Artikel Hardening (heatretment)

Pengertian dan tujuan Proses pengerasan atau hardening adalah suatu proses perlakuan panas yang dilakukan untuk menghasilkan suatu benda kerja yang keras, proses ini dilakukan pada temperatur tinggi yaitu pada temperatur austenisasi yang digunakan untuk melarutkan sementit dalam austenit yang kemudian di quench. Pada tahap ini akan menghasilkan terperangkapnya karbon yang akan menyebabkan bergesernya atom-atom sehingga terbentuk struktur body center tetragonal atau struktur yang tidak setimbang yang disebut martensit yang bersifat keras dan getas. Tahapan Pekerjaan yang Harus Dilakukan Sebelum Proses hardening 1) Bebas dari terak (scale), oli, dan sebagainya agar dihasilkan kekerasan yang diinginkan dengan kata lain benda kerja harus bersih. 2) Benda kerja yang memiliki luban(kecil), terutama pada baja perkakas harus ditutup dengan tanah liat, asbes, dsb atau baja insert sehingga tidak terjadi pengerasan pada bagian lubang tersebut. Hal ini tidak perlu dilakukan jika ukuran lubang relatif besar. 3) Benda kerja harus ditempatkan pada fixture yang layak sebelum diletakkan di dalam tungku. Hal ini adalah dilakukan untuk mencegah timbulnya distorsi. Benda kerja-benda kerja yang kecil yang relatif kecil dapat diletakkan dalam suatu “keranjang” yang didisain khusus untuk itu agar dijamin kekerasan yang homogen. 4) Baja karbon dan baja paduan rendah dapat dipanaskan langsung ke temperature pemanasannya tanpa memerlukan adanya pemanasan awal (pre-heat). Sedangkan benda kerja yang besar dan bentuknya rumit dapat dilakukan pre-heat atau pemanasan awal untuk mencegah distorsi dan retak akibat tidak homogennya temperatur di bagian tengah dengan di bagian permukaan. Pemanasan awal biasanya dilakukan untuk baja-baja perkakas karena konduktifitas panas baja tersebut sangat rendah, temperatur pemanasan awal yang dilakukan adalah 5000-6000 C. 5) Benda kerja yang akan dikeraskan harus mempunyai struktur yang homogeny dan halus, karena apabila dari struktur logam tersebut kasar maka akan diperoleh struktur logam yang tidak homogen, distorsi, retak pada saat dipanaskan maupun pada saat diquench. Untuk itu struktur logam yang kasar sebelum dipanaskan harus dinormalkan terlebih dahulu dengan temperature 7800-8000 C. Proses Hardening Pemanasan: memanaskan material sampai temperatur tertentu untuk membentuk fasa austenit. Penahanan: menahan pada temperatur pengerasan agar didapatkan distribusi temperatur yang seragam pada bahan uji. Lamanya penahanan tergantung pada jenis bahan serta ketebalannya. Jenis baja Waktu tahan(menit) 1 Baja karbon dan baja paduan rendah 5-15 2 Baja paduan menengah 15-25 3 Low alloy tool steel 10-30 4 High alloy chrome steel 10-60 5 Hot-work tool steel 15-30 Ketebalan benda uji sangat mempengaruhi pemberian waktu penahanan pada saat proses austenisasi. Secara matematis pemberian waktu penahanan terhadap ketebalan benda uji dapat ditulis pada persamaan 1 berikut [Krauss, 1986]. T = 1,4 × H ..............dengan : T = waktu penahanan (menit) H = tebal benda kerja (mm) Waktu penahanan sangat berpengaruh pada saat transformasi karena apabila waktu penahanan yang diberikan kurang tepat atau terlalu cepat, maka transformasi yang terjadi tidak sempurna dan tidak homogen selain itu waktu tahan terlalu pendek akan menghasilkan kekerasan yang rendah hal ini dikarenakan tidak cukupnya jumlah karbida yang larut dalam larutan. Sedangkan apabila waktu penahanan yang diberikan terlalu lama, transformasi terjadi namun diikuti dengan pertumbuhan butir yang dapat menurunkan ketangguhan. Pendinginan: mendinginkan logam yang telah dipanaskan dalam dapur pemanas kedalam media pendingin, tahap ini merupakan tahap yang paling kritis dalam proses perlakuan panas, media pendingin biasanya digunakan air. Dipilihnya air sebagai media pendingin pada proses quenching karena air merupakan media pendingin yang cocok untuk logamlogam yang memiliki tingkat kekerasan atau hardenability yang relatif rendah seperti logam paduan aluminium. Pendinginan dilakukan secara cepat, dari temperature austenisasi ke temp.yang lebih rendah(suhu ruang) Media Pendingin Air: daya pendingin cepat. Minyak: daya pendingin sedang. Udara: daya pendingin lambat. Garam: daya pendingin cepat, Dll. Hardening Baja AISI 1045 AISI 1045 adalah baja karbon yang mempunyai kandungan karbon sekitar 0,45 - 0,50 dan termasuk golongan baja karbon SEDANG, Baja spesifikasi ini banyak digunakan sebagai komponen automotif misalnya untuk komponen roda gigi, poros dan bantalan. Pada aplikasinya ini baja tersebut harus mempunyai ketahanan aus yang baik karena harus mempu menahan keausan akibat bergesekan dengan rantai. ketahanan aus berbanding lurus dengan kekerasan maka perlu di hardening .Komposisi kimia dari baja AISI 1045 ADALAH SEBAGAI BERIKUT