Heat Treatment

57
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Metalurgi merupakan ilmu yang mempelajari pengenai pemanfaatan dan pembuatan logam dari mulai bijih sampai dengan pemasaran. Begitu banyaknya proses dan alur yang harus dilalui untuk memperoleh suatu produk logam yangmempunyai kualitas tinggi, baik dari segi mekanik, fisik maupun kimianya. Logam mempunyai sifat-sifat istimewa yang menjadi dasar penggunaanya. Salah satu sifat yang dimiliki oleh logam adalah sifat mekanik. Sifat-sifat mekanik yang dimiliki oleh logam antara lain kekuatan, kekerasan, ketangguhan, keuletan,mampu bentuk, dan mampu las. Sifat-sifat meknik tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain, komposisi kimia, perlakuan yang diberikan, dan struktur butirannya. Struktur butir yang terdapat pada suatu logam dipengaruhi oleh perlakuan yang diterima oleh logam tersebut, yang akan mempengaruhi pada sifat mekanik logamnya, misalnya pengerolan pada suatu logam maka struktur butir logam tersebut akan laminar (memanjang) dan sifat kekerasannya akan naik. Contoh lainhasil dari heat treatment, dengan mengamati struktur butirnya selain gambaransifat mekaniknya yang dapat diketahui, fasa yang ada juga dapat diketahui. 1

description

makalah

Transcript of Heat Treatment

Page 1: Heat Treatment

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Metalurgi merupakan ilmu yang mempelajari pengenai pemanfaatan

dan pembuatan logam dari mulai bijih sampai dengan pemasaran. Begitu

banyaknya proses dan alur yang harus dilalui untuk memperoleh suatu

produk logam yangmempunyai kualitas tinggi, baik dari segi mekanik, fisik

maupun kimianya.

Logam mempunyai sifat-sifat istimewa yang menjadi dasar penggunaanya.

Salah satu sifat yang dimiliki oleh logam adalah sifat mekanik. Sifat-sifat

mekanik yang dimiliki oleh logam antara lain kekuatan, kekerasan, ketangguhan,

keuletan,mampu bentuk, dan mampu las.

Sifat-sifat meknik tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain,

komposisi kimia, perlakuan yang diberikan, dan struktur butirannya. Struktur butir

yang terdapat pada suatu logam dipengaruhi oleh perlakuan yang diterima oleh logam

tersebut, yang akan mempengaruhi pada sifat mekanik logamnya, misalnya

pengerolan pada suatu logam maka struktur butir logam tersebut akan laminar

(memanjang) dan sifat kekerasannya akan naik. Contoh lainhasil dari heat treatment,

dengan mengamati struktur butirnya selain gambaransifat mekaniknya yang dapat

diketahui, fasa yang ada juga dapat diketahui.

Perlakuan panas ( heat treatment ) didefinisikan sebagai suatu kombinasi

dari pengendalian pemanasan dan pendinginan pada temperatur dan waktu

tertentu untuk menghasilkan logam dengan sifat mekanik yang diinginkan.

Perlakuan panas dilakukan untuk mendapatkan mikro struktur logam yang

seragam, meningkatkan kekuatan, kekersan, keuletan, ketangguhan untuk (finishing

product), serta sifat mampu las. sifat mampu mesin, sifat mampu bentuk dan dapat

mengurangi tegangan sisa (untuk produk setengah jadi), yang muncul dari

hasil pengerjaan logam tersebut sebelumnya.

1

Page 2: Heat Treatment

1.2 Rumusan Masalah

1. Apa pengertian Heat Treatment atau perlakuan panas ?

2. Apa jenis-jenis Heat Treatment ?

3. Bagaimana proses dari Heat Treatment tersebut ?

1.3 Tujuan Praktikum

1. Menentukan pengaruh proses pemanasan terhadap kekerasan

2. Menentukan kekerasan dari suatu material yang sesuai dengan kebutuhan.

3. Mendapatkan sifat mekanik material yang diinginkan.

4. Mengetahui pengaruh pendinginan dengan berbagai perlakuan dengan media

udara, air dan oli.

5. Mengetahui macam-macam proses heat treatment.

6. Mengetahui berbagai aplikasi heat treatment dalam bidang industry.

1.4 Manfaat Praktikum

1. Dapat mengetahui sifat mekanik material yang diinginkan dengan malakukan

Heat Treatment.

2. Dapat menentukan kekerasan dari suatu material yang sesuai dengan kebutuhan.

3. Dapat Mengetahui sifat kekuatan dan keuletan material.

4. Dapat Mengetahui macam-macam proses heat treatment suatu material.

5 Dapat Mengetahui berbagai aplikasi heat treatment dalam bidang industri.

6. Dapat Mengetahui pengaruh pendinginan dengan berbagai perlakuan dengan

media udara, air dan oli.

2

Page 3: Heat Treatment

BAB 11

PEMABAHASAN

2.1 Pengertian Heat Treatment

Heat treatment adalah Proses memanaskan dan mendinginkan suatu

bahan untuk mendapatkan perubahan fasa (struktur) guna meningkatkan

kemampuan bahan tersebut sehingga bertambah daya guna teknik dari bahan

tersebut.

Heat Treatment adalah kombinasi dari operasi pemanasan dan pendinginan

dengan kecepatan tertentu yang dilakukan terhadap logam atau paduan dalam keadaan

padat, sebagai suatu upaya untuk memperoleh sifat-sifat tertentu. Proses Heat

Treatment sendiri adalah salah satu proses untuk mengubah struktur logam dengan

jalan memanaskan spesimen pada elektrik terance ( tungku ) pada temperature

rekristalisasi selama periode waktu tertentu kemudian didinginkan pada media

pendingin, seperti udara, air, air garam, oli dan solar yang masing-masing mempunyai

kerapatan pendinginan yang berbeda-beda, dan bila perlu dilanjutkan dengan

pemanasan serta pendinginan ulang.

Sifat-sifat logam yang terutama sifat mekanik yang sangat dipengaruhi oleh

struktur mikrologam disamping posisi kimianya, contohnya suatu logam atau paduan

akan mempunyai sifat mekanis yang berbeda-beda apabila struktur mikronya

diubah. Dengan adanya pemanasan atau pendinginan dengan kecepatan tertentu maka

bahan-bahan logam dan paduan memperlihatkan perubahan strukturnya.

Tujuan dari heat treatment adalah :

1. Mempersiapkan material untuk pengolahan berikutnya.

2. Mempermudah proses machining.

3. Mengurangi kebutuhan daya pembentukan dan kebutuhan energi.

3

Page 4: Heat Treatment

4. Memperbaiki keuletan dan kekuatan material

5. Mengeraskan logam sehingga tahan aus dan kemampuan memotong meningkat.

6. Menghilangkan tegangan dalam.

7. Memperbesar atau memperkecil ukuran butiran agar seragam.

8. Menghasilkan pemukaan yang keras disekeliling inti yang ulet.

Pembentukan sifat-sifat dalam baja tergantung pada kandungan karbon,

temperature pemanasan, sistem pendinginan, serta bentuk dan ketebalan bahan.

