Perlakuan Panas pada Proses Pengecoran Logam

R. Widodo (1)

(1) Staf pengajar Program Studi Teknik Pengecoran Logam POLMAN Bandung

 

Secara teknis bahan paduan besi karbon terdiri dari dua kelompok besar. Kelompok pertama adalah kelompok baja dengan kandungan karbon hingga sekitar 2%. Kelompok ini dapat dikenali melalui strukturnya, baik dalam keadaan as cast maupun setelah perlakuan panas, tidak mengandung karbon bebas (grafit). Sedangkan kelompok kedua adalah kelompok besi dengan kandungan karbon lebih dari 2% serta pada umumnya dapat mengandung grafit didalam strukturnya.

Berdasarkan struktur pembekuannya, paduan ini terdiri dari paduan metastabil (as cast besi cor mampu tempa dan besi cor putih) dan paduan yang pada kondisi as cast telah mengandung grafit (besi cor kelabu dan besi cor nodular).

Gambar 35. Pembagian kelompok paduan besi karbon.

 Garis likuidus AC memperlihatkan bahwa peleburan bahan baja akan membutuhkan temperatur yang jauh lebih tinggi dari besi cor yang memiliki kandungan C tinggi dimana pada temperatur diatas AC ini akan terjadi berbagai lossis terutama unsur C, Si dan P.

Pada baja, secara prinsip, tidak terjadi pelepasan C bahkan ketika temperatur telah mencapai sesaat menjelang AC. Namun demikian, khususnya pada baja hipereutektoid, pada akibat dari proses-proses pembentukan panas (hot forming) seperti tempa dan pengerolan ataupun pemanasan pada waktu yang lama, penggrafitan dapat terjadi sebagai efek yang tidak diinginkan. Dalam hal ini baja akan menjadi rapuh dengan patahan yang berwarna kelabu sampai kehitaman serta disebut dengan patahan hitam. Kecuali pada paduan dengan kandungan C lebih dari 1% yang ditambah dengan Si sampai dengan 2%. Pada paduan ini, melalui proses anil, sebagian dari kandungan C diubah menjadi grafit (baja bergrafit).

Besi Cor Mampu Tempa (BCMT/maleable cast iron), merupakan paduan besi karbon yang memiliki struktur as castnya putih (ledeburit). Namun melalui proses perlakuan panas struktur tersebut diubah dengan cara mentransformasikan sebagian besar dari unsur kandungan C menjadi grafit (grafit temper) serta menghasilkan struktur dasar (matriks) perlit dan atau ferit.

                                           100x

Gambar 36. BCMT feritik.

                                             100x

Gambar 37. BCMT perlitik.

BCMT putih di temper didalam atmosfir oksidasi sehingga selain menghasilkan grafit temper, terjadi pula dekarbonisasi terutama pada bagian permukaan. Untuk benda-benda tipis dekarbonisasi ini bahkan dapat terjadi pada seluruh bagian benda sehingga struktur BCMT menjadi mirip dengan baja karbon rendah.Sedangkan BCMT hitam ditemper didalam atmosfir udara bebas (netral) sehingga kandungan C yang tertransformasi akan  sepenuhnya menjadi grafit.

 

                                           100x

Gambar 38. Daerah dekarbonisasi BCMT putih.

Besi cor putih (hard cast) sendiri merupakan paduan besi karbon dengan struktur ledeburit yang digunakan pada keadaan as cast. Dibandingkan dengan as cast BCMT hanya berbeda pada kandungan C nya yang lebih tinggi serta beberapa unsur kandungan lain didalamnya, yang akan menjadikan besi cor menjadi putih hanya dipermukaan atau secara keseluruhan.

Untuk besi cor kelabu, secara teknis tidak ditemukan struktur yang murni feritik sebagaimana teori-teori terdahulu yang menjelaskan tentang pembekuan stabil. Selain grafit akan terdapat struktur dasar ferit-perlit sampai dengan perlitik. Bentuk, ukuran maupun sebaran grafit sangat dipengaruhi oleh kondisi-kondisi peleburan maupun pendinginan. Melalui berbagai upaya teknis, selain lamelar, grafit dapat terbentuk menjadi vermikular sampai dengan nodular.

                                                                                 100x

Gambar 39. Besi cor nodular feritik.

                                             100x

Gambar 40. Besi cor nodular perlitik.

Untuk menentukan suhu proses perlakuan panas paduan-paduan besi karbon dapat mengacu kepada diagran besi karbon, namun perlu diperhatikan, mengingat diagram tersebut dibuat pada keadaan ekuilibrium dan berbeda dengan kondisi proses yang mengakibatkan adanya histeresis, maka suhu transformasi g-a perlu dinaikkan sebesar 20 oC – 30 oC, bahkan pada pendinginan lambat sekalipun, agar lebih mendekati kekeadaan yang sebenarnya.

Hal lain yang juga perlu diingat adalah bahwa produk paduan besi karbon pada kondisi industri tentunya akan mengandung berbagai unsur sampingan seperti Mn, Si dan lain sebagainya yang tentunya akan mengubah kurva diagram ekuilibrium (ideal) menjadi berbeda.

Proses Normalisasi.

Proses ini diberlakukan terhadap baja cor polos (plain carbon cast steel) hipo hingga eutektoid, akibat terjadinya struktur yang tidak homogen (Widmanstatten) pasca pengecoran. Struktur Widmanstatten merupakan struktur berupa jarum-jarum tebal dengan orientasi tertentu yang terjadi akibat dari hambatan proses pendinginan oleh pasir cetak yang menyimpan panas dari produk cor.

                                             100x

Gambar 41. Struktur Widmanstatten baja cor hipoeutektoid.

                                             100x

Gambar 42. Struktur dari gambar 41 setelah proses normalisasi.

Proses normalisasi dilakukan sengan memanaskan dan menahan benda kerja sedikit diatas temperatur Ac3, yaitu sedikit diatas garis GOS. Kemudian didinginkan secara bebas diudara. Selama penahanan panas, butiran akan berada pada fasa g dan berkembang sesuai dengan lama waktu penahanannya. Sebagaimana temperatur, maka penahananpun tidak dianjurkan terlalu lama (sekedar mencapai pemerataan temperatur saja) sehingga diharapkan akan terbentuk butiran-butiran yang cukup halus dan normal. Proses ini juga dapat dibertlakukan untuk produk-produk yang telah mengalami proses pengerolan maupun penempaan sehingga akan dihasilkan benda dengan struktur normal.

Semakin cepat proses pemanasan dilakukan, maka akan menghasilkan struktur yang semakin halus (tidak memberikan kesempatan kepada g untuk berkembang menjadi kasar). Sebaliknya proses pendinginan dianjurkan untuk tidak terlalu cepat untuk menghindari efek pengerasan.

Pada baja-baja cor dengan kandungan C rendah sampai menengah, akibat dari ukuran butiran dan kecepatan pendinginan, ferit tidak hanya akan tumbuh dibatas-batas butiran perlit, namun juga tumbuh sebagai struktur Widmanstatten didalam butiran austenit. Semakin kasar butiran austenit ini, maka akan meningkat pula kecenderungan terjadinya anomali struktur tersebut. Hal mana sangat mungkin terjadi pada proses pendinginan pasca pengecoran, dimana pasir yang menjadi panas menahan laju pendinginan didaerah austenit.

