Perlakuan Panas Pada Logam

Perlakuan Panas Pada Logam (Heat Treatment) bertujuan guna memperoleh perubahan struktur metalurgi, hasil akhirnya adalah untuk memperoleh sifat - sifat baru pada logam. Sebagian besar sifat logam dan paduannya akan sangat dipengaruhi oleh perlakuan panas. Namun pada paduan ferrous terutama paduan baja dalam sifat - sifatnya akan terjadi perubahan yang sangat signifikan.

Secara umum, struktur baja paling stabil dapat dihasilkan melalui pemanasan hingga temperatur austenit dan pendinginan secara perlahan - lahan di bawah garis kesetimbangan. Penggunaan dari baja sangat tergantung dari sifat - sifatnya yang sangat bervariasi yang diperoleh melalui pemaduan dan penerapan proses perlakuan panas. Sifat mekanik baja sangat dipengaruhi oleh struktur mikronya, sedangkan proses perlakuan panas sangat mudah merubah struktur mikro.

Perlakuan Panas Pada Logam

1. Perlakuan Panas Untuk Menghasilkan Perlit Dan Ferit

Perlakuan panas untuk menghasilkan perlit dan ferit, untuk menghasilkan keseragaman dalam mikrostruktur, meningkatkan keuletan, mengurangi sisa tegangan dalam, dan meningkatkan kemampuan permesinan dari baja. Mikrostruktur yang dihasilkan dari proses perlakuan panas ini terdiri dari berbagai macam ferit dan sementit yang terdistribusi, dan oleh karena itu dilakukan proses perlakuan panas dengan penahanan suhu tertentu dalam waktu yang cukup lama dan dengan pendinginan yang lambat.

2. Pengerasan

Apabila struktur mikro baja dapat mencapai 100% martensit (fully martensit) maka baja dapat mencapai tingkat kekerasan tertingginya. Struktur mikro ini bagaimanapun hanya dapat diperoleh jika transformasi austenit dapat ditekan sedemikian rupa dengan pendinginan yang cepat. Oleh karena itu, formasi martensit dan kekerasan yang tinggi dapat bervariasi tergantung dari bentuk penampang dan perbedaan ketebalan dari tiap bagian pada benda kerja.

Kemampuan dikeraskan didefinisikan sebagai kemampuan untuk dapat dikeraskan dengan cara pendinginan cepat atau sifat - sifat yang ditentukan oleh kedalaman pada paduan besi dan penyebab dari kekerasan yang diperoleh melalui pencelupan pada media dingin (quenching). Kedua definisi tersebut menyatakan arti dari kekerasan.

Besarnya (diameter) baja yang di quenching akan menyebabkan berbedanya tingkat kekerasan beberapa jenis baja. Semakin kecil diameter benda kerja kekerasan yang didapatkan semakin tinggi disebabkan karena perbedaan kecepatan pendinginan pada diameter yang berbeda.

3. Tempering

Seluruh baja akan cenderung mempunyai potensial ke arah konfigurasi yang lebih stabil setelah mengalami pengerasan. Namun kestabilan tersebut sulit diperoleh pada temperatur kamar karena mobilitas atom-atomnya relatif sangat rendah. Tetapi jika temperaturnya dinaikkan, maka mobilitas atom akan meningkat seiring dengan naiknya laju difusi dan ini akan mengakibatkan adanya perubahan struktur yang lebih stabil. Proses memanaskan kembali baja yang telah dikeraskan disebut dengan proses temper.

Tempering akan membuat duktilitas dan ketangguhan meningkat, akan tetapi menurunkan kekerasan dan kekuatannya. Sedangkan tempering adalah perlakuan panas dari baja yang telah dikeraskan, namun tingkat kegetasan atau ketangguhan dari baja akan menurun.

4. Perlakuan Panas pada Logam Besi Cor

Besi cor termasuk jenis besi karbon (Fe-C) dengan kandungan karbon dalam besi cor sekitar 2% berat atau lebih lebih tinggi dari baja. Hal ini akan memperoleh hasil bentuk dan karakteristik pembekuan serta struktur mikro yang unik. Terlebih lagi untuk grafit lamelar dan grafit bulat hanya dapat ditemui pada besi cor. Intinya perlakuan panas pada besi cor dan pada baja adalah sama.

Besi cor dapat berbentuk hipoeutektik (kandungan karbon di bawah eutektik), hipereutektik (kandungan karbon di atas eutektik), dan besi cor eutektik. Struktur Eutektik dari austenit dan sementit diberi nama khusus yaitu Ledeburit. Besi cor mempunyai elemen yang secara signifikan mengubah batas - batas fasa dari diagram Fe-C dan silikon merupakan elemen utama dari besi cor.