1. Pengaruh unsur karbon

Kekerasan baja ini tergantung dari pada jumlah karbon yang terkandung di

dalam baja, dimana makin tinggi prosentase karbonnya makin keras baja.

Berdasarkan kandungan karbonnya, baja dapat dikelompokkan menjadi :

a. Baja karbon rendah (low carbon steel) yang mengandung karbon kurang dari

0.3%.

b. Baja karbon sedang (medium carbon steel) yang mengandung karbon 0.3% -

0.7%

c. Baja karbon tinggi (high carbon steel) kandungan karbon sekitar 0.7%-1.3%.

2. Pengaruh suhu pemanasan

Baja karbon rendah dipanaskan diatas titik kritis atas (tertinggi). Seluruh

unsur karbon masuk ke dalam larutan padat dan selanjutnya didinginkan. Baja

karbon tinggi biasanya dipanaskan hanya sedikit diatas titik kritis terendah

(bawah). Dalam hal ini, terjadi perubahan perlit menjadi austenit. Pendinginan

yang dilakukan pada suhu itu akan membentuk martensit. Juga sewaktu

kandungan karbon diatas 0,83% tidak terjadi perubahan sementit bebas menjadi

austenit, karena larutannya telah menjadi keras. Sehingga perlu dilakukan

pemanasan pada suhu tinggi untuk mengubahnya dalam bentuk austenit. Lamanya

pemanasan bergantung atas ketebalan bahan tetapi bahan harus tidak berukuran

panjang karena akan menghasilkan struktur yang kasar.

3. Pengaruh pendinginan

Jika baja didinginkan dengan kecepatan minimum yang disebut dengan

kecepatan pendinginan kritis maka seluruh austenit akan berubah ke dalam bentuk

martensit. Sehingga akan dihasilkan kekerasan baja yang maksimum. Adapun

4

Page 5: Heat Treatment

kecepatan pendinginan kritis adalah bergantung pada komposisi kimia baja.

Kecepatan pendinginan tergantung pada pendinginan yang digunakan. Untuk

pendinginan yang cepat digunakan larutan garam atau soda api yang dimasukkan

ke dalam air. Sementara itu, untuk pendinginan yang sangat lambat digunakan

embusan udara secara cepat melalui batas lapisannya.

4. Pengaruh bentuk

Baja cair bila didinginkan melai membeku pada titik-titk inti yang cukup

banyak. Atom-atom yang tergabung dalam kelompok di sekitar suatu inti

cenderung memiliki letak yang serupa. Ukuran butir tergantung pada beberapa

factor anatara lain laju pendinginan sewaktu pembekuan. Baja dengan butiran

yang kasar kurang tangguh dan kecenderungan untuk distorsi. Besar butir dapat

dikendalikan melalui komposisi pada waktu proses pembuatan , akan setelah baja

jadi dapat dikendalikan melalui perlakuan panas.

5. Pengaruh ketebalan bahan

Pengaruh ketebalan bahan terhadap lama pemanasan atau penahanan pada

suhu tertentu adalah semakin tebal bahan yang akan di heat treatment maka

semakin lama waktu penahanan yang diperlukan.

Diagram Fasa Besi-Karbon (Fe-Fe3C)

5

Page 6: Heat Treatment

Keterangan diagram Fe-Fe3C :

0,008%C : batas kelarutan minimum karbon pada ferit pada temperature kamar.

0,025%C : batas kelarutan maksimum karbon pada ferit padatemperatur 723oC.

0,083%C : titik eutectoid.

2%C : batas kelarutan pada besi delta pada temperature 1130oC.

4,3%C : titik eutectoid.

18%C : batas kelarutan pada besi delta pada temperature 1439oC.

Garis A0 : garis temperature dimana terjadi transformasi magnetic dari sementit.

Garis A1 : garis temperature dimana terjadi austenite (gamma) menjadi ferrit

dalam pendinginan.

Garis A2 : garis termperatur dimana terjadi transformasi magnetic pada ferit.

Garis A3 : garis temperature dimana terjadi perubahan ferit menjadi austenite

(gamma) pada pemanasan.

Garis A : garis yang menunjukan kandungan karbon dan transformasi baja

hypoeutectoid.

Garis E : garis yang menunjukan transformasi baja eutectoid.

Garis B : garis yang menunjukkan kandungan karbon dari baja transformasi

baja hypoeutectoid.

Garis liquidus : garis yang menunjukan awal dari proses

pendinginan(pembekuan).

Garis solidus : garis yang menunjukan batas antara austenite solid dan

austenite liquid.

6

Page 7: Heat Treatment

Transformasi pada diagram fasa Fe-Fe3C

Pada Diagram diatas di tunjukan bahwa setiap kenaikan suhu atau posisi suhu

yang di capai terdapat gambar struktur mikro dari permukaan baja yang telah di

Hardening mencapai suhu tertentu.

Diagram kesetimbangan fasa Fe-Fe3C adalah alat penting untuk memahami

struktur mikro dan sifat-sifat baja karbon. Suatu jenis logam paduan besi (Fe) dan

karbon (C). diagram fasa Fe-Fe3C juga merupakan dasar pembuatan baja dan besi cor

dalam pembuatan logam. Karbon larut didalam besi dalam bentuk larutan padat(solid

solution) hingga 0,05% berat pada temperature ruangan. Pada kadar karbon lebih dari

0,055 akan terbentuk endapan karbon dalam bentuk hard intermetallic stoichiomater

compound(Fe3C)yang lebih dikenal sebagai cementi atau karbid. Dari diagram fasa

tersebut dapat diperoleh informasi-informasi penting lain antara lain:

1.     Fasa yang terjadi pada komposisi dan temperature yang berbeda dengan

pendinginan lambat.

2.     Temperature pembekuan dan daerah daerah pembekuan paduan Fe-C bisa

dilakukan pendinginan lambat.

3.     Temperature cair masing-masing paduan.

7

Page 8: Heat Treatment

4.    Batas-batas kelarutan atau atau batas kesetimbangan dari unsur karbon fasa

tertentu.

5.    Reaksi – reaksi metalurgi yang terbentuk.

Besi merupakan salah satu logam yang memiliki sifat allotropi, sifat allotropi

dimiliki besi sendiri ada 3 yaitu:

1.        Delta iron(δ)mampu melarutkan karbon max 0,1% pada 1500oC

2.        Gamma iron(γ)mampu melarutkan karbon max 2% pada 1130oC

3.        Alpha iron(α) mampu melarutkan karbon max 0,025% pada 723oC

Transformasi allotropic pada besi, Fe(δ), Fe(γ) dan Fe(α) terjadi secara difusi

sehingga membutuhkan waktu tertentu pada temperature konstan Karena reaksi

mengeluarkan panas laten.

