< Previous 58 Teknik Dasar Pengerjaan Logam1 Proses untuk mengerjakannya yaitu : Benda kerja dipanaskan sedikit di atas suhu kritis atas, setelah merata lalu didinginkan di udara. Dan setelah itu didapatkan hasil yaitu tegangan dalam dari benda kerja dapat dihilangkan, dan juga benda kerja akan menjadi liat / ulet (tidak rapuh lagi). Mengeraskan. Yang dimaksud dengan mengeraskan ialah memanaskan baja sampai temperatur tertentu dengan waktu tertentu pula pada temperatur itu, dan kemudian didinginkan dengan cepat ke dalam air, oli atau media pendingin yang lain, sehingga menimbulkan suatu susunan yang keras. Pengolahan panas dengan cara ini bertujuan untuk membuat logam menjadi keras, dan kebanyakan dilakukan untuk baja. Gambar 4.3 Diagram Posisi Struktur Logam Pada Proses Hardening 59 Teknik Dasar Pengerjaan Logam1 Tujuan pengerasan yaitu: untuk memperoleh struktur Martensite yang keras, dan pemakaiannya untuk semua baja dengan karbon lebih dari 0,3 % Adapun proses pengerasan yaitu : Baja karbon bukan paduan, bagian yang kurang dari 0,83 % C dipanaskan hingga 300 – 50 0 C di atas suhu kritis atas. Bagian yang lebih dari 0,83 % C dipanaskan hingga 300 C di atas suhu kritis bawah. Kemudian didinginkan (dikejutkan)pada media yang sesuai. Pendinginan (quenching). Apakah proses pengerasan (Hardening) berhasil atau tidak, ini banyak tergantung pada kecepatan pendinginannya yaitu kecepatan pada pendinginan bahan. Kecepatan pendinginan kritis terutama tergantung pada komposisi baja dan ukuran bagian yang akan didinginkan. Kecepatan pendinginan dapat dikontrol dengan media quenching seperti : - Air ;; Oli ;; Udara. Tempering. Yang dimaksud dengan tempering yaitu memanaskan baja sampai temperatur tertentu dengan waktu tertentu pula pada temperatur itu, dan kemudian didinginkan dengan perlahan – lahan di udara, supaya hasil dari pengerasan tersebut menjadi ulet / liat dan juga tetap keras. Pengolahan panas dengan cara tersebut biasanya di kerjakan pada baja yang baru selesai dikeraskan, karena baja itu menjadi keras dan juga rapuh. Dalam keadaan ini benda kerja tidak berguna untuk banyak tujuan penggunaannya, karena beban yang kecil saja sudah dapat mengakibatkan pecah. Benda kerja yang dikejutkan tidak boleh dijatuhkan dan penemperan tersebut harus segera dilaksanakan setelah pengejutan. Pengerasan permukaan. Seringkali komponen-komponen baja di inginkan hanya keras pada permukaannya saja, sedangkan inti atau porosnya tetap lunak. Hal ini 60 Teknik Dasar Pengerjaan Logam1 memberikan kombinasi yang serasi antara permukaan yang tahan pakai dan porosnya yang ulet. Pengerasan permukaan terdiri dari tiga proses : 1. Pengerasan bagian luar dari baja. Digunakan untuk baja yang bisa dikeraskan secara normal, dengan kandungan C = 0,4 %. 2. Carburizing (Case Hardening). Digunakan untuk baja ulet yang biasanya tidak bisa dikeraskan yang mengandung C = 0,25 %. 