TUGAS METALURGI

No. 01

Pilih salah satu jenis proses perlakuan panas yang bertujuan untuk membuat struktur mikro menjadi halus dan seragam, dan jelaskan: a) Nama proses dan alasan pemilihan proses tersebut  b) Langkah-langkah proses proses perlakuan c) Perubahan apa saja yang terjadi terhadap butir dan fasanya Jawab: a)  Nama prosesnya adalah Normalizing. Proses normalizing  atau  atau menormalkan adalah  jenis perlakuan panas yang umum diterapkan diterapkan pada hampir semua produk cor, overheated forgings dan forgings dan produk-produk tempa yang besar. Normalizing  besar.  Normalizing  ditujukan  ditujukan untuk memperhalus butir, memperbaiki mampu mesin, menghilangkan tegangan sisa dan  juga memperbaiki sifat mekanik baja karbon struktural dan baja-baja paduan rendah. rendah.

 b)  Normalizing  terdiri  terdiri dari proses pemanasan baja diatas temperatur kritik A3 atau Acm dan ditahan pada temperatur tersebut untuk jangka waktu tertentu tergantung  pada jenis dan ukuran baja (lihat Gambar 8.2). Agar diperoleh austenit yang homogen, baja-baja hypoeutektoid  dipanaskan  dipanaskan 30 - 40 oC diatas garis A3 dan untuk  baja hypereutektoid  dilakukan  dilakukan dengan memanaskan 30 - 40 oC diatas temperatur Acm . Kemudian menahannya pada temperatur tersebut untuk jangka waktu tertentu sehingga transformasi fasa dapat berlangsung diseluruh bagian benda kerja, dan selanjutnya didinginkan di udara Temperatur (C) 1200 1100 1000

 Acm

 Austenit

 A2

900  A + C

800 Ferit 700

 A + F  A1 723

A 1,3

600 500

P F+P

400

P+C

300 200 100 0

0 .4

0.8

1 .2

1.6

2.0

Kadar Karbon %

Gambar 8.2: Diagram untuk temperatur Normalizing temperatur Normalizing

 Normalizing   dilakukan karena tidak diketahui bagaimana proses dari pembuatan  benda kerja ini apakah dikerjakan dingin (cold Working ) atau pengerjaan Panas ( Hot Working ).

Dimana

normalizing   ini

bertujuan

untuk

mengembalikan

atau

memperhalus struktur butir dari benda kerja.  Normalizing   terdiri dari proses pemanasan baja di atas temperatur kritis A 3 atau Acm dan ditahan pada temperatur tersebut untuk jangka waktu tertentu tergantung pada  jenis dan ukuran baja. Agar diperoleh austenit ynag homogen, baja  –   baja hypoeutektoid dipanaskan pada temperatur 30  –  400C di atas garis A3. c. Pemanasan pada temperatur austenit yang terlalu tinggi akan menyebabkan tumbuhnya butir  –   butir austenit. Demikian juga untuk waktu penahan pada temperatur austenit yang terlalu lama akan mengakibatkan tumbuhnya butir  –   butir austenit. Setelah waktu penahan selesai, benda kerja kemudian didinginkan di udara. Struktur baja hypoeutektoid yang akan dihasilkan terdiri dari ferit dan perlit. Perlu diketahui bahwa batas  –  batas butir yang baru tidak ada hubungannya dengan batas  –   batas butir sebelum baja dinormalkan. Setelah penormalan akan terjadi perbaikan terhadap strukturnya diiringi dengan timbulnya perbaikan sifat mekaniknya. Sifat mekanik yang akan diperoleh setelah proses penormalan tergantung pada laju  pendinginan di udara. Laju pendinginan yang agak cepat akan menghasilkan kekuatan dan kekerasan yang lebih tinggi.

No. 02

Sebuah pabrik X di hadapkan pada pilihan proses perlakuan panas dengan alternatif pilihan Hardening-temper atau Austemper. Maka saudara diminta untuk member pertimbangan  pemilihan alternatif proses dengan argumentasi yang kuat , jika : a) Produk berbentuk tipis dan membutuhkan sifat tangguh  b) Jelaskan fenomena yang terjadi pada butir ( a ) diatas, yang mengakibatkan munculnya sifat tangguh c) Produk berbentuk silinder berdiameter 10 cm dan membutuhkan sifat keras d) Jelaskan fenomena yang terjadi pada butir ( c ) diatas, yang mengakibatkan munculnya sifat keras Jawab: a) Untuk mendapatkan sifat tangguh pada benda yang relatif tipis, adalah dengan  perlakuan panas Austemper.

 b) Metoda Austempering merupakan celup terputus yang dii kuti dengan terbentuknya struktur bainit. Pada laku panas ini benda kerja yang sudah mencapai temperatur austenite didinginkan dan kemudian dibiarkan bertransformasi secara isothermal,  pada temperature tetap, di atas temperature Ms menjadi struktur bainit. Tanpa terjadi  perubahan dari austenite ke martensit. Untuk itu diperlukan laju pendinginan yang cepat untuk mencegah terbentuknya struktur perlit. Pendinginan biasanya dilakukan dengan mencelupkan benda kerja ke dalam lelehan garam atau minyak dengan temperature 250  –  450 derajat celcius. Pendinginan dilanjutkan dengan udara sampai temperature ruang. Struktur yang dihasilkan pada transformasi ini adalah bainit. Proses pembentukan bainit dipengaruhi oleh waktu transformasi isothermalnya. Semakin lama waktu transformasi yang dilakukan, maka semakin banyak jumlah  bainit yang terbentuk. Keuntungan austempering adalah transformasi terjadi oleh adanya pergeseran dan difusi atom sehingga menghasilkan dispersi karbida halus dalam ferit, lalu akan membuat produk menjadi kuat dan tangguh. Retak celup juga dapat dihindari oleh kerena transformasi dan perubahan volume terjadi pada temperature yang tetap. Sehinga tingkat deformasi pun kecil tidak akan merubah dimensi benda tipis. c) Untuk mendapatkan sifat keras pada benda silinder 10cm, adalah dengan perlakuan  panas Hardening-temper. d) Hardening dan tempering adalah salah suatu proses yang digunakan untuk mengubah sifat mekanik baja. Pada proses hardening, baja dipanaskan sampai temperatur austenisasi kemudian didinginkan cepat dengan media air. Proses ini menghasilkan baja yang sangat keras dan getas.  Baja kemudian dipanaskan kembali dengan menggunakan temperatur tertentu dan ditahan selama waktu tertentu. Dengan memanaskan kembali baja maka akan didapatkan baja yang kekerasan dan kekuatan tariknya lebih rendah tetapi keuletannya lebih baik. Semakin tinggi temperatur tempering yang digunakan maka kekerasan dan kekuatan tariknya akan menjadi semakin rendah tetapi keuletannya menjadi lebih tinggi. Dengan dimensi 10 cm tingkat deformasi tidak terlalu berpengaruh terhadap benda kerja.

No. 03

Fluiditas adalah kemampuan suatu logam cair untuk mengalir masuk kedalam cetakan, sebelum membeku. Fluiditas merupakan kebalikan dari viskositas , bila viskositas naik , maka fluiditas turun, dan sebaliknya . Sebutkan factor-faktor yang mempengaruhi fluiditas : Jawab: Faktor-faktor yang mempengaruhi fluiditas : - Temperatur penuangan - Komposisi logam (mempengaruhi panas lebur/heat of fusion dari logam). - Viskositas logam cair. - Panas yang diserap oleh lingkungan disekitarnya.