perlakuan panas

BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Semakin meningkatnya perkembangan hidup manusia maka jaman pun ikut berkembang dengan pesat. Karena perkembangan manusia bertambah maju maka bidang teknologipun ikut berkembang sangat pesat dengan harapan segala kebutuhan manusia dapat terpenuhi dengan baik. Jika diperhatikan, segala kebutuhan manusia tidak lepas dari unsur logam. Kerena hampir semua alat yang digunakan manusia terbuat dari unsur logam. Sehingga logam mempunyai peranan aktif dalam kehidupan manusia dan menunjang teknologi dijaman sekarang. Oleh karena itu timbul usaha – usaha manusia untuk memperbaiki sifat – sifat dari logam tersebut. Yaitu dengan merubah sifat mekanis dan sifat fisiknya. Adapun sifat mekanis dari logam antara lain :kekerasan, kekuatan, keuletan, kelelahan dan lain – lain. Sedangkan dari sifat fisiknya yaitu dimensi, konduktivitas listrik, struktur mikro, densitas, dan lain – lain.
Karena banyaknya permintaan yang bermacam – macam maka diadakan pemilihan bahan. Pemilihan bahan tersebut dapat dipersempit sesuai dengan kegunaannya. Seperti misalnya pada baja karbon. Baja karbon mendapat prioritas yang utama untuk dipertimbangkan. Karena baja karbon mudah diperoleh, mudah dibentuk atau sifat permesinannya baik dan harganya relatif murah. Karena baja karbon mendapat prioritas utama maka dituntut untuk memodifikasi atau memperbaiki sifatnya seperti kekerasan, kekerasan pada permukaan, tahan aus akibat gesekan. Karena hal tesebut maka perlu diadakan proses perlakuan panas guna menambah kekerasan dari bahan tersebut.
Perlakuan panas adalah suatu perlakuan (treatment) yang diterapkan pada logam agar diperoleh sifat – sifat yang diiginkan. Dengan cara pemanasan dan pendinginan dengan kecepatan tertentu yang dilakukan terhadap logam dalam keadaan fase padat sebagai upaya untuk memperoleh sifat – sifat tertentu dari logam. Salah satu cara adalah dengan menggunakan proses karburasi yaitu dengan mengeraskan permukaannya saja. Karburasi adalah salah satu proses perlakuan panas untuk mendapatkan kulit yang lebih keras dari sebelumnya.
1.2 Tujuan
Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah untuk mengetahui mengenal perlakuan panas (heat treatment) pada baja, Makalah ini merupakan tugas yang harus di penuhi pada mata kuliah perlakuan panas dan permukaan. Dengan harapan mahasiswa dapat belajar secara teoritis khususnya pada mata kuliah yang bersangkutan.
Disamping itu sebagai pendalaman materi – materi yang didapat dibangku kuliah sehingga diharapkan akan menambah pengetahuan, wawasan dan mahasiswa teknik mesin khususnya.



BAB II
ANALISA PENGARUH WAKTU TAHAN TERHADAP BAJA KARBON RENDAH DENGAN METODE PACK CARBURIZING
Baja karbon rendah adalah material yang dalam penggunaannya kebanyakan sebagsi bahan dari kontruksi umum. Karen baja karbon rendah mempunyai keuletan yang tinggi dan mudah dimachining, tetapi kekerasannya rendah dan tidak tahan aus. hal ini dapat diatasi dengan merubah sifat2 material yang tersedia yaitu dengan proses perlakuan panas. Sdgkan perlakuan panas adalah cara yang paling umum digunakan untuk merubah sifat2 tersebut. Perlakuan panas bkn tujuan umum dari kontruksi tetapi hanya merupakan sarana untuk mencapai ekonomi yang lebih baik. Dengan mengalami proses perlakuan panas maka akan diperoleh sifat2 mekanis yang kita inginkan seperti kekerasan bertambah, tahan aus dan lain2. Perlakukan panas yang salah dapat menimbulkan kerugian. Salah satu cara dengan menggunakan pengerasan permukaan yaitu dengan proses Karburasi. Karburasi adalah salah satu proses perlakuan panas untuk mendapatkan kulit yang lebih keras sebelumnya.
