“Heat treatment (Perlakuan Panas) Dengancara
Normalizing”
Disusun
oleh:
Nama : Azis
Cahyono
Nim : 5201415024
Prodi : PTM
Dosen : Dr.Heri Yudiono S.Pd.,M.T
JURUSAN
TEKNIK MESIN
UNNIVERSITAS
NEGERI SEMARANG
(2015)
KATA
PENGANTAR
Assalamualaikum Wr
Wb
Dengan
menyebut nama Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, hidayah serta
nikmat-Nya. Hingga pada akhirnya saya dapat menyusun tugas mata kuliah Bahan teknik dengan judul “Heat
treatment (Perlakuan Panas) Dengancara Normalizing”.
Penyusunan
tugas ini didasarkan pada jurnal
dan beberapa materi yang telah saya pelajari di buku maupun internet. Diharapkan
analisa perlakuan
panas ini dapat bermanfaa bagi para
pembacanya , amin.
Ucapan terimakasih kepada Pak Heri Yudiono sebagai
dosen pengampu yang telah memberikan pengetahuan akan mata kuliah Bahan teknik dan juga bimbingannya.
Terima kasih juga kepada teman-teman fakultas teknik yang menjadi motivator
sehingga saya dapat menyelesaikan tugas bahan tehnik ini . Kritik dan saran saya harapkan untuk
artikel ini sebagai landasan saya untuk lebih baik kedepanya.
Bilahitaufik
walhidayat wassalamualaikum Wr Wb
Semarang,11 Oktober 2015
(Azis cahyono)
DAFTAR ISI
HALAMAN
JUDUL………………………………………………………………....i
KATA PENGANTAR..................................................................................................ii
DAFTAR ISI
..............................................................................................................iii
BAB I PENDAHULUAN ……………………………………………………….......1
A.Latar
Belakang .............................................................................................1
B.Perumusan
Masalah .....................................................................................2
C.Tujuan
..........................................................................................................2
D.Manfaat…………..……………………………………….……….....……2
BAB II PEMBAHASAN …………………..…………………………..……………3
A. Pengertian……………………………………………………………...…3
B. Tujuan………………………………………………………………….....9
C. Manfaat……...………………………………………………………...….9
D.
Proses…………………………………………………………………….10
BAB V I PENUTUP…………………...……………………………………………
11
1.Kesimpulan
..................................................................................................11
DAFTAR PUSTAKA……………………………..…………………………………12
BAB1
PENDAHULUAN
A.
Latar
Belakang Masalah
Didalam perkembangan zaman sekarang, logam besi
dan baja paling banyak dipakai sebagai bahan industri. Besi dan baja
dipakai Dikarenakan logam besi dan baja merupakan sumber daya alam yang masih
cukup banyak dijumpai, tetapi bukan hanya hal itu industri memilih bahan ini ,
industri memilihnya karena dimana nilai bahan besi dan baja tersebut tergolong
masih relatif ekonomis dan juga yang paling penting karena sifat-sifatnya yang
bervariasi, yaitu bahan tersebut mempunyai berbagai sifat dari yang paling
lunak dan mudah dibuat sampai yang paling keras dan material tersebut dapat
dibuat apa saja denga bentuk apapun dengan cara pengecoran. Sehingga industri
sangat diuntungkan dengan adanya sifat dari material hal tersebut.
Dalam perkembangannya kebutuhan logam besi
dan baja semakin meningkat sejalan dengan berkembangannya dunia
industri. khususnya untuk baja yang mempunyai kelebihan-kelebihan sifat
yang lebih baik dari pada besi. Baja memang material komposit yang sangat
proporsyonal untuk dijadikan bahan produktivitas didalam industri.
Tetapi bagaimanakah cara kita agar dapat membuat baja
tersebut sesuai kemauan ,agar dapat mengoptimalkan kinerja suatu alat ?.
mulaidari situlah mulai timbul yang dinamakan perlakuan panas. Atau suatu
proses mengubah sifat logam dengan cara mengubah struktur mikro melalui proses
pemanasan dan pengaturan kecepatan pendinginan dengan atau tanpa merubah
komposisi kimia logam yang bersangkutan. Tujuan proses perlakuan panas untuk
menghasilkan sifat-sifat logam yang diinginkan. Perubahan sifat logam akibat
proses perlakuan panas dapat mencakup keseluruhan bagian dari logam atau
sebagian dari logam.