Anil Temperatur Tinggi (High Anealing).

Proses ini merupakan kebalikan dari normalisasi, dengan menggunakan temperatur yang lebih tinggi serta pendinginan yang lambat hingga titikk Ar1, dengan tujuan menghasilkan butiran yang lebih kasar serta sebaran perlit yang lebih meluas. Dibawah Ar1 barulah pendinginan dilakukan dengan cepat.

Pelunakan.

Proses pelunakan dimaksudkan untuk mengubah bentuk sementit lamelar dari perlit, sementit pada baja-baja cor hipereutektoid ataupun setiap sementit proeutektoid, sehingga menjadi sementit bulat sebagaimana ditunjukkan pada gambar 43.

                                                  100x

Gambar 43. Struktur suatu baja eutektoid

setelah proses pelunakan.

Pembulatan sementit lamelar dapat dicapai selain melalui proses pendinginan lambat setelah pemanasan hingga temperatur sedikit diatas Ac1, melalui penahanan panas pada waktu yang lama sedikit dibawah temperatur Ac1 ataupun melalui pemanasan bergantian diatas maupun dibawah Ac1 yang juga diikuti dengan pendinginan lambat.

Penahanan panas dibawah Ac1 pada umumnya diterapkan terhadap baja cor hipoeutektoid, sedangkan pemanasan hingga diatas Ac1 diterapkan pada baja cor hipereutektoid yang sekaligus berperan mirip dengan proses normalisasi.

Anil Peredaan Tegangan (Stress relieveing).

Perlakuan panas ini hanya bertujuan untuk meredakan tegangan yang muncul akibat pendinginan yang tidak seragam. Pemanasan harus dilakukan jauh dibawah Ac1 namun cukup untuk dapat meredakan tegangan agar tidak terjadi perubahan yang tidak dikehendaki terhadap struktur. Pada umumnya temperatur tersebut adalah sekitar 550 oC – 650 oC, yang kemudian diikuti dengan pendinginan lambat agar tidak terjadi tegangan baru.

Pada dasarnya tegangan akan mereda dengan sendirinya bahkan pada temperatur kamar, namun hal ini baru akan tercapai pada waktu yang sangat lama.  Penerapan temperatur tinggi pada proses ini akan membatu mempercepat tercapainya peredaan tegangan.

Anil Difusi.

Segregasi akibat dari pendinginan yang nonequilibrium pasca pengecoran dapat dihomogenkan melalui proses anil difusi. Proses ini dilakukan dengan menahan panas benda hingga sedikit dibawah garis likuidus AHIE dalam waktu yang cukup lama serta diikuti dengan pendinginan normal.

Selama penahanan panas unsur-unsur kandungan akan saling berdifusi untuk membentuk kristal-kristal fasa yang sempurna, namun akan diikuti dengan pertumbuhan butiran menjadi sangat kasar. Kekasaran butiran ini kemudian dapat diatasi dengan beberapa kali proses normalisasi.

Penguraian Ledeburit.

Ledeburit merupakan struktur keras yang terdiri dari perlit dan karbida besi (sementit). Struktur ini terjadi pada paduan besi karbon dengan komposisi C lebih dari 2.02% (baca Diagram Besi Karbon). Pada besi cor kelabu maupun nodular struktur ini sangat dihindari dengan cara menambahkan unsur paduan Si, agar kandungan C tertransformasi tidak sebagai senyawa Fe3C (karbida besi) melainkan grafit.

Ledeburit dapat diuraikan menjadi struktur perlit/ferit dan grafit melalui proses perlakuan panas. Pemanasan dilakukan hingga mendekati temperatur eutektiknya kemudian ditahan pada waktu yang lama sehingga senyawa Fe3C eutektik lambat laun akan terurai menjadi Fe dan grafit.

Proses pendinginanpun dilakukan sesuai dengan struktur akhir yang dikehendaki. Apabila struktur akhir dikehendaki feritis, maka pendinginan dilakukan dengan sangat lambat sehingga unsur C yang melepaskan diri dari austenit tidak menjadi senyawa Fe3C, melainkan terbentuk menjadi grafit. Sedangkan apabila struktur yang dikehendaki adalah perlit, maka pendinginan dilakukan diudara terbuka hingga tiup, tergantung dari seberapa tebal produk yang diproses.

Perlakuan panas terhadap besi/baja cor paduan.

1. Baja/besi cor paduan Mn.

Paduan Mn dalam jumlah kecil memiliki efek promosi pembentukan perlit, sedangkan dalam jumlah besar akan memperluas daerah g diagram fasa biner FE-C, sehingga pada temperatur kamar dapat dihasilkan struktur g (austenit) yang cukup stabil.

Baja paduan Mn rendah pasca pengecoran, mengingat kandungan C yang hanya sekitar 0,3%,  perlu sedikitnya diberlakukan proses normalisasi agar perlit yang terbentuk tidak menjadi kasar (widmanstatten). Proses pemanasan dilakukan hingga diatas Ac3 dan didinginkan diudara bebas setelah mengalami penahanan homogenisasi temperatur.

Proses perlakuan panas lainnya yang bertujuan untuk meningkatkan keuletan bahan adalah anil, Dimana setelah proses ini akan dihasilkan struktur perlit dengan karbida besi (sementit) tumpul hingga bulat. Pemanasan dilakukan hingga temperatur dibawah Ac3 yang diikuti dengan pendinginan dalam tungku. Lama penahanan panas menentukan tingkat kebulatan karbida besi. Sedangkan untuk menghasilkan struktur martensit yang keras, paduan ini dapat dikeraskan melalui pemanasan sedikit diatas Ac3 dan dikuens kedalam air serta diikuti dengan proses temper.

Gambar 44. Kurva Perlakuan Panas Baja Paduan Mn rendah.

Untuk baja paduan Mn tinggi, dimana diharapkan memiliki struktur austenit, dilakukan proses austenisasi melalui pemanasan hingga temperatur 1100 oC yang dilanjutkan dengan pendinginan kuens kedalam air. Lama penahanan panas ditentukan berdasarkan ketebalan produk dengan tujuan homogenisasi temperatur.

2. Baja/besi cor paduan Cr dan Stainless steel.

Paduan Cr pada baja pada umumnya digunakan untuk menghasilkan struktur as cast ferit, sehingga produk dapat diaplikasikan pada temperatur kerja tinggi. Bersama dengan Ni akan menghasilkan struktur austenit yang non mahnetis. Oksida Cr (CrO2) yang sangat tahan terhadap korosi akan selalu melapisi bagian kulit dari produk cor sehingga baja-baja paduan Cr maupun Cr-Ni masuk kedalam katagori stainless steel (baik feritis, maupun austenitis).

