Nitridasi dan karbonitridasi

Nitridasi

Nitridasi digunakan untuk meningkatkan kekerasan permukaan baja paduan, dengan cara memanaskan baja paduan pada temperatur  500⁰ s.d 590⁰C di dalam kontainer yang lingkungannya nitridasi yang membuat amoniak akan terurai menjadi gas Nitrogen dan H₂.  Nitrogen bebas akan bereaksi / berdifusi dengan paduan baja atau dengan ferit membentuk nitrida dipermukaan baja.

Kedalaman lapisan nitrida mencapai 0,7 mm pada temperatur 510⁰C dengan lama pemanasan 80 jam, permukaan produk akan menjadi tahan aus, karena kekerasan yang tinggi, tahan fatik, tahan temper, tahan korosi.

 
 Karbonitridasi

Proses karbonitridsi biasanya digunakan untuk meningkatkan kekerasan permukaan baja karbon rendah, dengan jalan memanaskannya dalam lingkungan gas karbon-nitrogen dengan suhu yang lebih rendah dari temperatur karburasi yaitu sekitar 750 s.d. 890⁰C, dengan kedalaman lapisan sekitar 0,7 mm.

Karbon dan nitrogen bebas yang terbentuk akibat pemanasan akan terdifusi kepermukaan baja bereaksi dengan ferit atau paduan lainnya. Lapisan karbonitridasi lebih tahan terhadap pelunakan sewaktu temper dibanding lapisan hasil karburasi.

Proses-proses memperkeras permukaan logam

1. Proses perlakuan thermokimia (thermochemical treatment)

Karburasi
Karburasi adalah proses perlakuan thermokimia. Umumnya diterapkan pada jenis baja yang tidak mudah dikeraskan.

Proses karburasi biasanya digunakan untuk meningkatkan kekerasan permukaan baja karbon rendah, dengan jalan memanaskan baja diatas suhu A1 (> 723 ⁰ C) dalam suasana lingkungan karbon (gas CO), sehingga terjadi reaksi :

Fe + 2CO   à   Fe _(c)   + CO₂

Dimana Fe _(c)  merupakan karbon yang terlarut dalam austenit dipermukaan baja, dan meningkatnya kadar karbon disebabkan oleh pemanasan yang mengakibatkan terjadinya difusi karbon sampai kedalaman tertentu sesuai dengan keinginan, dan selanjutnya didinginkan dengan cepat ke dalam air.

Hal ini mengakibatkan struktur dipermukaan baja akan terbentuk perlit dan simentit halus, pada daerah interzone terdiri dari perlit, sedangkan pada bagian inti berstruktur perlit dan ferit.

Karburasi cocok untuk benda-benda kecil dan sedang, dengan keuntungan bebas oksidasi, kedalaman lapisan dan kandungan karbon merata, laju penetrasi cepat, tetapi baja hasil proses ini perlu dicuci agar terhindar korosi dan proses ini memerlukan pengontrolan dan pengaturan konposisi bath harus terus menerus, serta larutan cyanida yang digunakan beracun dan berbahaya.

Hasil proses ini perlu dilanjutkan dengan perlakuan panas, karena pencelupan cepat dari temperatur austenit dengan kondisi butir kasar akan menyebabkan baja menjadi getas dan terjadi distorsi, maka proses perlakuan panas lanjutan ini dilakukan untuk mendapatkan butir yang halus.

Karburasi dengan menggunakan media padat dinamakan Pack Karburasi, dengan metode sampel dalam jumlah banyak dimasukkan kedalam kotak yang terbuat dari baja tahan panas (20% Cr – 20% Ni) yang dilapisi secara bergantian dengan karbon (batu bara dan arang kayu). Kemudian dipanaskan pada temperatur 900⁰ s.d 925⁰C dan kemudian dicelupkan ke dalam air untuk mendapatkan ketebalan 0,4 mm, serta dicelupkan ke dalam air dari temperatur  800⁰ s.d 820⁰C  untuk memperoleh ketebalan 0,4 s.d 1,25 mm. Proses pack karburasi sederhana tanpa memerlukan atmosfir, tetapi proses ini tidak cocok untuk benda-benda yang tipis.

