Annealing dan Normalising

Annealing dan Normalising
• Perlakuan panas (heat treatment) adalah kombinasi
Temperatur
dari pemanasan dan pendinginan yang dilakukan pada
paduan logam dalam keadaan padat, untuk
memperoleh suatu sifat tertentu
• Perlakuan panas selalu dimulai dengan memanaskan
paduan sampai temperatur tertentu, menahan selama
waktu tertentu dan mendinginkan dengan laju
pendinginan tertentu
Waktu
Siklus thermal perlakuan panas
Macam2 proses perlakuan panas:
• Annealing dan Normalising
– Full Annealing
– Spheroidising
– Stress relief annealing
– Normalising
– Homogenising
• Hardening dan Tempering
• Annealing adalah nama umum dari proses
perlakuan panas dengan pendinginan lambat
• Ada beberapa macam annealing tergantung
pada seberapa tinggi temperatur
pemanasannya. Seberapa lama holding timenya
dan seberapa cepat pendinginannya
• Macam2 annealing:
– Full Annealing
– Spheroidising
– Stress relief annealing
– Normalising
– Homogenising
• Tujuan yang dapat dicapai adalah salah satu
atau beberapa dari hal berikut:
1. melunakkan/menaikkan keuletan
2. menghaluskan butir kristal
3. menghilangkan tegangan dalam
4. memperbaiki machinability
5. memperbaiki sifat kelistrikan/kemagnitan
Full Annealing
• Tujuan: melunakkan, menghaluskan butir kristal,
atau memperbaiki sifat machinability
• Cara melakukan: memanaskan sampai menjadi
austenit (diatas A3 untuk baja hypoeutektoid dan
diatas A1 untuk baja hyper eutektoid) di tahan
sebentar, kemudian didinginkan lambat,
bersama dapur (furnace cooled)
• Object: benda yang mengalami work hardening,
berbutiran kasar karena proses pengerjaan,
atau yang harus menjadi bebas tegangan
910
Temperatur oC
Normalising
A3
Full Annealing dan
Hardening
723
A1
Spheroidising
0,8
C
Daerah temperatur pemanasan untuk full annealing,
normalising dan hardening
a
b
(a) strukturmikro baja hypo eutektoid 0,5 %C dianil pada 800 oC
10 menit dan (b) dianil pada 1000 oC 30 menit, temperatur anil
yang lebih tinggi dan waktu tahan lebih lama menghasilkan
butiran lebih kasar
Spheroidising
• Tujuan: melunakkan, menaikkan ketangguhan,
memperbaiki machinability baja dengan kadar
karbon cukup tinggi, dengan membuat karbida
yang berbentuk lamel atau network menjadi
berbentuk spheroid, yang tersebar pada matrix
ferrit
• Caranya:
1. Memanaskan baja sampai di A1 dan ditahan dalam
waktu lama, lalu didinginkan lambat
2. Baja dikeraskan dulu, diperoleh struktur martensit
kemudian ditemper pada temperatur tinggi (sedikit
di bawah A1)
a
b
a. Strukturmikro baja 1,1 %C, dianil, berupa perlit yang terbungkus jaringan
sementit,
b. Baja yang sama dispheroidisasi, semua sementit brbentuk spheroidit, matriks
ferrit.
Stress relief annealing
• Tujuan: menghilangkan tegangan dalam,
menaikkan keuletan pada benda yang
mengalami workhardening atau tegangan akibat
proses pengerjaan
• Cara melakukan: memanaskan benda kerja
sampai ke temperatur rekristalisasi (550-650 oC)
ditahan beberapa saat kemudian didinginkan
lambat. Dengan terjadinya rekristalisasi maka
diperoleh struktur baru yang bebas dari
tegangan dan karenanya menjadi lebih ulet.
• Normalising
• Tujuan: memperbaiki ketangguhan,
menghaluskan butiran (terutama untuk baja
yang akan dikeraskan), memperbaiki
machinability
• Cara melakukan: memanaskan baja sampai
mencapai austenit (single phase, di atas A3
untuk baja hypoeutektoid dan di atas Acm untuk
baja hyper eutektoid), kemudian didinginkan di
udara diam
• Struktur yang dihasilkan lebih halus dp yang
diperoleh dari full annealing, karenanya lebih
kuat dan lebih keras, hanya saja lebih getas
Strukturmikro baja 0,5 %C (a) dianil pada 800 oC selama 10 menit
didinginkan dalam dapur dan (b) dinormalisasi pada 800 oC selama 10 menit
didinginkan di udara
• Homogenising
• Tujuan: menghomogenkan strukturmikro,
meniadakan coring yang terjadi akibat
pendinginan yang tidak ekuilibrium pada saat
pembekuan benda coran.
• Cara melakukan: memanaskan benda kerja ke
temperatur mendekati solidus, ditahan disana
beberapa lama agar terjadi diffusi pemerataan
komposisi strukturmikro, kemudian didinginkan
lambat
• Homogenising menghasilkan struktur yang
kasar, perlu ada perlakuan untuk menghaluskan
butiran