95 permukaan dapat dilakukan dengan cara pemanasan seluruh komponen
atau pemanasan hanya pada bagian permukaan komponen.
1. Pemanasan Seluruh Komponen
Suatu komponen dapat dilakukan proses heat treatment. Pada proses tersebut, hanya sebagian permukaan komponen yang akan
bereaksi terhadap pengerjaan maka seluruh komponen dapat dipanaskan selama pengerjaan. Pengerjaan permukaan dengan cara ini dapat
dilakukan dengan dua cara, yaitu dengan cara penyepuhan keras case hardening atau menitrir riitriding dan proses karbonasi.
a. Ponyepuhan Kcras
Yang dimaksud dengan penycpuhan keras ialah pemanasan bahan sampai suhu tertentu lalu dipertahankan pada suhu itu beberapa waktu lamanya,
kemudian didinginkan dengan cepat. Tujuan dari pengerjaan panas ini ialah untuk mengeraskan bahan. Hal ini dapat terjadi karena dengan
pendinginan cepat dari suhu tertentu timbul struktur yang keras. Cara penyepuhan keras digunakan untuk pekerjaan yang umum.
Suatu komponen tidak mendapat panas yang tinggi sewaktu digunakan dan memerlukan inti yang kuat. Cara ini dengan mudah dapat dilakukan,
karbonasi tidak dapat mclakukan penyepuhan yang berkualitas, tetapi pengerjaan dengan cara ini Iebih cepat.
Dalam proses ini biasanya komponen terbuat dari baja dengan kandungan karbon sekitar 0,3. Baja itu tidak akan bereaksi terhadap pengerjaan
pengerasan yang langsung dan pengerjaan karbonasi sementasi. Pengerjaan karbonasi adalah untuk menaikkan kandungan karbon pada
lapisan permukaan, sehingga hanya permukaannya yang akan bereaksi terhadap pengerasan.
96 Dalam proses karbonasi, komponen baja dipanaskan dalam karbon yang
berwujud atmosfer. Proses ini hampir sama seperti yang digunakan dalam metnbuat jenis baja dari besi tempa. Akan tetapi, hasilnya tidak
memuaskan, karena pendistribusian karbon tidak merata pada potongan melintang dalam komponen baja. Hal tersebut menghasilkan permukaan
yang mengandung karbon tinggi, sedangkan sekeliling intinya mengandung karbon yang rendah.
Sewaktu komponen dipanaskan dan didinginkan maka hanya lapisan permukaannya yang akan bereaksi dan menjadi keras, sedangkan intinya
akan tetap lunak dan kuat seperti yang diinginkan. Apabila bagian permukaan tetap lunak maka dapat disuntikkan unsur-unsur logam
selama pelaksanaan karbonasi. Suntikan itu gunanya untuk mencegah kadar karbon rendah. Cara yang lainnya adalah dengan mengerjakan
komponen dalam mesin perkakas setelah dilakukan karbonasi. Dalam hal ini permukaan yang mengandung karbon tinggi akan tersayat terpotong
untuk mendapat lapisan lunak yang mendekati intinya. Proses penyepuhan keras dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu dengan cara
karbonasi dan pengerjaan panas. 1 Baja yang dapat disepuh keras
Untuk dapat menyepuh keras baja, diperlukan karbon yang dapat terkurung dalam kisi hablur feritis. Dengan cara percobaan yang
berulang-ulang dapat ditentukan, bahwa baja dengan kadar karbon mulai dari 0,3 setelah disepuh keras memperoleh penambahan kekerasan
yang berguna untuk praktek. Oleh sebab itu, baja dengan kadar karbon mulai dari 0,3 disebut baja yang dapat disepuh keras, yang
sesungguhnya kurang tepat. Dapat juga dikatakan, jika kadar karbon
97 meningkat dari 0 sampai 1,5, Sifat dapat disepuh keras dan
kekerasannya sctelah disepuh keras meningkat pula. 2 Suhu pcnyepuh keras
Untuk menyepuh keras baja diperlukan pemanasan sampai ke daerah austenit. Karena pendinginan yang cepat austenit itu berubah ke
dalam struktur pcnyepuhan keras. Akan tetapi untuk baja perlitis atas tidak perlu dipanaskan sampai ke dalam daerah austenit scluruhnya,
melainkan cukup sampai kira-kira 50°C di atas garis sepuh keras. Pada suhu lersebut baja perlitis atas terdiri dari austenit dan sementit.
Dengan jalan pendinginan cepat austcnit diubah ke dalam struktur penyepuhan keras, sedangkan sementit tidak mengalami perubahan. Jadi,
sctelah didinginkan baja perlitis atas terdiri dari struktur penyepuhan keras dan sementit Karena sementit kira-kira hampir sama keras dengan
struktur penyepuhan keras maka untuk baja perlitis atas cukup dengan pemanasan sampai lebih kurang 50°C di atas garis sepuh keras.
3 Kecepatan pendinginan Struktur yang terjadi waktu penyepuhan keras baja tergantung dari
kecepatan pendinginan. Pada kecepatan pendinginan yang besar, semua karbon terkurung dalam kisi kristal feritis. Pada kecepatan pendinginan
yang tidak begitu besar, tidak semua karbon tinggal terkurung dalam kisi hablur feritis, oleh karena itu dapat terjadi berbagai macam struktur
penyepuhan keras. Struktur mana yang terjadi pada kecepatan pendinginan tertentu dapat ditetapkan dengan diagram TIT Ternperci-
ture-Time-Transformation diagram SWT Suhu-Waktu-Transformasi. 4 Diagram TTT atau SWT
TTT itu adalah singkatan dari bahasa Inggris Temperature, Time, dan Transformation. Dalam diagram itu suhu diukur secara lurus pada
98 garis vertikal dan pada garis horizontal waktu diukur secara logaritmis.
Untuk baja tertentu, grafik yang diperoleh secara demikian menunjukkan permulaan dan akhir dari transformasi. Diagram TTT yang dilukiskan
pada Gambar 29 adalah dari baja perlitis. Grafik kiri menunjukkan permulaan dari perubahan struktur, sedangkan grafik kanan menunjukkan
bagian akhir dari perubahan struktur. Tiap jenis baja mempunyai diagram TTT sendiri. Jadi, yang penting di sini adalah berapa jauh hidung
grafik S itu terletak dari sumbu vertikal. Jarak itu menentukan kecepatan pendinginan kritis. Jika jarak tersebut bertambah besar, pendinginan
dapat dilakukan lebih perlahan-lahan. Jarak ini bertambah besar, jika baja dialiasi dan sebagai akibatnya kecepatan pendinginan kritis.
Jadi, dengan mengingat jenis bahan yang digunakan waktu menyepuh keras, kita membedakan baja sepuh keras air, baja sepuh keras minyak,
dan baja sepuh keras udara.
99
b. Proses Karbonasi
Kategori