis atas dan mendinginkannya pada tingkat yang sangat lambat dengan memanaskannya di furnace. Tujuan utama annealing adalah untuk membuat baja lebih duktile dan malleable dan untuk menghapus stres internal. Proses ini membuat baja lunak sehingga dapat diproses dengan mudah.
1.1 Tujuan Annealing
- Itu melemahkan baja dan untuk meningkatkan machinability-nya.
- Untuk merapikan ukuran butir dan menghapus gas.
- Itu menghapus stres internal yang dikembangkan selama proses sebelumnya.
- Untuk mendapatkan duktibilitas, malleability, dan kekerasan yang diinginkan.
- Itu memodifikasi properti magnetik dan listrik.
1.2 Prosedur Annealing
Bergantung pada konten karbon, baja dipanaskan pada suhu sekitar 50° hingga 55°C di atas rentang suhu kritisnya. Ia dipanaskan pada suhu ini untuk waktu tertentu tergantung pada jenis furnace dan sifat pekerja. Baja kemudian dibiarkan mendingin di dalam furnace secara konstan.
1.3 Aplikasi Annealing
Itu diterapkan pada castings dan forgings.
2. Normalizing
Normalizing: Tujuan utama normalizing adalah untuk menghapus stres internal yang dikembangkan setelah proses cold working. Dalam ini, baja dipanaskan 30 – 50°C di atas suhu kritis atas dan mendinginkannya di udara.
Itu meningkatkan properti mekanis dan listrik, machinability & tensile strength. Normalizing adalah proses perlakuan panas yang dilakukan untuk memulihkan struktur ke kondisi normal.
2.1 Tujuan Normalizing
- Mempromosikan keseragaman struktur.
- Untuk mengamankan grain refinement.
- Untuk membawa perubahan yang diinginkan pada properti baja.
2.2 Prosedur Normalizing
Baja dipanaskan pada suhu sekitar 40° hingga 50°C di atas suhu kritis atas. Ia dipanaskan pada suhu ini untuk waktu singkat. Baja kemudian dibiarkan mendingin di udara tenang pada suhu ruangan, yang dikenal sebagai air quenching.
2.3 Aplikasi Normalizing
- Itu diterapkan pada castings dan forgings untuk merapikan struktur butir dan untuk melegakan stres.
- Itu diterapkan setelah cold working seperti rolling, stamping dan hammering.
3. Hardening
Hardening: Tujuan utama proses hardening adalah untuk membuat baja keras dan tahan aus. Dalam proses ini, baja dipanaskan 30° – 40°C di atas suhu kritis atas dan kemudian diikuti oleh pendinginan berkelanjutan ke suhu ruangan dengan quenching dalam air atau minyak. Ini adalah proses sebaliknya dari annealing.
3.1 Tujuan Hardening
- Dengan hardening, meningkatkan kekerasan baja.
- Untuk menahan aus
- Mengizinkan baja untuk memotong logam lain
3.2 Prosedur Hardening
Baja dipanaskan di atas rentang suhu kritisnya. Ia dipanaskan pada suhu tersebut untuk waktu tertentu. Baja kemudian di pendinginkan dengan cepat dalam medium quenching.
Medium quenching dipilih sesuai dengan tingkat kekerasan yang diinginkan. Udara, air, brine, minyak dan garam leleh digunakan sebagai medium quenching. Bagian tipis seperti pisau blade didinginkan di udara. Air adalah medium yang banyak digunakan tetapi menghasilkan gelembung pada permukaan logam.
Oleh karena itu larutan garam digunakan untuk mencegah ini. Minyak digunakan ketika ada risiko deformasi pada retakan dan cocok untuk baja aloi. Garam leleh digunakan untuk mendinginkan bagian tipis untuk mendapatkan produk bebas retakan dan tahan pukulan.
3.3 Aplikasi Hardening
Itu diterapkan untuk chisels, sledgehammer, hand hammer, centre punches, taps, dies, milling cutters, knife blades dan gears.
4. Tempering
Tempering: Ketika proses hardening mengeras specimen baja, ia menjadi rapuh dan memiliki stres residual tinggi. Ini adalah operasi yang digunakan untuk memodifikasi properti baja yang di harden oleh quenching untuk tujuan meningkatkan kegunaannya.
Tempering atau draw menghasilkan pengurangan kekerasan rapuh dan penghapusan stres internal yang ditimbulkan selama hardening. Baja harus di temper setelah proses hardening.
Tempering dibagi menjadi tiga kategori berdasarkan kegunaan baja yang diperlukan.
- Temperatur rendah tempering.
- Temperatur sedang tempering.
- Temperatur tinggi tempering.
4.1 Tujuan Tempering
- Untuk melegakan stres internal yang disebabkan oleh hardening.
- Untuk mengurangi kekerasan rapuh.
- Meningkatkan duktibilitas, kekuatan dan kekerasan.
- Untuk meningkatkan resistensi aus.
- Untuk mendapatkan properti mekanis yang diinginkan.
4.2 Prosedur Tempering
Bela setelah di quench dalam proses hardening dipanaskan kembali pada suhu sedikit di atas rentang suhu di mana ia akan digunakan, tetapi di bawah suhu kritis bawah. Suhu di sini bervariasi dari 100°C hingga 700°C.
Pemanasan ulang dilakukan dalam bak minyak atau timah leleh atau garam leleh. Specimen dipelihara dalam bak untuk waktu tertentu sampai mencapai suhu merata, waktu tergantung pada komposisi dan kualitas baja yang diinginkan. Sekarang specimen dikeluarkan dari bak dan dibiarkan mendingin perlahan di udara tenang.
