Memahami Dan Mengidentifikasi Persyaratan Perlakuan Panas Logam: Hardening Baja Karbon Dan Quenching

Istilah  perlakuan  panas  adalah  cara  merubah  sifat  mekanis  baja  melalui  panas. 

Baja  yang  dapat  langsung  dirubah  kekuatan  mekanisnya  menjadi  lebih  baik  adalah  baja yang  kandungan  karbonnya  diatas  0,25%.   Sedangkan  baja  carbon  rendah  yang  kadar karbonnya  sekitar  0.1  %  tidak  dapat  langsung  dikeraskan  melalui  hardening  dan quenching.  Bqja  karbon  rendah  dapat  dikeraskan  tetapi  melalui  karburising.  Proses karburising adalah proses penambahan unsur karbon pada kulit baja setelah itu dilakukan hardening  dan  quenching.  Kita  kenal  proses  pengerasan  baja  paduan  dan  pelunakan melalui  perlakuan  panas  yang  terdiri  dari  empat  proses  yaitu:  

(1)  hardening (pemanasan/heating pada suhu di atas temperatur rekrestalisasi umumnya dipakai 800 − 
       900 °C
(2) quenching, 

(3) anealing dan 

(4) karburising.

4.1. Proses perlakuan panas hardening baja karbon

Baja  karbon  pada  wakru  dibentuk  menjadi  komponen  pada  mesin  bubut  atau mesin  frais  sifat  mekanisnya  masih  lunak,  tetapi  setelah  komponen  tersebut  telah menjadi benda yang diinginkan maka diperlukan agar sifat mekanisnya sesuai kebutuhan. 

Sifat mekanis yang diperlukan yaitu kekerasan dan tegangan tariknya juga naik. Cara yang dilakukan  agar  sifat  mekanis  baja  karbon  ini  dapat  dilakukan  yaitu  (a)  harus  ada  dapur pemanas yang suhunya dapat mencapai 1200 °C

(b) Bak quanhing tempat oli pendingin volumenya  50  L  −  200  L   tergantung  ukuran  dan  banyaknya     benda  kerja.  

(c)  stik  atau tangkai baja panjang ± 60 − 100 CM sebagai tangkai untuk memasukan benda kerja dan 

mengeluarkan  benda  kerja  dari  dalam  dapur  pemanas  sedangkan  diameter  ±  1  CM tergantung  beratnya  benda  kerja,  

(d)  Kawat  bindrat  untuk  mengikat  dan  menggantung benda kerja

(e) sarung tangan kulit dan kaca mata bening sebagai alat pengaman diri. 

Proses mengeraskan baja karboh melalui heattreatment (perlakuan panas):

a.  Hidupkan dapur pemanas dan stel suhunya pada 860 °C

b.  Ikat benda kerja dengan kawat bindarat dan masukan benda kerja ke dalam dapur pemanas menggunakan stik, jika suhu dapur telah 860 °C

c.  Setelah  10  menit  benda  kerja  di  dalam  dapur,  lalu  keluarkan  benda  kerja  dari dalam dapur, lalu dinginkan ke dalam oli pendingin. 

d.  Stel dapur pemanas pada 200°C lalu masukan benda kerja, dan tunggu selama 2 jam, lalu keluarkan benda kerja dari dapur dan dinginkan diudara luar.

e.  Off kan dapur pemanas dan bersihkan benda kerja dari oli.

4.2. Proses perlakuan panas quenching

Quenching  adalah  pendinginan  cepat  yang  dilakukan  dengan  cara  benda  kerja yang panas  dicelupkan pada  media pendingin  seperti oli quenching, air,  air  garam,  uap, atau  udara  yang  ditiupkan.  Pemakaian  media  pendingin  tertentu  berdasarkan  buku manual  atau  petunjuk  dari  pabrik  yang  memproduksi  baja  tersebut.  Setelah  dilakukan quenching maka baja tersebut sifat mekanisnya menjadi keras tetapi masih getas, maka perlu perlakuan panas lanjutan seperti Tempering.

Perlu  diperhatikan  pada  waktu  melakukan  quenching,  usahakan  begitu  pintu dapur  pemanas  dibuka  benda  kerja  segera  dikeluarkan  dari  dalam  dapur  dan  segera dicelup ke dalam oli pendingin. Pekerjaan pengambilan benda kerja dari dalam dapur dan pencelupan  ke  dalam  oli  membutuhkan  waktu  yang  singkat  (sekitar  6  detik)  agar  suhu benda  kerja  tidak  berkurang.  Penurunan  suhu  benda  kerja  pada  waktu  sebelum pencelupan akan berpengaruh terhadap kekerasan (sifat mekanis) yang dihasilkan. 

Media  quenching    yang digunakan tergantung dari  rekomendasi  pabrik pembuat baja  tersebut.  Secara  umum  jika  panduan  tidak  ada,  maka  sebagai  patokan  dapat digunakan  oli  quenching,  tetapi  jangan  menggunakan  media  air  pendingin  sebab resikonya besar benda kerja biasanya retak memanjang dan tidak dapat diperbaiki (afkir).