Struktur martensit baru akan terbentuk pada besi cor paduan Cr, dimana unsur C tersedia cukup banyak. Proses hardening perlu dilakukan untuk menjamin terbentuknya struktur martensit yang halus. Namun demikian pemanasan maupun pendinginan tidak boleh dilakukan dengan terlalu cepat untuk menghindari keretakan akibat dari banyaknya karbida Cr yang keras dan rapuh. Pemanasan dilakukan dengan lambat hingga mencapai temperatur 1020 oC dan ditahan agar terjadi homogenisasi temperatur. Pendinginan cepat dilakukan dengan menggunakan media udara tiup. Kemudian dilanjutkan dengan proses temper pada temperatur 350 oC dan pendinginan udara.

Gambar 45. Kurva Perlakuan Panas Besi cor Paduan Cr tinggi.

4. Besi cor putih paduan Ni (Ni Hard)

Ni Hard merupakan besi cor putih paduan Ni dan Cr yang terdiri dari Ni Hard 1 & 2 serta Ni Hard 4. Memiliki ketahanan gesek yang sangat baik namun kurang mampu menerima beban impak. Ni Hard 1 dan 2 memiliki struktur martensit-ledeburit yang keras namun rapuh. Keuletan bahan ini dapat ditingkatkan melalui proses temper pada temperatur 275 oC serta pendinginan diudara bebas setelah mengalami penahanan panas (setelah temperatur homogen) selama 4 – 8 jam.

Berbeda dengan Ni Hard 2 dan 2, Ni Hard 4 memiliki struktur martensit dan karbida Cr yang memiliki ketahanan impak jauh lebih baik. Peningkatan kekerasan dapat dilakukan dengan memperbanyak karbida Cr dan diakhiri dengan peningkatan keuletan melalui proses temper untuk membulatkan martensitnya. Perlakuan panas tersebut dilakukan sebagaimana ditunjukkan pada gambar 46.

Gambar 46. Kurva Perlakuan Panas Ni Hard 4.

5. Austempered Ductile Iron (ADI)

ADI merupakan penyempurnaan dari besi cor bainitis, dimana struktur dasarnya dihasilkan melalui proses austemper terhadap besi cor nodular. Gambar 47 memperlihatkan perbedaan antara proses pendinginan langsung melalui bainit pada pengecoran besi cor bainit dengan proses perlakuan panas hingga memasuki daerah austenit kemudian didinginkan secara cepat untuk menghindari pertumbuhan perlit dan secara isotermal ditahan masih didaerah austenit hingga memasuki wilayah bainit. Setelah penahanan selama beberapa waktu, pendinginan dilakukan dengan normal diudara terbuka.

Struktur yang akan terjadi adalah ausferit (austenit-ferit) yang sangat mirip dengan bainit, namun memiliki elongasi yang jauh lebih besar. Hal ini dapat terjadi karena selama proses isotermal jarum-jarum ferit tumbuh dari austenit. Pada waktu yang sama kandungan C dari ferit akan berkumpul dibatas-batas butirannya, namun karena terdapat kandungan Si yang cukup besar, C tidak berubah menjadi senyawa sementit melainkan akan menjadikan austenit disekitar batas butiran ferit menjadi kaya dengan unsur C dan stabil. Tergantung dari berapa tinggi temperatur isotermal serta waktu penahanan, struktur dapat berupa bainit yang bebas sementit yang berupa jarum ferit serta sampai dengan 50% sisa austenit.

Gambar 47. Diagram CCT besi cor nodular dengan pendinginan langsung

dan austemper.

Gambar 48. Struktur ADI setelah proses austemper dengan isotermal pada 370 oC, dan lama penahanan 1,5 jam.

a) 500x,   b) 5000x

Referensi:

  1. Brunhuber E; Giesserei Lexikon. Fachverlag Schiele & Schoen. Berlin. 1988.
  2. Horstmann D; Das Zustandsscaubild Eisen-Kohlenstoff. Verlag Stahleisen mbH, Duesseldorf. 1985.

65 responses

23 12 2011
Perlakuan Panas pada Proses Pengecoran Logam « HAPLI

[...] kali ini Bapak R. Widodo kembali memberikan pencerahan melalui artikel yang berjudul : “Perlakuan Panas pada Proses Pengecoran Logam“. Segenap Pengurus dan Anggota HAPLI mengucapkan terimakasih dan apresiasi yang [...]

28 12 2011
fhft

pak,,mengenai contoh produk dari masing2 tipe proses perlakuan panas,,,kok gak ada ya?
cukup sulit untuk mencari detail proses pembuatan produk dgn heat treatment,,,,walau sebenarnya ada,,,,,

28 12 2011
R. Widodo

Yth mas/mbak Fhft

Proses perlakuan panas tidak ditentukan berdasarkan jenis produknya, melainkan jenis bahannya. Mengingat, bisa saja, suatu jenis produk dibuat dengan bahan yang berbeda-beda, seperti misalnya “excavator teeth”. Produk ini dibuat dengan menggunakan bahan yang disesuaikan dengan lawannya. Maka tentu saja jenis bahan yang digunakan akan berbeda-beda pula yang dengan demikian proses perlakuan panasnya juga akan berbeda-beda.

Disamping itu, struktur akhir dari bahan juga menjadi hal penting yang menentukan tipe heat treatmentnya. Bisa saja suatu prodak memiliki bahan dengan komposisi serupa, namun karena (misalnya) dikehendaki kekerasan atau keuletan berbeda, maka tipe heat treatmennya juga bisa berbeda.

Jadi apapun produknya, kuncinya adalah:
a. Kenali dulu komposisi bahan Anda,
b. kenali pula struktur as cast/strutur asal produk Anda,
c. tentukan struktur akhir yang dikehendaki,
d. pelajari geometri produk, kemudian
e. tentukan teknis peletakan, kecepatan pemanasan, suhu yang akan dicapai, waktu penahanan dan tipe pendinginan.

Semoga berguna.

3 01 2012
stefanus

Yes, pak R.Widodo…akhirnya artikel perlakuan panas keluar juga…
saya sangat berterima kasih pak, untuk pengetahuan dan waktunya untuk menulis artikel yang saya tunggu-tunggu serta bermanfaat seperti ini=)

20 02 2012
Stefanus

Yth Bpk R.Widodo

Pak saya mau bertanya, komposisi C< 0,32%, Si< 1,5 % dan Mn480MPa, Yield >260MPa dan Elongation >24% proses Normalizing

saya lakukan beberapa range komposisi pak, dari rendah sampai max,tetapi hasilnya elongasinya sulit tercapai pak…sedangkan Tensile dan Yield tercapai
kira2 range komposisi utk mencapai Mech.Properties yang sesuai berapa pak yah?thanks

20 02 2012
R. Widodo

Yth mas Stefanus

T-stength 480 Mpa dan T-yield 260 Mpa kira2 memenuhi standar ASTM A27 grade 70-36 [485-250] (J03501). Namun pada grade ini, elongasi diminta hanya 22%. Komposisi grade ini adalah C; 0.35, Si max: 0.8, Mn max: 0.7 dengan S dan P max masing2 0.06.

Untuk elongasi 24% Anda harus mengambil grade yang lebih rendah, misal grade 65-35 [450-240] (J03001) dengan kandungtan C: 0.3%

Jadi untuk komposisi yang Anda buat, sepertinya ada kelebihan Si, dimana Si memang memiliki efek penurunan elongasi.

