Perlakuan Panas Sifat Mekanik Baja

4. Kekakuan stiffness menyatakan kemampuan bahan untuk menerima teganganbeban tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk deformasi atau defleksi. Dalam beberapa hal kekakuan ini lebih penting daripada kekuatan. 5. Plastisitas plasticity menyatakan kemampuan bahan untuk mengalami sejumlah deformasi plastis yang permanen tanpa mengakibatkan terjadinya kerusakan. Sifat ini sangat diperlukan bagi bahan yang akan diproses dengan berbagai proses pembentukan seperti, forging, rolling, extruding dan sebagainya. Sifat ini sering juga disebut sebagai keuletan ductility. 6. Ketangguhan toughness menyatakan kemampuan bahan untuk menyerap sejumlah energi tanpa mengakibatkan terjadinya kerusakan. Juga dapat dikatakan sebagai ukuran banyaknya energi yang diperlukan untuk mematahkan suatu benda kerja pada suatu kondisi tertentu.Sifat ini dipengaruhi oleh banyak faktor, sehingga sifat ini sulit untuk diukur. 7. Kelelahan fatigue merupakan kecenderungan dari logam untuk patah apabila menerima tegangan berulang-ulang cyclic stress yang besarnya masih jauh dibawah batas kekuatan elastisitasnya. Sebagian besar dari kerusakan yang terjadi pada komponen mesin disebabkan oleh kelelahan.Karenanya kelelahan merupakan sifat yang sangat penting tetapi sifat ini juga sulit diukur karena sangat banyak faktor yang mempengaruhinya. 8. Mulur creep merupakan kecenderungan suatu logam mengalami deformasi plastis yang besarnya merupakan fungsi waktu, pada saat bahan tersebut menerima beban yang besarnya relatif tetap.

2.2. Perlakuan Panas

Perlakuan panas atau heat treatment adalah kombinasi operasi pemanasan pada logam dibawah temperatur lebur logam tersebut dan pendinginan terhadap logam atau paduan dalam keadaan padat dengan waktu tertentu Avner, 1974. Perlakuan panas didefinisikan sebagai kombinasi dari proses pemanasan danpendinginan dengan kecepatan tertentu yang dilakukan terhadap logampaduan dalam keadaan padat, sebagai upaya untuk memperoleh sifat-sifat tertentu. Perubahan sifat tersebut terjadi karena ada perubahan struktur mikro selama proses pemanasan dan pendinginan dimana sifat logam atau paduan sangat dipengaruhi oleh struktur mikro. Proses perlakuan panas terdiri dari beberapa tahapan, dimulai dari proses pemanasan bahan hingga pada suhu tertentu dan selanjutnya didinginkan juga dengan cara tertentu. Tujuan dari perlakuan panas adalah mendapatkan sifat-sifat mekanik yang lebih baik dan sesuai dengan yang diinginkan seperti meningkatkan kekuatan dan kekerasan, mengurangi tegangan, melunakkan, mengembalikan pada kondisi nomal akibat pengaruh pada pengerjaan sebelumnya, dan menghaluskan butir kristal yang akan berpengaruh pada pengerjaan sebelumnya, dan menghaluskan butir kristal yang akan berpengaruh pada keuletan bahan ASM handbook Vol 4, 1991. Dalam proses pendinginan pada pembuatan material baja dilakukan secara menerus mulai dari suhu yang lebih tinggi sampai dengan suhu rendah. Pengaruh kecepatan pendinginan menerus terhadap struktur mikro yang terbentuk ditunjukkan pada Gambar 2.2Continuos Cooling Transformation Diagram PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Gambar 2.2Continuos Cooling Transformation Diagram 1. Normalizing Normalizing adalah proses pemanasan pada suhu austenit dan didinginkan diudara terbuka. Cara normalizing adalah memanaskan baja pada suhu 10˚C-40˚C di atas daerah kritis, kemudian pendinginan dengan udara terbuka.Normalizingbiasanya diterapkan pada baja karbon rendah dan baja paduan untukmenghilangkan pengaruh pengerjaan bahan sebelumnya, menghilangkan tegangandalam, dan memperoleh sifat-sifat fisik yang diinginkan Amstead dan Djaprie,1995. Hasil proses normalizing baja akan berbutir lebih halus, lebih homogenydan keras dari hasil annealing Wardoyo, 2005. 2. Quenching Proses quenchingmerupakan proses pengerjaan logam dengan pendinginan secara cepat. Sehingga melalui quenchingakan mencegah adanya proses yang dapat terjadi pada pendinginan lambat seperti pertumbuhan butir. Secara umum, quenching akan menyebabkan menurunnya ukuran butir dan dapat meningkatkan nilai kekerasan pada suatu paduan logam. Laju quenching tergantung padabeberapa faktor yaitu suhu, panas pada penguapan, viskositas, media pendingin dan PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI agritasialiran media pendingin.Kecepatan pendinginanquenching dengan air lebih besar dibandingkan pendinginan dengan oli, sedangkan pendingin dengan udara memiliki kecepatan yang paling kecil Syaefudin, 2001. Pada umumnya baja yang telah mengalami proses quenching memiliki kekerasan yang tinggi serta dapat mencapai kekerasan yang maksimum tetapi agak rapuh. Dengan adanya sifat yang rapuh, makakita harus menguranginya dengan melakukan proses lebih lanjut seperti temperingMulyadi dan Suitra, 2010. 3. Tempering Tempering didefinisikan sebagai proses pemanasan logam setelah dikeraskan quenching pada temperatur temperingdi bawah suhu kritis sehingga diperoleh ductilitytertentu, yang dilanjutkan dengan proses pendinginan Koswara, 1991. Suhu pemanasan pada proses tempering dapatdibedakan sebagai berikut: a. Tempering suhu rendah Tempering ini mempunyai suhu pemanasan 150 300 . Proses ini tidakakan menghasilkan penurunan kekerasan yang berarti. Tempering ini hanyauntuk mengurangi tegangan-tegangan kerut dan kerapuhan dari baja. Proses ini biasa digunakan pada alat-alat potong, mata bor dan sebagainya. b. Tempering suhu menengah Tempering ini mempunyai suhu pemanasan 300 550 . Tempering padasuhu sedang bertujuan untuk menambah keuletan dan sedikit menurunkan kekerasan. Peningkatan suhu temperingakan mempercepat penguraianmartensit dan kira-kira pada suhu 315 perubahan fase menjadi martensittemper berlangsung dengan cepat. Proses ini digunakan pada alat-alat kerja yang mengalami beban berat, misalnya palu, pahat, dan pegas. c.Tempering pada suhu tinggi PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Tempering ini mempunyai suhu pemanasan 550 650 . Tempering suhutinggi bertujuan memberikan daya keuletan yang besar dan sekaliguskekerasannya menjadi agak rendah.Tingginya suhu temperingdanlamanyaholding time pada benda kerjatergantung pada jenis dan kekerasan baja yang dikehendaki. Semakin tinggi dansemakin lama holding time yang diberikan, semakin banyak terbentuk trosit dansorbit sehingga kekerasan menjadi lebih rendah, keuletannya bertambah. Prosestempering umumnya pada roda gigi, poros,batang penggerak dan sejenisnyaSchonmetzdan Gruber, 1985

2.2.1. Media Pendinginan