Proses pengerasan permukaan (surface hardening)

2.      Proses pengerasan permukaan (surface hardening)

Induction Hardening

Berbeda dengan tiga proses sebelumnya pengerasan induksi tidak mengalami perubahan komposisi kimia di permukaannya, zona yang dikeraskan permukaannya dipanaskan hingga temperatur austenisasi lalu didinginkan dengan cepat sehingga membentuk struktur martensit. Baja yang dikeraskan harus mempunyai sifat mampukeras (hardenability) yang baik seperti baja dengan kandungan karbon sekitar 0,3 sampai 0,6 %.

Pemanasan pada proses pengerasan induksi diperoleh dari arus bolak-balik berfrekuensi tinggi berasal dari konverter oscilator yang selanjutnya didinginkan dengan cepat (seperti terlihat pada gambar 9.1). Arus bolak-balik dengan frekuensi tinggi (10.000 sampai 50.000 Hz) ini mengakibatkan timbulnya arus Eddy dalam lapisan permukaan logam yang kemudian berubah menjadi panas. Sedangkan kedalaman pemanasan tergantung kepada daya dan frekuensi arus listrik.

Baja karbon sedang dan baja paduan berbentuk komponen seperti piston rod, pump shaft, cams, dan spur gears dapat dikeraskan dengan metoda ini dengan keuntungan  prosesnya otomatis melalui setting waktu frekuensi dengan waktu pemanasan lebih cepat, dapat dilakukan pengerasan setempat dengan peningkatan kekuatan fatik dan sedikit deformasi. Tetapi proses ini membutuhkan biaya yang mahal untuk mesin dan biaya pemeliharaan, dengan keterbatasan kuantitas komponen sedikit, bentuk benda dan jenis baja yang dikeraskan terbatas.

 

Flame Hardening

Proses flame hardening sama dengan pengerasan induksi, tetapi sumber panasnya berasal dari nyala api (torch) pembakaran Oxy-Asetilen, propane oksigen atau gas alam seperti terlihat pada gambar 9.2.

Kesulitan pengerasan nyala api adalah pada kontrol nyala yang dapat memungkinkan terjadinya overheating dan oksidasi benda kerja. Proses ini  biasanya digunakan untuk meningkatkan kekerasan permukaan komponen mesin perkakas seperti roda gigi, crankshaft, dan pons. Pada proses ini hal-hal yang harus diperhatikan adalah :

1.      Zona yang dipanaskan harus bersih dan bebas dari kerak.

2.      Keseimbangan campuran gas oksigen dengan asetilen untuk mendapatkan nyala netral dan stabil.

3.      Laju atau kecepatan pemanasan diusahakan tetap atau stabil

4.      Sebaiknya dilanjutkan dengan proses temper, untuk mengurangi kegetasan.

   

Gambar 9.2: Proses Pengerasan Nyala Api