Top Banner

of 22

Perlakuan Panas Besi Tuang

Nov 04, 2015

Download

Documents

Nuke Ferdilia

Metalografi
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
  • Perlakuan Panas Besi Tuang (Cast Iron)Myrna AriatiWahyuaji NP

  • Perlakuan Panas Besi TuangPerlakuan panas untuk besi tuang sama dengan perlakuan panas pada baja karbon dan baja paduan, karena struktur mikro baja sama dengan struktur mikro besi tuang, kecuali diatas struktur mikro tersebut terdapat grafit yang berdiri sendiri akibat besarnya prosentase karbon dan tingginya silikon yang mendorong terjadinya grafit. Perbedaannya, pada perlakuan panas besi tuang harus lebih berhati-hati karena lebih rapuh sehingga rawan terhadap retak akibat thermal shock. Tujuan perlakuan panas besi tuang juga sama dengan tujuan pada baja karbon dan paduan. Contoh: Pada normalisasi besi tuang juga bertujuan menambah kekuatan dan rekristalisasi, anil stress relief juga dilakukan pada besi tuang ini.

  • Perlakuan Panas Besi TuangProses perlakuan panas yang umum dilakukan pada besi tuang adalah Pengerasan (Austenisasi,Celup dan Temper)NormalisasiAnilAnil stress relief.Pengerasan permukaan Pengerasan Nyala (flame hardening) Pengerasan Induksi (induction hardening)Austempering, Martempering

  • Perlakuan Panas Besi TuangProses pengerasan pada besi tuang akan menghasilkan :Meningkatkan kuat tarikMeningkatkan Ketahanan ausMeningkatkan kekerasanMeningkatkan modulus elastisitas.

  • Perlakuan Panas Besi TuangRentang temperatur perlakuan panas besi tuang sama dengan rentang temperatur perlakuan panas baja hypereutektoid Pengaruh unsur paduan pada matriks besi tuang sama dengan pengaruh unsur paduan pada baja, seperti meningkatkan sifat mekanis, meningkatkan kemampukerasan dan lain-lain.Pada proses pengerasan besi tuang, temperatur austenisasi dapat dihitung dengan rumus sbb (untuk besi tuang kelabu tanpa paduan):

    oC = 730+ 28.0 (%Si) 25.0 (%Mn).

  • Perlakuan Panas Besi TuangSeperti pada baja penemperan juga dilakukan pada besi tuang, dan pengaruh temperatur temper besi tuang terhadap sifat mekanisnya dapat dilihat pada gambar

  • Perlakuan Panas Besi TuangPerlakuan panas yang penting untuk besi tuang adalah austemper, yang umumnya dilakukan untuk besi tuang nodular (BTN). Sama seperti pada baja karbon struktur hasil proses austemper adalah bainit sebagai matriksnya yang mempunyai kekerasan yang mendekati kekerasan martensit, namun memiliki ketangguhan yang jauh lebih baik. Di atas matriks tersebut grafit nodular tetap ada. Besi tuang yang mengalami perlakuan panas ini disebut ADI (Austempered Ductile Iron).

  • Perlakuan Panas AluminiumMyrna AriatiWahyuaji NP

  • Perlakuan Panas AluminiumMenurut kemampuannya terhadap perlakuan panas , dapat dibagi jadi dua:Paduan yang tidak dapat dilaku panas (non heat-treatable), yaitu tidak dapat ditingkatkan kekerasannya melalui proses perlakuan panas, kekuatannya hanya dapat ditingkatkan dengan pengerjaan dinginPaduan yang dapat ditingkatkan kekerasannya dengan proses perlakuan panas (heattreatable)

  • Perlakuan Panas AluminiumPerlakuan panas yang umum dilakukan pada paduan aluminium:Anil Pengerasan Pengendapan (Precipitation Hardening)

  • Perlakuan Panas AluminiumBerbagai siklus perlakuan panas aluminium

  • Perlakuan Panas AluminiumAnil proses Prosedur dan fungsi anil sama seperti yang dilakukan pada baja, hanya rentang temperatur prosesnya lebih rendah, yaitu sekitar 150-250oC, dan laju pendinginannya adalah 28oC/jam.

    Anil homogenisasi Proses anil ini akan menghomogenisasi struktur yang tidak seragam akibat proses pengecoran, sehingga sifat mekanik paduan akan seragam pada setiap bagian. Temperatur anil yang digunakan bervariasi tergantung pada paduannya, biasanya lebih tinggi dibandingkan temperatur pada anil proses.

  • Perlakuan Panas AluminiumAnil stress reliefPenting untuk mendapatkan kontrol dimensi yang teliti pada part aluminium. Temperatur perlakuan rendah dan waktu tahan pendek sekitar 15 menit, dilakukan setelah machining untuk menghilangkan tegangan sisaYang harus diwaspadai, anil stress relief akan menurunkan sifat mekanis paduan Al yang di age hardening, sehingga harus dilakukan hanya sebatas tercapai nilai optimalnya.Contoh aplikasi: part panjang, daerah las, part datar dan luas, melingkar, bentuk kompleks.

  • Perlakuan Panas AluminiumPengerasan Pengendapan (Precipitation Hardening). Paling umum dilakukanTerbentuknya inklusi dari fasa kedua yang menguatkan logam.Disebut juga Age Hardening, adalah proses dimana endapan dari unsur paduan nonferrous yang berasal dari larutan padat lewat jenuh, menghalangi pergerakan butir pada paduan, sehingga akan meningkatkan kekuatan dan kekerasan paduan non ferrous, termasuk didalamnya logam aluminium.

  • Perlakuan Panas AluminiumSyarat terbentuknya penguatan dengan Precipitation Hardening adalah unsur pemadu dalam logam dasar memiliki perbedaan kelarutan dengan naiknya temperatur. Pada logam Aluminium, salah satu contohnya adalah paduan AlCu, dimana kelarutan Cu rendah pada temperatur rendah dan meninggi seiring dengan meningkatnya temperatur.Perlakuan panas precipitation hardening dapat diterangkan dengan gambar berikut.

  • Perlakuan Panas Aluminium

  • Perlakuan Panas AluminiumSolution TreatmentPemanasan sampai temperatur To, semua atom paduan dalam Aluminium akan larut. Contoh pada paduan Al-Cu. Cu larut dalam Al membentuk fasa tunggal ().QuenchingTidak memungkinkan adanya difusi, dihasilkan larutan padat lewat jenuh pada temperatur T1. Pada T1 fasa yang setimbang adalah +, tapi tak sempat terbentuk.AgeingBenda kerja dipanaskan sampai T2, dimana larutan padat lewat jenuh mulai membentuk fasa , dalam bentuk endapan halus yang terdispersi dan meningkatkan kekuatan logam.Lamanya pemanasan tergantung pada tahapan terbentuknya endapan yang menguatkan secara optimum.

  • Perlakuan Panas Aluminium

  • Perlakuan Panas Aluminium

  • Perlakuan Panas AluminiumPada awal proses aging, endapan memiliki susunan yang masih mengikuti bentuk kisi logam induk (koheren), sehingga menimbulkan tegangan disekitar kisi logam induk. Endapan semakin besar dan sebagian masih mengikuti bentuk kisi logam dasar (semi koheren), tegangan didaerah sekitar endapan semakin besar dan kekerasan paduan semakin besar, mencapai maksimum. Endapan kemudian membentuk struktur sendiri yang berbeda dari struktur susunan logam induk (in-koheren), sehingga tegangan disekitar endapan berkurang, sehingga kekerasan menurun. Jika pada kondisi ini aging dilanjutkan maka kekerasan akan terus menurun, dan disebut kondisi in adalah over-aging

  • Perlakuan Panas AluminiumContoh lain paduan aluminium heat-treatable adalah paduan Al-Cu, Al-Si, Al-Mg, Al-Mg2Si dll.

  • Perlakuan Panas AluminiumPaduan Aluminum yang dilaku panas Precipitation Hardening, diberikan beberapa notasi untuk menyatakan kondisi perlakuan panas dari paduan tersebut. Misal T-4, yaitu solution treatment, quench, aging temperatur ruang (natural aging), Dan T-6, yaitu solution treatment, quench, aging pada temperatur antara 160-250oC.