2.2 Jenis-Jenis Heat Treatment

1. Hardening

Hardening adalah proses pemanasan baja sampai suhu di daerah atau di atas

daerah kritis disusul dengan pendinginan yang cepat. Untuk proses ini dilakukan

dengan input panas dan transfer panas dalam waktu pendek. Tujuan hardening

untuk merubah struktur baja sedemikian rupa sehingga diperoleh struktur

martensit yang keras. Prosesnya adalah baja dipanaskan sampai suhu tertentu

antara 770-830º C (tergantung dari kadar karbon) kemudian ditahan pada suhu

tersebut, beberapa saat kemudian didinginkan secara mendadak dengan

mencelupkan dalam air, oli atau media pendingin yang lain. Dengan pendinginan

yang mendadak, tidak ada waktu yang cukup bagi austenit untuk berubah

menjadi perlit dan ferit atau perlit dan sementit. Pendinginan yang cepat

menyebabkan austenit berubah menjadi martensit. Hasilnya keuletan tinggi.

Menurut proses pengerasannya hardening dibagi menjadi dua, yaitu:

A. Surface hardening

Surface hardening adalah proses pengerasan material pada permukaan

bahan. Secara garis besar surface hardening dapat dibagi menjadi dua macam,

yaitu surface hardening dengan penambahan zat dan surface hardening tanpa

penambahan zat.

8

Page 9: Heat Treatment

Surface hardening dengan penambahan zat

Surface hardening dengan penambahan zat dapat dilakukan dengan beberapa

cara, yaitu:

a. Karburasi

Karburasi adalah sebuah proses penambahan unsur Karbon pada

permukaan logam dengan cara difusi untuk meningkatkan sifat fisis dan

mekanisnya. Proses  karburasi  ini  biasanya  dilakukan  pada  baja  karbon 

rendah  yang  mempunyai  sifat  lunak  dan  keuletan  tinggi. Mengeraskan 

permukaan  dengan  menggunakan  cara  karburasi  adalah  cara  pengerasan 

yang  paling  tua  dan  ekonomisKarena  pada  proses  pengerasan  ini  hanya 

merubah  komposisi  kimia  dari  baja  karbon  tersebut.

Tujuan Karburasi :

Menghasilkan permukaan material yang tahan aus terhadap gesekan.

Namun tetap ulet pada bagian tegahnya untuk menanggulangi hentakan

pada mesin.

Ada 3 cara penambahan karbon atau karburasi :

1. Menggunakan medium padat atau Pack carburizing.

PACK CARBURIZING adalah proses di mana karbon monoksida

yang berasal dari senyawa padat terurai pada permukaan logam menjadi

karbon baru lahir dan karbon dioksida. Karbon baru lahir diserap ke

dalam logam, dan karbon dioksida segera bereaksi dengan bahan karbon

hadir di kompleks karburasi solid untuk menghasilkan karbon monoksida

segar. Pembentukan karbon monoksida ditingkatkan oleh energizer atau

katalis, seperti barium karbonat (BaCO3), kalsium karbonat (CaCO3),

kalium karbonat (K2CO3), dan natrium karbonat (Na2CO3), yang hadir

di kompleks karburasi. 

Ini energizer memfasilitasi pengurangan karbon dioksida dengan

karbon untuk membentuk karbon monoksida. Dengan demikian, dalam

sistem tertutup, jumlah energizer tidak berubah. Karburasi terus asalkan

cukup karbon hadir untuk bereaksi dengan karbon dioksida berlebih.

9

Page 10: Heat Treatment

Pack karburasi tidak lagi menjadi proses komersial utama. Ini

telah terutama karena digantikan dengan gas lebih terkendali dan kurang

padat karya dan proses karburasi cair. Namun, setiap biaya gas

keunggulan tenaga kerja karburasi atau karburasi cair mungkin memiliki

lebih karburasi paket dapat dinegasikan harus benda kerja memerlukan

langkah-langkah tambahan seperti pembersihan dan penerapan lapisan

pelindung di karburasi operasi stopoff. 

Komponen yang akan dikarburisasi ditempatkan dalam kotak

yang berisi media penambah unsur karbon atau mediaKarburasi.

Proses Pack carburizing

Dipanaskan pada suhu austenisasi (842–953 0C). Akibat pemanasan ini,

media karburasi akan teroksidasi menghasilkan gas CO2 dan CO. Gas CO

akan bereaksi dengan permukaan baja membentuk atom Karbon yang

kemudian berdifusi ke dalam baja..

2. Liquid carburizing

10

Page 11: Heat Treatment

Pada karburasi yang menggunakan medium cair atau Liquid

Carburizing biasanya pemanasan benda kerja menggunakan garam cair

(salt bath) .

Garam cair terdiri dari campuran sodium cyanide (NaCN) atau potasium

cyanide (KCN) yang berfungsi sebagai karburasi agent yang aktif.

Dengan natrium carbonat (NaCO3) yang berfungsi sebagai energizer

dan penurun titik cair garam. Dalam praktek, NaCN lebih banyak

digunakan karena relaitif lebih murah, lebih banyak menagndung karbon

dan titik cair relatif lebih rendah (500°C).

3. Menggunakan medium gas atau Gas carburizing

a. VACUUM CARBURIZING adalah non-ekuilibrium, meningkatkan

difusi-jenis proses karburasi di mana baja sedang diproses adalah

austenitized dalam vakum kasar, carburized dalam tekanan parsial gas

hidrokarbon, menyebar dalam vakum kasar, dan kemudian didinginkan

baik minyak atau gas. Dibandingkan dengan suasana konvensional

karburasi (lihat artikel "Gas karburasi" dan "Pack karburasi" dalam

Volume ini), vakum karburasi menawarkan keseragaman yang sangat

baik dan pengulangan karena tingkat kontrol yang tinggi proses

mungkin dengan tungku vakum, peningkatan sifat mekanik karena

11

Page 12: Heat Treatment

kurangnya oksidasi intergranular, dan berpotensi mengurangi waktu

siklus terutama ketika tinggi suhu proses mungkin dengan tungku

vakum digunakan.

b. Plasma Carburizing adalah salah satu cara modifikasi permukaan

dengan membentuk karbida pada permukaan logam dalam vakum

memanfaatkan energi termal dan reaksi elektrokimia DC plasma.

Sebuah metode karburasi plasma baru yang dikembangkan oleh NDK

menyediakan produk-produk berkualitas tinggi presisi yang baik dalam

lingkungan yang bersih dan dengan efisiensi tinggi.

