PENGARUH PROSES PENDINGINAN PASKA PERLAKUAN PANAS

PENGARUH PROSES PENDINGINAN PASKA PERLAKUAN PANAS TERHADAP UJI KEKERASAN ( VICKERS ) DAN UJI TARIK PADA BAJA TAHAN KARAT 304 PRODUKSI PENGECORAN LOGAM DI KLATEN
ABSTRAK
Banyak dipakainya baja tahan karat pada industri dan perabot rumah tangga mengakibatkan bahan
tersebut harus mengalami penyesuaian pada sifat mekanis yang diinginkan oleh pemakainya,salah
satu langkah yang dapat diambil adalah dengan melakukan proses perlakuan panas,proses ini akan
sangat bergantung pada sifat mekanis bahan,suhu pemanasan, waktu tahan dan proses
pendinginan.Kombinasi dari hal tersebut akan mengakibatkan perbedaan pada kekuatan
tarik,kekerasan dan struktur mikro.
Kata kunci : Perlakuan panas,proses pendinginan.
Ø Perlakuan panas
Definisi
Perlakuan panas adalah proses untuk memperbaiki sifat-sifat dari logam dengan
jalan memanaskan coran sampai temperatur yang cocok, lalu dibiarkan beberapa waktu
pada temperatur itu,kemudian didinginkan ke temperatur yang lebih rendah dengan
kecepatan yang sesuai.Perlakuan panas yang dilaksanakan pada coran adalah: pelunakan
temperatur rendah,pelunakan,penormalan,pengerasan dan penemperan. ( Surdia,
Tata,1996:186 )
Heat treatment hanya bisa dilakukan pada logam campuran yang pada temperatur kamar
mempunyai struktur mikro dua fase atau lebih.Sedang pada temperatur yang lebih tinggi
fase-fase tersebut akan larut menjadi satu fase.
Cara yang dipakai ialah dengan memanaskan logam sehingga terbentuk satu fase, kemudian
diikuti dengan pendinginan cepat. Dengan cara ini pada temperatur kamar akan terbentuk
satu fase yang kelewat jenuh. Bila logam dalam keadaan tersebut dipanaskan maka fasefase
yang larut akan mengendap.( Sumanto,13,14 )
Traksi. Vol. 4. No. 1, Juni 2006 191 3
Macam – macam perlakuan panas
Secara umum langkah pertama heat treatment adalah memanaskan logam atau
paduan itu sampai suatu temperatur tertentu,lalu menahan beberapa saat pada temperatur
tersebut,kemudian mendinginkanya dengan laju pendinginan tertentu. Komposisi dari baja
sangat mempengaruhi struktur mikro yang akan terjadi,disamping perlakuan-perlakuan
yang dialami logam atau baja sebelumnya.
Secara garis besar proses perlakuan panas dapat dibedakan menurut tingginya temperatur
dan laju pendinginanya.Proses laku panas dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu :
• Proses perlakuan panas yang menghasilkan struktur yang seimbang,seperti :
anealling,normalizing.
• Proses perlakuan panas yang menghasilkan struktur yang tidak seimbang seperti
halnya pada hardening
§ Aneal ( Pelunakan Coran )
Aniliasi ( pelunakan ) coran dilakukan dengan memanaskanya sampai
temperatur yang cukup tinggi kemudian didinginkan perlahan-lahan dalam
tungku yang dipakai untuk melunakan.(Tata Surdia:1996,186 )
Dalam proses anealing baja harus dipanaskan melalui suhu pengkristalan
kembali untuk membebaskan tegangan–tegangan dalam baja.Kemudian
mempertahankan pemanasanya pada suhu tinggi untuk membuat sedikit
pertumbuhan butir–butiran dan suatu struktur austenit,seterusnya didinginkan
secara perlahan-lahan untuk membuat suatu struktur perlit.Baja menjadi cukup
lunak sehingga dapat dikerjakan dengan mesin.Baja anil kurang keuletanya
dibandingkan dengan hasil laku panas lainya akan tetapi baja anil membentuk
geram yang baik sewaktu pemesinan.
§ Normalisasi
Normalisasi dilakukan untuk mendapatkan struktur mikro dengan butir yang
halus dan seragam.Proses ini dapat diartikan sebagai pemanasan dan
mempertahankan pemanasan pada suhu yang sesuai diatas batas perubahan
diikuti dengan pendinginan secara bebas didalam udara luar supaya terjadi
perubahan ukuran butiran-butiran.Hal tersebut membuat ukuran menjadi
seragam dan juga untuk memperbaiki sifat-sifat mekanik dari baja tersebut.
Pada proses ini baja dipanaskan untuk membentuk struktur austenit direndam
dalam keadaan panas,dan seterusnya didinginkan secara bebas di
udara.Pendinginan yang bebas akan menghasilkan struktur yang lebih halus
daripada struktur yang dihasilkan dengan jalan anealing.Pengerjaan mesin juga
akan menghasilkan permukaan yang lebih baik.
§ Pengerasan ( Hardening )
Pengerasan biasanya dilakukan untuk memperoleh sifat tahan aus yang tinggi
atau kekuatan yang lebih baik.Pengerasan dilakukan dengan memanaskan baja
sampai ke daerah austenit lalu mendinginkanya dengan cepat,dengan
pendinginan yang cepat ini terbentuk martensit yang kuat.
Temperatur pemanasanya,lama waktu tahan dan laju pendinginan untuk
pengerasan banyak tergantung pada komposisi kimia dari baja.Kekerasan
maksimum yang dapat dicapai tergantung pada kadar karbon dalam
baja.Kekerasan yang terjadi pada benda akan tergantung pada temperatur
Traksi. Vol. 4. No. 1, Juni 2006 191 4
pemanasan,waktu tahan dan laju pendinginan yang dilakukan pada proses laku
panas,disamping juga pada harden ability baja yang dikeraskan.
METODOLOGI
Langkah sebelum pengujian adalah penyiapan material untuk pengujian yang akan
dilakukan,Pengujia n tersebut adalah uji tarik,uji kekerasan dan struktur mikro yang
sebelumnya didahului dengan uji komposisi kimia.Setelah terbukti bahwa baja tersebut
adalah baja tahan karat dengan kandungan 8 Ni 18 Cr, maka dilakukan pemanasan pada
suhu 9500C dan waktu tahan 60 menit yang meliputi :
1.Pendinginan di udara bebas
2.Pendinginan didalam oven dengan cerobong terbuka
3.Pendinginan didalam oven dengan cerobong tertutup
Heat Treatment ini bertujuan untuk mendapatkan perubahan sifat-sifat tertentu dan
kekerasan dari baja.