-METALURGI FISIK-

8/18/2019 -METALURGI FISIK-

http://slidepdf.com/reader/full/-metalurgi-fisik- 1/28

LAPORAN PRAKTIKUM

METALURGI FISIK HEAT TREATMENT

Disusun Oleh :

DANI HARI SETIAWAN ( 122110013 )

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI JAKARTA



Jl. Jatia!i"#i" Ra$a N%. 2&' P%"% G** + Jaa!ta

T*l,. (021) '-'30/ Fa. (021) '-/231/

Eail 4 *"56i!$78tt9.a:.i

W*;8it* 4 .8tt9.a:.i

2016

KATA PENGANTAR

Puji syukur kita panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena hanya dengan

rahmat dan hidayahNya kami dapat menyelesaikan tugas ini Tugas !ap"ran Praktikum

mata kuliah Metalurgi #isik

Makalah ini ditulis dari hasil penyusunan literatur yaitu $uku%$uku yang $erkaitan

dengan Metalurgi #isik dan data%data dari media elektr"nik seperti internet Tak lupa

kami u&apkan rekan%rekan dan asisten d"sen yang telah mem$antu dalam penyusunan

lap"ran ini

'aya harap( dengan mem$a&a lap"ran ini dapat mem$eri man)aat $agi kita semua(

dalam hal ini dapat menam$ah *a*asan kita mengenai Metalurgi #isik

Memang lap"ran ini masih jauh dari sempurna( maka kami mengharapkan kritik dan

saran dari pem$a&a demi per$aikan menuju arah yang le$ih $aik

2

mailto:[email protected]

http://www.sttj.ac.id/

http://www.sttj.ac.id/

mailto:[email protected]



DAFTAR ISI

+,T, PEN-,NT,.ii

D,#T,. /'/iii

, / PEND,!,N1

1.1 Lata! <*laa"#3

1.2 T696a"6

, // !,ND,',N TEO./4

2.1 H*at T!*at*"t4

2.2 P!%8*8 + P!%8*8 H*at T!*a!t*"t4

2.3 J*"i8 ,*"#*!a8a" ,*!6aa"11

2.- Hal $a"# M*,*"#a!6=iLa96P*"i"#i"a"15

, /// METOD, P.,+T/+M16

, / D,T, D,N ,N,!/',17

, +E'/MP!,N14

D,#T,. P'T,+,18

!,MP/.,N20

,.DEN,/!/TY22



P.,+T/+M MET,!.-/ #/'/+

Maksud dan Tujuan

Praktikum Metalurgi #isik ini dilakukan guna menunjang te"ri

yang sedang atau telah di$erikan pada Mata +uliah Metalurgi #isik

Tujuan tama :

• ntuk mengenal alat pengujian( mengetahui $agaimana &ara

menggunakannya( dan untuk mengetahui si)at 9 si)at )isik material l"gam

• ntuk mengetahui parameter 9 parameter pengujian

• Dengan melakukan praktikum ini diharapkan sese"rang dapat

menyadari pentingnya suatu analisa si)at )isik material yang

dikaitkan dengan penggunaannya di dalam praktek

5







<A< I

PENDAHULUAN

Perlakuan panas adalah pr"ses pemanasan dan pendinginan untuk

menghasilkan si)at 9 si)at yang diinginkan Prinsip perlakuan panas ini

pada dasarnya sangat sederhana( yaitu l"gam dipanaskan dengan laju

pemanasan tertentu hingga men&apai temperature tertentu dan

kemudian ditahan pada temperature terse$ut dengan *aktu tertentu

serta akhirnya didinginkan dengan laju pendinginan tertentu pula

Met"da pemanasan dan pendinginan dalam pr"ses perlakuan panas

ini tergantung pada peru$ahan si)at yang dikehendaki serta tergantung

pula jenis l"gam atau paduannya Disamping itu untuk memahami

pr"ses perlakuan panas ini di perlukan pengetahuan diagram )asa serta

diagram TTT dan T

;enis 9 jenis perlakuan panas antara lain :

• ardening

• 'ur)a&e ardening

• Pre&ipitati"n ardening

• Tempering

• 'pher"di<ing

• 'tress relie=ing

• Martempering

• N"rmali<ing

• peaustemring

• ,nnealing



gambar 1Diagram fasa Fe – Fe3C

gambar 2 Daerah pemanasan untuk berbagai proses perlakuan panas

gambar 3 transformasi fasa baja eutectoid



gambar 4Diagram TTT (Time – temperature – transformation)



gambar 5 Perubahan fasa akibat proses pendinginan Baja

utektoid!