Setelah permukaan material sudah mengandung cukup karbon,

proses dilanjutkan dengan pengerasan yaitu dengan pendinginan

(Quenching) untuk mendapatkan kekerasan yang tinggi.

Pendinginan (Quenching) Plasma Carburizing

Setelah permukaan material sudah mengandung cukup karbon,

proses dilanjutkan dengan pengerasan yaitu dengan pendinginan

(Quenching) untuk mendapatkan kekerasan yang tinggi.

Proses pengerasan (quenching) dapat dilakukan dengan 3 cara, yaitu :

Pendinginan langsung (Direct Quenching).

Pendinginan  tunggal (Single Quenching).

Double Quenching.

1. Pendinginan langsung (Direct Quenching)

Pendinginan secara

langsung dari media

karburasi. Efek yang timbul

adalah kemungkinan

adanya pengelupasan pada benda kerja. Pada pendinginan langsung ini

diperoleh permukaan benda kerja yang getas.

12

Page 13: Heat Treatment

2. Pendinginan Tunggal (Single Quenching)

Single Quenching merupakan pendinginan dari benda kerja setelah benda

kerja tersebut di karburasi dan telah didinginkan pada suhu kamar.

Tujuan dari metode ini adalah untuk memperbaiki difusisitas dari atom

± atom karbon, dan agar gradien komposisi lebih halus.

3. Double Quenching

Double Quenching adalah proses pendinginan atau pengerasan pada benda

kerja yang telah di karburasi dan didinginkan pada temperatur

kamar kemudian dipanaskan lagi diluar kotak karbon pada temperatur

kamar lalu dipanaskan kembali pada temperatur austenit dan baru

didinginkan cepat. Tujuan dari metode ini untuk mendapatkan butir struktur

yang lebih halus.

c. Nitriding

Nitriding dalam proses ini, nitrogen menyebar ke permukaan

baja dirawat. Reaksi nitrogen dengan baja menyebabkan terbentuknya

zat besi yang sangat keras dan senyawa nitrogen paduan. Sehingga

kasus nitrida lebih sulit daripada baja perkakas atau baja carburized.

Keuntungan Th dari proses ini adalah kekerasan yang dicapai tanpa

memuaskan minyak, air atau udara. Sebagai keuntungan tambahan,

pengerasan dicapai dalam suasana nitrogen yang mencegah scaling dan

perubahan warna. Nitriding suhu di bawah temperatur kritis rendah

13

Page 14: Heat Treatment

baja dan sudah diatur antara 925 oF dan 1050oF. Sumber nitrogen

biasanya Amonia (NH3). Pada suhu nitridasi amonia terdisosiasi

menjadi Nitrogen dan Hidrogen.2NH3 ---> 2N + 3H2Nitrogen

berdifusi ke dalam baja dan hidrogen habis. Pengaturan suatu nitriding

khas diilustrasikan dalam Gambar 3.

Figure 3. Nitriding process

Figure 4.

Lapisan putih ditunjukkan pada Gambar 4 memiliki efek

merugikan pada umur kelelahan bagian nitrided, dan biasanya dihapus

dari bagian mengalami layanan parah. Dua tahap proses gas nitridasi

dapat digunakan untuk mencegah pembentukan lapisan putih.

Ketebalan lapisan putih dapat bervariasi antara 0,0003 dan 0.002 inci

yang tergantung pada waktu nitridasi. Baja-baja yang paling umum

adalah kromium dinitridasi-molibdenum paduan baja dan Nitralloys.

Hardnesses Permukaan 55 HRC sampai 70 HRC dapat dicapai dengan

kasus kedalaman bervariasi dari 0,005 ke 0,020 masuk baja Nitrided

sangat sulit dan operasi gerinda tidak boleh dilakukan setelah nitriding.

Lapisan putih dihilangkan dengan memukul-mukul.

14

Page 15: Heat Treatment

Figure 5. Nitriding time for various types of alloy steels

d. Carbonitriding

Proses

ini

melibatkan dengan difusi dari kedua karbon dan nitrogen ke dalam

proses surface.The baja dilakukan dalam atmosfer tungku gas

menggunakan gas karburasi seperti propana atau metana dicampur

dengan beberapa persen (berdasarkan volume) amonia. Metana atau

paropane berfungsi sebagai sumber karbon, amonia berfungsi sebagai

sumber nitrogen. Pendinginan dilakukan dalam gas yang tidak separah

pendinginan air. Sebagai hasil dari les memuaskan parah, ada sedikit

distorsi pada material yang akan diobati. Sebuah sistem carbonitriding

tipikal ditunjukkan pada slide berikut. Hardnesses Kasus HRC 60

sampai 65 yang dicapai pada permukaan. (Tidak setinggi permukaan

nitrided.) Kedalaman Kasus 0,003-0,030 di dapat dicapai dengan

15

Page 16: Heat Treatment

carbonitriding. Salah satu keuntungan dari proses ini adalah bahwa hal

itu dapat diterapkan untuk baja karbon biasa yang memberikan

kedalaman kasus yang signifikan. Carbonitriding memberikan distorsi

kurang dari karburasi. Carbonitriding dilakukan pada suhu di atas suhu

transformasi baja (1400 oF-1600 oF).

e. Sianida

Hal ini mirip dengan carbonitriding, dan melibatkan difusi dari

kedua karbon dan nitrogen ke permukaan baja. Sumber elemen

menyebar dalam metode ini adalah garam sianida cair seperti natrium

sianida. Ini adalah pengobatan superkritis melibatkan suhu di kisaran

1400oF untuk 1600oF. Kedalaman kasus adalah antara 0.010 dan

0.030 masuk masuk kali Difusi kurang dari satu jam. Air atau

memuaskan minyak diperlukan. Jenis kasus menyajikan distorsi

signifikan. Keuntungan dari metode ini adalah waktu singkat yang

diperlukan untuk menyelesaikan difusi, jika tidak maka harus dihindari

karena distorsi tinggi.

f. Induksi Pengerasan:

Dalam

proses

ini

aliran

arus

listrik

diinduksi pada benda kerja untuk menghasilkan tindakan haeting.

Setiap konduktor listrik yang membawa arus memiliki medan magnet

di sekitar konduktor. Karena kawat inti adalah sirkuit buntu, arus

induksi tidak dapat mengalir dimana saja, sehingga efek bersih adalah

pemanasan kawat. The arus induksi dalam konduktor inti alternatif

pada frekuensi dari 60 siklus per detik (60 Hz) untuk jutaan Herz.

Resistensi terhadap aliran arus menyebabkan haeting yang sangat cepat

16

Page 17: Heat Treatment

dari bahan inti. Pemanasan terjadi dari luar ke dalam. Indusction proses

pengerasan termasuk memuaskan air setelah proses haeting.