Perlakuan panas mempunyai bebeapa jenis seperti pengerasan ,
anneling , normalizing dan tempering. Normalizing adalah salahsatu proses dari
perlakuan panas yang kurang diketahui dan diperhatikan keadaanya, banyak orang
yang mengangap normalizing adalah satu tahapan dengan anneling atau pelunakan
baja , padahal tujuan inti dari normalizing bukanlah unuk melunakan baja.
B.
Perumusan
masalah
Sesuai dengan judul dan
latarbelakang diatas , maka masalah yang ada dalam topik ini adalah:
1. Apa
itu Normalizing?
2. Apa
tujuan dari proses Normalizing?
3. Apa
kelebihan dari proses Normalizing?
4. Apa
Manfa’at Normalizing?
5. Bagaimanakah
prosedur dari Normalizing?
C.
Tujuan
Tujuan penulisan makalah ini adalah
sebagai berikut :
1. Dapat
Mengetahui apa itu Normalizing.
2. Dapat
mengetahui tujuan dari proses Normalizing.
3. Dapat
Mengetahui Kelebihan dari proses Normalizing.
4. Dapat
Mengetahui Manfa’at proses Normalizing.
5. Dapat
mengetahui prosedur dari Normalizing.
D.
Manfaat
Memberi
pengetahuan dan referensi lebih terahadap pembaca tentang nnormalizing,
kelebihan dari proses dan hasil normalizing, manfaat normalizing, serta
prosedur dari normalizing.
BAB
III
PEMBAHASAN
A.
PENGERTIAN
Normalizing
Normalizing
sendiri adalah proses perlakuan panas terhadap baja dengan tujuan mendapatkan
struktur, butiran yang halus dan seragam untuk menghilangkan tegangan dalam
akibat pengerjaan dengan mesin. Normalizing juga dapat
meningkatkan atau menurunkan kekuatan dan kekerasan dari baja. Normalizing juga
mampu menrubah sifat mampu mesin, atau sifat bahan yang dikaitkan dengan
kemampuan dibentuk melalui proses pemesinan seperti pembubutan, pengefraisan,
pengeboran pengrindaan dan lain-lain. Normalizing juga bertujuan untuk menghasilkan baja yang lebih kuat
dan keras diibandingkan dengan baja hasil proses full anneling, jadi aplikasi
penerapan dari proses normalizing sering digunakan sebagai final treatment.
Proses
penormalan umumnya diterapkan pada baja karbon dan baja paduan rendah.
Kekerasan yang akan diperoleh dari perlakuan ini tergantung pada ukuran,
komposisi baja serta laju pendinginan. Tetapi ternyata Normalizing tidak dapat
diterapkan pada jenis baja yang dapat dikeraskan di udara. Tetapi dalam proses
normalizing menghasilkan ferit dan perit yang tadak banyak sehingga lebih halus
daripada proses anneling . tetapi proses normalizing berbeda dengan tampering,
tampering adalah perlakuan panas lanjutan yang dilakukan setelah proses
hardening atau pengerasan, yang tujuanya berupa mengurangi ataupun
menyeimbangkan kekerasan akibat
pendinginan yang cepat dan temperature yang tinggi.
Jika kita
ingin melakukan ujicoba proses normalizing , Untuk melakukanya proses
normalizing suhu atau temperature harus kita atur sedemikian rupa , dan yang biasanya kita gunakan sekitar temperature 810°C-930°C
atau 30°C hingga 50°C diatas temperatur kritis , atau jika dalam fahrenheit
sekitar 1490°F-1706°F.
Berikut
adalah gambar yang menunjukan temperatur dalam proses normallizing dalam drajat
celcius dan fharenhait.
Dan
temperatur yang kuang tepat juga dapat membengaruhi bentuk struktur dari baja
tersebut. Berikut adalah gambaran struktur yang dipengaruhi temperatur
Normalizing pada umumnya menghasilkan struktur yang halus, sehinga baja dengan komposisi kimia yang sama akan memiliki yield strength, UTS, kekerasan, dan impact strength akan lebih tinggi dari pada hasil full annealling. Normalizing dapat juga dilakukan pada benda hasil tempa untuk menghilangkan tegangan dalam dan menghaluskan butiran kristalnya. Sehingga sifat mekanisnya menjadi lebih baik. Normalizing dapat juga menghomogenkan struktur mikro sehingga dapat memberi hasil yang bagus dalam proses hardening, sehingga ummnya sebelum dihardening baja harus di normalizing terlebih dahulu.
