Untitled

download Untitled

If you can't read please download the document

Transcript of Untitled

Pengaruh Annealing Terhadap Kekuatan Tarik Baja Karbon dan Besi Tuang Annealing adalah sebuah proses perlakuan panas yang digunakan untuk meniadakan p engaruh dari cold work, dan juga berfungsi untuk membuat material menjadi lebih lunak dan meningkatkan ductility. Secara umum, proses annealing dibagi menjadi 3 tahap, antara lain : 1. Pemanasan ( peningkatan temperatur ) hingga temperatur yang diingink an 2. Penahanan pada temperatur tersebut (Holding Process) 3. Pendinginan ( Penurunan temperatur ) biasanya menuju temperatur ruan g. Pada baja,annealing juga bertujuan untuk memperbaiki sifat mekanis dan juga mens tabilkan dimensi. Ada banyak jenis jenis annealing yang mempunyai tujuan yang b erbeda beda sesuai dengan hasil yang diinginkan. Dibawah ini adalah jenis jenis annealing : Homogenizing : Pemanasan pada temperature tinggi di daerah fasa austenite (g ), jauh diatas titik kritis (A3 dan acm) yang bertujuan untuk menghilangkan efe k segregasi kimia akibat proses pembekuan lambat dan memperbaiki hot workability . Normalizing : Pemanasan lambat sampai dengan temperatur diatas transformasi dan 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 ya ng diikuti oleh pendinginan lambat didalam dapur yang bertujuan untuk meningkatk an keuletan pada baja Spherodising : Dilakukan untuk meningkatkan mampu-mesin (machinability) pada baja yang akan dimachining. Caranya dengan membulatkan sementit/karbida. Pemanasa n dilakukan dibawah temperatur kritis A1 ( ~723C), atau sedikit diatas A1 tetapi kemudian ditahan dibawah A1. Stress-relief annealing : pemanasan s/d dibawah temperatur kritis 550-650 C b aja karbon dan paduan rendah, 600-750 C baja perkakas. Bertujuan untuk menghilang kan tegangan sisa akibat deformasi pengerjaan dingin. Recrystallisation annealing : Pemanasan s/d temperatur 600 C dibawah temperat ur kritis. Bertujuan untuk membentuk butir poligon yang bebas tegangan dan mempu nyai keuletan serta sifat konduktivitas baik. Dilakukan pada baja setelah deform asi pengerjaan dingin. Quench annealing : Dilakukan pada baja jenis austenitk yang di homogenising atau recrystallisation annealing dimana diikuti oleh pendinginan cepat untuk men ghindari terbentukya endapan karbida terutama pada batas butir. Dalam pengerjaan dingin maka akan terjadi perubahan sifat fisik maupun mekanik. Perubahan sifat mekanik misalnya peningkatan kekerasan, tegangan sisa dan kekua tan tarik/luluh dan penurunan elestisitas akibat pengerjaan dingin. Untuk itu lo gam perlu dipulihkan ke kondisi awal guna mendapatkan sifat mekanik yang diingi nkan dengan cara annealing. Logam yang mengalami deformasi, mempunyai energi re gangan yang tersimpan dalam kisi sehingga kondisinya tidak stabil secara termod inamik dibandingkan dengan kondisi tanpa deformasi. Untuk menghilangkan kondis i pengerjaan dingin dilakukan melalui 3 kombinasi proses yaitu pemulihan, rekris talisasi dan pertumbuhan butir. Selama proses pemulihan terjadi penurunan energi yang tersimpan dan tahanan lis trik. Sedangkan kekuatan tarik/luluh, kekerasan turun sedikit. Pada tahap pemul ihan, selama annealing akan tersusun kembali dislokasi guna mengurangi energi kisi dan batas butir tidak mengalami migrasi. Salah satu proses pemulihan terp enting adalah penyusunan kembali dislokasi sehingga terjadi penurunan energi reg angan kisi yang disebut poligonisasi. Proses rekristalisasi akan mengubah sifat struktur kisi yang terdeformasi digant i oleh kisi baru tanpa regangan melalui proses nukleasi dan pertumbuhan. Butir t umbuh dari inti yang terbentuk di matriks yang terdeformasi. Besarnya laju krist alisasi tergantung jumlah deformasi sebelumnya, temperatur annealing dan kemurnian bahan. Pertumbuhan butir terjadi pada saat kristalisasi primer terhenti (kristal yang t umbuh telah menelan semua bahan yang mengalami regangan. Pada saat annealing berla ngsung, butir yang kecil menyusust dan yang lebih besar tumbuh. Keadaan ini dise ut pertumbuhan butir Hal ini berarti annealing mempengaruhi sifat mekanis dari baja. Dengan dilakukan nya annealing itu menurunkan kekuatan tarik dari sebuah baja. Hal ini terjadi ka rena dengan adanya annealing maka terjadi penyusunan kembali dislokasi yang sebe lumnya dislokasi tersusun secara tidak teratur dengan adanya penyusunan kembali dislokasi berarti membuat material tersebut menjadi kurang kuat. Selain itu, mel alui annealing terjadi pertumbuhan butir yang terjadi dalam proses reksristalisa si. Seperti yang sudah dijelaskan bahwa pertumbuhan butir terjadi pada kristalis asi primer terhenti dimana kristal yang tumbuh telah menelan semua bahan yang me ngalami regangan dan pada saat annealing butir yang kecil menyusut dan yang lebi h besar tumbuh. Apabila butir menjadi lebih besar maka dislokasi semakin mudah b ergerak karena tidak banyak yang menghalangi pergerakannya. Apabila dislokasi se makin mudah bergerak maka baja semakin tidak kuat dan kekuatan tariknya menjadi menurun. Hubungan ini juga dapat kita liat melalui persamaan Hall Patch. Berdasarkan persamaan diatas kita dapat melihat diameter ukuran butir berbanding terbalik dengan kekuatan tarik/luluh. Jadi, dengan annealing membuat kekuatan t arik baja karbon dan besi tuang menjadi menurun. Referensi Slide Mata Kuliah HST Callister, Jr, William D. 2003. Matreials Science and Engineering An Introdu ction. New York: John Wiley & Sons, Inc. digilib.its.ac.id Smallman and Bishop. 1999. Metalurgi Fisik Modern dan Rekayasa Material. Jak arta : Erlangga. ASM Handbook.Vol 4, Heat Treating.