Keuntungan yang besar dari sistem ini adalah kecepatan dan

kemampuan untuk membatasi haeting pada bagian-bagian kecil.

Kerugian utama adalah biaya.

B. Surface hardening tanpa penambahan zat

Surface hardening tanpa penambahan zat dapat dilakukan dengan beberapa

cara, yaitu:

1. Flame Hardening

Flame hardening

adalah proses

pemanasan permukaan

yang menggunakan

nyala api oxyacetylene

untuk pemanasan

permukaan logam.

Proses ini hanya dapat

dilakukan untuk logam yang mengandung kadar karbon tinggi atau sedang.

Dasar penyalaan nyala api sama dengan pengerasan induksi yaitu pemanasan

yang cepat disusul dengan pencelupan permukaan tebal lapisan yang

mengeras tergantung pada kemampu pengerasan bahan, karena selam

pemanasan tidak ada penambahan unsure-unsur lain. Pada alat dipasangkan

juga aliran pendingin sehingga setelah suhu yang diinginkan tercapai

permukaan langsung disemprot dengan air.

2. Di Oven

Cara ini juga dapat di lakukan

untuk proses pengerasan

permukaan dari benda, dalam oven

ini suhu dapat di atur sesuai jenis

benda yang akan di oven. Cara

yang di lakukan hamper sama

dengan Flame Hardening setelah benda mencapai panas atau suhu hardening

17

Page 18: Heat Treatment

maka benda di keluarkan dan langsung di dinginkan dengan media yang di

inginkan (air, air garam, oli, dan udara).

2. Quenching

Queenching adalah 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.

Setelah  lapisan  kulit  mengandung  cukup  karbon,  proses dilanjutkan  dengan 

pengerasan  yaitu  dengan  pendinginan  untuk mencapai  kekerasan  yang  tinggi.

Dalam proses pendinginan ada beberapa cara dengan menggunakan beberapa

media pendinginan diantaranya adalah

1) Quenching air

Air adalah media yang paling

banyak digunakan untuk

quenching, karena biayanya

yang murah, dan mudah

digunakan serta

pendinginannya yang cepat. Air khususnya digunakan pada baja karbon rendah

yang memerlukan penurunan temperatur dengan cepat dengan tujuan untuk

memperoleh kekerasan dan

kekuatan yang baik. Air

memberikan pendinginan yang

sangat cepat, yang menyebabkan

tegangan dalam, distorsi, dan

retakan.

2) Quenching dengan media oli

Oli sebagai media pendingin lebih lunak jika dibandingkan dengan air.

Digunakan pada material yang kritis, antara lain material yang mempunyai

18

Page 19: Heat Treatment

bagian tipis atau ujung yang tajam. Karena oli lebih lunak, maka kemungkinan

adanya tegangan dalam, distorsi, dan retakan kecil. Oleh karena itu medium olo

tidak menghasilkan baja sekeras yang dihasilkan pad medium air. Quenching

dengan media air akan efektif jika dipanaskan pada suhu 30-60 derajat Celcius.

3) Quenching dengan media udara

Quenching dengan media udara lebih lambat jika dibandingkan dengan

media oli maupun air. Material yang panas ditempatkan pada screen. Kemudian

udara didinginkan dengan kecepatan tinggi dialirkan dari bawah melalui screen

dan material panas. Udara mendinginkan material panas lebih lambat dari

daripada medium air dan oli. Pendinginan yang lambat kemungkinan adanya

tegangan dalam dan distorsi. Pendinginan udara pada umumnya digunakan

pada baja yang mempunyai kandungan paduan yang tinggi.

3. Tempering

Tempering adalah pemanasan kembali antara 100-400 derajat Celcius,

yang bertujuan untuk menurunkan kekerasan, pendinginan dilakukan di udara.

Dalam proses tempering atom-atom akan berganti menjadi suatu campuran

fasa-fasa ferrit dan sementit yang stabil. Melalui tempering kekuatan tarik

akan menurun sedang keuletan dan ketangguhan akan meningkat. Untuk

proses quenching setelah hardening dilakukan mendadak, sedangkan setelah

tempering pendinginan dilakukan dengan udara. Proses pendinginan ini jelas

akan berakibat berubahnya struktur logam yang diquench.

Tempering dibagi dalam beberapa bagian, yaitu:

a. Tempering suhu rendah (150-300 C)

Tujuannya untuk mengurangi tegangan kerut dan kerapuhan baja.

Digunakan pada alat kerja yang tak mengalami beban berat seperti alat

potong dan mata bor kaca.

b. Tempering suhu menengah (300-500 C)

Tujuannya menambah keuletan dan sedikit mengurangi kekerasan.

Digunakan pada alat kerja yanga mengalami beban berat seperti palu,

pahat dan pegas.

19

Page 20: Heat Treatment

c. Tempering suhu tinggi (500-650 C)

Tujuannya untuk memberikan daya keuletan yang besar dan

kekerasannya menjadi lebih rendah. Digunakan pada roda gigi, poros,

batang penggerak.

Tiga dasar pengerasan untuk perkembangan martensit, tempered

martensite, dan bainite adalah conventional hardening and tempering,

martempering dan austempering.

Dalam tiap tahap tempering benda kerja maka tiap suhu tertentu benda

akan berubah warna dan tingkat kekerasannya. Semakin tinggi suhu tempering

maka semakin lunak kekerasan benda tersebut tetapi semakin tinggi tingkat ke

uletannya.

Table perubahan warna tiap tingkatan suhu :

Temperature ℃ Color Temperature ℃ Color

220 Pale Yellow 270 Violet

230 Hay Yellow 280 Dark Violet

240 Yellow Brown 290 Old Blue

250 Young Brown 300 Blue

260 Brown Violet    

Temperature ℃ Color Temperature ℃ Color

1300 White 800 Red

1200 Yellow White 600 Dark Red

1100 Yellow Red 500 Brown Black

1000 Distinc Red 400 Gray

900 Fruit Red    

20

Page 21: Heat Treatment

Proses tempering pada tungku pembakar

Contoh hasil tempering suhu 250℃.

Gambar diatas adalah contoh benda tempering pada suhu 250 ℃ dan berubah warna permukaan benda menjadi young brown.

4. Annealing

Annealing adalah proses heat treatment dimana bahan mengalami

pemanasan sampai temperatur yang sesuai dengan jenis anealling yang akan

dilakukan kemudian menahannya pada suhu tersebut (holding time) selama satu

jam tiap satu inci dengan pendinginan yang perlahan-lahan. Tujuan dari proses ini

adalah pelunakkan sehingga baja yang keras dapat dikerjakan melalui proses

permesinan

atau pengerjaan

dingin.

