BAB I PENDAHULUAN 1
A. Tinjauan Pustaka
3. Perlakuan Panas
Perlakuan panas (heat treatment) adalah suatu proses pemanasan dan pendinginan logam dalam keadaan padat untuk mengubah sifat-sifat fisis logam tersebut. Melalui perlakuan panas yang tepat, tegangan dalam dapat dihilangkan, besar butiran dapat diperbesar atau diperkecil, ketangguhan dapat ditingkatkan atau dapat dihasilkan suatu permukaan yang keras disekeliling inti yang ulet (Iqbal H.M., 2006).Dapat disimpulkan bahwa perakuan panas adalah suatu cara untuk meningkatkan sifat-sifat bahan agar lebih sempurna dengan cara memanaskan bahan sampai suhu tertentu kemudian didinginkan dengan cara tertentu pula.
Tujuan dari perlakuan panas adalah untuk mendapatkan sifat-sifat yang lebih baik, dan diinginkan sesuai dengan batas-batas kemampuanya. Maksud dan tujuan perlakuan panas tersebut meliputi:
a. Meningkatkan kekuatan dan kekerasan b. Mengurangi tegangan
c. Melunakkan
d. Mengembalikan pada kondisi normal akibat pengaruh pengajaran sebelumnya. e. Menghaluskan butir kristal yang akan berpengaruh terhadap keuletan bahan, serta
beberapa maksud yang lain.
Proses perlakuan panas ada dua kategori, yaitu :
1) Softening ( Pelunakan ) adalah usaha untuk menurunkan sifat
mekanik agar menjadi lunak dengan cara mendinginkan material yang sudah dipanaskan didalam tungku ( anneling ) atau mendinginkan dalam udara terbuka ( normalizing ). Contoh : anneling, normalizing dan tempering.
2) Hardening ( pengerasan ) : adalah usaha untuk meningkatkan sifat material terutama kekerasan dengan cara celup cepat ( quencing )
berupa air, air garam maupun oli. Contoh : surfae hardening, quencing.
a) Hardening
Hardening adalah perlakuan panas terhadap baja / besi dengan sasaran meningkatkan kekerasan alami baja / besi. Perlakuan panas menuntut pemanasan benda kerja menuju suhu pengerasan didaerah atau di atas suhu kritis dan pendinginan berikutnya secara cepat dengan kecepatan pendinginan kritis. Akibat penyejukan dingin dari daerah duhu pengerasan ini dapat dicapailah suatu keadaan paksa bagi struktur besi yang membentuk kekerasan. Oleh karena itu maka proses pengerasan ini di sebut juga pengerasan kejut atau pencelupan langsung kekerasan yang tercapai pada kecepatan pendinginan kritis ( martensit ) ini di iringi kerapuhan yang besar dan tegangan pengejutan. Pada setiap operasi perlakuan panas, laju pemanasan merupakan faktor yang penting. Panas merambat dari luar kedalam dengan kecepatan tertentu bila pemanasan terlalu cepat, bagian luar akan jauh lebih panas dari bagian dalam oleh karena itu kekerasan dibagian dalam benda akan lebih rendah dari pada di bagian luar, dan ada nilai batas tertentu. Namun, air garam atau air akan menurunkan permukaan dengan cepat, yang diikuti dengan penurunan suhu di dalam benda tersebut sehingga diperoleh lapisan keras dengan ketebalan tertentu.
b) Quenching
Quenching adalah proses pendinginan setelah mengalami pemanasan. Media
quenching dapat berupa oli, air, air garam, dan lain – lain sesuai dengan material yang
diquenching. Dimana kondisi sangat mempengaruhi tingkat kekerasan. Pada
quenching proses yang paling cepat akan menghasilkan kekerasan tinggi. c. Media Pendingin
Untuk quenching kita memerlukan pendingin secara cepat dengan menggunakan media oli. Semakin cepat logam didinginkan maka akan semakin keras sifat logam itu. Karbon yang dihasilkan dari pendinginan cepat lebih banyak dari
pada pendinginan lambat. Hal ini disebabkan karena atom karbon sempat dapat berdifusi keluar dan terjebak dalam struktur kristsl dan membentuk struktur tetagonal yang ruang kosong antar atomnya kecil, sehingga kekerasannya meningkat.