Dari uraian diatas, mk dapat diketahui bahwa baja karbon rendah tidak lebih dari 0,25%C yang dlm penggunaannya kebanyakan sbg kontruksi umum, dengan mengalami proses perlakuan panas diharapkan memperoleh sifat2 yang diinginkan seperti kekerasan bertambah, tahan aus, dan lain2. Proses penelitian perlakuan panas yang penulis lakukan dengan material baja karbon rendah, yang mana setelah dilakukan uji spektrometer, material tersebut mempunyai kadar karbon 0,07%C.
Pada proses perlakukan panas ini suhu pemanasan adalah 875 C, bahan bubuk karbon 60% dan Barium Karbonat 40% sebagai energizer yang mempercepat proses, waktu penahanan adalah 15 menit, 30 menit, dan 50 menit dengan media pendinginan adalah oli SAE 20–50. Setelah dilakukan proses perlakuan panas dari material tersebut, mk dilakukan pengujian kekerasan dan pengujian spektrometer di Balai Latihan Kerja Industri Surabaya. Adapun hasilnya adalah kekerasan tertinggi adalah material yang mengalami proses perlakuan panas dengan penahanan waktu paling lama yaitu 50 menit. Dan kadar karbon paling tinggi dari hasil difusi diperoleh dari material yang mengalami proses penahanan waktu paling lama. Dari data hasil pengujian mekanik kekerasan dan metallography dapat ditarik suatu kesimpulan bahwa dengan perlakuan panas didapatkan material yang mempunyai kekerasan tinggi pada permukaannya dan masih lunak pada bagian dalamnya.
Ulasan Jenis-jenis perlakuan panas logam khususnya logam baja sebagai berikut sebagai bahan ulasan untuk mengingat kembali ilmu perlakuan panas (heat treatment). Tujuan perlakuan panas pada material logam yaitu untuk meningkatkan sifat-sifat material untuk kondisi operasional komponen. Macam-macam perlakuan panas yang umumnya dilakukan antara lain :
2.1 Pengerjaan anil (annealing)
Pengerjaan ini dilakukan dengan memanaskan logam baja hingga di atas temperatur trasnformasi (723oC) bertujuan untuk mengubah ke fasa austenit kemudian didinginkan secara perlahan-lahan (pendinginan tungku). Tujuan utama pengerjaan ini adalah softening baja.
2.2 Pengerjaan Normalisasi (Normalizing)
Pengerjaan ini dilakukan dengan memanaskan baja hingga menjadi fasa austenit penuh dan didinginkan di udara (pendinginan tungku) hingga mencapai suhu kamar. Fasa yang dihasilkan berstruktur ferrite dan pearlite tergantung komposisi unsure karbon.
2.3 Pengerjaan pengerasan (Quenching treatment)
Perlakuan baja ini dilakukan dengan memanaskan baja hingga fasa menjadi austenit dan didinginkan secara cepat (lihat diagram CCT baja karbon rendah). Media pendinginan cepat seperti air, oli, garam atau media pendingin lainnya. Tujuan utama perlakuan ini untuk meningkatkan kekerasan baja.
2.4 Pengerjaan temper (tempering treatment)
Perlakuan pemanasan kembali logam baja yang telah dikeraskan (quenching) dengan pencelupan cepat. Suhu pemanasan adalah agak rendah dibawah suhu transformasi eutectoid (lihat diagram fasa biner Fe-C). Tujuan utama yaitu mengurangi nilai kekerasan logam sehingga keuletan (ductility) logam akan naik. Beberapa variabel penting dalam perlakuan temper adalah temperatur, waktu pemanasan dan lain-lain.


2.5 Perlakuan Pembebasan Tegangan ( Stress Relieving Treatment)
Perlakuan ini bertujuan untuk menghilangkan tegangan sisa di dalam logam baja akibat perlakuan logam seperti proses las, produk cor-coran, pengerjaan dingin, pencelupan cepat dan sebagainya. Proses ini dengan memanaskan hingga temperatur mendekati suhu temperatur, ditahan untuk beberapa saat kemudian didinginkan diudara.