Tujuannya

adalah:

1. Menghilangkan ketidak homogenan

struktur.

2. Memperhalus ukuran butir.

3. Menghilangkan tegangan sisa.

4. Menyiapkan struktur baja untuk proses

perlakuan panas.

21

Page 22: Heat Treatment

Sebagai contoh pada besi cor, annealing mengakibatkan meningkatnya

keuletan dan kadang-kadang pelunakan (berkurangnya kekerasan) dipersamakan

dengan keuletan.Anealling dapat dibedakan menjadi beberapa bagian berdasarkan

perlakuan suhu, fase transformasi dan berdasarkan tempat perlakuannya.

Berdasarkan perlakuan suhunya annealing dapat dibagi menjadi tiga bagian yaitu,

full annealing, partial annealing, dan subcritial annealing.

a. Full Annealing

Tujuan dari annealing adalah untuk memperkecil butir, membuat

baja lebih ulet, dan untuk meningkatkan kemmpuan baja untuk dimesin.

Prosesnya dapat dilihat pada gambar 2.37 di bawah. Baja terdiri dari butiran

kasar yang mengandung 0.2% carbon (hipoeutektoid) dan akan diubah

ukurannya menjadi butiran yang halus melalui proses annealing.

Aplikasi full annealing pada dunia industry di peruntukkan salah

satunya untuk pembuatan plat baja , plat baja yang akan digunakan untuk

membuat bagian bagian body mobil harus memiliki keuletan yang tinggi

sehingga dapat dilakukan proses permesinan.

b. Partial Annealing

Pada proses partial annealing, baja dipanaskan diantara suhu A1 dan

A3. Yang diikuti dengan proses pendinginan lambat. Pada umumnya yang

dipakai untuk perlakuan ini adalah baja hipereutektoid, yang strukturnya

terdiri dari perlit dan sementit halus. Hipoeutektoid juga dipakai untuk

proses ini untuk meningkatkan kemampuan di mesin. Tetapi tidak semua

jenis baja hipotektoid dapat digunakan untuk proses ini, baja yang

mempunyai struktur perlit dan ferrit yang kasar tidak dapat digunakan

untuk proses ini. Aplikasi Partial Annealing salahg satunya biasa digunakan

juga pada industri plat baja untuk spare part body otomotive.

c. Stress-relief Annealing

Stress reliefing adalah proses heat treatment yang digunakan untuk

menghilangkan tegangan internal tanpa mengurangi kekuatan suatu

material secara signifikan. Proses ini digunakan pada situasi dimana

22

Page 23: Heat Treatment

pengawasan dimensional secara ketat diperlukan dalam proses pengelasan,

penempaan, pengecoran, dan lain-lain. Pemanasan dilakukan pada suhu

dibawah garis kritis minimum (1000-1200o F).

Stress-relief Annealing dalam prosesnya biasa digunakan dalam

dunia industry , salah satu contoh aplikasinya yaitu untuk menghilangkan

tegangan sisa pada komponen setelah mengalami pengelasan , dengan cara

menghilangkan tegangan sisa nya.

2.3 Pengujian kekerasan

Kekerasan (Hardness) adalah salah satu sifat

mekanik (Mechanical properties) dari suatu

material. Kekerasan suatu material harus

diketahui khususnya untuk material yang

dalam penggunaanya akan mangalami

pergesekan (frictional force) dan deformasi

plastis. Deformasi plastis sendiri suatu keadaan dari suatu material ketika material

tersebut diberikan gaya maka struktur mikro dari material tersebut sudah tidak bisa

kembali ke bentuk asal artinya material tersebut  tidak dapat kembali ke bentuknya

semula. Lebih ringkasnya kekerasan didefinisikan sebagai kemampuan suatu material

untuk menahan beban identasi atau penetrasi (penekanan).

Mengapa diperlukan pengujian kekerasan?

Di dalam aplikasi manufaktur, material dilakukan pengujian dengan dua

pertimbangan yaitu untuk mengetahui karakteristik suatu material baru dan melihat

mutu untuk memastikan suatu  material memiliki spesifikasi kualitas tertentu.

Didunia teknik, umumnya pengujian kekerasan menggunakan 4 macam metode

pengujian kekerasan, yakni :

1.      Brinnel (HB / BHN)

Pengujian kekerasan dengan metode

Brinnel bertujuan untuk menentukan

kekerasan suatu material dalam bentuk

daya tahan material terhadap bola baja

23

Page 24: Heat Treatment

(identor) yang ditekankan pada permukaan material uji tersebut (spesimen).

Idealnya, pengujian Brinnel diperuntukan untuk material yang memiliki

permukaan yang kasar dengan uji kekuatan berkisar 500-3000 kgf. Identor (Bola

baja) biasanya telah dikeraskan dan diplating ataupun terbuat dari bahan Karbida

Tungsten.

Gambar 1 Pengujian Brinnel

Uji kekerasan brinnel dirumuskan dengan :

3

Dimana :

D = Diameter bola (mm)

d = impression diameter

(mm)

F        = Load (beban) (kgf)

HB      = Brinell result (HB)

Gambar 2 Perumusan untuk pengujian Brinell

 2.     Rockwell (HR / RHN)

Pengujian kekerasan dengan metode

Rockwell bertujuan menentukan

kekerasan suatu material dalam

bentuk daya tahan material terhadap

indentor berupa bola baja ataupun

kerucut intan yang ditekankan pada

permukaan material uji tersebut.

Gambar 3 Pengujian Rockwell

24

Page 25: Heat Treatment

 

4

Gambar 4 Prinsip kerja metode pengukuran kekerasan Rockwell

Dibawah ini merupakan rumus yang digunakan untuk mencari besarnya

kekerasan dengan metode Rockwell.

HR = E - e

Dimana :

F0        = Beban Minor(Minor Load) (kgf)

F1        = Beban Mayor(Major Load) (kgf)

F          = Total beban (kgf)

e          = Jarak antara kondisi 1 dan kondisi 3 yang dibagi dengan  0.002 mm

E         = Jarak antara indentor saat diberi minor load dan zero reference line yang

untuk tiap jenis indentor berbeda-beda yang bias dilihat pada table 1

HR      = Besarnya nilai kekerasan dengan metode hardness

Tabel dibawah ini merupakan skala yang dipakai dalam pengujian Rockwell

skala dan range uji dalam skala Rockwell.

3.    Vikers (HV / VHN)

kekerasan dengan metode Vickers bertujuan menentukan kekerasan suatu

material dalam yaitu daya tahan material terhadap indentor intan yang cukup

kecil dan mempunyai bentuk geometri berbentuk piramid seperti ditunjukkan

pada gambar 3. Beban yang dikenakan juga jauh lebih kecil dibanding dengan

pengujian rockwell dan brinel yaitu  antara 1 sampai 1000 gram.

