Proses Perlakuan Permukaan (Surface TReatment)
Proses Perlakuan permukaan (Surface treatment) Dalam beberapa penggunaan material, sering diperlukan material yang tidak seragam sifatnya. Misalnya pada roda gigi dimana permukaannya diharapkan keras untuk mengurangi gesekan dan aus, sedangkan bagian dalamnya diharapkan ulet agar lebih tahan terhadap beban dinamik dan impak. Beberapa jenis perlakuan permukaan yang umum dilakukan adalah sebagai berikut : Carburizing Pros Proses es ini ini dila dilaku kuka kan n denga dengan n meman memanas aska kan n baja baja karb karbon on rend rendah ah di dala dalam m ling lingku kunga ngan n gas gas monoksida, sehingga baja akan menyerap karbon dari gas CO. Nitriding Proses ini dilakukan dengan memanaskan baja karon rendah di dalam lingkungan gas Nitrogen sehingga terbentuk lapisan besi nitrida yang keras pada permukaannya. Cyaniding Proses ini dilakukan dengan memanaskan komponen yang akan diproses, kedalam larutan garam sianida dengan temperatur sekitar !!"C sehingga baja karbon rendah akan membentuk lapisan karbida dan nitrida. Flame hardening Proses flame Proses flame hardening dan induction hardening biasa hardening biasa dilakukan pada baja karbon sedang atau ting tinggi gi.. Flame hardening dilakuk dilakukan an dengan dengan memanas memanaskan kan permuk permukaan aan yang akan akan dikera dikeraska skan n dengan nyala api oxyacetylene yang dilanjutkan dengan semprotan air untuk quenching . Induction hardening Proses ini prinsipnya sama dengan flame dengan flame hardening tetapi pemanasannya tidak dilakukan dengan menggunakan nyala api tetapi dengan menggunakan kumparan listrik.
Surface dan Heat Treatment
Surface Treatment a# Nitriding adalah proses pengerasan permukaan dengan jalan mendifusikan unsur nitrogen ke permukaan larutan pada logam$baja dan besi %or feritik, yaitu dengan %ara memanaskan dan menahan logam$baja dan besi %or tersebut pada temperatur diba&ah temperatur kritis ba&ah 'antara (!!)(*!oC# selama periode &aktu tertentu dalam kontak dengan gas atau %airan yang mengandung unsur nitrogen. +eluruh baja dan besi %or yang dapat dikeras haruslah dikeraskan dan ditemper dahulu sebelum dilakukan proses nitriding, dimana temperatur tempering harus %ukup tinggi untuk menjaga kestabilan struktur pada proses nitriding 'minimal -!oC diatas temperatur nitriding#. Proses nitriding dilakukan dengan tujuan: ) mendapatkan kekerasan permukaan yang tinggi ) meningkatkan ketahanan pakai dan sifat antigalling ) meningkatkan ketahanan terhadap umur kelelahan ) meningkatkan ketahanan terhadap korosi ) meningkatkan ketahanan kekerasan permukaan terhadap kenaikkan tem peratur sampai temperatur nitriding. /euntungan lain yang diperoleh dengan proses nitriding ialah: distorsi dan deformasi minimum, karena temperatur pemanasan rendah. Di industri penggunaan proses nitriding terutama dilakukan terhadap: ) /omponen komponen mesin untuk kendaraan bermotor, antara lain: ) steering gears ) %ylinder heads ) %ylinder liners ) %rankshafts ) %amshafts ) ball steering joint ) 0al0es dan 0al0es 1uiders ) ro%ker arm ) ro%ker shaft ) %onne%ting rod ) oil pump gears ) &ater pump gears ) dan lain)lain. ) komponen)komponen mesin perkakas ) perkakas termasuk dies, antara lain: ) %utting tools 'high speed steel# ) rolling tools ) dra&ing tools ) dies %asting moulds