Proses hardening atau
pengerasan baja biasanya dilakukan
dengancara celup cepat atau quenching , adalah suatu proses pemanasan logam
sehingga mencapai batas austenit yang homogen. Untuk mendapatkan kehomogenan
ini maka audtenit perlu waktu pemanasan yang cukup. Selanjutnya secara cepat
baja tersebut dicelupkan ke dalam media pendingin, tergantung pada kecepatan
pendingin yang kita inginkan untuk mencapai kekerasan baja.
Pada waktu pendinginan
yang cepat pada fase austenit tidak sempat berubah menjadi ferit atau perlit
karena tidak ada kesempatan bagi atom-atom karbon yang telah larut dalam
austenit untuk mengadakan pergerakan difusi dan bentuk sementitoleh karena itu
terjadi fase lalu yang mertensit, ini berupa fase yang sangat keras dan
bergantung pada keadaan karbon. Media yang menjadi pendingin di cara quenching
biasanya adalah seperti air, air garam,
maupun oli.
Pada proses normalizing , setelah dilaksanakanya proses
pendinginan melalui media perantara yaitu berupa udara , proses ini akan
menghasilkan perlit dan ferit. Fasa ferit adalah fasa yang terlihat berwarna
terang, fasa ini mempunyai mempunyai sifat lunak. Sedangkanfasa perlit yang
terlihat berwarna gelap adalah lapisan ferit dan sementit, fasa ini mempunyai
sifat mampu mesin yang baik.Temperatur pemanasan austenisasi yang
semakin tinggi (super heating) diatas garis
batas akan menghasilkan pertumbuhan butir austenit yang semakin besar,
sehingga pada saat pendinginan yang lambat akan menghasilkan butir ferit dan
perlit yang semakin kasar. ferit dan perlit yang dihasilkan dari
proses normalizing lebih halus daripada proses aneling . meski aneling adalah
proses perlakuan panas dengancara melunakan , tetapi hasil perlit dan ferit
dari proses ini lebih kasar daripada hasil dari normalizing.
Untuk menunjang keberhasilan proses
normalizing tentunya operator harus dapat membaca diagram yang digunakan untuk
melakukan proses normalizing , berikut diagram serta penjelasan dari diagram
tersebut
Keterangan gambar :
Dari diagram diatas
dapat kita lihat bahwa pada proses pendinginan perubahan –
perubahan pada struktur kristal dan struktur mikro sangat bergantung pada
komposisi kimia.
Pada kandungan karbon mencapai 6.67% terbentuk
struktur mikro dinamakan Sementit Fe3C (dapat dilihat pada garis
vertical paling kanan).
Sifat – sifat
cementitte: sangat keras dan sangat getas
Pada sisi kiri diagram dimana pada kandungan
karbon yang sangat rendah, pada suhu kamar terbentuk struktur mikro ferit.
Pada baja dengan kadar karbon 0.83%, struktur
mikro yang terbentuk adalah Perlit, kondisi suhu dan kadar karbon ini dinamakan
titik Eutectoid.
Pada baja dengan kandungan karbon rendah
sampai dengan titik eutectoid, struktur mikro yang terbentuk adalah campuran
antara ferit dan perlit.
Pada baja dengan kandungan titik eutectoid
sampai dengan 6.67%, struktur mikro yang terbentuk adalah campuran antara
perlit dan sementit.
Pada saat pendinginan dari suhu leleh baja
dengan kadar karbon rendah, akan terbentuk struktur mikro Ferit Delta lalu
menjadi struktur mikro Austenit.
Pada baja dengan kadar karbon yang lebih
tinggi, suhu leleh turun dengan naiknya kadar karbon, peralihan bentuk langsung
dari leleh menjadi Austenit.
Penekanan kita
terletak pada Struktur mikro, garis-garis dan Kandungan Carbon.
Kandungan Carbon :
0,008% C = Batas Kelarutan
Maksimum Carbon pada Fernite pada temperature kamar
0,025%C = Batas Kelarutan
Maksimum Carbon pada Fernite pada temperature 723
Derajat Celcius
0,83%C
= Titik Eutectoid
2%C
= Batas Kelarutan
Carbon pada Besi Gamma pada temperature 1130 Derajat Celcius
4,3%C
= Titik Eutectic
0,1%C
= Batas Kelarutan Carbon pada Besi Delta pada
temperature 1493 Derajat Celcius
Garis - garis :
a.
