Carburizing atau karburisasi adalah cara pengerasan permukaan dengan memanaskan logam (baja) di atas suhu kritis dalam lingkungan yang mengandung karbon. Baja pada suhu sekitar suhu kritis mempunyai afinitas terhadap karbon. Karbon diabsorpsi ke dalam logam membentuk larutan padat karbon-besi dan pada lapisan luar memiliki kadar karbon yang tinggi. Bila cukup waktu, atom karbon akan mempunyai kesempatan untuk berdifusi ke bagian-bagian sebelah dalam. Tebal lapisan tergantung dari waktu dan suhu yang digunakan.
Beberapa contoh material carburizing yang terdapat di pasaran adalah:
JIS SCM 415, JIS SNC 415, Thyssenkrupp 7131, Thyssenkrupp 5919, AISI 5115, AISI 3115
Secara umum ada 4 macam metode dalam proses karburisasi, berdasarkan media yang memberikan karbon, yaitu:
- Karburisasi padat (Pack Carburizing) adalah proses karburisasi atau penambahan karbon pada permukaan benda kerja dengan menggunakan karbon yang didapat dari bubuk arang. Bahan karburisasi ini biasanya adalah arang tempurung kelapa, kokas, arang kayu, arang kulit atau arang tulang;
- Karburisasi cair (liquid carburizing), adalah proses pengerasan baja dengan cara mencelupkan baja yang telah ditempatkan pada keranjang kawat ke dalam campuran garam cianida, kalsium cianida (KCN), atau natrium cianida (NaCN),
- Karburisasi gas (gas carburizing) adalah suatu cara karburisasi dengan menggunakan bahan karbon berbentuk gas. Proses pengerasan ini dilakukan dengan cara memanaskan baja dalam dapur dengan atmosfer yang banyak mengandung gas CO dan gas hidro karbon yang mudah berdifusi pada temperatur karburisasi 900 o – 950 o C selama 3 jam.
- Karburasi pasta (paste carburizing) adalah proses pengerasan baja dengan menggunakan medium kimia berbentuk pasta. Pasta yang digunakan adalah campuran aluminium oksida, kaolin, water glass, potassium dan colonied sodium karbonat. Prosesnya yaitu baja yang akan dikeraskan ditutup dengan pasta dengan ketebalan 3-4mm, kemudian dikeringkan dan dimasukkan kedalam kotak. Proses ini dilakukan pada suhu 900 - 950 derajat c
Gas-gas pada temperatur karburisasi itu akan bereaksi menghasilkan karbon aktif yang nantinya berdifusi ke dalam permukaan baja.
Pada proses ini lapisan hypereutectoid yang menghalangi pemasukan karbon dapat dihilangkan dengan memberikan diffusion period, yaitu dengan menghentikan pengaliran gas tetapi tetap mempertahankan temperatur pemanasan. Dengan demikian karbon akan berdifusi lebih ke dalam dan kadar karbon pada permukaan akan semakin naik.
Karburising dalam media gas lebih menguntungkan dibanding dengan karburising jenis lain karena permukaan benda kerja tetap bersih, hasil lebih banyak dan kandungan karbon pada lapisan permukaan dalam dikontrol lebih teliti. Menurut B.H Amstead (1979: 153) mengatakan bahwa “proses karburisasi media gas digunakan untuk memperoleh lapisan tipis antara 0,1 – 0,75 mm”.
Metode Carburizing Plasma Lucutan Pijar
Proses pengerasan permukaan baja dengan metode carburizing cair dilakukan dengan teknik plasma lucutan pijar. Seperti halnya pada proses carburizing padat, ataupun gas, maka pada carburizing plasma lucutan pijar ini, atom-atom karbon dimasukkan ke dalam permukaan baja dan berdifusi menghasilkan lapisan baja-karbon yang keras. Dengan kata lain Carburizing plasma lucutan pijar merupakan suatu proses pengerasan permukaan material (baja) dengan cara pendifusian atom-atom karbon ke dalam permukaan material. Proses pendifusian ini memanfaatkan energi listrik dan energi termal (panas). Energi listrik digunakan untuk mengubah atom-atom karbon yang berasal dari gas benzene (C6H6) menjadi plasma, dan sekaligus digunakan untuk mendifusikan atomatom karbon tersebut ke dalam permukaan material. Energi termal yang juga dapat berasal dari energi listrik akan mempercepat proses difusi atom karbon. Dengan masuknya atom-atom karbon ke permukaan material (baja St 40) maka akan terbentuk larutan padat. Karena atom-atom karbon yang larut mempunyai ukuran (jari-jari) atom yang jauh lebih kecil dari pada ukuran atom besi, maka atom-atom karbon akan masuk ke permukaan baja dan mengisi ruang-ruang kosong di antara atom-atom besi secara interstisi, sehingga akan terbentuk larutan padat interstisi karbon dalam besi/baja. Terbentuknya larutan padat interstisi ini akan menyebabkan peningkatan kekerasan dari baja. Selain terbentuknya larutan padat interstisi, atom-atom karbon yang masuk ke permukaan akan berikatan kuat dengan atom-atom permukaan (atom-atom Fe) membentuk fase baru yang disebut fasa karbida besi yangi mempunyai sifat yang keras.
Source:
www.jurnal.sttn-batan.ac.id
DJAPRIE, SRIATI, 1990, Metalurgi Mekanik, Erlangga, Jakarta 1987.
DJAPRIE, SRIATI, 1990, Ilmu dan Teknologi Bahan , edisi V, Penerbit Erlangga, Jakarta.
SURDIA, TATA, 1992, Pengetahuan Bahan Teknik, edisi 2, Pradnya Paramita, Jakarta.
| Penelusuran terkait: material carburizing,pack carburizing adalah,Surface hardening, steel SCM415, plasma carburizing,case hardening adalah,case hardening makanan adalah,pengertian surface hardening, pengertian carburizing,carburizing artinya,arti kata carburizing,terjemahan carburizing,maksud carburizing, pengertian carburising,proses gas carburizing,materials used for carburizing, materials for carburizing, |