Gas Karburasi adalah proses karburasi dengan menggunakan media gas yang sesuai untuk baja karbon rendah, dengan metode sampel dipanaskan pada temperatur 900⁰ s.d 940⁰C dalam media gas hidrokarbon (gas alam atau metan propan), sehingga karbon bebas C akan berdifusi ke permukaan baja dengan kedalaman 0,1 s.d 0,75 mm (lebih tipis dari pada metode pack karburasi) dengan reaksi :

            2 CO          à   C + CO₂

atau     CH₄           à   C + 2 H₂

atau     CO + H₂   à   C + H₂O

Pencelupan dilakukan setelah proses difusi berakhir ke dalam media pendingin yang sesuai.

Karburasi Cair merupakan karburasi dengan menggunakan media cair, dengan metode sampel diberi penamasan awal pada suhu sekitar 100⁰ s.d 400⁰C dan kemudian dimasukkan ke dalam bath berisikan cairan garam cyanida dengan suhu proses sekitar 900⁰ s.d 925 ⁰C dengan tebal lapisan sekitar 0,5 mm. Pada suhu proses yang lebih tinggi dari 950 ⁰C akan mengakibatkan kekerasan permukaan menjadi lebih rendah, karena semakin banyaknya austenit sisa.

jika anda sudah bosan membacanya saya cukupkan sekian dulu...tapi jika anda ingin lanjut maka klik link dibawah ini : 
Nitridasi dan karbonitridasi 

BAB 1 PERLAKUAN PERMUKAAN

PERLAKUAN PERMUKAAN

Proses perlakuan yang diterapkan untuk mengubah sifat pada seluruh bagian logam dikenal dengan nama proses perlakuan panas / laku panas (heat treatment). Sedangkan proses perlakuan yang diterapkan untuk mengubah sifat / karakteristik logam pada permukaannya (bagian permukaan logam) disebut proses perlakuan permukaan / laku permukaan (surface treatment).

Pada implementasinya, pelaksanaan perlakuan permukaan sangat bervariasi tergantung pada tujuan yang ingin dicapai, dan pada umumnya perlakuan permukaan dilakukan dengan tujuan untuk meningkatkan ketahanan aus dengan jalan memperkeras atau memberikan lapisan yang keras pada permukaan logam.

Meningkatkan ketahanan korosi tanpa merubah karakteristik sifat-sifat logam yang permukaannya diberi laku panas akan meningkatkan unjuk kerja (performance) logam dari suatu komponen untuk maksud-maksud fabrikasi.

Jenis-jenis perlakuan permukaan yang umum dikenal pada proses produksi adalah :

a.       Proses-proses untuk memperkeras permukaan logam.

1.      Proses perlakuan thermokimia (thermochemical treatment)

o   Karburasi         (media padat, cair, atau gas)

o   Nitridasi          (media cair, atau gas)

o   Karbonitridasi (Nitroc)

2.      Proses pengerasan permukaan (surface hardening)

o   Pengerasan nyala         (flame hardening)

o   Pengerasan Induksi     (induction hardening)

3.      Metal Spraying

4.      Pelapisan logam (metal plating)

5.      Proses Fusi (fusion process)

b.       Proses-proses untuk meningkatkan ketahan korosi

1.      Pengendapan listrik (electrodeposition)

2.      Lapis celup (hot dip coating)

3.      Lapis Difusi (diffusion coating)

o   Cementasi

o   Cladding

o   Deposisi vacum

o   Pirolisa (Vapour deposition)

o   Sprayed metal coating

o   Pengerasan kulit (case hardening)

4.      Lapis non metalik (non- metallic coating) mencakup :

o   Pengecatan dan lapis lak         (lacquers coating)

o   Lapis plastik

o   Lapis karet dan elastomer

o   Lapis enamel

o   Temporary protective coatings

5.      Lapis konversi dan oksida (Conversion and oxidcoatings)

o   Anodisasi

o   Chromatasi

o   Phosphatasi (Parkerizing)

c.       Proses-proses untuk meningkatkan unjuk rupa :

o   Polishing

o   Abrashive belt grinding

o   Barrel tumbling

o   Honing

o   Lapping

o   Super finishing

o   Electroplating

o   Metal spraying

o   Pelapisan inorganik

o   Parkerizing

o   Anodizing

o   Sheradizing

jika anda sudah bosan membaca saya cukupkan sekian dulu...tapi jika anda ingin melanjutkannya klik link dibawah ini :
Proses-proses untuk memperkeras permukaan logam