) forging dies, dan lain)lain. Di industri dikenal dua jenis proses nitriding, yaitu: li1uid nitriding dan gas nitriding. Pada umumnya kedua jenis proses ini adalah sama dan lama proses dibutuhkan juga sama, tetapi proses gas nitriding biasanya lebih disukai bila diinginkan kedalam penetrasi nitrogen yang lebih besar. Pada proses li1uid nitrididng media yang digunakan adalah %ampuran garam)garam, yaitu: NaCN, Na2CO3, /Cl dan beberapa bahan pengaktif lainnya. Pada proses nitriding media yang digunakan adalah: gas amonia. Berdasarkan diagram fasa biner 4e)N 'gambar 2.5## dapa t diperkirakan bah&a beberapa lapisan dapat terbentuk pada temperatur (!!)5!!!C, yaitu berturut)turut pada bagian dalam 'dekat substrat# kebagian terluar: 6)4e, 7)4e8N dan 9)4e2N. b# Carburizing adalah pera&atan panas proses di mana besi atau baja dipanaskan di hadapan bahan lain 'tetapi di ba&ah titik lebur logams# yang membebaskan karbon seperti terurai. Permukaan luar atau kasus ini akan memiliki kandungan karbon yang lebih tinggi dari bahan asli. /etika besi atau baja didinginkan %epat dengan pendinginan, kandungan karbon lebih tinggi pada permukaan luar menjadi keras, sedangkan inti tetap lembut dan tangguh. %# Chromizing dikenal sebagai pengayaan &ilayah permukaan baja dengan krom dengan perlakuan termokimia. +elama pera&atan ini atom kromium menyebar pada suhu antara *!! " C dan -!!!" C ke permukaan benda kerja . d# Carbonitriding merupakan modifikasi teknik metalurgi permukaan yang digunakan untuk meningkatkan kekerasan permukaan logam, sehingga mengurangi keausan. +elama proses ini, atom karbon dan nitrogen menyebar interstitially menjadi logam, men%iptakan hambatan untuk slip, meningkatkan kekerasan dan modulus dekat permukaan. Carbonitriding sering diterapkan pada murah, mudah mesin baja karbon rendah untuk menanamkan sifat permukaan lebih mahal dan sulit untuk bekerja nilai dari baja. Permukaan kekerasan berkisar bagian %arbonitrided (()52 ;
Heat treatment a# Quenching adalah pendinginan %epat benda kerja untuk memperoleh sifat material tertentu. =ni men%egah proses suhu rendah, seperti transformasi fase, dari terjadi hanya menyediakan jendela sempit &aktu di mana reaksi ini menguntungkan kedua termodinamika dan kinetis diakses. +ebagai %ontoh, dapat mengurangi kristalinitas dan dengan demikian meningkatkan ketangguhan dari kedua paduan dan plastik 'dihasilkan melalui polimerisasi#. b# Tempering adalah pera&atan panas teknik untuk logam, paduan dan ka%a. Dalam baja, tempering dilakukan untuk >menguatkan> logam dengan mentransformasikan martensit rapuh atau bainit menjadi kombinasi ferit dan sementit atau kadang )kadang martensit tempered. Paduan pengerasan ?ir hujan, seperti banyak nilai dari aluminium dan superalloy, yang marah untuk mengendapkan partikel intermetalik yang memperkuat loga m. @empering di%apai oleh pemanasan terkendali benda kerja ke suhu yang lebih rendah di ba&ah temperatur kritis.