4.3 Aplikasi Tempering
Itu diterapkan pada cutting tools, tools, dan gears, yang di harden oleh proses hardening.
5. Nitriding
Nitriding adalah proses case atau surface hardening di mana gas nitrogen digunakan untuk mendapatkan kulit keras pada logam. Dalam proses ini, baja dipanaskan dalam kehadiran lingkungan ammonia.
Karena ini, atom nitrogen ditinggalkan dan membuat material keras. Induction hardening dan Flame hardening objek dipanaskan oleh nyala api oxy-acetylene.
5.1 Tujuan Nitriding
- Untuk mengeras permukaan baja pada kedalaman tertentu.
- Meningkatkan resistensi terhadap aus dan fatigue.
- Untuk meningkatkan resistensi korosi.
5.2 Prosedur Nitriding
Itu dilakukan dalam furnace listrik di mana suhu bervariasi antara 450° dan 510°C dipelihara. Bagian diproses dengan baik dan selesai dan ditempatkan dalam wadah tertight yang disediakan dengan tabung keluar dan masuk melalui mana ammonia gas didistribusikan.
Wadah dengan bagian ditempatkan dalam furnace dan ammonia gas dilewatkan melalui saat furnace dipanaskan.
Selama proses pemanasan nitrogen gas dilepaskan dari ammonia dalam bentuk nitrogen atom, yang bereaksi dengan permukaan bagian, dan membentuk iron nitrate.
Kedalaman masuk tergantung pada waktu yang dihabiskan pada suhu nitriding. Bagian diambil keluar dan tidak memerlukan quenching atau perlakuan panas lebih lanjut.
5.3 Aplikasi Nitriding
- Itu diterapkan untuk mengeras permukaan baja aloi karbon sedang.
6. Cyaniding
Cyaniding: Dalam proses ini, baja dipanaskan dalam kehadiran lingkungan sodium cyanide. Karena ini, atom karbon dan nitrogen ditinggalkan pada permukaan baja dan membuatnya keras.
6.1 Tujuan Cyaniding
- Metode ini efektif untuk meningkatkan batas fatigue bagian sedang dan kecil seperti gears, shafts, wrist pins dll.
- Untuk meningkatkan kekerasan permukaan.
- Meningkatkan resistensi aus.
- Untuk memberikan penampilan bersih, cerah, dan memuaskan pada permukaan yang di harden.
6.2 Prosedur Cyaniding
Bagian yang akan di treat di celupkan dalam bak garam cyanide leleh yang dipelihara pada suhu 950°C. Garam leleh yang digunakan adalah sodium chloride, sodium carbonate, sodium cyanide dan soda ash.
Artikel yang direndam dibiarkan dalam garam cyanide leleh pada suhu 950°C selama sekitar 15 hingga 20 menit. Dekomposisi sodium cyanide menghasilkan nitrogen dan karbon dari carbon monoxide, yang diserap ke dalam permukaan sehingga mengeras permukaan. Bagian kemudian diambil keluar dari bak dan di quench dalam air atau minyak.
6.3 Aplikasi Cyaniding
- Itu diterapkan pada artikel kecil seperti gears, bushing, screws, pins dan hand tools kecil, yang memerlukan permukaan aus yang tipis dan keras.
7. Carburising
Carburising: Dalam proses ini, baja dipanaskan dalam kehadiran lingkungan karbon. Karena ini atom karbon ditinggalkan pada permukaan logam dan membuatnya keras.
8. Case Hardening atau Surface Hardening
Tujuan utama dari proses ini adalah untuk membuat hanya permukaan eksternal baja keras dan inti dalam lunak. Ini adalah proses carburisasi yaitu, menyaturasi lapisan permukaan baja dengan karbon, atau proses lain yang membuat case keras dan inti tetap lunak.
8.1 Tujuan Case Hardening
- Untuk mendapatkan resistensi aus dan tahan aus pada bagian mesin.
- Dengan case hardening, ia mendapatkan inti yang tahan pukulan.
- Untuk mendapatkan batas fatigue yang lebih tinggi dan properti mekanis tinggi di inti.
Tujuan Perlakuan Panas Baja
Berikut adalah tujuan perlakuan panas.
- Untuk meningkatkan properti mekanis seperti tensile strength, hardness, ductility, shock resistance, dan resistensi terhadap korosi.
- Meningkatkan machinability.
- Untuk melegakan stres internal logam yang ditimbulkan selama working dingin atau panas.
- Untuk mengubah atau merapikan ukuran butir.
- Meningkatkan properti magnetik dan listrik.
- Meningkatkan resistensi terhadap aus dan korosi.
- Untuk meningkatkan kekerasan permukaan.
Kesimpulan
Jadi sekarang, kami harap kami telah membersihkan semua keraguan Anda tentang Proses Perlakuan Panas. Jika Anda masih memiliki keraguan tentang Proses Perlakuan Panas atau metode, jenis, aplikasi Anda dapat bertanya di komentar.
Kami juga memiliki komunitas Facebook untuk kalian. Jika ingin, Anda dapat bergabung dengan komunitas kami, ini adalah tautan ke grup Facebook kami.
Itu saja terima kasih telah membaca. Jika Anda menyukai artikel kami silakan bagikan dengan teman-teman Anda. Jika Anda memiliki pertanyaan tentang topik apa pun Anda dapat bertanya di bagian komentar.
Langganan newsletter kami untuk mendapatkan pemberitahuan ketika kami mengunggah posting baru.
