Perlakuan Panas untuk Logam:Yang Perlu Anda Ketahui
Proses pemanasan logam telah digunakan sejak zaman kuno. Dulu, pandai besi mengolah logam dengan panas untuk membentuknya menjadi senjata, sepatu kuda, atau bagian gerobak. Dan seiring berjalannya waktu, memanaskan logam tetap menjadi cara paling efektif untuk membentuknya menjadi bentuk yang diinginkan.
Namun, saat ini, perlakuan panas logam telah menjadi proses yang jauh lebih canggih dan tepat. Menggunakan permesinan modern, para insinyur kini dapat membentuk logam untuk berbagai keperluan dengan jauh lebih efisien.
Tapi ada lebih banyak lagi perlakuan panas logam daripada yang terlihat. Proses ini tidak hanya membantu para insinyur membentuk logam. Mereka juga mengubah beberapa sifat logam, termasuk kekerasan, kekuatan, kemampuan bentuk, dan elastisitas.
Dalam panduan ini, kita akan membahas lebih detail apa itu perlakuan panas untuk logam, serta jenis, proses, dan tujuan perlakuan panas.
Apa itu Perlakuan Panas Logam?
Secara sederhana, perlakuan panas logam mencakup pemanasan dan pendinginan material. Logam atau paduannya pertama-tama dipanaskan hingga suhu tertentu agar lebih mudah dibentuk, lalu didinginkan untuk mengeras.
Tujuan dari proses perlakuan panas adalah untuk menghasilkan sifat mekanik, kimia, dan fisik logam yang diinginkan dengan mengubah struktur mikronya . Perubahan tersebut dapat membuat logam lebih kuat, lebih tahan terhadap abrasi, lebih ulet, atau lebih tahan terhadap suhu.
Tentu saja, pemanasan logam terjadi di hampir setiap proses logam, baik itu pengelasan atau pemotongan laser, tetapi proses perlakuan panas lebih terkontrol.
Kesimpulannya, perlakuan panas logam memainkan peran penting dalam proses pembuatan logam. Ini memungkinkan para insinyur untuk memilih sifat material, serta membuatnya lebih tahan terhadap keausan.
Bagaimana Cara Kerja Proses Perlakuan Panas Logam?
Meskipun ada beberapa jenis proses perlakuan panas logam (kita akan membahasnya lebih lanjut di artikel), semuanya mengikuti tahapan yang serupa. Tahapan ini biasanya adalah:
- Tahap pemanasan , di mana logam dipanaskan hingga suhu tertentu.
- Tahap perendaman , di mana material ditahan pada suhu tertentu untuk jangka waktu tertentu.
- Tahap pendinginan , tempat logam didinginkan hingga suhu kamar.
Kami membahasnya secara lebih rinci di bawah ini.
Panggung Pemanasan
Langkah pertama adalah memanaskan logam ke suhu yang dibutuhkan. Selama tahap ini, penting untuk memastikan bahwa material dipanaskan secara merata . Itulah sebabnya pemanasan dilakukan secara perlahan.
Jika Anda memanaskan logam secara tidak merata, beberapa bagian mungkin mengembang lebih cepat daripada yang lain, yang mengakibatkan retakan dan lengkungan.
Tingkat pemanasan dipilih berdasarkan variabel berikut:
- Konduktivitas panas logam – semakin tinggi konduktivitas, semakin cepat bahan akan panas;
- Kondisi bahan – jika logam telah mengeras atau tertekan sebelumnya, itu harus dipanaskan lebih lambat dari bahan yang belum;
- Ukuran dan penampang bahan – bagian yang lebih besar dengan penampang yang tidak rata perlu dipanaskan lebih lambat, karena ada risiko bengkok dan retak yang berlebihan.
Tahap Perendaman
Sebelum didinginkan, logam melewati proses perendaman . Tujuannya adalah untuk menjaga material pada suhu tertentu hingga mengubah strukturnya menjadi yang diinginkan.
Waktu di mana logam 'perendaman' disebut 'periode perendaman'. Para insinyur menentukannya berdasarkan analisis kimia dan massa logam.
Tahap Pendinginan
Akhirnya, ada tahap pendinginan di mana logam didinginkan kembali ke suhu kamar. Metode pendinginan akan tergantung pada logam. Dalam kebanyakan kasus, itu akan membutuhkan media pendingin – dalam bentuk cair, padat, gas, atau kombinasinya.
Logam dan media juga mempengaruhi laju dan metode pendinginan. Misalnya, Anda dapat menggunakan quenching . Ini melibatkan pendinginan logam dengan cepat menggunakan udara, minyak, air, air garam, atau media lain. Misalnya, pendinginan air sering digunakan saat bekerja dengan tembaga.
Namun, penting untuk dicatat bahwa pendinginan dapat memecahkan atau membengkokkan beberapa logam. Sebagai aturan praktis, pendinginan air dapat digunakan untuk mendinginkan baja karbon, sedangkan metode yang lebih lambat lebih baik untuk mengeraskan baja paduan.
Apa Jenis Perlakuan Panas Logam Dalam Pemesinan?
Seperti disebutkan sebelumnya, ada beberapa jenis perlakuan panas. Dan meskipun semuanya mengikuti proses pemanasan, perendaman, dan pendinginan yang serupa, semuanya memiliki tujuan yang berbeda dalam pemesinan.
Empat jenis perlakuan panas logam adalah:
- pengerasan,
- mengeringkan,
- anil,
- dan normalisasi.
