BAB IPENDAHULUAN

A. Latar BelakangBaja karbon mempunyai nilai kekerasan yang berbeda tergantung pada kadar karbon pada suatu baja. Namun, pada kadar karbon yang sama juga bisa mempunyai nilai kekerasan yang berbeda. Hal tersebut dapat terjadi akibat proses manufacturing yang berbeda-beda pada baja kadar karbon sama. Sehingga, kita perlu mempelajari fenomena-fenomena pengerasan baja karbon agar kita bisa mendapatkan baja karbon sesuai dengan spesifikasi yang kita inginkan.Pada logam lain juga dapat mengeras jika diberi suatu perlakuan tertentu.Suatu logam dapat berubah kekerasannya akibat dari faktor-faktor penentu kekerasan logam itu juga sehingga kita perlu memahami faktor penetu kekerasan logam tersebut.

BAB 2PEMBAHASANA. Pengertian Heat Treatment Heat treatment adalah salah satu proses untuk mengubah struktur logam dengan jalan memanaskan specimen pada electricterance (tungku) pada temperatur rekristalisasi selama periode tertentu kemudian didinginkan pada media pendingin seperti udara, air, air garam, oli dan solar yang masing-masing mempunyai kerapatan pendinginan yang berbeda-beda. Sifat-sifat logam terutama sifat mekanik yang sangat dipengaruhi oleh struktur mikro logam disamping posisi kimianya, contoh suatu logam atau paduan akan mempunyai sifat mekanis yang berbeda-beda 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.4. Memperbaiki keuletan dan kekuatan material5. 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, temperatur 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 pemanasanBaja 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 pendinginanJika 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 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 bentukBaja 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 bahanPengaruh 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)

Keterangan diagram Fe-Fe3C :0,008%C: batas kelarutan minimum karbon pada ferit pada temperature kamar0,025%C: batas kelarutan maksimum karbon pada ferit padatemperatur 723oC0,083%C: titik eutectoid 2%C: batas kelarutan pada besi delta pada temperature 1130oC4,3%C: titik eutectoid18%C: batas kelarutan pada besi delta pada temperature 1439oCGaris A0:garis temperature dimana terjadi transformasi magnetic dari sementit

Garis A1: garis temperature dimana terjadi austenite (gamma) menjadi ferrit dalam pendinginanGaris A2: garis termperatur dimana terjadi transformasi magnetic pada feritGaris A3: garis temperature dimana terjadi perubahan ferit menjadi austenite(gamma) pada pemanasanGaris A : garis yang menunjukan kandungan karbon dan transformasi baja hypoeutectoidGaris E : garis yang menunjukan transformasi baja eutectoid Garis B : garis yang menunjukkan kandungan karbon dari baja transformasi baja hypoeutectoidGaris liquidus: garis yang menunjukan awal dari proses pendinginan(pembekuan)Garis solidus: garis yang menunjukan batas antara austenite solid dan austenite liquid.

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 lambat3. Temperature cair masing-masing paduan4. 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()mampu melarutkan karbon max 0,1% pada 1500oC2. Gamma iron()mampu melarutkan karbon max 2% pada 1130oC3. Alpha iron() mampu melarutkan karbon max 0,025% pada 723oCTransformasi allotropic pada besi, Fe(), Fe() dan Fe() terjadi secara difusi sehingga membutuhkan waktu tertentu pada temperature konstan Karena reaksi mengeluarkan panas laten.

B. Jenis-Jenis Heat Treatment1. HardeningHardening 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 770-830 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 hardeningSurface 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.Surface hardening dengan penambahan zatSurface hardening dengan penambahan zat dapat dilakukan dengan beberapa cara, yaitu:a. KarburasiKarburasi 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.

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 carburizingDipanaskan pada suhu austenisasi (842953 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 carburizingPada karburasi yang menggunakan medium cair atau Liquid Carburizingbiasanya pemanasan benda kerja menggunakan garam cair (salt bath) Garam cair terdiri dari campuran sodium cyanide (NaCN) atau potasium cyanide (KCN) yangberfungsi 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 banyakmenagndung karbon dan titik cair relatif lebih rendah (500C).

3. Menggunakan medium gas atau Gas carburizinga. 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 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 karburasiEfek yang timbul adalah kemungkinan adanya pengelupasan pada benda kerjaPada pendinginan langsung ini diperoleh permukaan benda kerja yang getas.

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 kamarkemudian 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

b. 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 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.

Figure 5. Nitriding time for various types of alloy steels

c. 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 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).

d. SianidaHal 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.

e. 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 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 zatSurface hardening tanpa penambahan zat dapat dilakukan dengan beberapa cara, yaitu:

1. Flame HardeningFlame 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 OvenCara 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 maka benda di keluarkan dan langsung di dinginkan dengan media yang di inginkan (air, air garam, oli, dan udara).

C. QuenchingDalam proses pendinginan ada beberapa cara dengan menggunakan beberapa media pendinginan diantaranya adalah:

1) Quenching airAir 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 oliOli sebagai media pendingin lebih lunak jika dibandingkan dengan air. Digunakan pada material yang kritis, antara lain material yang mempunyai bagian tipis atau ujung yang tajam. Karena oli lebih lunak, maka kemungkinan adanya tegangan dalam, distorsi, dan retakan kecil. Oleh karena itu medium oli 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 udaraQuenching 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.

D. TemperingTempering 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.

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 ColorTemperature Color

220Pale Yellow270Violet

230Hay Yellow280Dark Violet

240Yellow Brown290Old Blue

250Young Brown300Blue

260Brown Violet

Temperature ColorTemperature Color

1300White800Red

1200Yellow White600Dark Red

1100Yellow Red500Brown Black

1000Distinc Red400Gray

900Fruit Red

Proses tempering pada tungku pembakar

Contoh hasil tempering suhu 250Gambar disamping adalah contoh benda tempering pada suhu 250 dan berubah warna permukaan benda menjadi coklat muda

Gambar disamping adalah contoh benda tempering pada suhu 280 dan berubah warna permukaan benda menjadi ungu.

Gambar disamping adalah contoh benda tempering pada suhu 300 dan berubah warna permukaan benda menjadi biru. Gambar disamping adalah contoh benda tempering pada suhu 400 dan berubah warna permukaan benda menjadi coklat tembaga.

E. AnealingAnnealing 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 struktur2. Memperhalus ukuran butir3. Menghilangkan tegangan sisa4. Menyiapkan struktur baja untuk proses perlakuan panasSebagai 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 AnnealingTujuan 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 AnnealingPada 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 AnnealingStress reliefing adalah proses heat treatment yang digunakan untuk menghilangkan tegangan internal tanpa mengurangi kekuatan suatu material secara signifikan. Proses ini digunakan pada situasi dimana 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 ny

BAB IVPENUTUP

C. KesimpulanHeattreatment merupakan hal penting untuk merubah sifat mekanis pada baja di industri maupun di Polman. Setiap sifat yang diingingkan tergantung pada proses heattreatmentnya, seperti mengeraskan permukaan pada baja menggunakan metode surface harding dengan carburizing.

DAFTAR PUSTAKA

http://ariffbudianto.wordpress.com/2012/04/08/heat-treatment/http://sekolah007.blogspot.com/2013/04/diagram-fe-fe3c.htmlhttp://sekolah007.blogspot.com/2013/04/karburasi-pada-logam-dan-pendinginan.htmlhttp://sekolah007.blogspot.com/2013/04/kasus-metode-pengerasan-hardening.htmlhttp://sekolah007.blogspot.com/2013/04/test-kekerasan-hardness.html

26