2.6 Speroidisasi (Spherodizing)
Perlakuan pemanasan untuk menhasilkan karbida yang berbentuk bulat (globular) di dalam logam baja.
Adapun alasan bidang ini disesuaikan dengan kebutuhan pada bidang industri yang semakin modern, dalam hal ini adalah pengembangan sifat – sifat dari logam. Yang mana mempunyai kekerasan yang baik tapi juga ulet. Dimana aplikasinya digunakan pada alat – alat potong, alat – alat pahat, roda gigi atau kontruksi mesin yang sering mengalami kontak antara bahan satu dengan bahan lainnya.
Dengan proses perlakuan panas dengan metode karburasi diharapkan dapat memperpanjang umur pemakainanya tetapi masih memiliki sifat keuletan pada bagian dalamnya.
Karena luasnya masalah ilmu perlakuan panas khususnya masalah karburasi, maka masalah yang akan dibahas adalah mencakup pengerasan permukaan dan waktu tahan carburasi pada material baja karbon rendah. Hal – hal yang berhubungan dengan proses kimia dan perpindahan panas pada waktu pendinginan tidak dibahas.
Dan batasan yang diberikan agar peneliti lebih spesifik adalah sebagai berikut :
1. Bahan spesimen uji adalah Baja Karbon Rendah. Kondisi pada awal pemanasan adalah sama untuk setiap spesimen.
2. Bahan untuk proses perlakuan panas pada Pack Carburising adalah Bubuk Carbon aktif + Natrium Carbonat sebagai energizer.
3. Open pemanas yang digunakan adalah milik Balai Latihan Kerja Industri Surabaya.
4. Proses pendinginan yang dilakukan adalah dengan cara pendinginan langsung (dirrect quenching).
5. Pengujian kekerasan menggunakan uji kekerasan Vickers.
6. Temperatur pemanasan 8750 C.
7. Waktu pemanasan adalah 15 menit, 30 menit, dan 50 menit.
8. Media pendinginan yang digunakan adalah oli.










BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Semua usaha – usaha manusia untuk memperbaiki sifat – sifat dari logam tersebut tidak terlepas dari perlakuan panas. Yaitu dengan merubah sifat mekanis dan sifat fisiknya. Adapun sifat mekanis dari logam antara lain :kekerasan, kekuatan, keuletan, kelelahan dan lain – lain. Sedangkan dari sifat fisiknya yaitu dimensi, konduktivitas listrik, struktur mikro, densitas, dan lain – lain. Karena banyaknya permintaan yang bermacam – macam maka diadakan pemilihan bahan. Pemilihan bahan tersebut dapat dipersempit sesuai dengan kegunaannya. Seperti misalnya pada baja karbon. Baja karbon mendapat prioritas yang utama untuk dipertimbangkan. Karena baja karbon mudah diperoleh, mudah dibentuk atau sifat permesinannya baik dan harganya relatif murah. Karena baja karbon mendapat prioritas utama maka dituntut untuk memodifikasi atau memperbaiki sifatnya seperti kekerasan, kekerasan pada permukaan, tahan aus akibat gesekan.
3.2 Saran
Saya menyadari dalam pembuatan makalah ini kurang menguasai pengetahuan secara teoritis. Untuk memperoleh hasil yang maksimal dalam menyusun tugas makalah ini, dapat kiranya mahasiswa lebih aktif lagi untuk mencari buku-buku yang berhubungan dengan makalah ini, demikian pula kami mengharapkan bimbingan yang intensif dari pihak dosen, sehingga diperoleh hasil yang lebih bagus.
DAFTAR PUSTAKA
Amstead, BH, 1997, Jakarta, Erlangga : Teknologi Mekanik jilid 1
Bradbury.EJ, 1990, Jakarta, Gramedia Pustaka Utama : Dasar Metalurgi untuk Rekayasawan
http://www.google.co.id/m?q=perlakuan%20panas
Materi-Materi Perkuliahan di semester 6.