Peran perlakuan panas aluminium adalah untuk meningkatkan sifat mekanik material, menghilangkan tegangan sisa, dan meningkatkan kemampuan mesin logam. Berdasarkan tujuan perlakuan panas, proses dapat dibagi menjadi dua kategori: perlakuan panas awal dan perlakuan panas akhir.
Tujuan perlakuan pra-pemanasan adalah untuk meningkatkan kinerja pemrosesan, menghilangkan tegangan internal, dan mempersiapkan struktur metalografi yang baik untuk perlakuan panas akhir. Proses perlakuan panasnya meliputi anil, normalisasi, penuaan, pendinginan, dan tempering, dan sebagainya.
1) Anil dan normalisasi
Anil dan normalisasi digunakan untuk material aluminium kosong yang diproses dengan panas. Baja karbon dan baja paduan dengan kandungan karbon lebih dari 0,5% sering dianil untuk mengurangi kekerasannya dan memudahkan pemotongan; baja karbon dan baja paduan dengan kandungan karbon kurang dari 0,5% digunakan untuk mencegah lengket pada pisau ketika kekerasannya terlalu rendah. Perlakuan normalisasi juga digunakan. Anil dan normalisasi tetap dapat menghaluskan butiran dan struktur yang seragam, serta mempersiapkan perlakuan panas selanjutnya. Anil dan normalisasi biasanya dilakukan setelah material kosong diproduksi dan sebelum pemesinan kasar.
2) Perawatan penuaan
Perlakuan penuaan terutama digunakan untuk menghilangkan tekanan internal yang dihasilkan dalam pembuatan benda kerja dan pemesinan.
Untuk menghindari beban kerja transportasi yang berlebihan, untuk komponen dengan presisi umum, cukup dengan melakukan satu kali perawatan penuaan sebelum finishing. Namun, untuk komponen dengan persyaratan presisi tinggi, seperti kotak mesin jig boring, dll., dua atau beberapa prosedur perawatan penuaan sebaiknya dilakukan. Komponen sederhana umumnya tidak memerlukan perawatan penuaan.
Selain pengecoran, untuk beberapa komponen presisi dengan kekakuan yang rendah, seperti sekrup presisi, untuk menghilangkan tegangan internal yang dihasilkan selama pemrosesan dan menstabilkan akurasi pemrosesan komponen, beberapa perlakuan penuaan sering dilakukan antara pemesinan kasar dan semi-finishing. Untuk beberapa komponen poros, perlakuan penuaan juga harus dilakukan setelah proses pelurusan.
3) Pendinginan dan tempering
Quenching dan tempering mengacu pada tempering suhu tinggi setelah proses quenching. Proses ini dapat menghasilkan struktur sorbit yang seragam dan temper, yang merupakan preparasi untuk mengurangi deformasi selama proses quenching dan nitriding permukaan. Oleh karena itu, quenching dan tempering juga dapat digunakan sebagai perlakuan pra-pemanasan.
Karena bagian pendinginan dan penempaan memiliki sifat mekanik komprehensif yang lebih baik, proses ini juga dapat digunakan sebagai proses perlakuan panas akhir untuk beberapa bagian yang tidak memerlukan kekerasan dan ketahanan aus yang tinggi.
Tujuan dari perlakuan panas akhir adalah untuk meningkatkan sifat mekanis seperti kekerasan, ketahanan aus, dan kekuatan. Proses perlakuan panasnya meliputi pendinginan, karburasi dan pendinginan, serta perlakuan nitriding.
1) Pendinginan
Quenching dibagi menjadi surface quenching dan overall quenching. Di antara keduanya, surface quenching banyak digunakan karena deformasi, oksidasi, dan dekarburisasinya yang minimal. Surface quenching juga memiliki keunggulan kekuatan eksternal yang tinggi dan ketahanan aus yang baik, sekaligus mempertahankan ketangguhan internal yang baik dan ketahanan benturan yang kuat. Untuk meningkatkan sifat mekanik komponen surface quenching, perlakuan panas seperti quenching dan tempering atau normalizing seringkali diperlukan sebagai pra-perlakuan panas. Umumnya, proses quenching meliputi: blanking, forging, normalizing, annealing, rough machining, quenching dan tempering, semi-finishing, surface quenching, dan finishing.
2) Karburisasi dan pendinginan
Karburisasi dan pendinginan bertujuan untuk meningkatkan kadar karbon pada lapisan permukaan komponen terlebih dahulu. Setelah pendinginan, lapisan permukaan akan mencapai kekerasan yang tinggi, sementara komponen inti tetap mempertahankan kekuatan, ketangguhan, dan plastisitas tertentu. Karburisasi dibagi menjadi karburisasi menyeluruh dan karburisasi parsial. Saat melakukan karburisasi parsial, langkah-langkah anti-rembesan harus dilakukan untuk komponen non-karburisasi. Karena karburisasi dan pendinginan menyebabkan deformasi yang besar, dan kedalaman karburisasi umumnya antara 0,5 dan 2 mm, proses karburisasi umumnya dilakukan antara semi-finishing dan finishing.
Proses umumnya meliputi: blanking, forging, normalizing, rough machining, semi-finishing, carburizing dan quenching, serta finishing. Jika bagian non-carburizing dari proses carburizing dan quenching mengadopsi rencana proses penghilangan lapisan karburisasi berlebih setelah meningkatkan margin, proses penghilangan lapisan karburisasi berlebih harus dilakukan setelah carburizing dan quenching, sebelum quenching.
3) Perlakuan nitriding
Nitriding adalah proses infiltrasi atom nitrogen ke dalam permukaan logam untuk menghasilkan lapisan senyawa yang mengandung nitrogen. Lapisan nitriding dapat meningkatkan kekerasan, ketahanan aus, kekuatan fatik, dan ketahanan korosi permukaan komponen. Karena suhu perlakuan nitriding rendah, deformasi kecil, dan lapisan nitriding tipis, umumnya tidak lebih dari 0,6~0,7 mm, proses nitriding harus dilakukan selambat mungkin. Untuk mengurangi deformasi selama nitriding, umumnya diperlukan tempering suhu tinggi untuk menghilangkan tegangan.
Diedit oleh May Jiang dari MAT Alumin
Waktu posting: 04-Sep-2023