3. Nitriding ( Penambahan zat lemas ). Digunakan untuk baja paduan yang mengandung Cr dan AL. Pengerasan bagian luar dari baja. Pengerasan bagian luar merupakan suatu proses pengerasan biasa, akan tetapi pada proses ini hanya baja dengan kandungan carbon yang cukup tinggi (lebih dari 0,4 %) yang dapat diperkeras dengan efektif. Pengerasan bagian luar dapat di laksanakan dengan metoda : a. Pengerasan dengan nyala api (Flame Hardening). b. Pengerasan dengan induksi. Pengerasan dengan nyala api (Flame Hardening ) Proses ini sangat cepat untuk menghasilkan permukaan yang keras dari baja. Dimana dalam proses pengerasan ini permukaan benda kerja dipanaskan hingga suhu diatas suhu kritis atas, dengan menggunakan nyala api oxy – Acetiline dan setelah didapatkan panas yang diperlukan untuk pendinginan segera didinginkan secara cepat (di quench) dengan semprotan air. 61 Teknik Dasar Pengerjaan Logam1 Gambar 4.4 Proses Flame Hardening Dengan proses ini didapat permukaan benda kerja dengan kulit yang kasar, dengan struktur martensit sedalam 1 - 3 mm, sedangkan intinya terdiri dari ferlite yang ulet. Dalamnya kulit yang keras tergantung dari kecepatan gerakkan api. Pengerasan dengan induksi. Proses ini serupa dengan prinsip pada prpses Flame Hardening, kecuali bahwa komponennya biasanya tetap diam dan sekelilingnya dipanaskan dengan suatu coil induksi. Coil ini dilalui arus frekwensi tinggi, dan menghasilkan arus “ Eddy” pada permukaan komponen, yang menyebabkan naiknya suhu. Dalamnya pemanasan adalah terbalik dengan akar pangkat dua dari frekwensi, sehingga lebih tinggi frekwensi yang digunakan, semakin dangkal dalamnya pemanasan. 62 Teknik Dasar Pengerjaan Logam1 Macam penggunaan frekwensi : - 3000 Hz untuk kedalaman 3 – 6 mm. - 9600 Hz untuk kedalaman 2 – 3 mm. Segera setelah permukaan komponen mencapai suhu yang diperlukan untuk pendinginan, arus dimatikan dan selanjutnya permukaan serentak disemprot air melalui lubang pada blok induksi. Gambar 4.5 Proses Pengerasan Dengan Induksi Dari proses ini perlu dicatat, bahwa komponen yang diperkeras dipilih yang simetris, disamping itu masih ada bagian yang tetap lunak. Seperti juga pada proses Flame Hardening, proses induksi menggunakan bahan yang sudah mempunyai kandungan karbon sekurang-kurangnya 0,4 %. Carburizing penambahan karbon (Case Hardening). Proses carburizing didasarkan atas kemampuan baja untuk menyerap karbon pada temperatur atara 900 - 950 0C . Gambar 4.6 Proses Case Hardening 63 Teknik Dasar Pengerjaan Logam1 Carburizing adalah salah satu metode yang digunakan untuk menghasilkan permukaan keras pada baja yang berkadar karbon rendah ( biasannya 0,1 – 2,5 mm). Dengan proses karburising ini didapat lapisan baja dengan kadar karbon 0,3 – 1,0 %, dengan tebal antara 0,1 – 2,5 mm tergantung lamanya pemanasan. Gambar 4.7 Grafik hubungan lama pemanasan dengan tebal pengerasan Nitriding. Nitriding dan Carburazing mempunyai persamaan dalam hal memanaskan baja dalam waktu tertentu pada Medium Hardening, tetapi pada Case Hardening medium berisi karbon, dan dalam Nitriding berisi zat lemas (Nitrogen). Baja Nitriding adalah baja paduan rendah yang mengandung Nikel, Vanadium atau Molibdenum. Pada proses Nitriding zat lemas masuk ke bagian luar dari pada baja dan terjadi hubungan Chromium atau Alumunium dengan zat lemas yang disebut “Nitrid”. Nitrid itu sangat keras, jauh lebih keras dari pada kekerasan yang diperoleh melalui proses kekerasan biasa atau Carburizing. 