%# nnealing adalah proses perlahan)lahan meningkatkan suhu sekitar (! A C '*! A 4# di atas ?3 garis suhu ?usteniti% atau ?CM baris dalam kasus baja ;ypoeute%toid 'baja dengan !, karbon# dan (! A C '*! A 4# ke dalam ?ustenite)+ementit daerah dalam hal ;ypereute%toid baja 'baja denganE !, karbon#. d# Normalizing adalah proses peningkatan suhu sampai lebih dari 5! A C '-! A 4#, di atas ?3 baris atau ?CM baris sepenuhnya ke kisaran ?ustenite. ;al ini diadakan pada suhu ini untuk sepenuhnya mengubah struktur menjadi ?ustenite, dan kemudian dihapus bentuk tungku dan didinginkan pada suhu ruangan di ba&ah kon0eksi alam. ;al ini menghasilkan struktur butir perlit halus dengan kelebihan 4errite atau sementit. Bahan yang dihasilkan adalah lemahF derajat kelembutan tergantung pada kondisi ambien sebenarnya pendinginan. Proses ini jauh lebih murah daripada anil penuh karena tidak ada biaya tambahan pendinginan tungku dikontrol. e# Spheroidizing adalah proses anil yang digunakan untuk baja karbon tinggi 'CarbonE !,5# yang akan menjadi mesin atau dingin terbentuk kemudian. ;al ini dilakukan oleh salah satu %ara berikut: -. Panaskan bagian ke suhu di ba&ah garis ferit)?ustenite, garis ?- atau di ba&ah garis ?ustenite)sementit, pada dasarnya di ba&ah 2 A C '-38! A 4# line. @ahan suhu untuk &aktu yang lama dan diikuti dengan pendinginan yang %ukup lambat. ?tau 2. +iklus beberapa kali antara suhu sedikit di atas dan sedikit di ba&ah 2 A C '-38! A 4# garis, katakanlah misalnya antara !! dan (! A C '-2*2)-32 A 4#, dan lambat dingin. ?tau 3. Gntuk alat dan panas baja paduan untuk (!)!! A C '-32)-82 A 4# dan tahan selama beberapa jam diikuti dengan pendinginan lambat.
surface treatment
-# Nitriding Nitriding adalah proses pengerasan permukaan dengan jalan mendifusikan unsur nitrogen ke
permukaan larutan pada logam$baja dan besi %or feritik, yaitu dengan %ara memanaskan dan menahan logam$baja dan besi %or tersebut pada temperatur diba&ah temperatur kritis ba&ah 'antara (!!)(*!"C# selama periode &aktu tertentu dalam kontak dengan gas atau %airan yang mengandung unsur nitrogen. +eluruh baja dan besi %or yang dapat dikeras haruslah dikeraskan dan ditemper dahulu sebelum dilakukan proses nitriding, dimana temperatur tempering harus %ukup tinggi untuk menjaga kestabilan struktur pada proses nitriding 'minimal -!oC diatas temperatur nitriding#.
gambar - : proses Nitriding a# Proses nitriding dilakukan dengan tujuan: ) mendapatkan kekerasan permukaan yang tinggi ) meningkatkan ketahanan pakai dan sifat antigalling ) meningkatkan ketahanan terhadap umur kelelahan ) meningkatkan ketahanan terhadap korosi
) meningkatkan ketahanan kekerasan permukaan terhadap kenaikkan tem peratur sampai temperatur nitriding. b# /elebihan lain yang diperoleh dengan proses nitriding ialah: distorsi dan deformasi minimum, karena temperatur pemanasan rendah. Di industri penggu naan proses nitriding terutama dilakukan terhadap komponen komponen mesin untuk kendaraan bermotor. %# %ontoh aplikasi pada komponen -. steering gears 2. %ylinder heads 3. %ylinder liners 8. %rankshafts (. %amshafts 5. ball steering joint . 0al0es dan 0al0es 1uiders . ro%ker arm *. ro%ker shaft -!. %onne%ting rod --. oil pump gears -2. &ater pump gears
d# komponen)komponen mesin perkakas -. Perkakas termasuk dies, antara lain: 2. Cutting tools 'high speed steel# 3. rolling tools 8. dra&ing tools (. dies %asting moulds 5. forging dies, dan lain)lain. •
Di industri dikenal dua jenis proses nitriding, yaitu: li1uid nitriding dan gas nitriding. Pada umumnya kedua jenis proses ini adalah sama dan lama proses dibutuhkan juga sama, tetapi
proses gas nitriding biasanya lebih disukai bila diinginkan kedalam penetrasi nitrogen yang lebih besar. •
Pada proses li1uid nitriding media yang digunakan adalah %ampuran garam)garam, yaitu: NaCN, Na2CO3, /Cl dan beberapa bahan pengaktif lainnya. Pada proses nitriding media yang digunakan adalah: gas amonia.
•
Berdasarkan diagram fasa biner 4e)N dapat diperkirakan bah&a beberapa lapisan dapat terbentuk pada temperatur (!!)5!!!C, yaitu berturut)turut pada bagian dalam 'dekat substrat# kebagian terluar: 6)4e, 7)4e8N dan 9)4e2N.