Pengerasan
Pengerasan adalah proses memanaskan logam ke suhu tertentu dan mendinginkannya secepat mungkin.
Logam pertama-tama dipanaskan sampai suhu di mana unsur-unsur yang ada dalam logam masuk ke dalam larutan partikel halus, memperkuat material. Pendinginan cepat kemudian membantu menjebak partikel-partikel ini dalam solusi.
Tujuan dari proses ini adalah untuk memperkuat logam. Pengerasan juga membuat logam lebih rapuh sekaligus mengurangi keuletannya. Itulah mengapa direkomendasikan untuk melunakkan logam setelah pengerasan.
Memperkuat
Seperti pengerasan, tujuan tempering adalah untuk meningkatkan ketahanan baja. Namun, dalam kasus ini, logam dipanaskan hingga suhu di bawah titik kritis , yang mempertahankan kekerasan sekaligus mengurangi kerapuhan.
Ini membantu mengurangi kekerasan yang disebabkan oleh pengerasan, memungkinkan teknisi untuk mengembangkan sifat fisik baru untuk logam. Karena alasan ini, temper sering kali mengikuti pengerasan selama proses perlakuan panas.
Anil
Selama proses anil, logam dipanaskan hingga suhu tertentu, menahannya pada suhu tersebut untuk berubah, lalu mendinginkannya.
Annealing cocok untuk logam seperti aluminium, baja, tembaga, perak, dan kuningan, dan tujuannya adalah untuk mengurangi kekerasan logam sekaligus meningkatkan keuletannya. Jadi, dengan kata lain, anil adalah kebalikan dari pengerasan.
Sedangkan untuk proses pendinginan, bisa lebih cepat saat menganil perak, tembaga, atau kuningan. Namun, saat bekerja dengan baja, pendinginan harus dilakukan secara perlahan dan bertahap agar efektif.
Menormalkan
Normalisasi pada dasarnya adalah bentuk lain dari anil. Perbedaannya adalah bahwa logam dipanaskan ke suhu yang lebih tinggi .
Setelah dipanaskan, logam ditahan pada suhu kritis itu sampai transformasi, dan kemudian udara didinginkan. Proses ini menghasilkan butiran austenitik yang lebih kecil, dengan pendinginan udara membantu menghasilkan butiran feritik dan lebih halus.
Tujuan dari normalisasi adalah untuk menghilangkan tegangan internal dari logam , yang dapat menyebabkan kegagalan logam jika tidak ditangani. Setelah logam dinormalisasi, teknisi menggunakan pengerasan untuk memperkuat material dan memastikan proses manufaktur berhasil.
Mengapa Logam Diperlakukan Panas?
Logam perlakuan panas adalah bagian penting dari pembuatan logam . Tanpa proses, produksi suku cadang untuk perangkat dan peralatan tidak akan mungkin dilakukan, karena mereka tidak akan berfungsi dengan baik.
Perlakuan panas memastikan logam seperti baja dan aluminium cukup kuat untuk menahan aplikasi tertentu. Misalnya, logam yang diberi perlakuan panas digunakan di pesawat terbang, mobil, dan produk lain yang mengandalkan logam dengan kekuatan dan ketahanan yang meningkat.
Proses perlakuan panas juga meningkatkan daya tahan logam. Itulah sebabnya logam dengan perlakuan panas telah menjadi inti dari mesin hemat biaya , karena lebih efisien dan tidak mudah rusak.
Namun, logam perlakuan panas tidak hanya memberikan manfaat aplikasi. Ini juga menawarkan banyak keuntungan bagi produsen. Misalnya, proses perlakuan panas mengurangi tekanan internal di dalam material, membuatnya jauh lebih mudah untuk dilas atau dikerjakan.
Jika kita merangkum semua keuntungan dari proses perlakuan panas, daftarnya akan mencakup yang berikut:
- Meningkatkan kekuatan material sekaligus membuatnya lebih ulet dan fleksibel;
- Menurunkan tegangan internal, membuat material lebih mudah untuk dilas atau dikerjakan;
- Meningkatkan kerapuhan;
- Memperkenalkan sifat tahan aus pada material;
- Meningkatkan sifat listrik dan magnet logam.
Pengambilan Penting
Kesimpulannya, perlakuan panas untuk logam adalah proses pemanasan, perendaman, dan pendinginan bahan. Selama proses perlakuan panas, logam mengubah struktur mikronya, menghasilkan peningkatan kekuatan, daya tahan, kerapuhan, dan fleksibilitas.
Ada beberapa jenis proses panas logam, dengan yang paling umum adalah pengerasan, tempering, anil, dan normalisasi. Dan sementara semua mengikuti proses yang sama, tujuannya berbeda.
Perlakuan panas sangat penting untuk meningkatkan sifat mekanik logam, sehingga meningkatkan kompatibilitas material dengan material dan suku cadang lain.
Itulah sebabnya logam dengan perlakuan panas digunakan dalam aplikasi dan produk yang membutuhkan peningkatan kekuatan dan ketahanan, seperti pesawat terbang, mobil, atau mesin.
Namun, sementara perlakuan panas dapat meningkatkan produk seseorang, itu harus dilakukan oleh teknisi yang berkualifikasi. Di sinilah Gensun Precision Machining dapat membantu. Hubungi kami hari ini untuk mempelajari lebih lanjut tentang layanan kami dan melihat bagaimana kami dapat membantu Anda dengan proyek Anda.