Apabila T-strength dan Y-strength telah tercapai, berarti proses normalising yang Anda lakukan sudah benar. Untuk menaikkan elongasi pada komposisi yang telah tercapai (ASTM A27), lakukan proses heattreatment gabungan yaitu normalishing dan tempering.

Semoga berguna.

22 02 2012
Stefanus

Terima Kasih atas sarannya Pak…
saya akan coba lakukan di heat treatmentnya…

5 03 2012
Galih

Apakah ada penjelasan mengenai heat treatment pada aluminium?
kalau boleh yang JIS AC4B, dan juga hardenabilitynya pak.

Terima Kasih banyak sebelumnya

6 03 2012
R. Widodo

Yth mas Galih.

Heattreatment (precipitations hardening) dapat dilakukan pada Al paduan dengan kandungan Cu 3 – 5%. AC4B merupakan paduan AlSiCu dengan kandungan Si 7-10% dan Cu sekitar 2-4%, sehingga dengan demikian dapat dikeraskan.

Pengarasan terjadi karena adanya desakan dari presipitat CuAl2 diantara struktur larutan padat CuAl sehingga tegangan dalam meningkat. Proses pengerasan presipitasi dilakukan sebagai berikut:

1. Solutions tretment. Tujuannya untuk melarutkan struktur b (beta) kedalaa (alfa) paduan CuAl. Caranya adalah dengan memanaskan paduan sampai suhu 550 oC.
2. Quenching. Pendinginan cepat kedalam air bertujuan untuk mencegah struktur b tumbuh kembali, sehingga terjadilah “supersaturated solid solution” (larutan padat lewat jenuh).
3. Aging. Yaitu, struktur b yang seharusnya terbentuk pd saat pendinginan, muncul sebagai partikel halus (presipitat) CuAl2 yang mendesak struktur padat disekitarnya sehingga meningkatkan tegangan dalam (menjadi lebih keras). Aging terjadi secara:
a. alami (natural aging). Dimana dengan didiamkan saja pada suhu kamar, maka presipitat akan tumbuh dalam waktu lama, sehingga paduan sedikit demi sedikit menjadi semakin keras,
b. paksa (artificial aging). Dimana presipitat dipaksa tumbuh dengan cara pemanasan pada suhu 150-200 oC selama waktu tertentu.

Kekerasan yang optimum akan tercapai pada suhu maupun waktu aging yang tepat. Sebab suhu tinggi dan wanktu yang terlalu lama akan mengakibatkan terjadinya “over aging” dimana kekerasan bahan akan kembali menurun.

Semoga berguna.

29 03 2012
tri musrifah

ada kah grafik yang menjlaskan antara hubungan holding time dengan kekuatan tarik?

18 09 2012
arif

alhamdulillah,,tambahan ilmu…
terimakasih gan.. :-)

30 10 2012
stefanus

yth.p R Widodo
pak jika sy punya material Alloy 11, kekerasan 46 HRC, ketebalan 10 mm berat 3kgs, dengan komposisi (%)
C=1.25-1.75,Si=1.9-2.6, Mn=0.2-0.6, Cr=19-21, Ni=1-1.6
heat treatment yg harus dilakukan solution annealing 1040 C (AQ) + temper 350 C ya pak?tq

30 10 2012
R. Widodo

Yth mas Stefanus.

Bahan Anda termasuk High-chromium martensitic white iron (hanya sepertinya Si ketinggian. Seharusnya cukup 1%), dengan struktur akhir martensit austenite. Untuk paduan Cr tinggi (> 12% Cr) harus diheattreatment pada suhu tinggi untuk menghasilkan kekerasan penuh. Bahan ini juga dapat dianil terlebih dahulu untuk pelunakan pemesinan, kemudian dikeraskan kembali untuk menghasilkan ketahanan abrasi yang dibutuhkan. Karena kandungan Cr tinggi, maka tidak akan terjadi grafitisasi padahal penahanan panas dilakukan pada suhu reaustenisasi.

Suhu reaustenisasi untuk high-chromium iron biasanya berkisar disekitar 955 ° C untuk paduan 15Cr-Mo, dan sekitar 1.065 ° C untuk paduan Cr 27%. Waktu holding yang cukup (minimal 3 sampai 4 jam) perlu dilakukan untuk memungkinkan terjadi pengendapan partikel presipitat kedalam austenit. Hal ini akan menurunkan jumlah karbon terlarut dalam austenit ke tingkat yang memungkinkan terjadi transformasi martensit selama pendinginan sampai suhu kamar. Pendinginan udara juga dapat dilakukan, meskipun jarang. Sedangkan untuk produk cor dengan geometri sederhana dapat dikuens kedalam garam atau oli tanpa khawatir terjadi retakan.

Selanjutnya stress relieving disarankan untuk meredakan stres (tempering) pada suhu sekitar 205-260 ° C.

Semoga berguna.

31 10 2012
stefanus

yth p R. Widodo
-pak, persentase Carbon 1,25-1,75 %, apakah itu termasuk High-chromium martensitic white Iron?bukankah itu masih termasuk steel ya pak?karna sy liat di ASM 15-utk high alloy White Iron C>2%
-berarti heat treatment yg disarankan anneal (utk machining)-reaustenisasi 955 C (OQ), Stress Relieving 205-260 C?
terima kasih pak

31 10 2012
R. Widodo

Yth mas Stefanus.

Coba Anda hitung carbon equivalent nya. Karena Si dan Cr yang tinggi maka paduan ini pasti sudah memasuki wilayah cast iron.

C agak kurang (1.25-1.75) yang dikompensasi dengan Si yang banyak (1.9-2.6) akan berisiko terjadinya grafit. Sebaiknya memang C >2% dan Si <1%

Semoga membantu.

18 12 2012
adi

pak, tolong jelaskan proses normalizing

18 12 2012
R. Widodo

Yth mas Adi

Tentang normalizing sudah dijelaskan dalam artikel diatas. Disitu disebut dengan proses normalisasi.

Silakan kembali kehalaman atas.

1 02 2013
stefanus

yth.Bpk r widodo

pak, sy mau tanya, syarat apakah yg harus dipunyai Furnace Heat treatment?mungkin semacam diagram atau apa begitu pak, yg menunjukkan bahwa Furnace di suatu tempat berfungsi dengan baik, soalnya sy pernah mendengar ttg Uniformity Furnace…mohon bantuan penjelasannya pak
thanks

3 02 2013
R. Widodo

Yth mas Stefanus.

Furnace temperature uniformity adalah keseragaman suhu didalam furnace pada pengoperasian normal. Heattreatment furnace, khususnya untuk baja, dituntut untuk memiliki uniformity yang distandarkan dalam ASTM A991: Standard Test Method for Conducting Temperature Uniformity Surveys of Furnaces Used to Heat Treat Steel Products. Furnace yang baik harus memenuhi standar ini.

Semoga membantu.

4 02 2013
stefanus

yth pak R.Widodo

pak jika sy melakukan peleburan alloy steel proses normal-harden-temper, tetapi setelah diuji Impak hanya 9.5 J sedangkan target nilai impak material tsb 27-30 J
-apa yg harus sy lakukan dg material tsb, agar tercapai Nilai Impak sesuai target?dapatkan sy proses kembali?normal-harden-temper atau bagaimana yah pak?
thanks

6 02 2013
R. Widodo

Yth mas Stefanus.