25

Page 26: Heat Treatment

Angka kekerasan Vickers (HV) didefinisikan sebagai hasil bagi (koefisien)

dari beban uji (F) dengan luas permukaan bekas luka tekan (injakan) dari

indentor(diagonalnya) (A) yang dikalikan dengan sin (136°/2). Rumus untuk

menentukan besarnya nilai kekerasan dengan metode vikers yaitu :

Gambar 4 Bentuk indentor Vickers (Callister, 2001)

Gambar 3 Pengujian Vikers 

26

…………………………………………………………(1)

………………….………………………………………(2)

……………………………………………….…………(3)

Page 27: Heat Treatment

Dimana,

Diamana:

HV = Angka kekerasan Vickers

F = Beban (kgf)

d = Diagonal (mm)

4.    Micro Hardness (knoop hardness)

Mikrohardness test tahu sering disebut dengan knoop hardness testing

merupakan pengujian yang cocok untuk pengujian material yang nilai

kekerasannya rendah. Knoop biasanya digunakan untuk mengukur material yang

getas seperti keramik.

Gambar 5 Bentuk indentor Knoop

( Callister, 2001)

Nah, setelah kita mengetahui macam-macam pengujian untuk uji kekerasan maka

kita harus memikirkan apa yang harus kita ketahui untuk menentukan metode uji

kekerasan yang digunakan, untuk itu kita harus memperhatikan hal-hal dibawah

ini :

a.       Permukaan material

b.      Jenis dan dimensi material

c.      Jenis data yang diinginkan

d.      Ketersedian alat uji.

27

Dimana,

HK      = Angka kekerasan Knoop

F          = Beban (kgf)

l           = Panjang dari indentor (mm)

Page 28: Heat Treatment

BAB III

PRAKTIKUM

3.1 Hardening

Material : SKD 11

Jumlah : 20

Suhu : 700˚C - 1050˚C

Quenching : Udara

Kekerasan : 50 - 56

No. Langkah Gambar Keterangan

1. Ikatkan benda yang akan di

hardening dengan

menggunakan kawat.

4 buah/pelat

2. Letakkan benda yang telah

diikat pada box besi, tutup

rapat box tersebut.

Usahakan arang

menutupi semua

celah-celah, agar

tidak ada O2.

3. Panaskan Oven hingga

mencapai suhu 700˚ C, lalu

masukkan box, lakukan

pemanasan selama 1 jam.

Lalu naikkan suhu menjadi

1050˚ C, panaskan selama

1,5 jam.

Suhu 700˚C = 1

jam

Suhu 1050˚C = 1,5

jam

28

Page 29: Heat Treatment

4. Keluarkan box dari oven,

lalu keluarkan benda dari

box, kemudian quenching

dengan media udara.

5. Lakukan uji kekerasan

yang sebelumnya benda di

poles terlebih dahulu.

6. Lalu lakukan tempering

pada benda dengan suhu

100˚C selama 1 jam pada

mesin tempering.

Suhu 100˚C = 1

jam

3.2 Uji Kekerasan Bahan 1

Material : Amutit Steel

TITIK UJI

(HRB) (HRC) (HB)

1 93.4

13.4 2002 93.53 93.84 94.55 93.6

29

Page 30: Heat Treatment

1 2 3 4 592.5

93

93.5

94

94.5

95Grafik

3.3 Uji Kekerasan Bahan 2

A. Hasil Pengujian Awal ( Sebelum Hardening)

1. ST 41 ( Quenching air )

TITIK UJI

(HRB)

1 93.22 94.93 94.44 94.85 94

1 2 3 4 592

92.593

93.594

94.595

95.5Grafik

2. ST 41 ( Quenching oli )

TITIK UJI

(HRB)

1 101. 82 102.33 102.24 101.65 102.1

30

Page 31: Heat Treatment

1 2 3 4 5101

101.5

102

102.5Grafik

3. SPK ( Quenching oli )

TITIK UJI

(HRB)

1 98.52 97.53 994 985 97.9

1 2 3 4 5889092949698

100Grafik

4. EMS 45 ( Quenching air )

TITIK UJI

(HRB)

1 90.92 91.83 92.34 93.05 92.7

31

Page 32: Heat Treatment

1 2 3 4 5899091929394 Grafik

B. Hasil Pengujian Benda Setelah Hardening dengan Pembakaran Langsung

1. ST 41 ( Quenching air )

TITIK UJI

(HRC)

1 63.12 62.63 62.54 61.95 62.0

1 2 3 4 561.261.461.661.862

62.262.462.662.863

63.2Grafik

1. ST 41 ( Quenching oli )

TITIK UJI

(HRC)

1 33.32 32.73 32.84 35.55 32.4

32

Page 33: Heat Treatment

1 2 3 4 530313233343536

Grafik

3. SPK ( Quenching oli )

TITIK UJI

HASIL PENGUJIAN TINGKAT KEKERASAN(HRB)

1 63.82 63.73 63.74 65.15 62.5

1 2 3 4 5616263646566

Grafik

4. EMS 45 ( Quenching air )

TITIK UJI

(HRC)

1 58.62 62.63 62.24 61.95 62.0

33

Page 34: Heat Treatment

1 2 3 4 50

20

40

60

80

100

Grafik

3.4 Tempering

1. EMS 45

250˚C 280˚C 300˚C 360˚C 400˚C

34

TITIK UJI

HASIL PENGUJIAN TINGKAT KEKERASAN(HRC)

250˚C 280˚C 300˚C 360˚C 400˚C

1 51.8 52.2 50.4 47.3 44.5

2 52.8 53.3 49.6 48.2 44.6

3 50.5 53.1 50.2 44.5 45.34 53.3 52.7 52.2 49.1 46.15 52.7 52.3 51.3 49.1 46.6

Page 35: Heat Treatment

1 2 3 4 540

42

44

46

48

50

52

54

250˚C280˚C300˚C360˚C400˚C

2. SPK

250˚C 280˚C 300˚C 360˚C

35

TITIK UJI

HASIL PENGUJIAN TINGKAT KEKERASAN(HRC)

250˚C 280˚C 300˚C 320˚C 380˚C

1 61.8 60.0 60.4 57.6 57.9

2 61.4 59.9 59.9 56.8 57.9

3 62.3 60.3 58.5 58.1 57.94 61.9 58.9 58.9 56.6 56.75 60.7 59.1 60.1 58.4 56.3

Page 36: Heat Treatment

1 2 3 4 553

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

250˚C280˚C300˚C320˚C360˚C

3. ST 41 ( Quenching air )

250˚C 280˚C 300˚C 360˚C 400˚C

36

TITIK UJI

HASIL PENGUJIAN TINGKAT KEKERASAN(HRC)