Garis Liquidus= ialah
garis yang menunjukan awal dari proses pendinginan (pembekuan).
b.
Garis Solidus = ialah garis yang menunjukan akhir dari proses
pembekuan (pendinginan).
c.
Garis Solvus = ialah garis yang menunjukan batas antara
fasa padat denga fasa
padat atau solid solution dengan solid solution.
d.
Garis Acm
= garis kelarutan Carbon pada besi Gamma
(Austenite)
e.
Garis A3
= garis temperature dimana
terjadi perubahan Ferrit
menjadi Autenite (Gamma)
pada pemanasan.
f.
Garis A1
= garis temperature dimana
terjadi perubahan Austenite (Gamma)
menjadi Ferrit pada pendinginan.
g.
Garis A0
= Garis temperature dimana
terjadi transformasi magnetic pada Cementid.
h.
Garis
A2 = Garis temperature dimana
terjadi transformasi magnetic pada Ferrite
B. Tujuan dari proses
normalizing ini adalah untuk
Proses normalizing bertujuan untuk
memperbaiki dan menghilangkan struktur butiran kasar dan ketidak seragaman
struktur dalam baja menjadi berstrukrur yang normal kembali yang otomatis dan memperhalus butir,
memperbaiki mampu mesin, menghilangkan tegangan sisa yaitu, dan memperbaiki
sifat mekanik baja karbon struktural dan baja-baj paduan rendah. mengembalikan
keuletan baja lagi.
Struktur butiran kasar terbentuk karena waktu pemanasan dengan temperatur tinggi atau di daerah austenit yang menyebabkan baja berstruktur butiran kasar.
Sedangkan penyebab dari ketidak seragaman struktur karena :
– pengerjaan rol atau tempa
– pengerjaan las atau potong las
– temperatur pengerasan yang terlalu tinggi
– menahan terlalu lama di daerah austenit
– Pengepresan, penglubangan dengan punch, penarikan
Struktur butiran kasar terbentuk karena waktu pemanasan dengan temperatur tinggi atau di daerah austenit yang menyebabkan baja berstruktur butiran kasar.
Sedangkan penyebab dari ketidak seragaman struktur karena :
– pengerjaan rol atau tempa
– pengerjaan las atau potong las
– temperatur pengerasan yang terlalu tinggi
– menahan terlalu lama di daerah austenit
– Pengepresan, penglubangan dengan punch, penarikan
C. Manfaat dari proses normalizing ini adalah antara lain :
- Menghilangkan struktur yang berbutir kasar yang diperoleh dari proses pengerjaan yang sebelumnya di alami oleh baja
- Mengeliminasi struktur yang kasar yang diperoleh dari akibat pendinginan yang lambat pada proses anil
- Menghaluskan ukuran ferit dan pearlite
- Memodifikasi dan menghaluskan struktur cor dendritik
- Penormalan dapat mencegah distorsi dan memperbaki mampu mesin-mesin baja paduan yang dikarburasi karen atemperatur penormalan lebih tinggi dari temperatur pengkarbonan
- Penormalan dapat memperbaiki sifat-sifat mekanik
Hal yang perlu dilakukan
sebelum melakukan proses normalizing dilakukan :
a.
Kenali
komposisi bahan
b.
kenali
struktur as cast/strutur asal produk Anda,
c.
tentukan
struktur akhir yang dikehendaki,
d.
pelajari
geometri produk, dan
e.
menentukan
teknis peletakan, kecepatan pemanasan, suhu yang akan dicapai, waktu penahanan dan tipe pendinginan.
D.
Tahapan
proses normalizing:
1. Mempersiapkan
alat dan bahan.
2. Panaskan
baja dengan temperatur 30°C-50°C diatas titik ktitis pada oven maupun pemanas.
3. Tetap
pada suhu tersebut untuk waktu yang lebih pendek untuk mencegah pertumbuhan
butir.
4. Atur
waktu pembakaran ,Waktu yang telah ditentukan harus cukup sehingga suhu merata
ke seluruh bagian.
5. Dinginkan
di udara ,Laju pendinginan adalah perbedaan utama antara normalizing dengan
anneling.
6. Proses
normalizing selesai.
