anne a ling hardening s 1
Post on 05-Apr-2018
217 Views
Preview:
TRANSCRIPT
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 1/46
Perlakuan PanasLogam
(TTT & CCT diagram, Annealing, Hardening)
Myrna Ariatimyrna@metal.ui.ac.id
Wahyuaji NP
wahyuaji@metal.ui.ac.id
Departemen Metalurgi & Material
Fakultas Teknik Universitas IndonesiaCourtesy of Mr. Esa Haruman’s Presentation
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 2/46
Pengaruh Unsur Paduanpada Diagram Fe 3C
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 3/46
EHW 98
DIAGRAM KESEIMBANGAN Fe-CDIAGRAM KESEIMBANGAN Fe-C
A 1
A 3
A cm
723 ºC
1147 ºC
Eutectoid Point
0.8 4.3
Melt
Melt +cementite
Austenite + cementite
+
+ Melt
( )
1400
Carbon content %3.02.01.00 4.0500
600
700
900
1300
1200
1100
1000
Ferrite ( ) + Cementite (Fe 3C)
+ Melt
Austenite ( )
1500
1600
Temperature C o
+
( )
Eutectic Point
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 4/46
EHW 98
ELEMEN PADUAN VS DIAGRAM Fe-CELEMEN PADUAN VS DIAGRAM Fe-C
Elemen penstabil fasa austenite : -- Ni, Mn, Co, dan Ru, Pd, Os, Ir, Pt.-- C, N, Cu, Zn, Au.
Elemen penstabil fasa ferrite:-- Si, Al, Be, P, dan Ti, V, Mo, Cr.
-- B, dan Ta, Nb, Zr.Elemen perubah titik eutectoid: -- penstabil fasa γ (austenite) merendahkan A 1.-- penstabil fasa α (ferrite) menaikkan A 1.-- semual elemen paduan menggeser titik eutectoid
ke kandungan karbon yang lebih rendah.Elemen pembentuk karbida/nitrida:-- karbida; Cr, W, Mo, V, Ti, Nb, Zr.-- nitrida; Al dan semua elemen pembentuk karbida membentuk nitrida
γ
A1Eutectoid
0.8 %C
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 5/46
EHW 98
Elemen paduan vs.temperatur eutectoid
Elemen paduan vs.kandungan karbon eutectoid
Elemen paduan perubah ttk eutectoid
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 6/46
EHW 98
Carbon content
Penambahan Cr menaikkan temperatur eutectoid dan menggesernya kekiri.
Penstabil ferrite Penstabil austenite
Penambahan Mn menurunkan temperatur eutectoid dan menggesernya kekiri.
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 7/46
EHW 98
KARBIDA DAN NITRIDA PADUANKARBIDA DAN NITRIDA PADUAN
Elemen-elemen: Cr, W, Mo, V, Ti, Nb, Ta, Zr. pada baja paduan akan membentuk karbida keras
Dua bentuk karbida paduan:--karbida paduan khusus:Cr 7C3, W 2C, VC, Mo 2C, dst.
--karbida kompleks:Fe 4W 2C, Fe 4Mo 2C, dst.
Semua elemen pembentuk karbida juga pembentuk nitrida keras:TiN, CrN, VN, dst.
Struktur Kekerasan(VHN)
TiC 3200VC 2600
TiN 2000WC 2400Fe3C 1000Martensite 900Bainite 600Pearlite300
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 8/46
EHW 98
Concentration of alloying element (%)
Nitrida keras
Al, Ti, V, Cr, Mo,memebentuk nitrida keras
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 9/46
DIAGRAM TTT/CCTDIAGRAM TTT/CCT
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 10/46
EHW 98
DIAGRAM TTT/CCTDIAGRAM TTT/CCT
--Digunakan untuk mengetahui mikrostuktur yangterbentuk pada pendinginan non-ekuilibrium
Log waktu
T e m p e r a t u r
° C
A1
AusteniteA3
M s
Ferrite +Pearlite
A+F
NoseBa inite
M f
Start Finish
Martensite +
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 11/46
EHW 98
Martensite
Martensite + Auatenite
Ms
Mf
Pearlite
Bainite
coarse
fine
upper
lower
Austenite
Ae1
Ps Pf
BsBf
1 sec. 1min. 1 hour 1 day
,
DIAGRAM TTT UNTUK BAJA 0.8% CDIAGRAM TTT UNTUK BAJA 0.8% C
T e m p e r a t u r e
º C
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 12/46
PENGARUH ELEMEN PADUANPENGARUH ELEMEN PADUANTERHADAP DIAGRAM TTT/CCTTERHADAP DIAGRAM TTT/CCT
Semua elemen paduan, kecuali Co, menggeser hidung kurvaTTT/CCT ke arah kanan.
