Proses Carburizing

Proses Carbirizing, pada dasarnya adalah proses pemasukan Carbon ke dalam permukaan Baja. Tujuan dari proses ini adalah meningkatkan kekerasan dari Material, namun material tersebut masih memiliki ketangguhan yang baik. Karena kekerasan yang didapat sangat tinggi di permukaan namun berkurang di dalam. Bisa dikatakan Garing di luar namun lembut di dalam.. 🙂

karbon masuk ke dalam material

Bahasa resminya : untuk memberikan nilai kekerasan dan kekuatan yang cukup tinggi pada permukaan komponen agar komponen tersebut dapat mengurangi kerusakan keausan akibat gesekan yang terjadi dangan komponen lainnya.

Keuntungan dari Proses Carburizing adalah:

  • Mudah mengontrol kedalaman (Depth Control) dengan mengatur lamanya waktu tunggu/holding time
  • Baik untuk bentuk kompleks
  • Biaya rendah terutama untuk produksi massal
  • Bahan baku Low carbon steel -penghematan
  • Struktur lebih tangguh daripada baja medium atau high carbon steel

Di sini saya hanya akan bercerita soal proses Carburizing yang pernah saya lakukan, yaitu proses carburizing lewat udara. Jadi Karbon yang dimasukkan berasal dari Metanol ataupun dari propana/LPG. Proses Karburizing biasa dilakukan pada Batch Furnace maupun Continous Furnace, dengan cara pengaturan Kadar Karbon di dalam Oven/Furnace.

tampak samping batchtype

tampak samping batchtype furnace

material masuk ke dalam furnace

Saat Benda Kerja masuk ke dalam Furnace, Api akan menyala besar untuk mencegah masuknya oksigen ke dalam furnace, sehingga Kadar Karbon dalam Furnace tetap terjaga

Benda yang paling sering dilakukan proses carburizing adalah gear. Karena gear penggunaannya memerlukan sifat keras di permukaan untuk menahan gesekan, sementara bagian tengahnya harus cukup tangguh menerima beban tekan.

Pengaturan kadar karbon harus diperhatikan, agar karbon dapat berdifusi dari atmosfer ke permukaan baja. Sesuai dengan hukum alam, karbon akan masuk ke dalam material karena kadar karbon di permukaan lebih rendah dibanding dengan di atmosfer. Proses difusi ini terjadi pada temperatur austenisasi (830 – 870 derajat Celsius).

QC

Urutan proses dari carburizing adalah sebagai berikut:

  1. Pencucian Benda Kerja
  2. Proses Carburizing, dengan waktu tertentu dan diperhatikan kadar karbon dalam furnace (biasa lebih dari 1%)
  3. Proses Quenching benda kerja ke oli quenching temperatur 90 – 200 derajat Celsius
  4. Pencucian benda kerja
  5. Proses tempering
  6. Selesai

hasil proses carburizingBerhasil atau tidaknya proses Carburizing diperoleh dengan menghitung Kekerasan material dari Permukaan hingga ke Inti material. Jika dilihat secara potongan melintang, akan terlihat perubahan warna karena adanya lapisan karbon pada permukaan. Pada Proses Carburizing untuk Gear, bagian yang paling sulit adalah pada bagian lembah. Karena letaknya yang di dalam, pada bagian antara gunung dan lembah biasanya tidak terjadi proses Carburizing dengan baik karena kurangnya waktu tunggu (holding time). Jika demikian yang terjadi, gigi roda bisa patah.

Hal lain yang harus diperhatikan saat proses Carburizing adalah Kadar Karbon dalam Furnace, jika kadar karbon di atmosfer furnace lebih rendah dibanding di dalam materal, dampaknya akan terjadi De-Carburizing (karbon dalam baja akan keluar ke atmosfer, sehingga kekerasannya akan menurun).

NG-decarburizing

 Referensi :

  • Introduction to Gears, Kohara Gears Industries
  • koleksi foto pribadi dari kantor lama
  • Materi Training Carburizing for Industries, Deparatemen Teknik Metalurgi UI, 2008.

Tangerang Selatan, 2 September 2014

Iklan

Tentang Arif

just me.. :)
Pos ini dipublikasikan di Pengetahuan dan tag , , , , , , , , , , . Tandai permalink.

10 Balasan ke Proses Carburizing

  1. beny berkata:

    comment ah.. request artikel pengaruh unsur2 pengaya seperti P, Mn, S dll kepada sifat mekanis baja *ngarep haha

  2. yossia pamungkas berkata:

    assalamualikum mas mau tanyak untuk proses carburizing suhu max yang bisa di gunakan berapa ??
    dan kemarin saya melakukan percobaan ternyata pada proses carburizing mengunakan suhu 1050 celcius dan holding 3 jam menggunakn media quencing oli SAE 20-50 nili kekerasanya menurun itu kgmna untuk menganalisanya mohon bantuan nya trimakasih

    • Arif berkata:

      Untuk cek keberhasilan proses Carburizing, harus cek foto mikrostruktur, dipotong melintang, nanti keliatan apakah terjadi penambahan lapisan Karbon pada permukaan benda kerja atau tidak.

      Kalo kekerasannya malah berkurang, ada kemungkinan malah terjadi dekarburisasi (karbon dari benda kerja keluar ke lingkungan). Waktu holding time 3 jam itu maksudnya lama benda kerja di dalam furnace? Kok lama sekali? Berapa ketebalan bendanya? Untuk penentuan tenperaturnya, bisa cek di diagram Fe3C. Proses Carburizing yg baik cukup, temperaturnya sedikit di atas garis proses Austenisasi.

      • yossia pamungkas berkata:

        untuk foto mikrostruktur sudah di lakukan memang terjadi casdept yang lumayan sekitar 5054,51 milimikron tapi setelah saya uji hardness yang di dapat sanggat kecil sekitar 400,51 – 420,18 HVN. iya pak betu jadi untuk waktu penahan saya gunakan 3 jam fungsinya untuk memperoleh hasil casdepth yang dlam untuk tebal matrial yang saya gunakan 120mm.
        untuk panduan suhu maxsimal adakah handbook yang embahas pak, karena saya membaca di handbook ASM vol 7 temperatur normal carburizing sekitar 815 – 955 celcius itu untuk normal suhu yang di gunakan.
        mohon bantuanya pak trimkasih

      • Arif berkata:

        sebenarnya ada banyak faktor juga pak, seperti jenis material, komposisi material, kadar karbon di furnace, proses tempering setelah carburizing, dll.

      • Arif berkata:

        selain itu, berdasarkan teori.. ada waktu maksimum untuk proses carburizing. jika terlalu lama (berdasarkan penelitian kekerasan dan case depthnya malah berkurang) — bergantung pada komposisi material dan ukuran benda kerja.

  3. yossia pamungkas berkata:

    adakah dasar teorinya pak untuk waktu maksimum proses carburizing
    kalau ada bisakah di share pak untuk hand book nya.
    karena ini untuk tugas akhir saya pak jadi butuh dasar teori yang betul” dapat di percaya buat penyanggahan waktu sidang.
    trimkasih banyak pak atas konsultasinya. mohon maaf jika memotong atau meroptkan bapak arif.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s