RSS
 

HARDENABILITY

24 Mar

Pada penggunaan material, seringkali dibutuhkan material yang memiliki tingkat kekerasan tinggi seperti baja. Baja memiliki sifat mampu keras yang berbeda-beda tergantung dari kadar karbon, laju pendinginan dan lain-lain. Hal ini tergantungdari jenis baja yang akan ditingkatkan kekerasannya. Untuk itu perlu dilakukan pengujian Jominy agar dapat diketahui sifat mampu keras dari baja tersebut. Hal ini dilakukan agar dapat dilakukan tindakan yang tepat dalam pengolahannya sehingga dapat menurunkan biaya dalam proses produksi tapi tetap mempertahankan kualitas yang diinginkan.

Hardenability adalah ukuran kemampuan suatu material untuk membentuk fasa martensite. Hardenability dapat diukur dengan beberapa metode. Diantaranya metode jominy dan metode grossman. Dari metode tersebut kita akan mendapatkan kurva antara harga kekerasan dengan jarak quenching dari pusat quench.

Asumsi :

• Laju pendinginan sangat lambat

• Laju Pemanasan lambat

• Terjadi mekanisme difusi (perpindahan atom secara individual dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah)

Perlu dibedakan pengertian kekerasan dengan kemampukerasan. Hardenability adalah kemampuan untuk mengeras sampai kekerasan tertentu pada suatu bahan. Bila bahan tersebut dikenakan suatu perlakuan panas. Sedangkan kekerasan adalah kemampuan bahan untuk menahan penetrasi dari luar.

Besarnya kekerasan dipengaruhi beberapa faktor :

1. Kandungan Karbon

Semakin besar kandungan karbon semakin tinggi kekerasannya sehingga menjadi getas.

2. Jarak Pendinginan

Jarak pendinginan pada speciment setelah mengalami perlakuan panas pada tiap titik akan berbeda- beda, semakin jauh jarak pendinginan maka kekerasannya akan semakin kecil.

3. Heat Treatment

Pada prinsipnya, perlakuan panas pada baja untuk membuat homogen unsur – unsur paduan yang terdapat pada dalam logam sehingga didapat komposisi yang seragam ( uniform ) dan mempunyai kekerasan tertentu dengan mengukur laju pendinginan.

Sifat mampu keras dari baja tergantung pada komposisi kimia dan kecepatan pendinginan.Tidak semua baja dapat dinaikkan kekerasannya. Baja karbon menengah dan baja karbon tinggi dapat dikeraskan, sedangkan baja karbon rendah sulit untuk dikeraskan. Kandungan karbon yang tinggi mempercepat terbentuknya fasa martensityang menjadi sumber dari kekerasan dari baja. Kekerasan maksimum hanya dapatdicapai bila terbentuknya martensit 100%. Baja dapat bertransformasi dari austenit keferrit dan karbida. Trasformasi terjadi pada suhu tinggi sehingga kemampuan kekerasannya rendah. Percobaan Jominy, bertujuan untuk mengetahui Hardenability suatu logam. Cara untuk mengetahuinya adalah:

• Bila laju pendinginan dapat diketahui, kekerasan dapat lansung dibaca dari kurvakemampuan keras.

• Bila kekerasan dapat diukur, laju pendinginan dari titik tersebut dapat diperoleh.

Pada uji Jominy ini, material dipanaskan dalam tungku dipanaskan sampaisuhu transformasi (austenit) dan terbentuk sedemikian rupa sehingga dapatdipasangkan pada aparatus Jominy kemudian air disemprotkan dari bawah, sehinggamenyentuh permukaan bawah spesimen. Dengan ini didapatkan kecepatan pendinginan ditiap bagian spesimen berbeda-beda. Pada bagian yang terkena air mengalami pendinginan yang lebih cepat dan semakin menurun kebagian yang tidak terkena air. Dari hasil pengukuran kekerasan tiap-tiap bagian dari spesimen akandidapatkan kurva Hardenability Band

Kurva Hardenability dan Hardenability Band

 

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Sifat Mampu Keras

Hal-hal yang mempengaruhi sifat mampu keras suatu material adalah:

1. Kecepatan pendinginan

Setelah logam dipanaskan, lalu dilakukan pendinginan cepat, maka logam akan menjadi semakin keras. Proses pendinginan material dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu:

• Annealing

Pemanasan material sampai suhu austenit (7270 C) lalu diholding kemudiandibiarkan dingin didalam tungku. Proses ini menghasilkan material yanglebih lunak dari semula.

• Normalizing

Pemanasan material sampai suhu austenit lalu diholding kemudian didinginkan di udara.

• Quenching

Pemanasan material sampai suhu austenit lalu diholding kemudiandilakukan pendinginan cepat, yaitu dicelupkan kedalam media. Medianyaadalah air, air garam dan oli. Proses ini yang menghasilkan material yanglebih keras dari semula.

2. Komposisi kimia

Komposisi kimia menentukan Hardenability Band. Karena komposis material menentukan struktur dan sifat material. Semakin banyak unsur kimia yangmenyusun suatu logam, maka makin keras logam tersebut

3. Kandungan karbon

Semakin banyak kandungan karbon dalam suatu material maka makin kerasmaterial tersebut. Hal inilah yang menyebabkan baja karbon tinggi memiliki kekerasan yang tinggi setelah proses pengerasan kerena akan membentuk martensit yang memiliki kekerasan yang sangat tinggi.Untuk meningkatkan kadar karbon dari beberapa material dapat dilakukandengan beberapa perlakuan, yaitu:

• Carborizing

Yaitu proses penambahan karbon pada baja, dengan menyemprotkan karbon pada permukaan baja.

• Nitriding

Yaitu proses penambahan nitrogen untuk meningkatkan kekerasan material.

• Carbonitriding

Yaitu proses penambahan karbon dan nitrogen secara sekaligus untuk meningkatkan kekerasan material.

4. Ukuran butir Semakin besar ukuran butir, maka tingkat mampu keras dari suatu logamsemakin rendah.

5. Suhu pemanasanKemampuan keras lebih tinggi jika pemanasan dilakukan sampai suhu austenit

Sumber :

Perlakuan Panas. www.scribd.com/doc/38171067/jominy-ipankedit diakses pada tanggal 24 Maret 2012 pukul 19.37 WIB

2011. Pengujian Material. http://pakdheekris.blogspot.com/2011/01/v-behaviorurldefaultvmlo.html diakses pada tanggal 24 maret 2012 pukul 11.44 WIB

Hardenability. http://metals.about.com/library/bldef-Hardenability.htm diakses pada tanggal 24 Maret 2012 pukul 20.51 WIB

2011, MTM ITS. Uji Hardenability. material12-its.blogspot.com/2011/08/uji-hardenability.html diakses pada tanggal 24 Maret 2012 pukul 20.59 WIB

2012. UJI KEKERASAN dan JOMINY TEST. gregoriusagung.wordpress.com/ diakses pada tanggal 24 Maret 2012 pukul 21.04 WIB

 
Comments Off on HARDENABILITY

Posted in Hardenability