Semua elemen paduan, kecuali Co, menurunkan temperatur pembentukan martensite.
Sehingga:
Komposisi elemen paduan mempengaruhi media kuens (air, oli, udara)yang dipilih untuk mengeraskan baja.
Elemen paduan meningkatkan mampu-keras (hardenability) baja, atau,
baja dengan komposisi berbeda akan memiliki mampu keras berlainan.
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 13/46
Perlakuan Panas Termal
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 14/46
EHW 98
PELUNAKAN :PELUNAKAN :
MEMPERSIAPKAN BAHAN LOGAM SEBAGAI PRODUK MEMPERSIAPKAN BAHAN LOGAM SEBAGAI PRODUK 1/2 JADI AGAR LAYAK DIPROSES BERIKUTNYA.1/2 JADI AGAR LAYAK DIPROSES BERIKUTNYA.
PENGERASANPENGERASAN ::
MEMPERSIAPKAN BAHAN LOGAM SEBAGAI PRODUK JADIMEMPERSIAPKAN BAHAN LOGAM SEBAGAI PRODUK JADIAGAR MEMILIKI SIFAT MEKANIS YANG OPTIMUM.AGAR MEMILIKI SIFAT MEKANIS YANG OPTIMUM.
FUNGSI PERLAKUAN PANAS TERMALFUNGSI PERLAKUAN PANAS TERMALSEBAGAI BAGIAN PROSES MANUFAKTUR SEBAGAI BAGIAN PROSES MANUFAKTUR
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 15/46
PELUNAKAN / ANNEALING
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 16/46
EHW 98
PERLAKUAN PELUNAKANPERLAKUAN PELUNAKAN
--Homogenising
--Normalizing
--Full annealing--Spherodising
--Stress relieving
--Process and recrystallisation annealing
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 17/46
EHW 98
HOMOGENIZINGHOMOGENIZING
Pemanasan pada temperatur tinggi didaerahPemanasan pada temperatur tinggi didaerahfasa austenit (fasa austenit ( γ γ ), jauh diatas titik kritis (A), jauh diatas titik kritis (A 33 dan Adan A cmcm)) --Bertujuan untuk menghilangkan efek segeregasi kimia akibat
proses pembekuan lambat ingot/billet.
--Memperbaiki mampu pengerjaan panas (hot workability).
Ingot
Penuanganlogam cair
Segregasi kimia HOMOGENISINGsebelum pengerjaan panas
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 18/46
EHW 98
NORMALIZING NORMALIZING
Pemanasan lambat sampai dengan temperatur diatastransformasi α γ dan diikuti oleh pendinginan udara
--Menghilangkan ketidak ragaman mikrostruktur.--Mengeleminasi tegangan sisa.--Meningkatkan keseragaman dan penghalusan ukuran butir.
CASTINGHOT WORKING:Forging, Extrusion, Rolling
Ketidak ragaman reduksi/temperatur
NORMALIZING
Pengecualian: HSS, Shock Resisting Steel, Hot Work Tool SteelCold Work Tool Steel D & A (tdk termasuk A10), Mold Steel P4.
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 19/46
EHW 98
FULL ANNEALINGFULL ANNEALINGPemanasan sampai temperatur sedikit diatas transformasi α γ
(A3: hypoeutectoid steels dan A 1: hypereutectoid steels), yangdiikuti oleh pendinginan lambat didalam dapur
--Membulatkan sementit ‘proeutectoid” atau karbida lainnyasehingga memperbaiki keuletan baja.