Dengan asumsi bahwa pengujian telah dilakukan dengan benar, maka silakan Anda periksa dulu (sesuai urutannya):
a. Apakah komposisi bahan sudah memenuhi standar untuk nilai impak yang ditargetkan?
b. Apakah struktur yang terjadi setelah proses normal-hard-temper sudah memenuhi standar untuk komposisi yang dibuat?

Bila a dan b sudah benar, maka nilai impak yang rendah kemungkinan disebabkan oleh besarnya kontaminasi N2 pada proses pengecoran Anda. N2 akan bersenyawa dengan Fe menghasilkan besi nitride yang berbentuk jarum kecil2 serta sangat mempengaruhi nilai impak baja cor.

Saran saya:
a. Kurangi potensi kontaminasi N2 baik pada saat peleburan (N2 berasal dari udara) maupun yang berasal dari cetakan (khususnya furan mold)
b. N2 dapat diikat menjadi senyawa2 yang aman bagi nilai impak, yaitu dengan Al dan V, menghasilkan aluminium nitride ataupun vanadium nitride yang berbentuk globular. Jumlah Al maupun V yang dibubuhkan pada saat akhir peleburan ditentukan oleh kandungan N2 dalam cairan.

Semoga membantu.

6 02 2013
stefanus

terima kasih pak, setelah di struktur miro hasilnya berbeda memang…jika produk tersebut sy normal-hard-temper kembali apakah memungkinkan yah pak?karena sebelumnya sudah diproses yg sama hanya sj tidak tercapai…
thanks

6 02 2013
R. Widodo

Bisa mas. perhatikan parameter kuncinya:

Peletakan yang baik, pencapaian suhu (pada produk) yang tepat, waktu holding yang cukup dan pendinginan yang benar.

Semoga berhasil.

7 02 2013
stefanus

yth pak R.Widodo

terima kasih atas masukannya pak,
seberapa besar pengaruh unsur dlm peningkatan uji impak alloy steel?
-apakah kenaikan karbon 0,1% misal dari 0,2% menjadi 0,3% berpengaruh signifikan pada penurunan nilai impak?
-bgm pengaruh silikon sekitar 2% pada nilai impak?
-pengaruh Cr bukankah menuruhkan nilai impak?tetapi meningkatkan wear resistant dan hardness ya pak?

thanks

7 02 2013
R. Widodo

Yth mas Stefanus.

Selain suhu pengujian, unsur C pada baja memang memberikan efek yang paling signifikan. Impact energy pada suhu kamar karbon steel dg C 0.2% adalah sekitar 130 J sedangkan untuk C 0.3% anjlok menjadi sekitar 60 J. Selain itu baja dengan struktur yang semakin keras memiliki kecenderungan impact energy menurun. Jadi kenaikan kekerasan karena adanya paduan Cr tentu juga akan menurunkan impact energy.

Kandungan Si 2% terdapat pada baja2 pelat trafo (electrical steel) dengan tuntutan induction losses kecil sehingga pengaruhnya terhadap impact energy tidak didefinisikan.

Semoga membantu.

7 02 2013
stefanus

Yth.Pak R.Widodo
sesignifikan itu ya pak pengaruh carbon pada nilai impak baja?apalg jk dipadukan dg unsur yg berperan pd peningkatan kekerasan.
lalu bagaimana pengaruh Mn dan Mo ya pak?
apakah kedua unsur ini juga signifikan meningkatkan nilai impak ya pak?sehingga mendapat paduan yg tangguh
thanks
Thanks

7 02 2013
R. Widodo

Yth mas Stefanus.

Setiap unsur padusn memang memberikan pengaruh yang berbeda2 serta bisa saling menguatkan atau justru melemahkan sehingga perlu dicari paduan yang tepat untuk mendapatkan sifat2 yang paling unggul. Untuk paduan yang tangguh coba Anda mengacu pada standar material untuk Ultra High Strength Steel, seperti AISI/SAE 4130, AISI/SAE 4140, AISI/SAE 4340 atau kembangannya Alloy M300, AISI/SAE 6150 dan masih banyak lagi yang lainnya.

Semoga membantu.

14 02 2013
NIBN

Yth.Pak R.Widodo
Pak kalau untuk menaikkan nilai yield strength dari 485 Mpa menjadi 620 Mpa,dalam material carbon steel hasil proses pengecoran??
Proses Hetreatment apa yang mesti digunakan untuk menaikan yield strength?
saya sudah mencoba proses normalizing-tempering dengan waktu holding dan tempering, tetapi hasil yield strengthnya malah turun menjadi 390 Mpa.itu kenapa ya pak?
Terima Kasih Pak sebelumnya
Mohon Bantuannya..

14 02 2013
R. Widodo

Yth mas NIBN

Heattreatment untuk meningkatkan hardness, tensile strength dan yield strength adalah hardening dan tempering. Hardening akan mengubah struktur normal (perlit/ferit) menjadi struktur keras (martensit) sehingga Yield strength bisa mencapai 1800 MPa. Tempering menurunkan kembali kekerasan dengan yield strength menjadi sekitar 300 MPa tergantung suhu dan waktu tempering yang dilakukan.

Masalahnya adalah, apakah kandungan C pada steel Anda cukup banyak untuk dilakukan proses hardening. Jadi:
a. Periksa kandungan C apakah > 0.3%.
b. Selain C apakah ada kandungan unsur lain (terutama Cr, Mo) yang mendukung tingkat hardenability steel Anda.

Lakukan hardening pada T: 850 oC, pendinginan udara tiup (blower). Mudah2an dengan demikian struktur steel Anda sudah perlitik yang memiliki yield strength seperti yg Anfda inginkan. Bila kekerasan naik secara signifikan berarti hardening Anda menghasilkan struktur martensit yang keras, bila tidak naik maka media kuens digati dengan oli atau bahkan air. Kemudian tempering dengan T maks: 350 oC selama 2 jam dulu untuk mengetahui yield strength yg tercapai. Selanjutnya dapat Anda lakukan secara proporsional hingga yield strength yg diinginkan tercapai.

Semoga membantu.

15 02 2013
NIBN

Yth.Pak R.Widodo
Proses heat treatment yang saya lakukan berdasarkan ASTM A 216, yaitu normalizing, annealing, atau normalizing-tempered dengan komposisi kimia C max 0.3%, Cr 0.5%, Mo 0.2%. Saya melakukan normalizing di Temperatur 930 derajat C dengan holding time 2 jam, lalu dilakukan tempering pada Temperatur 450 derajat selama 2 jam menghasilkan yield strength 390 Mpa, tetapi yield strength yang diinginkan 620 Mpa. Apakah proses yang saya lakukan udah benar pak?atau ada tahapan lain yang harus saya lakukan? Untuk proses normalizing-tempered itu seperti apa ya pak?
Pak kalo boleh tau, hardening itu selain quenching apa lagi ya pak?
Kalo untuk material NACE itu sama seperti carbon steel ga pak?