Untuk mendinginkan bahan di kenal berbagai macam bahan. Dimana untuk memperoleh pendinginan yang merata maka bahan pendinginan tersebut hampit semuanya di sirkulasi, contohnya yaitu :
1. Air
Air memberi pendinginan yang sangat cepat. Untuk memperbesar pendinginan air, maka kedalam air tersebut dilarutkan garam dapur dari 5 – 10%.
2. Minyak / Oli
Minyak yang digunakan sebagai fluida pendingin dalam perlakuan panas adalah yang dapat memberi lapisan karbon pada kulit ( pemukaan ) benda kerja yang diolah. Selain minyak yang khusus digunakan sebagai bahan pendingin pada proses perlakuan panas, dapat juga digunakan minyak bakar atau solar.
3. Udara
Udara memberikan pendinginan perlahan – lahan. Udara tersebut ada yang disirkulasi dan ada pula yang tidak disirkulasi.
4. Garam
Garam menberikan pendinginan yang cepat dan merat. Garam tersebut terutama digunakan digunakan untuk proses hardening. Bahan ynag didinginkan di dalam cairan garam yang akan mengakibatkan ikatannya menjadi lebih keras karena pada permukaan benda kerja tersebut akan meningkat zat arang.
Kemampuan suatu jenis media dalam mendinginkan spesimen bisa berbeda – beda, perbedaan kemampuan media pendingin disebabkan oleh temperatur, kekentalan, kadar larutan dan bahan dasar media pendingin. Pelumas adalah minyak yang mempunyai sifat untuk selalu melekat dan menyebar pada permukaan – permukaan yang bergeser, sehingga membuat penguasaan dan kenaikan suhu kecil sekali ( Soedjono, 1978 ). Viskositas Oli, dan bahan dasar Oli membawa pengaruhdalam mendinginkan spesimen. Bahan dasar minyak dapat dibdakan menjadi tiga jenis yaitu minyak yang berasal dari hewan diperoleh dengan cara merebus atau memasak tulang belulang atau lemak babi, minyak pelumas dari tumbuhan dan minyak pelumas mineral diperoleh dengan cara penyulingan ( destilasi ) minyak bumi secara bertahap. Minyak pelumas mineral merupakan campuran beberapa organik, terutama hidro karbon. Dalam minyak bumi mengandung parafin ( 輈ōǴ2 ⴰ ), siklik parafin naftena 輈ōǴ ō ) dan aromatik ( CnHn ), jumlah susunan tergantung jumlah minyaknya. Ada tiga faktor yang mempengaruhi viskositas, yaitu komposisi, suhu dan tekanan. Angka viskositas biasanya ditinjau dengan SAE (
Society of Automotive Engine ) dan disertai angka. Angka menunjukkan pada
kelompok mana viskositas itu termasuk.
Dalam perdagangan ada dua macam viskositas, misalnya SAE 10W dan 40. SAE 10W tidak begitu peka terhadap temperatur, sedangkan Oli SAE 40 peka terhadap kekentalan. Indek kekentalan diikuti huruf W yang menunjukkan kekentalan pada suhu 20°C, sedangkan kekentalan yang tidak diikuti huruf W menyatakan kekentalan pada suhu 100°C, dengan adanya perkembangan teknologi lebih dari satu tingkat klasifikasi viskositasnya yang dikenal dengan minyak pelumas multigrade. Penulisan angka viskositas misalnya SAE 10W – 40 dengan maksud standar Olinya SAE 10 pada suhu 10°C dan standar sampai SAE 40 pada suhu 100°C, sehingga minyak pelumas ini bila digunakan dilingkungan suhu dingin akan bersikap sebagai
pelumas SAE 10W sedangkan bila digunakan dilingkungan suhu panas akan bersikap suhu minyak pelumas SAE 50W.