64 Teknik Dasar Pengerjaan Logam1 c. Rangkuman ¾Baja berdasarkan pemakaiannya, dalam teknik dapat diklasifikasikan dalam 2 (dua) kelompok yaitu : xBaja Konstruksi. xBaja Perkakas. ¾Berdasarkan paduannya, baja dapat digolongkan dalam 3 (tiga) macam yaitu dapat digolongkan dalam 3 (tiga) macam yaitu : xBaja yang tidak dipadu. xBaja paduan rendah. xBaja paduan tinggi. ¾Pada prinsipnya proses perlakuan panas ada dua kategori, yaitu : Softening (Pelunakan) : Adalah usaha untuk menurunkan sifat mekanik agar menjadi lunak dengan cara mendinginkan material yang sudah dipanaskan didalam tungku (annealing) atau mendinginkan dalam udara terbuka (normalizing). Hardening (Pengerasan) : Adalah usaha untuk meningkatkan sifat material terutama kekerasan dengan cara celup cepat (quenching) material yang sudah dipanaskan ke dalam suatu media quenching berupa air, air garam, maupun oli. d. Tugas 1. Carilah komponen/benda yang terbuat dari baja yang mengalami proses perlakuan panas. Amati kemudian lakukan identifikasi dan analisiskan, proses perlakuan panas apa yang sudah terjadi pada benda yang kalian amati. Diskusikan bersama kelompok kalian, kemudian presentasikan hasilnya kepada guru dan teman kalian ! 65 Teknik Dasar Pengerjaan Logam1 e. Tes Formatif Jawablah pertanyaan dibawah ini pada lembar jawaban yang sudah disediakan ! 1. Jelaskan jenis dan klasifikasi dari baja ! 2. Sebutkan 3 peralatan disekolah yang tergolong dari baja perkakas ! 3. Mengapa proses hardening selalu diikuti dengan proses tempering ? f. Lembar Jawaban 1. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 2. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 66 Teknik Dasar Pengerjaan Logam1 ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. g. Lembar Kerja 67 Teknik Dasar Pengerjaan Logam1 Kegiatan Belajar: 3 a. Tujuan Pembelajaran: Logam Bukan Besi Setelah kegiatan belajar berikut, peserta didik diharapkan dapat: xMenjelaskan jenis dan karakteristik logam bukan besi. xMemilih logam bukan besi untuk kebutuhan teknik. b. Uraian Materi Logam Bukan Besi (Non Ferrous). LOGAM non ferro atau logam bukan besi adalah logam yang Ɵdak mengandung unsur besi (Fe). Logam non ferro murni kebanyakan Ɵdak digunakan begitu saja tanpa dipadukan dengan logam lain, karena biasanya sifat-sifatnya belum memenuhi syarat yang diinginkan. Kecuali logam non ferro murni, plaƟna, emas dan perak Ɵdak dipadukan karena sudah memiliki sifat yang baik, misalnya ketahanan kimia dan daya hantar listrik yang baik serta cukup kuat, sehingga dapat digunakan dalam keadaan murni. Tetapi karena harganya mahal, keƟga jenis logam ini hanya digunakan untuk keperluan khusus. Misalnya dalam teknik proses dan laboratorium di samping keperluan tertentu seperƟ perhiasan dan sejenisnya. Logam non fero juga digunakan untuk campuran besi atau baja dengan tujuan memperbaiki sifat-sifat baja. Dari jenis logam non ferro berat yang sering digunakan uintuk paduan baja antara lain, nekel, kromium, molebdenum, wllfram dan sebagainya. Sedangkan dari logam non ferro ringan antara lain: magnesium, Ɵtanium, kalsium dan sebagainya. Adapun logam bukan besi (non ferrous metal) dapat diklasifikasikan sebagai berikut yaitu : xLogam berat, mempunyai massa jenis ) > 5 kg/dm³. xLogam ringan, mempunyai massa jenis ( ) 5 Kg/dm³. xLogam berat dan logam ringan tersebut menurut keadaannya terdapat dalam 2 (dua) bentuk yaitu : Logam murni dan logam paduan. UUNext >