Heat Treatment (perlakuan panas) ialah suatu perlakuan pada material yang melibatkan pemanasan dengan temperature rekristalisasi selama periode waktu tertentu dan pendinginan pada media pendingin seperti udara, air, air garam, oli dan solar yang masing-masing mempunyai kerapatan pendinginan yang berbeda-beda.
Proses perlakuan panas pada dasarnya terdiri dari beberapa tahapan, dimulai dengan pemanasan sampai ke temperatur tertentu, lalu diikuti dengan penahanan selama beberapa saat, baru kemudian dilakukan pendinginan dengan kecepatan tertentu
Tujuan dari heat treatment adalah :
- Mempersiapkan material untuk pengolahan berikutnya.
- Mempermudah proses machining
- Mengurangi kebutuhan daya pembentukan dan kebutuhan energi.
- Memperbaiki keuletan dan kekuatan material
- Mengeraskan logam sehingga tahan aus dan kemampuan mesin meningkat.
- Menghilangkan tegangan dalam.
- Memperbesar atau memperkecil ukuran butiran agar seragam.
- Menghasilkan pemukaan yang keras disekeliling inti yang ulet.
Baca Juga : Konveksi Paksa Internal Flow dan Eksternal
Factor yang mempengaruhi sifat mekanik:
1. Kadar karbon
Semakin tinggi kadar karbon maka kekerasan akan semakin tinggi namun akan menjadi rapuh. Kandungan karbon ini juga mempengaruhi keuletan, ketangguhan, maupun sifat mampu mesin.
2. Unsur kimia
Penambahan unsur kimia pada baja dapat mempengaruhi sifat mekaniknya.Pembebanan karbon pada logam akan membuat logam semakin keras tapi rapuh. Unsur kimia yang dapat bersenyawa antara lain:
a. Nikel untuk meningkatkan.
- Meningkatkan kekuatan dan kekerasan.
- Meningkatkanketahanan terhadap korosi.
- Meningkatkankeuletan dan tahan gesek.
b. Chromium, untuk
- Menambah kekerasan baja.
- Membentuk karbida.
- Menambah keuletan, sehingga baik untuk pegas.
3. Ukuran butir
Ukuran butir pada baja sangat berpengaruh. Ukuran butir yang besar dan homogen membuat baja mempunyai sifat yang ulet. Sedangkan untuk ukuran butir yang kecil dan tidak homogen maka baja tersebut akan bersifat kaku dan keras.
4. Fasa dan struktur
Fasa dapat mempengaruhi sifat mekanik logam, karena pada tiap-tiap fasa pada logam memiliki struktur mikro sendiri dengan sifat mekanik, fisik dan kimia yang berbeda-beda, misalnya fasa martensite memiliki sifat-sifat keras, rapuh, magnetic dengan nilai kekerasan 650-700 BHN. Jadi dapat dikatakan fasamartensite memiliki kekerasan yang lebih tinggi daripada ferrite. Logam yang memiliki struktur yang teratur mempunyai sifat mekanik yang lebih baikdibandingkan denganlogam yang strukturnya tidak teratur sebab tegangan dalam yang timbul lebih besar. Tegangan didalam berbanding terbalik dengan sifat mekanik.
5. Cacat
Cacat terjadi kemungkinan besar selama proses pertumbuhan kristal atau pada proses heat treatment (perlakuan panas). Cacat ini dibedakan menajdi cacat titik, cacat garis, cacat bidang, dan cacat ruang. Cacat yang terjadi pada logam menyebabkan kerusakan pada struktur logam misalnya terjadinya kekosongan (vacancy), sisipan dan slip. Kerusakan ini menyebabkan menurunnya sifat mekanik logam.
6. Endapan
Reaksi pengendapan merupakan kebalikan dari reaksi pelarutan yang terjadi akibat proses pendinginan. Pengendapan terjadi bila logam didinginkan sampai daerah suhu dan fasa setelah larut yang dipengaruhi laju waktu pendinginan. Pada laju waktu pendinginan cepat terjadi endapan serta fasa dan pada laju pendinginan lambat dapat terjadi endapan dua fasa sehingga pengendapan yang terjadi berpengaruh pada sifat mekanik logam.
(holding time) austenisasi
Tujuan dari dilakukannya variasi waktu penahanan (holding time) austenisasi tersebut yaitu untuk mengetahui perbedaan sifat mekanik berupa tingkat kekerasan dan ketangguhan pada baja karbon AISI 1050, sehingga kita dapat mengetahui nilai uji kekerasan, nilai uji impak dan struktur mikro. Untuk variasi waktu penahanan (holding time ) austenisasi menggunakan 3 macam waktu yang berbeda-beda, untuk suhu yang digunakan menggunakan suhu yang konstan (suhu tetap) dan media pendingin menggunakan air agar terjadi proses pendinginan cepat. Sehingga benda menjadi lebih tangguh.
Hardenability
Mampu keras merujuk kepada sifat baja yang menentukan dalamnya pengerasan sebagai akibat proses quench dari temperatur austenisasinya. Mampu keras tidak dikaitkan dengan kekerasan maksimum yang dapat dicapai oleh beberapa jenis baja. Kekerasan permukaan dari suatu komponen yang terbuat dari baja tergantung pada kadar karbon dan laju pendinginan. Dalamnya pengerasan yang memberikan harga kekerasan yang sama hasil dari suatu proses quench merupakan fungsi dari mampu keras. Mampu keras semata-mata tergantung pada prosentase unsur-unsur paduan, besar butir austenit, temperatur austenisasi, lama pemanasan dan strukturmikro baja tersebut sebelum dikeraskan.
Baca Juga : Konveksi Paksa Internal Flow dan Eksternal
Perlu dibedakan antara pengertian kekerasan dan kemampukerasan (hardenability). Kekerasan adalah ukuran dari pada daya tahan terhadap deformasi plastik. Sedangkan kemampu kerasan adalah kemampuan bahan untuk dikeraskan.
Hubungan antara kekerasan dengan meningkatnya kadar karbon dalam baja menunjukkan bahwa kekerasan maksimum hanya dapat dicapai bila terbentuk martensit 100 %. Baja yang dengan cepat bertransformasi dari austenit menjadi ferit dan karbida mempunyai kemampukerasan yang rendah, karena dengan terjadinya teransformasi pada suhu tinggi, martensit tidak terbentuk.