Terimakasih pak sebelumnya
Mohon bantuannya

15 02 2013
R. Widodo

Yth mas NIBN

Berdasarkan ASTM A216 material Anda adalah grade WCB dengan mechanical property setelah proses normalising dan tempering adalah tensile strength:485-655 MPa dan yield strength 250 MPa. Strukturnya pasti perlit/ferrit, sebab bila dihitung Carbon Equivalent (CE) nya masih termasuk hipoeutektoid steel. Struktur as cast perlit kasar yang dikenal dengan struktur widmanstatten, yang oleh karenanya harus di normalising dan tempering. Untuk menghasilkan kekuatan yang lebih tinggi maka proses heattreatmentnya harus hardening.

Pada proses heattreatment dikenal pendinginan lambat, normal dan cepat. Pendinginan normal dilakukan diudara bebas, pendinginan lambat dilakukan didalam furnace sedangkan pendinginan cepat (quench) dilakukan pada media: a. udara tiup, b. oli, c. air sampai d. nitrogen cair. Demikian urutan untuk pendinginan semakin cepat.

NACE itu asosiasi korosi, jadi berbagai standar yang dikeluarkan berkaitan dengan masalah penanggulangan korosi. Untuk material, NACE juga mengacu ke standar ASTM.

Semoga membantu.

15 02 2013
NIBN

Yth.Pak R.Widodo
Iya pak,terima kasih infonya. sangat bermanfaat. Tetapi yang masih saya bingungkan, proses hardening yang sesuai ASTM A216, Pak.
Saya sudah berencana melakukan quenching dengan media air, tetapi berdasarkan standar ASTM A 216 itu tidak dicantumkan pak. Bagaimana menurut bapak?

Terima Kasih.

15 02 2013
R. Widodo

Yth mas NIBN

Kalau Anda akan mengacu ASTM A216, maka material tersebut memang distandarkan untuk dilievery dalam keadaan minimum di anealing, normalising dan tempering sehingga memenuhi mechanical property terstandar.

Material A216 mengingat CE nya sekitar 0.5, maka dia mampu dikeraskan. Namun demikian tentu Anda sudah tidak kjonsisten lagi dengan standar ASTM 216. Bila Anda ingin material yang lebih kuat tentu Anda harus mengacu standar yang lain, misalnya ASTM A148.

ASTM tidak menstandarkan proses heattreatment, yg distandarkan adalah proses pengujian dan property (chemical, mechanical, physical). Jadi untuk mencapai property tertentu melalui proses heattreatmen maka Anda harus menemukan sendiri suhu, holding time, maupun tipe pendinginan yang tepat.

Semoga membantu.

15 02 2013
NIBN

Yth.Pak R.Widodo

Terima kasih sekali pak infonya, sangat membantu saya. Iya sudah saya lihat di ASTM A 216 di bagian (suplementary requirements) ternyata bisa quenching and temper.

Semoga bermanfaat, terima kasih Pak.

22 02 2013
NIBN

Yth Pak R. Widodo
Pak, saya mau bertanya. Pada hasil cor gray cast iron saya, timbul bercak-bercak hitam seperti chocochip), tetapi hasilnya terdapat di bagian dalam hasil coran tersebut (terlihatnya setelah di gerinda dan di bubut). kira-kira itu cacat apa ya pak? mengapa bisa muncul seperti itu dan bagaimana cara menanggulanginya?

Terima kasih, pak

6 03 2013
stefanus

yth p.R.Widodo
sampel impak material GS-25 CrMo 4 sy laku panas normal-harden (850 C;120″)-temper (600C;120″) karena rata-rata barang 2 inch,menghasilkan kekerasan 32 HRC dan nilai Impak 30 J/cm2.
yg ingin sy tanyakan ialah, di standard nilai impak terendah (liquid quench & temper) ialah 32 J/cm2, kenapa sy hanya mendapat nilai 30 J/cm2 ya pak?
sy ingin mendapatkan perpaduan yg optimal dari Nilai Impak dan Kekerasan, bgm perpaduan unsur komposisinya, pola heat treatment dsb?
komposisi yg sy gunakan C & Cr minimum dan Mo max…
mohon bimbingannya pak.terima kasih

6 03 2013
R. Widodo

Yth mas Stefanus.

Impact energy sangat dipengaruhi oleh kontaminasi N2 dari udara kedalam cairan sehingga terbentuk besinitrid yang banyak. Khusunya pada peleburan dengan tanur induksi. Besinitrit berupa fasa jarum yang menurunkan impact energy.

Untuk menanggulanginya:
a. MEncegah kontak cairan dengan udara sekitarnya, bisa dengan cara vacuu, bisa juga dengan mengubah atmosfir udara dengan hembusan gas argon.
b. Bengubah bentuk fasa jarum menjadi fasa yang berbentuk bulat dengan membubuhkan unsur V sebanyak 0.01-0.02%.

Semoga membantu.

23 05 2013
Idham Arifidyan

Haloo,
selamat malam…mau bertanya…

Proses hardening steel dari video ini:

Dikatakan menggunakan bubuk ‘Cherry Red’. Maksudnya bubuk apa ya?

ada bahasa ilmiah-nya/bahasa lokal-nya? :D

…dan bisa didapatkan dimana bubuk tersebut? toko kimia-kah?

thx a lot. best regards. :)

23 05 2013
R. Widodo

Yth mas Idham

Proses case hardening itu mengingatkan saya pada boriding/boronizing process, dimana powder yang digunakan merupakan campuran logam (Fe, Co, CrCo, Ni, W, dsb) dengan Bor. Yang tentunya untuk mempercepat difusi bahan tersebut metode ini telah diteliti dan dikembangkan sedemikian rupa dengan penambahan bahan lainnya.

Disebut “cherry red” powder, karena memang pada proses pemanasannya dilakukan pada suhu 700-1000 oC saat baja berwarna merah cherry.

Dinegara kita sepertinya belum ada yang mengageni powder pabrikan sejenis.

Semoga membantu.

24 05 2013
Idham Arifidyan

wihh, thx informasi-nya ya pak.
Kalo misalnya saya mau riset rumahan, powder yg dipake untuk steel hardening ini kira2 menggunakan bubuk apa ya, yg bubuknya banyak dipasaran?

Atau ada metode lain yg lebih mudah untuk steel hardening ini?

Thx a lot best regards.

11 06 2013
dani

Ass… p,wid sy minta penjelasan tentang penetrasi pasir pd logam cair terutama pd bagian core inti pasang pd proses furan resin ….? tq

12 06 2013
R. Widodo

Yth mas Dani

Sand penetration, terutama pada core, biasanya disebabkan oleh refractoriness pasir silka yang digunakan rendah (SiO2 content rendah). Akibat dari banyaknya energi panas yang harus ditanggung oleh masa pasir yang sedikit (inti dikelilingi oleh cairan) maka pasir akan tersinter dan penetrasi (menempel) serta menyatu pada logam.