Perbandingan
normalizing dengan anneling
a. Suhu
maupun temperature dari proses normalizing diatas titik kritis , tetapi dibawah
suhu atau temperature dari anneling
b. Metode
pendinginan dari proses normalizing berupa udara , sedang anneling mengunakan
peraantara pendingin seperti air , coolen dan lainya.
c. Struktur
butiran dari hasil normalizing lebih bagus daripada anneling.
d. Normalizing
lumayan lunak dan mempunyai kekuatan yang baik, sedang anneling memiliki
tekstur yang lunak.
BAB
IV
PENUTUP
1.Kesimpulan
Didalam perkembangan zaman sekarang, logam besi
dan baja paling banyak dipakai sebagai bahan industri. Besi dan baja
dipakai Dikarenakan logam besi dan baja merupakan sumber daya alam yang masih
cukup banyak dijumpai, tetapi bukan hanya hal itu industri memilih bahan ini ,
industri memilihnya karena dimana nilai bahan besi dan baja tersebut tergolong
masih relatif ekonomis dan juga yang paling penting karena sifat-sifatnya yang
bervariasi.
Proses perlakuan panas adalah suatu proses mengubah sifat
logam dengan cara mengubah struktur mikro melalui proses pemanasan dan
pengaturan kecepatan pendinginan dengan atau tanpa merubah komposisi kimia
logam yang bersangkutan. Tujuan proses perlakuan panas untuk menghasilkan
sifat-sifat logam yang diinginkan. Perubahan sifat logam akibat proses
perlakuan panas dapat mencakup keseluruhan bagian dari logam atau sebagian dari
logam.
Salahsatu dari proses perlakuan
panas adalah normalizing, normalizing adalah proses perlakuan panas terhadap baja dengan tujuan mendapatkan
struktur, butiran yang halus dan seragam untuk menghilangkan tegangan dalam
akibat pengerjaan dengan mesin. Normalizing juga dapat meningkatkan atau
menurunkan kekuatan dan kekerasan dari baja. Normalizing juga mampu menrubah
sifat mampu mesin, atau sifat bahan yang dikaitkan dengan kemampuan dibentuk
melalui proses pemesinan seperti pembubutan, pengefraisan, pengeboran
pengrindaan dan lain-lain. Normalizing juga bertujuan untuk menghasilkan baja yang lebih kuat
dan keras diibandingkan dengan baja hasil proses full anneling, jadi aplikasi
penerapan dari proses normalizing sering digunakan sebagai final treatment.
Manfaat dari
perlakuan panas normalizing adalah menciptakan ferit dan perit yang tipis dan
tidak bertekstur tebal , sehingga baja yang dihasilkan lebih halus , danjuga
mempunyai berbagai manfaatlain seperti mengubah sifat mampu mesin .
DAFTAR
PUSTAKA
Ulina.2011.resume heat treeatmen. Wordpress: http://teknikmesin2011unila.blogspot.com/2012/12/resume-heat-treatment.html#0Eedc7R0bx9IrrXt.99. (25
November 2015 ,jam 17:00 WIB)
Farhan.2012.proses
perlakuan panas padabaja. Wordpress: https://cyberships.wordpress.com/2012/06/02/proses-perlakuan-panas-pada-baja/
Arda.2015. Proses tempering pada logam,penemperan
.wordpress :http://ardra.biz/sain-teknologi/metalurgi/perlakuan-panas-logam/proses-tempering-penemperan.(25
November 2015 ,jam 17:00 WIB)
Perlakuan
Panas (Heat Treatment) Pada Baja. http://gregorius.blogdetik.com/2009/08/09/heat-treatments-annealing-tempering-quenching
. 25 November 2015 (20:30 WIB)
Produk Petrofer Oil tersedia untuk semua kebutuhan industri seperti :
BalasHapusMetal working fluid, Metal forming lubricants, Die casting, Forging, Hidrolik oil, Slide way, Gear oil, Cutting oil, Quenching oil dan berbagai jenis chemicals.
Anda dapat menemukan informasi terbaru mengenai kami pada halaman ini. Perusahaan kami terus berkembang dan berevolusi. Kami menyediakan beragam layanan. Misi kami adalah menyediakan solusi terbaik yang dapat membantu semua orang.
PETROFER OIL & CHEMICAL
AFTER MARKETING
TOMMY.K
KONTAK
(081310849918)