"nt"h di atas :

aja didinginkan dengan &epat ke temperature 600>( ditahan

selama 105 detik( dan kemudian didinginkan ke temperature kamar

• Pada temperature 760> $erada dalam daerah austenite 9 100?

austenite

• Didinginkan dengan &epat dari temperature 760> ke 600> :

100 ? austenite

• Ditahan selama 105 detik pada temperature 230> : 100? perlit

• Didinginkan dengan &epat ke temperature kamar: 100? perlit



gambar " Diagram CC# $Continous Cooling #ransformation%

1.1Lata! <*laa"#

'ejak <aman dulu met"de heat treatment telah digunakan "leh

"rang%"rang untuk mengu$ah si)at%si)at mekanik l"gam sesuai dengan

keinginannya( &"nt"hnya dalam pem$uatan alat%alat perang seperti

ujung t"m$ak pedang serta tameng /ni menunjukan $ah*a

heathreatment adalah met"de paling mudah dan $aik yang dapat



digunakan mengu$ah si)at%si)at mekanik dari suatu material Pada

<aman dahulu l"gam yang $aik adalah l"gam yang keras dan kuat

karena penggunannya hanya semata untuk peralatan% peralatan yangsederhana seperti pedang( ujung t"m$ak dan yang lainnya Oleh

karena itu met"de perlakuan panas yang digunakan $elum $er=ariasi(

kemudian di<aman m"deren ketika @ualitas l"gam tidak hanya diukur

dari kekuatan dan kekerasaanya tetapi dari terpenuhinya si)at%si)at

mekanik lain yang sesuai dengan ke$utuhan( $aru kemudian

$erkem$ang met"de%met"de eat treatment untuk menghasilkan si)at%

si)at mekanik yang di$utuhkan

'ekarang met"de heat threatment masih merupakan met"de yang

paling $aik yang dapat digunakan untuk mengu$ah si)at%si)at mekanik

suatu material l"gam Dengan heat threatment kita dapat

meningkatkan ataupun menurunkan si)at%si)at dari l"gam sesuai

dengan ke$utuhan akan si)at mekanik l"gam terse$ut yang kita $utuhkan

Pesatnya laju pem$angunan dan tekn"l"gi yang semakin m"deren

sekarang ini mend"r"ng naiknya tingkat ke$utuhan akan l"gam

dengan $er$agai ma&am karakteristik yang sesuai dengan tujuan

penggunaannya al ini juga mend"r"ng $erkem$angnnya =ariasi

met"de%met"de eat treatment untuk menghasilkan si)at%si)at dari

l"gam yang sesuai dengan ke$utuhan dunia industri m"deren saat ini

1.2T696a"

'etelah melakukan eat Treatment praktikan dapat :

