annealing
description
Transcript of annealing
Jenis2 Annealing -Homogenizing : Pemanasan pada temperature tinggi di daerah fasa austenite (), jauh diatas titik kritis (A3 dan acm) yang bertujuan untuk menghilangkan efek segregasi kimia akibat proses pembekuan lambat dan memperbaiki hot workability.
-Normalizing : Pemanasan lambat sampai dengan temperatur diatas transformasidan diikuti oleh pendinginan udara yang bertujuan untuk meningkatkan keseragaman mikrostruktur dan penghalusan butir serta mengeleminasi tegangan sisa.-Full Annealing : Pemanasan sampai temperatur sedikit diatas transformasi yang diikuti oleh pendinginan lambat didalam dapur yang bertujuan untuk meningkatkan keuletan pada baja-Spherodising : Dilakukan untuk meningkatkan mampu-mesin (machinability)pada baja yang akan ‘dimachining´. Caranya dengan membulatkan sementit/karbida. Pemanasan dilakukan dibawah temperatur kritis A1 ( ~723ºC), atau sedikit diatas A1 tetapi kemudian ditahan dibawah A1.-Stress-relief annealing : pemanasan s/d dibawah temperatur kritis 550-650 ºC baja karbon dan paduan rendah, 600-750 ºC baja perkakas. Bertujuan untuk menghilangkan tegangan sisa akibat deformasi pengerjaan dingin.-Recrystallisation annealing : Pemanasan s/d temperatur 600 ºC dibawah temperatur kritis. Bertujuan untuk membentuk butir poligon yang bebas tegangan dan mempunyai keuletan serta sifat konduktivitas baik. Dilakukan pada baja setelah deformasi pengerjaan dingin. -Quench annealing : Dilakukan pada baja jenis austenitk yang di homogenising atau recrystallisation annealing dimana diikuti oleh pendinginan cepat untuk menghindari terbentukya endapan karbida terutama pada batas butir.Sumber http://ardilesjeremia.blogspot.com/2011/08/first-post.html
Proses-Perlakuan Panas Anil, AnnealingPengertian, Definisi Proses Anil, AnnealingProses annealing atau anil merupakan perlakuan panas yang dilakukan pada logam hasil
pengerjaan dingin atau cold working. Perlakuan panas ini bertujuan untuk mendapatkan kembali
atau merecoveri sifat-sifat fisik yang berubah selama proses deformasi dingin dan mendapatkan
sifat-sifat mekanik yang lebih sesuai dengan aplikasinya. Proses anil akan menurunkan sifat
mekanik seperti kuat tarik dan kekerasan, namun logam akan menjadi lunak dan ulet, sehingga
dapat diproses lebih lanjut.
Logam yang telah mengalami pengerjaan dingin, cold working atau cold forming, akan memiliki
kekerasan yang tinggi, kekuatan tarik yang tinggi, dan hambatan listrik yang tinggi pula. Namun
logam memiliki keuletan yang sangat rendah atau logam menjadi sangat rapuh.
Secara mikro, hal ini disebabkan oleh meningkatnya jumlah dislokasi dan distorsi-distorsi pada
bidang struktur Kristal. Logam memiliki energy dalam yang tinggi dan menjadi metastabil.
Mekanisme Annealing
Proses perlakuan panas anil yang dilakukan pada logam yang telah mengalami pengerjaan
dingin akan mengalami perubahan yang berurutan sebagai berikut:
1. Pemulihan atau recovery
2. Rekristalisasi atau recrystalization
3. Pertumbuhan butir atau grain growth
Pemulihan atau recoveryPanas yang diterima logam menjadi pendorong tersusunnya kembali dislokasi-dislokasi ke
susunan yang memiliki energy lebih rendah dan stabil. Pada tahapan pemulihan ini, dislokasi-
dislokasi akan menyusun kembali menjadi dinding sel. Fenomena ini disebut dengan
poligonisasi. Poligonisasi merupakan pembentukan sub batas butir dengan mekanisme
pergerakan kekosongan atau vacancies dari atom untuk menghasilkan pergerakan dan
pemanjatan dislokasi. Pada proses pemulihan ini kekuatan logam sedikit berkurang yang
dibarengi dengan peningkatan keuletan.
Rekristalisasi atau recrystalization
Pada tahapan ini, kisi-kisi yang terdeformasi dingin akan tergantikan oleh kisi-kisi baru yang
bebas regangan melalui nukleasi atau pengintian dan selanjutnya tumbuh membentuk struktur
rekristalisasi. Pembentukan struktur ini melalui pertumbuhan yang sangat lambat, yaitu periode
inkubasi.
Mekanisme rekristalisasi terjadi saat nucleus atau inti yang terisolasi membesar di dalam butir
dan adanya batas butir yang memiliki sudut besar bermigrasi atau bergerak ke dalam daerah
yang memiliki derajat deformasi yang lebih besar.
Batas butir akan bergerak menjauhi pusat. Pertumbuhan butir baru akan mengeliminasi daerah
terdeformasi yang memiliki regangan dan energy dalam tinggi. Butir-butir baru ini merupakan
daerah bebas regangan yang memiliki energy dalam lebih rendah.
Butir-butir halus akan tumbuh membesar seiring dengan naiknya temperature. Beberapa batas
butir akan segera migrasi dan menelan sejumlah butir tetangganya. Pertumbuhan butir ini
disebut sebagai pertumbuhan diskontinyu atau pertumbuhan butir abnormal,discontinuous grain
growth dan abnormal grain growth. Terjadi ketidak homogenan besar butir. Artinya ada
perbedaan ukuran butir yang cukup besar. Butit besar dikelilingi butir-butir kecil.
