Pengaruh Temperatur Pemanasan Terhadap Besar Butir Austenite

Perlakuan panas biasa diaplikasikan pada logam atau paduan dalam keadaan padat. Tujuan yang ingin dicapai adalah untuk mendapatkan sifat fisik dan atau mekanik tertentu. Yang perlu dicatat di sini adalah bahwa perlakuan panas tidak selalu diterapkan pada logam, namun dapat juga diterapkan untuk kaca.

Perlakuan panas secara eksplisit didefinisikan sebagai perpaduan antara proses pemanasan, penahanan pada temperatur tertentu, dan pendinginan dengan laju tertentu. Secara skematika, siklus perlakuan panas yang diterapkan untuk logam baja dapat dilihat pada gambar di bawah.

Skematika Siklus Temperatur Pada  Perlakuan Panas

Skematika Siklus Temperatur Pada Perlakuan Panas

Untuk logam jenis baja Perlakuan panas dimulai dengan pemanasan awal dengan laju pemanasan tertentu sampai temperatur sedikit dibawah temperatur perubahan fasa, direpresentasikan dengan garis a. Pada temperatur ini ditahan beberapa waktu, untuk menghomogenkan temperatur sebelum terjadi perubahan fasa, direpresentasikan oleh garis b. Pemanasan dilanjutkan sampai temperatur fasa yang baru, untuk baja adalah fasa austenit, direpresentasikan oleh garis c. Temperatur ditahan beberapa waktu untuk memastikan perubahan fasa terjadi secara sempurna, direpresentasikan garis d. Tahap berikutnya adalah pendinginan dari temperatur austenit sampai ke temperatur ruang atau target dengan laju pendinginan tertentu, direpresentasikan dengan garis e.

Perubahan sifat yang dapat diperoleh dari perlakukan panas pada logam adalah sifak mekanik seperti kekerasan, kekuatan, keuletan, ketangguhan, dan lain-lain. Sifat-sifat ini merupakan sifat yang paling umum dirubah dengan metoda perlakukan panas. Sifat lain yang juga dapat dirubah melalui penerapan proses perlakukan panas adalah sifat teknologi seperti sifat mampu bentuk dan mampu las dan mampu mesin.

Pengaruh Temperatur Austenisasi Terhadap Besar Butir Austenite.

Selama pemanasan austenisasi, struktur mikro akan berubah, baik fasa maupun bentuk atau ukuran butiran. Struktur mikro logam baja akan berubah oleh dua variabel yaitu tingginya termperatur dan lamanya waktu penahanan atau holding time.

Perubahan besar butir austenite akibat Pengaruh dari temperatur pemanasan austenisasi dapat dilihat seperti pada Gambar di bawah. Tampak jelas bahwa pada temperatur yang lebih tinggi butir austenit menjadi lebih besar. Pada temperatur  sekitar 850 celcius, energi panas sudah mampu merubah butir-butir tumbuh menjadi relatif besar. Pada temperatur ini besar butit austenit relatif seragam.

Pada temperatur austenisasi yang lebih tinggi lagi, sekitar 1000 celcius, butir-butir austenit tumbuh dengan menelan tetangganya. Kondisi ini menyebabkan ukuran butit austenit menjadi tidak homogen. Perbedaan struktur mikro ini tentunya dapat memicu perbedaan sifat akhir dari produk. Yang pada akhirnya, produk menjadi tidak sesuai dengan desain dan persyaratan aplikasinya.

Pengaruh Temperatur Austenisasi Terhadap Besar Butir Austenite

Gambar 2. Pengaruh Temperatur Austenisasi Terhadap Besar Butir Austenite Baja Dengan Karbon 0,3 %.

Struktur mikro hasil pengamatan mikroskopik terhadap baja dengan kandungan karbon 0,3 persen dapat dilihat pada gambar di bawah.  Terlihat sangat jelas pengaruh dari temperatur pemanasan austenisasi terhadap besar butir-butir  dari fasa austenit. Tampak bahwa butir-butir austenit berukuran besar berada di sekitar butir-butir halus.

Besar Butir Austenite Grain Size

Gambar 3. Perubahan Besar Butir Fasa Austenite Pada Temperatur Pemanasan 850 Dan 1000 Celcius.