Solusinya adalah, menaikkan refractoriness pasir, al:
a. Menggunakan pasir silika dengan kadar SiO2 lebih tinggi.
b. Mencampur pasir dengan pasir jenis lain yang memiliki refractoriness tinggi, miasl Zircon atau Chromite sand 20-40% seperlunya.
c. Mengurangi binder (furan) seminim mungkin (s.d 1% saja) selama kekuatannya masih mencukupi (binder menurunkan refractoriness pasir)

Semoga membantu..

22 08 2013
Andri

Salam kenal Pak Widodo,

Saya berencana akan membuat parts untuk aplikasi di suhu 600-700 oC menggunakan proses casting menggunakan material SCH12 dengan komposisi : C=0,125,Si=0,179, Mn=0,773, Cr=27,684, Ni=9,977, P=0,015, Mo=0,061, S< 0,0001
Bagaimana proses heat treatment yang tepat untuk mendapatkan produk yang stabil pada suhu tinggi?
Apa pengaruh komposisi material tersebut terhadap hasil casting, apakah perbedaan komposisi material akan berpengaruh signifikan terhadap hasil casting?

Terima kasih..

22 08 2013
R. Widodo

Yth mas Andri

SCH12 menurut JIS G 5122 memiliki komposisi C=0,2-0.4%, Si=2% (max), Mn=2% (max), Cr=18-23%, Ni=8-12%, P=0,04% (max), S= 0.04% (max). Sedangkan Mo=tidak didefinisikan. Sedangkan pada ASTM A297 grade HF Mo= 0.5% (max).

Material ini merupakan fersi cor dari Stainless steel 18-8 dan merupakan “corrosion resistance steel at elevated temperature” dengan struktur as cast austenit (mungkin sebagian ferrit) dan karbida Cr dibatas2 butirannya. Bahan ini delivered dalam keadaan as cast (tidak diheattreatment) kecuali melalui kesepakatan dengan kastemernya (ASTM A297).

Bahan ini seharusnya diaplikasikan pada suhu >870 oC, dia justru rentan terhadap perapuhan (temper embritlement) bila digunakan pada suhu 760-815 oC untuk waktu yang lama.

Kandungan Cr yang tinggi harus diimbangi dengan C yang semakin rendah agar karbida Cr yang terjadi tidak menjadi hipereutektik yang mengakibatkan coran menjadi getas.

Semoga membantu.

22 08 2013
Andri

Yth Pak Widodo,

Proses heat treatment yang saya maksud disini adalah proses annealing untuk melepaskan tegangan sisa dan untuk memudahkan pada proses machining berikutnya.
Apa pengaruh dari komposisi material tersebut dan proses annealing terhadap :
1. kesetabilan bentuk (deformasi)
2. ketahanan produk terhadap temperatur tinggi
3. sifat korosif
4. crack/defect casting

Terima kasih

25 08 2013
R. Widodo

Yth mas Andri.

Pada umumnya bahan SCH12 tidak rentan terhadap retak (crack atau creep). Untuk menstabilkan bentuk dapat dilakukan proses pemanasan diatas 900 oC untuk menghasilkan peredaan tegangan (stress relief) yang memadai namun dapat berpengaruh terhadap sifat ketahanan terhadap korosi. Sehingga proses stress reliefing tidak dituntut diberbagai standar bahan. Setelah holding (secukupnya, tergantung tebal produk) dilanjutkan dengan pendinginan lambat.

Semoga berguna.

26 08 2013
Andri

Yth Pak Widodo,

Terima kasih untuk informasinya.
Saya berencana akan melakukan annealing dengan temperatur 800 oC selama 4jam (ketebalan material casting 15-45 mm) dengan pendinginan lambat di dalam tungku.
Kalau melihat dari komposisi material SCH12, apa pengaruh modifikasi unsur Cr, C, dan Ni di luar grade tersebut terhadap sifat mekanis dan fisik materialnya?

Terima kasih

28 08 2013
R. Widodo

Yth mas Andri

Untuk kandungan Cr rendah sampai menengah, struktur akan berubah bersama dengan naiknya kandungan Ni menjadi mula-mula martensit-perlit, kemudian martensit-austenit dan akhirnya austenit secara keseluruhan. Pada kandungan Cr tinggi akan terdapat fasa d-ferit yang semakin banyak. Setelah proses kuens kedalam air, struktur kemudian akan terdiri dari martensit + d-ferit, austenit + martensit + d-ferit atau austenit + d-ferit. Jumlah d-ferit akan menurun bersama dengan peningkatan kandungan Ni pada kandungan Cr konstan.

Keberadaan kandungan Cr dan Ni bersama dalam baja paduan dengan struktur perlit-ferit akan meningkatkan kekuatan maupun kedalaman pengerasan lebih baik bila dibandingkan dengan bila unsur-unsur tersebut dipadukan secara sendiri-sendiri. Secara langsung unsur paduan Cr akan meningkatkan kekuatan bahan serta memperhalus butiran, sedangkan Ni memiliki fungsi untuk meningkatkan keuletan bahan.

Perlu diingat, bahwa baja paduan Cr dan Ni akan selalu rentan terhadap terjadinya retakan panas maupun perapuhan anil. Oleh karena itu penambahan unsur Mo sebanyak 0.15% – 0.3% diperlukan untuk menanggulanginya.

Semoga membantu.

28 08 2013
Andri

Terima kasih Pak Widodo,

Sangat membantu dan menambah wawasan saya..

24 09 2013
Andri

Yth Pak Widodo,

Kami telah melakukan trial casting dan proses annealing tetapi saya masih ada pertanyaan terkait komposisi material SCH12.
Setelah kami analisa kandungan karbonya C=0,086 (menurut JIS G 5122 C=0,2-0.4%). Menurut referensi yang saya baca pengurangan kandungan C bertujuan untuk mengurangi sifat korosif, tetapi sebenarnya berapakah nilai minimal kandungan karbon untuk material SCH12 yang masih dapat diterima? apakah semakin kecil semakin baik?

Terima kasih.

27 09 2013
R. Widodo

Yth mas Andri

Benar bahwa kandungan C yg semakin rendah akan meningkatkan corrosion resistance bahan stainless steel (ingat grade 316L). Namun berkaitan dengan range yang terstandar pada grade SCH12, bila kandungan C berada diluar range tersebut tentu harus dilihat sebagai grade yang lain, sebab kandungan C akan berpengaruh terhadap sifat2 mekanik bahan.

Semoga membantu

26 09 2013
Randu Ferandu

Yth Pak Andri dan Pak Widodo

Saya mahasiswa di perguruan tinggi di Banten. Saya melakukan penelitian tentang proses hardening pada baja AISI 4140. Dalam proses ini saya menggunakan pasir bangunan sebagai media quenching. Yang saya ingin tanyakan, apakah pasir bangunan bisa digunakan untuk media quenching? dan adakah referensi tentang quenching media pasir?

Terima Kasih

29 10 2013
NIUI

Yth Pa Widodo

Perlakuan panas untuk material 13 Cr, apakah meemrlukan proses PWHT setelah normalizing??

Terima Kasih

29 10 2013
NIUI

Yth Pa Widodo

Perlakuan panas untuk material 13 Cr, apakah meemrlukan proses PWHT setelah proses tempering??
Ketika saya melakukan proses tempering pada material 13Cr,pada suhu 650-750 tidak terdpat hardening,tapi ductility muncul,tetapi ketika proses tempering pada suhu 350 terdapat hardening tetapi tidak ada ductility, itu knp ya pak?