--Menghasilkan kekerasan/kekuatan yang minimum sehinggamudah dilakukan deformasi pada pengerjaan dingin.
-- Menghilangkan struktur martensit pada baja paduan yang mungkinterbentuk akibat pendinginan relatif cepat melewati transformasi γ α .
--Biasanya dilakukan pada baja yang akan dipasok kepasaran
Pembulatan sementit‘proeutectoid’ dalam
bentuk networks pada batas butir.
1 2 3
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 20/46
EHW 98
723 °C
911°C
T e m p e r a t u r e
Austenite(γ )
Ferrite(α)
0.80 1.4
Eutectoid
Carbon %
Full-Annealing (A)
Normalising (N)Homogenising (H)
2.0
A3
Acm
Hypoeutectoid
Hyper eutectoid
PERLAKUAN PELUNAKAN - DIAGRAM Fe-CPERLAKUAN PELUNAKAN - DIAGRAM Fe-C
(H) (N) Full (A)
Temp. *** ** *
Metoda -- udara dapur pendingin
Wkt. Proses *** * *
Karakteristik
Rendah * Tinggi***
γ + Fe 3C
α + Fe 3C
A1
Recrystallisation annealing
Stress-relief annealing
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 21/46
EHW 98
NORMALIZING VS FULL ANNEALING NORMALIZING VS FULL ANNEALING
P +A
F +A
HeatingCycle
CoolingCycle
Normalizing
Anneal
Time Time
T e m p e r a t u r e
Ms
Ac3
Ac1
Normalizing membentuk mikrostruktur lebih halus dibandingkan
full annealing meskipun pemanasan dilakukan pada temperatur yang lebih tinggi akibat laju pendinginan lebih cepat
Pendinginanudara
Pendinginan di dapur
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 22/46
EHW 98
ANNEALING LAINNYAANNEALING LAINNYA
Spherodising: dilakukan untuk meningkatkan mampu-mesin (machinability) pada baja yang akan ‘dimachining´. Caranya dengan membulatkan sementit/karbida.Pemanasan dilakukan dibawah temperatur kritis A 1 ( ~723ºC), atau sedikit diatas A 1 tetapi kemudian ditahan dibawah A 1.
Stress-relief annealing: pemenasan s/d dibawah temperatur kritis 550-650 ºC bajakarbon dan paduan rendah, 600-750 ºC baja perkakas. Bertujuan untuk menghilangkantegangan 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 keuletanserta sifat konduktivitas baik. Dilakukan pada baja setelah deformasi pengerjaan dingin.
Quench annealing: dilakukan pada baja jenis austenitk yang di homogenising ataurecrystallisation annealing dimana diikuti oleh pendinginan cepat untuk menghindariterbentukya endapan karbida terutama pada batas butir.
Isothermal Annealing : pendinginan cepat sampai temperatur tepatdibawah daerah transformasi, ditahan 1-2 jam, diikuti pendinginan udara.
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 23/46
EHW 98
PENGERASAN TERMAL
Membentuk struktur martensit/bainityang memiliki kekerasan tinggi .
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 24/46
PENGERASAN TERMAL(THERMAL HARDENING)
Terdiri dari tiga tahap operasi :PEMANASAN(HEATING)• Preheating
(550-650 ºC)
• Final heating(900-1050 ºC)• Soaking
KUENS(QUENCHING)• Pendinginan cepat oleh
media pendingin
(oli, air, lelehan garam,semprot gas / udara)
TEMPER (TEMPERING)• Pemanasan kembali pada
temperatur lebih rendah
(150 - 600 ºC), sekaliatau berulang
QUENCHINGBATH
HEATINGFURNACE
TEMPERINGBATH
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 25/46
SIKLUS PENGERASAN TERMAL
P r e h e a
t i n g
F i n a l h e a t i n g
Transformasi α→γ Baja menyusut
Q u e n c h i n g
Transformasi α→γ Baja memuai
B a j a m
e m u a i
B a j a m
e n y u s u t
Baja sangat lunak - σu << ,struktur: γ + karbida (sisa)
Baja keras tapi rapuh ,struktur: M (stressed) + γ sisa
+ Karbida (sisa) + lainnya
Baja keras dan mulai tangguh :struktur: M (temper+sterssed) + γ sisa + Karbida (sisa) + lainnya
Ketangguhan lebih baik :struktur: M (temper) + Karbida + lainnya
T E M P E R
A T U R
WAKTU
Holding
Temper 1Temper 2
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 26/46
S U S U T
TAHAP PEMANASANHal-hal yang perlu diketahui :• Perbedaan temperatur antara bagian dalam dan permukaan, akibat
rambatan panas, menyebabkan perbedaan pemuaian volume.• Baja menyusut sampai 4% (volume) pada kenaikan temperatur
mencapai transformasi austenite.