250˚C 280˚C 300˚C 360˚C 400˚C

1 57.2 58.2 56.9 54.1 53.5

2 58.4 58.6 57.9 54.4 54.6

3 58.4 59.0 57.2 54.2 54.04 59.1 58.9 57.6 54.1 53.45 58.1 58.2 56.8 54.4 54.5

Page 37: Heat Treatment

1 2 3 4 55354555657585960616263

250˚C280˚C300˚C360˚C360˚C2

4. ST 41 ( Quenching oli )

250˚C 280˚C 300˚C 400˚C

1 2 3 4 50

20

40

60

80

100

120

250˚C280˚C300˚C400˚C

37

TITIK UJI

HASIL PENGUJIAN TINGKAT KEKERASAN(HRB)

250˚C 280˚C 300˚C 400˚C

1 27.3 106.8 106.4 106

2 28.4 107.6 108.2 105.9

3 24.3 108.4 108.7 106.84 32.1 106.2 107.2 106.75 28.4 108.7 107.7 106.9

Page 38: Heat Treatment

3.5 Microstructure Test

Langkah – langkah :

Potong baja dengan “ Specimen Cutter “

Lakukan polishing pada permukaan yang akan diuji dengan kehalusan ampelas 600, 800,

1000, 1200.

Lakukan proses “ ETSA “ pada permukaan yang akan diuji.

ETSA adalah proses pengkorosian pada logam dengan

menggunakan cairan Nital = Alkohol + HNO3.

1. ST 37

Hasil dari penelitian menggunakan mikroskop :

2. ST 41

38

Contoh gambar mikrostruktur ST 37 dengan perbesaran 200 kali.

Contoh gambar mikrostruktur ST 37 dengan perbesaran 500 kali.

Page 39: Heat Treatment

Hasil penelitian menggunakan mikroskop :

3.6 Blackening

Blackening merupakan proses pemanasan baja atau logam dengan suhu ± 550˚ C

pada tungku pembakaran, lalu disusul dengan quenching cepat pada oli pekat

dengan tujuan agar mendapatkan warna hitam pekat, yang tidak hanya menempel

tapi diharapkan melekat, agar memperoleh

hasil yang diharapkan proses pemanasan

dan pencelupan oli dilakukan hingga

beberapa kali.

Langkah – langkah yang dilakukan :

39

Contoh gambar mikrostruktur ST 41 dengan perbesaran 100 kali.

Contoh gambar mikrostruktur ST 41 dengan perbesaran 500 kali.

Page 40: Heat Treatment

1. Panaskan benda pada tungku hingga warna benda berubah menjadi coklat.

2. Lakukan proses quenching cepat pada oli

Pekat.

Lakukan proses tersebut hingga beberapa kali agar mendapatkan hasil yang maksimal.

40

Page 41: Heat Treatment

BAB IV

PENUTUP

4.1 Permasalahan Yang Dihadapi

1. Kekerasan pada permukaan yang diuji coba tidak merata.

2. Tingkat kekerasan tidak sesuai dengan table yang tersedia.

3. Kotoran yang menempel pada benda sulit dihilangkan.

4. Memperhitungkan waktu pada saat tempering agar mendapatkan suhu dan warna

yang tepat.

4.2 Solusi Permasalahan

1. Lakukan pemanasan dengan tepat dan benar.

2. Suhu yang ditentukan harus sesuai dan proses quenching harus tepat.

3. Pada saat polishing lakukan dengan cermat, dimulai dengan ampelas yang memliki

tingkat kekasaran yang tinggi hingga tingkat yang rendah untuk polishing benda

sehingga benda akan bersih dan bebas dari karat.

4. Tempering dilakukan dengan penuh perhitungan sehingga benda tidak akan

mengalami over-heating, panaskan benda secara merata dengan waktu secukupnya.

Biarkan benda mengalami oksidasi dengan udara dengan waktu yang lima kali

lebih lama dari waktu pembakaran agar oksidasi berjalan dengan baik dan warna

akan muncul.

4.3 Kesimpulan

Heat treatment adalah suatu proses untuk mengubah struktur logam dengan

jalan memanaskan specimen pada elektrik terance (tungku) pada temperature

rekristalisasi selama periode waktu tertentu, kemudian didinginkan pada media

pendingin sepeti udara, air, oli, dan lain sebagainya sesuai dengan fungsi dan

kegunaannya.

1. Amutit, ST 41 dan EMS 45 memiliki tingkat kekerasan yang paling tinggi

diantara benda yang lain pada sebelum dilakukannya proses-proses Heat

Treatment.

41

Page 42: Heat Treatment

2. Dari hasil penelitian, EMS 45 yang sebelumnya memiliki angka kekerasan 90-93

(HRB), setelah melalui proses hardening menggunakan pembakaran langsung

angka kekerasan tersebut berubah menjadi 58-62 (HRC).

3. Dari hasil penelitian, SPK memiliki tingkat kekerasan sebesar 97-99 (HRB) pada

saat sebelum melalui proses Heat Treatment, setelah melalui proses hardening

menggunakan tungku berubah menjadi 62-65 (HRC). ST 41 (air) memiliki tingkat

kekerasan sebesar 93-94 (HRB) pada saat sebelum melalui proses Heat

Treatment, setelah melalui proses hardening menggunakan tungku angka

kekerasan berubah menjadi 62-63 (HRC), sedangkan ST 41 (oli) memiliki tingkat

kekerasan sebesar 101-102 (HRB), setelah melalui proses hardening

menggunakan tungku angka kekerasan berubah menjadi 32-35 (HRC).

4. Setelah melalui proses Tempering, 1.2080 (X210Cr12) (SPK), AISI 1045 (EMS

45), dan ST41 mengalami penurunan tingkat kekerasan berdasarkan penelitian

dari pengujian kekerasan (Hardness Tester), baik benda yang melalui Tempering

menggunakan pembakaran langsung atau oven. Setelah melalui proses Tempering

dengan perubahan temperature yang bervariatif, SPK menjadi logam yang

memliki tingkat kekerasan tertinggi diantara yang lain.

42

Page 43: Heat Treatment

DAFTAR PUSTAKA

http://ariffbudianto.wordpress.com/2012/04/08/heat-treatment/

http://sekolah007.blogspot.com/2013/04/diagram-fe-fe3c.html

http://sekolah007.blogspot.com/2013/04/karburasi-pada-logam-dan pendinginan.html

http://sekolah007.blogspot.com/2013/04/kasus-metode-pengerasan-hardening.html

http://sekolah007.blogspot.com/2013/04/test-kekerasan-hardness.html

http://www.scribd.com/doc/53419689/Makalah-Heat-Treatment

http://badriasri.blogspot.com/2012/06/makalah-heatreatment.html

43