Temperatur yang dibutuhkan agar terjadi proses rekristalisasi tergangtung pada banyak logam,
seperti jenis logam dan besarnya deformasi yang diterima. Proses rekristalisasi biasanya terjadi
pada rentang temperature tertentu. Semakin tinggi temperature, semakin cepat terjadinya
rekritalisasi. Ketika temperature minimumnya tercapat, maka kekuatan tarik akan berkurang,
tetapi keuletan bertambah. Temperatur rekristalisasi dapat ditentukan dengan formula berikut:
Tr = 0,4 Tm
Tr = temperature rekristalisasi
Tm = titik leleh logam. Kelvin
Pertumbuhan Butir, Grain GrowthPada tahapan ini butir-butir akan tumbuh lebih lanjut secara perlahan dan menghasilkan butir
yang ralatif seragam. Pertumbuhan butir ini disebut sebagai pertumbuhan butir normal. Proses
pertumbuhan berjalan sangat lambat dan merupakan pertumbuhan butir paling lambat selama
proses annealing. Gaya pendorong pertumbuhan ini adalah energy yang dimiliki oleh batas butir.
Pada butir yang sudah besar energy batas butir menjadi kecil. Hal ini disebabkan oleh luas
permukaan batas butir mengecil, akibatnya energy batas butit menjadi lebih rendah. Factor lain
yang dapat menghambat laju pertumbuhan butir adalah terdapatnya fasa kedua yang terdispersi
atau tersebar pada butir. Inklusi dan orientasi tekstur merupakan factor-faktor yang dapat
memperlambat pertumbuhan butir selama proses annealing.
Pengaruh Anil Terhadap Sifat Logam
Perubahan Struktur Mikro Selama Proses Anil
Perubuhan struktur mikro dari struktur pengerjaan dingin baja seri 1008 setelah proses anil
dapat dilihat pada Gambar 1. Struktur baja seri 1008 setelah pengerjaan dingin ditujukkan
dengan bentuk butir-butir yang terelongasi yang menunjukkan struktur hasil deformasi. Setelah
proses anil di temperatur 600 celcius, butir-butir ferit sudah berubah menjadi relatif bulat,
eguiaxial grains, hal ini menunjukkan fasa ferit sudah mengalamin rekristalisasi. Sedangkan
butir-butir fasa pearlit masih tampak terelongasi, yang menunjukkan proses rekritalsasinya masih
belum menyebabkan perubahan pada bentuk butir.
Setelah proses anil mencapai temperatur 800 celcius, perubahan semakin tampak, butir-butir
ferit menjadi makin bulat dan makin besar, dan fasa pearlit juga berubah menjadi relatif bulat.
Pada temperatur ini terjadi pertumbuhan butir-butir ferit dan terjadinya rekritalisasi pada butir-
butir fasa perlit.
Gambar 1. Perubahan Struktur Mikro Akibat Proses Anil
Pengaruh Temperatur Anil Terhadap Sifat Mekanik
Pengaruh Anil Terhadap Sifat Kuat Tarik
Perubahan sifat mekanik, kuat tarik, elongasi, dan kekerasan setelah proses anil dapat dilihat
pada Gambar 2. Dari gambar terlihat bahwa kuat tarik turun dengan semakin tingginya
temperatur anil. Perubahan tampak jelas ketika temperatur mencapai temperatur 600 celcius. Di
sini tampak bahwa setelah mekanisme rekristalisasi terjadi, maka penurunan kuat tarik menjadi
sangat besar.
Gambar 2. Pengaruh Temperatur Anil Terhadap Kuat Tarik
Pengaruh Anil Terhadap Sifat Keuletan/Elongasi Material
Selain terjadi perubahan pada kuat tarik, proses anil juga berkontribusi terhadap peningkatan
keuletan yang dimiliki oleh baja. Pada temperatur yang masih rendah peningkatan keuletan
relatif kecil. Peningkatan keuletan semakin besar ketika anil dilakukan pada temperatur 600 –
800 celcius. Gambar 3 menunjukkan perubahan keuletan baja setelah mengalami proses anil
pada berbagai temperatur. Data ini mengkonfirmasi bahwa proses anil dengan mekanisme
rekristalisasi dan pertumbuhan butirnya berkontribusi terhadap meningkatkan elongasi baja yang
sebelumnya rendah akibat proses pengerjaan dingin.
Gambar 3. Pengaruh Temperatur Anil Terhadap Elongasi
Pengaruh Anil Terhadap Sifat Kekerasan Material
Perubahan nilai kekerasan baja setelah di anil dengan temperatur 200 sampai 800 celcius dapat
dilihat pada Gambar 4. Perubahan kekerasan tidak terlalu besar setelah dianil sampai
temperatur 400 derajat. Kekerasan turun sangat tajam ketika anil dilakukan pada temperatur 600
sampai 800 celcius. Hal ini menunjukkan bahwa proses rekritalisasi yang diikuti oleh
pertumbuhan butir memberikan pengaruh yang cukup bessar terhadap penurunan kekerasan
baja.
Gambar 4. Pengaruh Temperatur Anil Terhadap Kekerasan
Sumber http://ardra.biz/sain-teknologi/metalurgi/perlakuan-panas-logam/proses-anil- annealing/