Hal-hal yang perlu dikontrol :• Lakukan preheating pada temperatur sekitar 550-650 oC untuk
mengeliminasi distorsi yang mungkin timbul akibat pemanasan.• Kecepatan pemanasan harus dikontrol agar tidak menimbulkan gradien
temperatur yang sangat curam antara bagian dalam dan permukaan.
WAKTU
T E M P E R A T U R
M U A I
TRANSFORMASI KE γ
WAKTU
T E M P E R A T U R
I N T I
P E R M U K A A N
PREHEATING(550-650 oC)
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 27/46
TAHAP AUSTENISASI
Dua hal penting: --Waktu tahan (holding time)
--Temperatur austenisasi (austenitizing temperature)
WAKTU
T E M P E R A T U R ( ° C )
18Kekerasan setelah kuens
(Rockwell C)
18 42 56 63-65 60-62 57-58
a
e dc b
f
750
850
950
Waktu tahanyang benar Berlebih
Pertumbuhan butir,ketangguhan menjadi
buruk atau rapuh
Kurang
T,t
Tidak tercapai pengerasan
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 28/46
TAHAP AUSTENISASI
Hal-hal yang diperhatikan:
--Hindari susunan umpan didalam dapur yang saling tumpang-tindih untuk menghindari terjadinya deformasi komponen akibat berat komponen padasaat baja sedang lunak.
--Cek akurasi temperatur austenisasi yang ditentukan, misalnya denganmenggunakan thermocouple yang ditempelkanlangsung pada komponen.
--Hindari kesalahan penentuan saat mulainya penghitungan waktu tahan..
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 29/46
EHW 98
TAHAP KUENSTAHAP KUENSyaitu mendinginkan baja dari temperatur austenit
sampai temperatur ambien pada media tertentu yangakan menghasilkan struktur martensit
• Pemilihan media kuens ditentukan oleh jenis baja/paduannya.
• Semakin ekstrim media kuens risiko terhadap distorsi meningkat.
• Perbedaan laju pendinginan antara permukaan dan bagian dalammenimbulkan profil kekerasan (tergantung ukuran perkakasdan komposisi baja).
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 30/46
EHW 98
MEDIA KUENSMEDIA KUENS
Air : Murah serta sistemnya sederhana. Kekurangannya ia mudah membentuk selimut uapyang menutupi permukaan komponen, sehingga menghasilkan pedinginan tidak seragamdipenampang permukaan yang luas. Pemanfaatannya terbatas pada industri perlakuan panas.Eliminasinya di tambahkan Na/Ca Chloride, membutuhkan closed system.
Larutan polimer : Kemampuan pendinginan (H) diantara oli dan air. Memerlukan closecontrol karena konsentrasinya mudah berkurang.
Oli : Kemampuan pendinginan tidak sebaik air, tetapi lebih disenangi. Dengan penambahanadditive kemampuan pendinginan (H = cooling power) dapat ditingkatkan lebih dari 0,4 s/d1.
Lelehan garam : Paling umum digunakan sbagai media pendingin dikarenakan dapat bekerja pada rentang temperatur yang besar (150 °C s/d 595 °C, atau bahkan lebih).Dikarenakan karakter tersebut lelehan garam banyak digunakan untuk delayed quenching seperti: kuens intermediate, kuens isotermal / holding pada berbagai temperatur.
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 31/46
Lelehan logam : Banyak digunakan untuk kuens-interupsi (interrupted quenching) ,tetapi saat ini fungsinya sering digantikan oleh lelehan garam dikarenakankemampuannya bekerja pada rentang temperatur lebih besar.
Gas / udara : Hanya digunakan untuk baja dengan ukuran tipis atau baja yang memiliki
mampu keras tinggi. Pengaturan cooling power dilakukan dengan cara mengatur lajusemprot udara/gas.
Cetakan logam : Digunakan pada jenis material yang mememiliki risiko distorsi tinggi.Biasanya menggunakan water-cooled copper dies, dan kelemahannya biaya tinggi.
Lainnya : Larutan garam, larutan soda, uap
MEDIA KUENSMEDIA KUENS
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 32/46
1. Selimut uap (Vapour blanket)2. Pendidihan (Boiling)3. Konveksi (Convection )
Waktu (detik)
100
800700600500400300200
900
5 201510 250
3.Konveksi
2.Pendidihan
1. Selimut uap
T e m p e r a t u r , º C
Kurva kecepatan pendinginan (ºC/dt) Kurva pendinginan
TAHAP KUENS MELALUI MEDIA CAIR
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 33/46
MEKANISME PENDINGINANMELALUI MEDIA CAIR
SELIMUT UAP: Kecepatan pendinginan relatif lambat akibat seluruh permukaan ditutupi oleh uap.
Temperatur transisi menuju mekanisme pendidihan(leidenfrost temperature) tidak dipengaruhi oleh temperatur.awal saat dikuens.
PENDIDIHAN : Kecepatan pendinginan sangat tinggi ditandai olehgelembung-gelembung uap pada permukaan komponen .
KONVEKSI : Kecepatan pendinginan kembali menjadi lambat melalui
rambatan konveksi.Kecepatan perpindahan panas pada kondisi ini sangatdipengaruhi oleh viskositas cairan, agitasi, temperatur cairan/bath .
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 34/46
KONDISI KOMPONEN VS MEKANISME KUENS
760 °C645 °C538 °C427 °C315 °C
Pada prakteknya gradient temparatur ataupendinginan pada permukaan komponen tiselalu seragam. Hal ini disebabkan :
• Kondidi internal material: pengaruhnya teperpindahan panas keluar
• Kondisi permukaan: pengaruhnya terhadaperpindahan panas
• Potensial ekstarsi panas dari media kuens
• Kondisi media yang teragitasi atau non-ag
Jadi, geometri komponen serta kondisi medikuens dapat mempengaruhi hasil kekerasan
pada permukaan
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 35/46
MIKROSTRUKTUR BAJA SESUDAH KUENS
Mikrostruktur bajakondisi anil (lunak),sebelum dikeraskan
Mikrostruktur baja setelahdikeraskan: martensitdiperkuat oleh karbida
--Terbentuknya martensit hanya dipengaruhi oleh
kehadiran karbon didalam fasa austenit.--Sejumlah karbida diperlukan untuk mencegah
pertumbuhan butir pada waktu baja diaustenisasi.
--Terdapat sisa austenite yang tidak bertransformasi pada kondisi setelah kuens
Karbida
Ferit, Perlit
Karbida
MartensitSisa γ
Pengerasan termal
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 36/46
SISA AUSTENITE
terjadi akibat kandungan karbon yang tinggi, danhadirnya elemen penstabil austenit ( γ ) pada baja paduan
K e k e r a s a n
Komposisi karbon
BAJA KARBON
0.7 0.8 %C
6 5
7 0 H R c
Sisa γ Penghilangan sisa austenit:
--Temper Bainit, Karbida, Martensit--Subzero treatment 100% MartensitKarbon diatas 0,8%
kekerasan menurun
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 37/46
EHW 98
BAJA SETELAH KUENS
-- terdapat tegangan sisa akibat kuens-- rapuh dan mudah patah-- dimensi tidak stabil-- tidak siap digunakan
-- membutuhkan perlakuan temper !