Terima Kasih

30 10 2013
R. Widodo

Yth mas NIUI

PWHT (Postweld Heattreatment) merupakan proses perlakuan panas (bisa apa saja tergantung kebutuhan) yang diberlakukan pada produk pasca pengelasan. Tujuannya adalah untuk memperbaiki kualitas hasil pengelasan, khususnya untuk menghilangkan tegangan dalam ataupun potensi retak akibat kontaminasi H2).

Tempering pada suhu 650-750 tentu akan melunakkan bahan sedemikian rupa, sebab suhu tersebut sudah agak tinggi, apalagi disrtai dengan holding time yang panjang. Dengan demikian bahan menjadi lunak namun elongasinya akan naik. Sedangkan pada suhu 350 adalah rendah sehingga bahan tetap memiliki kekerasan tertentu, namun rapuh (britle). Tempering adalah salah satu proses PWHT untuk bahan2 baja berpaduan untuk mengurangi akibat dari pendinginan cepat pasca pengelasan yang menyebabkan peningkatan kekerasan bagian las dan HAZ.

Semoga membantu.

22 11 2013
rizal

Yth. Pak Widodo

pak prosedur holding pada normalishing yang benar seperti apa sih? soalnya saya pernah tanya ke OP heat treatment, mereka selalu melakukan holding selama 30 menit jika start dari suhu 0 derajat, tapi jika start dari suhu 500 derajat mereka melakukan holding selama 1 jam. dan suhu normalishingnya 1050-1100 untuk SS 316. yang saya tanya apakah hitungan holding di mulai saat melakukan pemanasan?? menurut bapak seperti apa, mohon penjelasannya pak.

22 11 2013
R. Widodo

Yth mas Rizal

Ada tiga aspek penting pada proses heattretment, yaitu:

a. Heating. Proses pemanasan produk hingga mencapai suhu yang dikehendaki. Kesalahan penetapan kecepatan pemanasan berakibat pada deformasi sampai cracking. Kecepatan dan waktu ditentukan berdasarkan jenis bahan (struktur awal) maupun ketebalannya.
b. Holding. Proses penahanan pada suhu isotermal tertentu dengan tujuan homogenisasi suhu sekaligus struktur anil sampai kedalaman yang dikehendaki ataupun seluruh bagian produk. Waktu ditentukan berdasarkan jenis bahan (kecepatan difusi) maupun ketebalannya.
c. Cooling. Proses pendinginan dengan kecepatan yang dikendalikan. Bisa sangat cepat, cepat, cukup cepat, normal diudara bebas (normalishing), lambat sampai sangat lambat bahkan intermediate (beberapa tahap), menentukan struktur akhir dari produk.

Jadi hitungan waktu baik heating, holding dan cooling ditetapkan secara berurutan dan memiliki tujuannya masing2.

Untuk material stainles steel grade 316 (austenitik), sepanjang pengetahuan saya seharusnya di panaskan pada suhu 1040-1120 oC, holding secukupnya agar homogen dan didinginkan cepat (bisa air, oli maupun udara) untuk memaksimalkan sifat corosion resistance nya (lihat ASTM A 351).

Semoga membantu.

22 11 2013
RAHMAN

ASSALAMUALIKUM,,
YTH. Pak Widodo
pak saya mau tanya , prinsip perhitungan gatting system untuk cetakan sand csting dgn investment casting sama atau berbeda .mohon penjelasannya pak. terimakasih
wassalamualikum wr wb

22 11 2013
R. Widodo

Yth mas Rahman

Seacara prinsip keduanya sama2 menggunakan hukum Bernaulli, sehingga penurunannyapun sama. Yang membedakan adalah parameter2 fariabelnya seperti faktor hambatan alir, tekanan metalostatik dan waktu tuang.

Semoga membantu.

24 11 2013
RAHMAN

assalamualikum wr.wb.
Yth. pak widodo

pak rumus – rumus yang dipakai dalam mencari panjang, lebar tinggi dan bentuk sprue,runner,dan ingate. rumus yang ada pada perhitungan sand casting bisa gak dipakai untuk investment casting, klo tidak bisa .mengapa, ? tolong penjelasannya ya pak. jika bisa ada gak , perhitungan yang berbeda. tolong penjelasannya ya pak. wassalamualikum wr.wb

27 11 2013
R. Widodo

Yth mas Rahman

Rumusnya sama, hanya faktor2nya yang berbeda misalnya, faktor hambatan alir praktis tidak ada (mengingat invstmnt cstg dicor dengan mold yang panas). Kemudian proses penuangannya yang spesifik tentu menuntut geometri saluran2 yang juga spesifik.

Semoga membantu.

28 11 2013
Dana Dwiputra

Salam foundry pak widodo
Saya ingin bertanya perlakuan panas seperti apakah yang harus dilakukan agar nilai keuletan dan kekerasan pada besi cor kelabu meningkat drastis?
Terima kasih

29 11 2013
R. Widodo

Yth mas Dana

Besi cor kelabu tidak memiliki elongasi (keuletan) jadi tidak ada proses heattretment yang bisa menjadikannya ulet. Keuletan dimiliki oleh besi cor nodular. Sedangkan untuk meningkatkan nilai kekerasan (grade) sebaiknya dilakukan dengan menurunkan kandungan C ataupun Si (grade naik). Heattreatment (quench) bisa membuat bahan besi cor kelabu pecah (karena grafit lamelarnya memiliki sudut2 runcing).

Semoga membantu.

14 02 2014
jusepa fathullaesa

Selamat siang,
Yth Pak Widodo

saya melakukan trial pada produk cyl.block FC 24 dengan mengurangi konten Cu (dari 0.65% menjadi 0.40%), kemudian saya mengkondisikan laju pendingan lambat (setelah pouring produk didiamkan dalam cetakan pasir selama 7 jam 25 menit, kemudian cetakan dibongkar) apakah kondisi laju pendinginan yang saya lakukan termasuk dalam kondisi anil? kemudian hasil TS pada produk 22.7 kgf
sepengetahuan saya TS untuk cast iron dipengaruhi oleh grafitnya, seberapa besar pengaruh grafit terhadap nilai TS? dalam trial yang saya lakukan nilai TS pada produk sangat dipengaruhi oleh matrik (pearlit), dalam hal tersebut grafit tidak begitu berpengaruh?

terima kasih

14 02 2014
R. Widodo

Yth mas Jusepa

Pendinginan yang lebih lambat memang akan menghasilkan grafit yang lebih tebal, karena lebih banyak waktu untuk menguraikan karbida. Tentu saja TS pun menjadi turun walaupun tidak signifikan. Pada besi cor karbida mulai dari eutektik sampai sekunder tertransformasi menjadi grafit. Sisanya tetap karbida yang membentuk perlit. Pada pendinginan sangat lambat, karbida perlit sebagian tertransformasi menjadi grafit.

Semoga membantu.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s




Follow

Get every new post delivered to your Inbox.

Join 62 other followers

%d bloggers like this: