HARDENING, QUENCHING, DAN TEMPERING (PRAKTIKUM HEAT TREATMENT)

Tujuan praktikum ini adalah agar dapat memahami proses heat treatment, yaitu Hardening, Quenching, dan Tempering. dengan demikian maka dapat membedakan material hardenable dan unhardenable.

A. Alat dan Bahan

dapur atau furnace.
bak oli
tank
kawat baja
tabel warna
dapur temper

B. Hardening, Quenching, dan Tempering.

Hardening adalah adalah perlakuan panas yang digunakan untuk mencapai kekerasan pada baja. Haredening Ini terdiri dari austenitising, quenching dan tempering, hal ini dilakukan untuk mempertahankan struktur martensit atau bainit temper.

Hardening dilakukan dengan cara memanaskan baja sampai temperatur pengerasannya (Temperatur austenisasi) dan menahannya pada temperatur tersebut untuk jangka waktu tertentu dan kemudian didinginkan dengan laju pendinginan yang sangat tinggi atau di quench agar diperoleh kekerasan yang diinginkan. Alasan memanaskan dan menahannya pada temperatur austenisasi adalah untuk melarutkan sementit dalam austenit kemudian dilanjutkan dengan proses quench.

Langkah Praktikum

Quenching merupakan proses pencelupan baja yang telah berada pada temperatur pengerasannya (temperatur austenisasi), dengan laju pendinginan yang sangat tinggi (diquench), agar diperoleh kekerasan yang diinginkan. Quench Bahasa sederhananya adalah melakukan pendinginan cepat (rapid cooling) dengan mencelupkan material di media Air, Oli, dan udara guna mengubah tingkat kekerasan pada material.

Pada tahap Quenching, karbon yang terperangkap akan menyebabkan tergesernya atom-atom sehingga terbentuk struktur body center tetragonal. Atom-atom yang tergeser dan karbon yang terperangkap akan menimbulkan struktur sel satuan yang tidak setimbang (memiliki tegangan tertentu). Struktur yang bertegangan ini disebut martensit dan bersifat sangat keras dan getas. Biasanya baja yang dikeraskan diikuti dengan proses tempering untuk menurunkan tegangan yang ditimbulkan akibat quenching karena adanya pembentukan martensit.

Tempering adalah proses perlakuan panas dengan memanaskan material pada suhu rendah (di bawah A1) yang biasanya dilakukan setelah pengerasan netral, pengerasan ganda, carburizing, carbonitriding dengan tujuan untuk mencapai rasio kekerasan / ketangguhan yang diinginkan.

Keuntungan melakukan tempering adalah dapat mengurangi kekerasan pada material baja, tempering ini mengurangi kekerasan dan sekaligus meningkatkan ketangguhan baja. Melalui tempering, kita dapat menyesuaikan properti material (rasio kekerasan / ketangguhan) sesuai dengan bagian mana komponen tersebut akan dipasang atau diaplikasikan. Hasil dari tempering juga dapat memudahkan dalam proses machining (pemotongan, bor, bubut, milling, dll)

Tempering dapat dibagi menjadi tiga kelompok utama:

Suhu rendah (160-300 ° C): digunakan untuk komponen pengerasan permukaan dan baja perkakas pada pengerjaan dingin. Biasanya, persyaratan kekerasan sekitar 60 HRC.
Tempering baja pegas (300-500 ° C): digunakan untuk baja pegas atau aplikasi serupa. Biasanya, persyaratan kekerasan sekitar 45 HRC.
Suhu tinggi (500 ° C atau lebih tinggi): digunakan untuk baja hasil quenching dan ditempa, baja perkakas suhu tinggi, dan baja HSS. Kekerasan akan bervariasi dari 300HB hingga 65HRC tergantung pada materialnya.

Temperatur tempering dapat bervariasi seperti paragraph diatas, tergantung pada persyaratan dan tingkat baja, suhu dibawah A1 yaitu dari 160 ° C hingga 500 ° C atau lebih tinggi. Baja yang dipanaskan pada suhu tertentu kemudian dilakukan penahanan suhu dengan waktu tertentu (holding time), waktu yang diperlukan biasanya selama 1 jam atau mengikuti tabil tempering. Dalam melakukan temper sebaiknya melihat katalog baja pemasok karena di katalog tersebut sudah ada table untuk melakukan tempering untuk mencapai tingkat kekerasan suatu baja dengan suhu sekian dan sekian. Hal ini dikarenakan apabila terjadi kesalahan suhu pada material tertentu akan terjadi fenomena kerapuhan temper.

C. Langkah Praktikum.

siapkan alat-alat yang digunakan/diperlukan.
periksa atau tes kekerasan benda kerja sebelum dikeraskan dan catat dari masing-masing jenis bahan.
ikat masing-masing benda kerja dengan kawat baja sesuai ketentuan dan pergunakan tang.
Nyalakan dapur pemanas.
bila sudah menyala simpanlah benda kerja yang akan dikeraskan di atas api dan timbuni Arang briket secukupnya.
Panaskan sampai temperatur 650 derajat Celcius dan tahan pada temperatur tersebut kurang lebih 30 menit( lihat tabel warna ).
Naikkan kembali panasnya hingga temperatur 850 derajat Celcius serta tahan pada temperatur tersebut kurang lebih 45 menit.
bila temperatur 850 derajat Celsius setelah tercapai secepatnya diquenching dengan (air, air).
lepaskan kawatnya dan bersihkan dari oli atau Terak.
cek kekerasannya dengan menggunakan mesin hardness tester dan catat.

D. Langkah Tempering.

ikat kembali masing-masing benda kerja dengan kawat baja sesuai dengan ketentuan
simpan benda kerja yang telah diikat dalam dapur temper
Panaskan sampai temperatur 200 derajat Celcius dan tahan selama 20 menit
setelah holding Time , ambil benda kerja Dan dinginkan di udara terbuka
bila sudah dingin cek kembali kekerasannya dengan mesin hardeness test
setelah praktikum alat-alat yang dipergunakan bersihkan dan simpan kembali pada tempatnya