K e r as d an R a p uh
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 38/46
PERLAKUAN TEMPER
Pemanasan kembali setelah kuens dibawah garis A 1 (160-650 ºC) :
√ Mengurangi tegangan sisa akibat proses kuens.√ Memperbaiki ketangguhan.√ Dalam hal tertentu digunakan untuk meningkatkan kekerasan
baja perkakas jenis pengerjaan panas dan kecepatan tinggi.√
Mengontrol dimensi komponen baja yang dikeraskan
K e k e r a s a n
( H R c )
K e t a n g g u h a n
f t - l b )
Temperatur (ºC)
K e k e r a s a n
K e t a n g g u h a n
Secondary hardening
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 39/46
EHW 98
UNTEMPERED MARTENSITEUNTEMPERED MARTENSITEDAN SISA AUSTENITEDAN SISA AUSTENITE
30% Untempered Setelah temperingmartensite pada 200 °C
BAJA PADUAN RENDAH HSS M42:a. 35 % γ b. temper 1: 1 jam, 600ºCc. temper 2: 1 jam, 600ºC
(a)
(b) (c)
Sisa γ warna putih
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 40/46
PERUBAHAN MIKROSTRUKTUR PERUBAHAN MIKROSTRUKTUR PADA WAKTU TEMPER PADA WAKTU TEMPER
Tahap 1: Pembentukan karbida transisi, ε karbida, serta penurunan80-16 0ºC kandungan karbon pada matriks martensit s/d 0.23%
Tahap 2: Transformasi γ sisa Bainite230-280ºC
Tahap 3: Karbida transisi, martensit C rendah Sementit + Ferit160-400ºC
Tahap 4 Pertumbuhan dan pembulatan sementit400-700 ºC Adanya elemen paduan pembentuk karbida,
Tahap 5 Secondary hardening, yaitu pembentukan karbida paduan500-550ºC yang mengakibatkan kekerasan meningkat lagi.
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 41/46
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 42/46
MARTEMPERING DAN AUSTEMPERING
Waktu
T e m p e r a t u r
( º C )
Austenite
M s Bainite
Waktu
T e m p e r a t u r e
( º C )
Austenite
M s Bainite
PearlitePearlite
Surface
CoreCore
Bertujuan untuk mereduksi tegangan termalsehingga meminimumkan efek distorsi
Martempering Austempering
S ur f a c e
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 43/46
MASALAH-MASALAH YANGHARUS DIPERHATIKAN
√ Efek distorsi dan keretakan.
√ Kehilangan kandungan elemen pada permukaan komponen(dekarburisasi, oksidasi).
√ Sisa austenite.
√ Pengkasaran dan ketidak-ragaman mikrostruktur.
CATATAN PENGERASAN TERMAL
EHW 98
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 44/46
EHW 98
DISTORSI DAN KERETAKANDISTORSI DAN KERETAKAN
--Tegangan sisa akibat machining /pengerjaan dingin sebelum
perlakuan panas.
--Tegangan termal (thermal stresses) akibat perbedaan laju
pemanasan / pendinginan antara permukaan dan bagian dalam.
--Tegangan akibat transformasi fasa (transformation stresses) pada waktu pendinginan.
Penyebab:
EHW 98
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 45/46
EHW 98
SEBELUMPERLAKUAN PANAS
SETELAHPERLAKUAN PANAS
DUA BENTUK DISTORSI KOMPONENDUA BENTUK DISTORSI KOMPONEN
1. Dimensional
distortion
1. Dimensional
distortion
2. Shapedistortion
2. Shapedistortion
Terjadi akibat perubahan ukuran,tegangan sisa machining, proses perlakuan panas.
EHW 98
7/31/2019 Anne a Ling Hardening s 1
http://slidepdf.com/reader/full/anne-a-ling-hardening-s-1 46/46
EHW 98
Distorsi yang dapatdihindarkan
Distorsi yang tidak dapat dihindarkan
CATATAN DISTORSI KOMPONENCATATAN DISTORSI KOMPONEN
--Cara perlakuan panas yang buruk.
--Kesalahan penggunaan media kuens.
--Kesalahan pemilihan material.
--Perubahan mikrostruktur pada waktu pengerasan termal dan termper.
--Tegangan termal akibat kontraksivolume.
top related