1 Menjelaskan tujuan eat Treatment

2 Menjelaskan pr"sedur pr"ses eat Treatment

A Menjelaskan $ahan dan peralatan yang digunakan



5 Menjelaskan jenis%jenis pr"ses eat Treatment

3 Menjelaskan hu$ungan antara diagram )asa #e% dengan

pr"ses eat Treatment

6 Menjelaskan hu$ungan antara media pendingin( laju

pendinginan( diagram TTT dengan pr"ses eat Treatment

7 Mampu melakukan dengan $aik pr"ses eat Treatment





ketangguhan dari kedua paduan dan plastik Cdihasilkan melalui

p"limerisasi

2 ,nneling Cpelunakan

Pr"ses pelunakan $aja dimana pr"ses pemanasan $aja diatas

temperatur kritis C72A selanjutnya di$iarkan $e$erapa lama sampai

temperatur marata disusul dengan per$andingan se&ara perlahan%lahan

sam$il dijaga agar temperatur $agian luar dan dalam kira%kira sama

hingga diper"leh struktur yg diinginkan dengan menggunakan media

pendingin udara

Tujuan pr"ses ini adalah

• melunakkan material l"gam

• menghilangkan tegangan dalamFsisa

• memper$aiki $atu l"gam

A N"rmali<ing

N"rmali<ing adalah pr"ses peningkatan suhu sampai le$ih dari 60 >

C104 > #( di atas ,A $aris atau ,M $aris sepenuhnya ke kisaran

,ustenite al ini diadakan pada suhu ini untuk sepenuhnya

mengu$ah struktur menjadi ,ustenite( dan kemudian dihapus $entuk

tungku dan didinginkan pada suhu ruangan di $a*ah k"n=eksi alam

al ini menghasilkan struktur $utir perlit halus dengan kele$ihan

#errite atau sementit ahan yang dihasilkan adalah lemahG derajat

kelem$utan tergantung pada k"ndisi am$ien se$enarnya pendinginan

Pr"ses ini jauh le$ih murah daripada anil penuh karena tidak ada $iaya

tam$ahan pendinginan tungku dik"ntr"l



5 Tempering

Tempering adalah pera*atan panas teknik untuk l"gam( paduan

dan ka&a Dalam $aja( tempering dilakukan untuk HmenguatkanH

l"gam dengan mentrans)"rmasikan martensit rapuh atau $ainit

menjadi k"m$inasi )erit dan sementit atau kadang%kadang martensit

tempered Paduan pengerasan ,ir hujan( seperti $anyak nilai dari

aluminium dan superall"y( yang marah untuk mengendapkan partikel

intermetalik yang memperkuat l"gam Tempering di&apai "leh

pemanasan terkendali $enda kerja ke suhu yang le$ih rendah di $a*ahtemperatur kritis

3 ase ardening

ase ardening adalah teknik di mana permukaan l"gam diperkuat

dengan menam$ahkan lapisan halus di $agian atas paduan l"gam lain

yang umumnya le$ih tahan lama+asus pengerasan $aja $iasanya

digunakan untuk meningkatkan kehidupan "$jek al ini terutama

penting untuk pem$uatan $agian mesin( tempa $aja kar$"n( dan

kepaknya $aja kar$"n +asus pengerasan juga diman)aatkan untuk

aplikasi lain +asus pengerasan juga dise$ut pengerasan permukaan

+asus pengerasan telah digunakan selama $era$ad%a$ad( dan sering

digunakan untuk mempr"duksi sepatu kuda dan $er$agai jenis

peralatan memasak yang $esar mengalami keausan +asus pengerasan

pada dasarnya adalah sekel"mp"k pr"ses yang digunakan untuk

meningkatkan kekerasan permukaan ke tingkat yang le$ih tinggi dari

$ahan massal +asus pengerasan $iasanya dilakukan se&ara l"kal pada

permukaan atas( dan untuk kedalaman ter$atas -reater kekerasan





permukaan l"gam( sehingga mengurangi keausan 'elama pr"ses ini(

at"m kar$"n dan nitr"gen menye$ar interstitially menjadi l"gam(

men&iptakan ham$atan untuk slip( meningkatkan kekerasan danm"dulus dekat permukaan ar$"nitriding sering diterapkan pada

murah( mudah mesin $aja kar$"n rendah untuk menanamkan si)at

permukaan le$ih mahal dan sulit untuk $ekerja nilai dari $aja

Permukaan kekerasan $erkisar $agian &ar$"nitrided 33%62 .

Ayaniding( dise$ut kar$"nitriding &air( merupakan pr"ses dimana

terjadi a$s"r$si kar$"n dan N1 untuk memper"leh permukaan yang

keras pada $aja kar$"n rendah yg sulit dikeraskan Pr"ses ini

dilakukan dengan rendaman air garam terhadap kar$"nat natrium dan

sianida natrium yang di&ampur dengan salah satu $ahan kl"rid

5 Nitriding( suatu pr"ses pengerasan permukaan dalam hal ini

$aja paduan spesial dipanaskan untuk *aktu yg lama dalam suatu

atm"s)er dan gas nitr"gen aja dipanaskan sampai 310dalam link

gas am"nia Nitrid yang diserap "leh l"gam akan mem$entuk nitrid

yang keras terse$ar merata pada permukaan l"gam 'eluruh $aja dan

$esi &"r yang dapat dikeras haruslah dikeraskan dan diJtemperJ

dahulu se$elum dilakukan pr"ses nitriding( dimana temperatur

tempering harus &ukup tinggi untuk menjaga kesta$ilan struktur pada

pr"ses nitriding Cminimal 10" diatas temperatur nitriding

Pr"ses nitriding dilakukan dengan tujuan:

% mendapatkan kekerasan permukaan yang tinggi

% meningkatkan ketahanan pakai dan si)at KantigallingJ

% meningkatkan ketahanan terhadap umur kelelahan

% meningkatkan ketahanan terhadap k"r"si



% meningkatkan ketahanan kekerasan permukaan terhadap

kenaikkan tem peratur sampai temperatur nitriding

+euntungan lain yang diper"leh dengan pr"ses nitriding ialah: dist"rsi

dan de)"rmasi minimum( karena temperatur pemanasan rendah Di

industri penggunaan pr"ses nitriding terutama dilakukan terhadap:

+"mp"nen k"mp"nen mesin untuk kendaraan $erm"t"r( antara lain:

% steering gears % &ylinder heads

% &ylinder liners % &ranksha)ts

% &amsha)ts % $all steering j"int

% =al=es dan =al=es @uiders % r"&ker arm

% r"&ker sha)t % &"nne&ting r"d

% "il pump gears % *ater pump gears

% dan lain%lain

k"mp"nen%k"mp"nen mesin perkakas

% perkakas termasuk dies( antara lain:

% &utting t""ls Chigh speed steel

% r"lling t""ls

% dra*ing t""ls

% dies &asting m"ulds

% )"rging dies( dan lain%lain

Di industri dikenal dua jenis pr"ses nitriding( yaitu: li@uid nitriding

dan gas nitriding



Pada umumnya kedua jenis pr"ses ini adalah sama dan lama pr"ses

di$utuhkan juga sama( tetapi pr"ses gas nitriding $iasanya le$ih

disukai $ila diinginkan kedalam penetrasi nitr"gen yang le$ih $esar

Pada pr"ses li@uid nitrididng media yang digunakan adalah

&ampuran garam%garam( yaitu: NaN( Na2OA( +l dan $e$erapa

$ahan pengakti) lainnya Pada pr"ses nitriding media yang digunakan

adalah: gas am"nia

erdasarkan diagram )asa $iner #e%N Cgam$ar 264 dapat

diperkirakan $ah*a $e$erapa lapisan dapat ter$entuk pada temperatur

300%6000( yaitu $erturut%turut pada $agian dalam Cdekat su$strat

ke$agian terluar: L%#e( %#e5N dan %#e2N

hr"mi<ing dikenal se$agai pengayaan *ilayah permukaan $aja

dengan kr"m dengan perlakuan term"kimia 'elama pera*atan ini

at"m kr"mium menye$ar pada suhu antara 800 dan 1000 ke

permukaan $enda kerja

ar$uri<ing adalah pera*atan panas pr"ses di mana $esi atau $aja

dipanaskan di hadapan $ahan lain Ctetapi di $a*ah titik le$ur l"gams

yang mem$e$askan kar$"n seperti terurai Permukaan luar atau kasus

ini akan memiliki kandungan kar$"n yang le$ih tinggi dari $ahan asli

+etika $esi atau $aja didinginkan &epat dengan pendinginan(

kandungan kar$"n le$ih tinggi pada permukaan luar menjadi keras(

sedangkan inti tetap lem$ut dan tangguh

2.-Hal $a"# M*,*"#a!6=iLa96P*"i"#i"a"

1 Densitasdari media pendingin



'emakin tinggi densitas dari media pendingin maka laju

pendinginan pun akan semakin &epat

2 isk"sitas Media Pendingin

'emakin tinggi =isk"sitas dari media pendingin makan

akan semakin rendah laju pendinginannya

A ;enis,liran

;ika aliran tur$ulen maka laju pendinginannya akan le$ih

&epat( dan jika alirannya laminer maka laju pendinginnya le$ih

lam$at

5 !uas Pemukaan material yang akan di dinginkan

'emakin le$ar luas permukaan material yang akan di

dinginkan( makaakan semakin &epat pula laju pendinginannya



Bersihkan specimen dari semua kotoran yang

anaskan specimen sampai temperature tertentu untuk melakukan proses perlakua

$akukan penahanan pada temperature tersebut sela

$akukan Pendinginan pada media : #ir &li dan '

elesai

<A< III

METODA PRAKTIKUM



<A< I>

DATA DAN ANALISA

TANGGAL PRAKTIKUM : 20 Desember 2014

No

Spesimen

Kekerasan Awa

Tempera!"rPemanasan

#ak!"Pena$anan

Pen%in&inan

Kekerasan Ak$ir

K e!