2# Carburizing Carburizing adalah pera&atan panas proses di mana besi atau baja dipanaskan di hadapan bahan
lain 'tetapi di ba&ah titik lebur logams# yang membebaskan karbon seperti terurai. Permukaan luar atau kasus ini akan memiliki kandungan karbon yang lebih tinggi dari bahan asli. /etika besi atau baja didinginkan %epat dengan pendinginan, kandungan karbon lebih tinggi pada permukaan luar menjadi keras, sedangkan inti tetap lembut dan tangguh.
Hambar 2 : proses %arburiIing
Hambar 3 : struktur mikro %arburiIing 3# Chromizing Chromizing dikenal sebagai pengayaan &ilayah permukaan baja dengan krom dengan perlakuan
termokimia. +elama pera&atan ini atom kromium menyebar pada suhu antara *!! " C dan -!!!" C ke permukaan benda kerja.
Deposition parameter ChromiIing bath
0alue Ball material Disk material '?=+= (2-!! steel# '?=+= -!8! steel# ?luimina, 4erro) Chromium ?lumina, 4erro) Chromium
and ammonium %hloride and ammonium %hloride ChromiIing temperature '"C# -,!!! -,!!! ChromiIing time 'min# -2! -2! Cooling time 'min# 5! 5! @abel -. @e%hnologi%al parameters of %hromiIing
Transcript of CLEANING SURFACE TREATMENT CLEANING SURFACE TREATMENT
Pendahuluan Permukaan logam biasanya belum bisa langsung diberikan pelapis, karena kualitas permukaan yang rendah serta kemungkinan adanya kotoran dan minyak dapat mengganggu sifat adhesive dari pelapisan (coating). Oleh karena itu perlu dilakukan proses cleaning terlebih dahulu sebelum dilakukan proses pelapisan. Proses cleaning ini terdiri dari dua jenis, yaitu pembersihan secara mekanik (mechanical cleaning) dan pembersihan secara kimiawi (chemical cleaning) C!"#C$% C%!$&#&' Chemical Cleaning adalah proses pembersihan logam yang tertutup oleh lm, minyak, kotoran, dan kontaminan lainnya dengan menggunakan at kimia tertentu sesuai jenis pengotornya. "$C$" "$C$" C!"#C$% C%!$&#&' $lkaline Cleaning !mulsion Cleaning *olvent Cleaning $cid + Pickling Cleaning ltrasonic Cleaning
-ungsi Proses Cleaning "empersiapkan permukaan benda untuk masuk ke pengolahan industri selanjutnya "eningkatkan kebersihan bagi pekerja dan konsumen (pemakai) "enghapus pengotor kimia yang mungkin bereaksi dengan permukaan "eningkatkan penampilan dan kinerja produk 'rinding Pada umumnya mesin gerinda tangan digunakan untuk menggerinda atau memotong logam, tetapi dengan menggunakan batu atau mata yang sesuai, kita juga dapat menggunakan mesin gerinda pada benda kerja lain seperti kayu, beton, keramik, genteng, bata, batu alam, kaca, dan lainlain. /etapi sebelum menggunakan mesin gerinda tangan untuk benda kerja yang bukan logam, perlu juga dipastikan agar kita menggunakannya secara benar, karena penggunaan mesin gerinda tangan untuk benda kerja bukan logam umumnya memiliki resiko yang lebih besar. ntuk itu kita perlu menggunakan peralatan keselamatan kerja seperti pelindung mata, pelindung hidung (masker), sarung tangan, dan juga perlu menggunakan handle tangan yang biasanya disediakan oleh mesin gerinda. /idak semua mesin gerinda tangan menyediakan handle tangan, karena mesin yang tidak
menyediakan handle tangan biasanya tidak disarankan untuk digunakan pada benda kerja nonlogam.
"echanical cleaning "echanical cleaning adalah proses pembersihan material dari pengotor dengan menggunakan metode abrasive atau dengan prinsip mekanis tertentu. 'erinda tangan