#**

44+ ,+-. .++/0 1+ menit2uenching air 33

,-

#**44+ ,+-. .++/0 1+ menit

#nnealing ,-

1-

#**44+ ,+-. .++/0 1+ menit

!ormali"ing ,+

4-

#**44+ ,+-. .++/0 1+ menit

2uenchingoli 1.,

+ekerasan diuji dengan met"da ."&k*ell 1570 N

5ekerasan+

+,+

1+

4+

3+

6+

7+

Hasil Pengu8ian 5ekerasan

5ekerasan a%al 2uenching #ir #nnealing

!ormali"ing 2uenching &li

'etelah pr"ses heat treatment maka terjadi peru$ahan struktur pada l"gam /ni

ter$ukti setelah dilakukannya uji kekerasan seperti pada ta$le diatas



Pr"ses heat treatment juga $ertujuan untuk memper$aiki mampu mesin(

mampu $entuk( memper$aiki keuletan dan kekuatan material

<A< >

KESIMPULAN

erdasarkan per&"$aan yang telah dilakukan dapat diam$il kesimpulan

yaitu:

1 +andungan unsur kar$"n dan unsur%unsur paduan lainnya pada

material dapat mempengaruhi nilai kekerasannya

2 +ekerasan suatu material dipengaruhi "leh media pendinginannya

yaitu pada per&"$aan ini air( "li( udara( dan tungku

A +ekerasan suatu material dipengaruhi "leh daya serap media pendinginnya

5 'pesimen yang memiliki nilai kekerasan tertinggi didapatkan dari

material yang di dinginkanmenggunakan airsedangkan yang

terendah yang didinginkanse&ara n"rmali<ing



DAFTAR PUSTAKA

1 /n&r"pera( #P( dan De*itt( DP( #undamental ") eat and Mass

Trans)er & ;"hn Qiley R '"ns( 2002

2 !auran&e an la&k2001 Elemen%elemen /lmu dan .ekayasa

Material Edisi keenam Erlangga : ;akarta

A 'urdia( Tata R 'ait"( 'hinr"ku 1882 Pengetahuan ahan Teknik

Cedisi kedua Pradnya Paramita :;akarta

5 http:FF***steelind"nesia&"mFarti&leF02heatStreatmenthtml

3 allister ;r Qilliam D 1885 Material '&ien&e and Engineering edisi

,mstead Tekn"l"gi Mekanik1882

6 ,mstead( Philip # Ost*ald dan Myr"n ! rgman( Tekn"l"gi

Mekanik jilid /( 1841

7 .ajan T( P 'harma dan ,sh"k 'harma eat Treatment Prin&iples

,nd Te&hni@ues

4 ,sh"k 'harma( eat Treatment Prin&iples and Te&hni@ues

http://www.steelindonesia.com/article/02heat_treatment.html

http://www.steelindonesia.com/article/02heat_treatment.html





- A""*li"# (,*l6"aa")Pr"ses pelunakan $aja dimana pr"ses

pemanasan $aja diatas temperatur kritis C72A selanjutnya

di$iarkan $e$erapa lama sampai temperatur marata disusuldengan per$andingan se&ara perlahan%lahan sam$il dijaga agar

temperatur $agian luar dan dalam kira%kira sama hingga

diper"leh struktur yg diinginkan dengan menggunakan media

pendingin udara

- N%!ali@i"# adalah pr"ses peningkatan suhu sampai le$ih

dari 60 > C104 > #( di atas ,A $aris atau ,M $aris

sepenuhnya ke kisaran ,ustenite al ini diadakan pada suhu

ini untuk sepenuhnya mengu$ah struktur menjadi ,ustenite(

dan kemudian dihapus $entuk tungku dan didinginkan pada

suhu ruangan di $a*ah k"n=eksi alam al ini menghasilkan

struktur $utir perlit halus dengan kele$ihan #errite atau

sementit ahan yang dihasilkan adalah lemahG derajat

kelem$utan tergantung pada k"ndisi am$ien se$enarnya

pendinginan Pr"ses ini jauh le$ih murah daripada anil penuh

karena tidak ada $iaya tam$ahan pendinginan tungku

dik"ntr"l

A +arena )ase austenite pada saat pendinginan &epat C@uen&hing

tidak sempat $eru$ah si)at mekaniknya(pada annealing

didinginkan $e$erapa saat di udara sehingga si)at mekanik

kemungkinan $eru$ah( sedangkan pada n"rmali<ing

pendinginan terjadi di dalam tungku sehingga si)at mekanik

sedikit demi sedikit $eru$ah tetapi tidak signi)ikan karena

penurunan suhu yg sta$il



5 aja kar$"n yang $ersi)at ulet menjadi getas karena pr"ses

@uen&hing pada )ase austenit tidak sempat $eru$ah menjadi

)erlit atau )erit karena tidak ada kesempatan $agi at"m%at"mkar$"n yang le$ih larut dalam austenit untuk mengadakan

pergerakan di)usi dan $entuk sementit( "leh karena itu terjadi

pada keadaan kar$"n

3 ,t"mi& Pa&king #akt"r untuk # adalah 075

HARDENA<ILIT

# site

B site

-METALURGI FISIK-

Documents