Pelunakan: Melunakkan untuk Meningkatkan Kemudahan Pemesinan
Annealing adalah proses pengolahan panas yang dirancang untuk melembutkan batang bulat, meringankan ketegangan internal, dan memperbaiki struktur butir, sehingga meningkatkan kemampuan mesin dan formabilitas mereka. Bar bulat dipanaskan ke suhu tertentu (biasanya 800900 °C untuk baja karbon), ditahan untuk jangka waktu yang cukup untuk mencapai austenitisasi lengkap, dan kemudian perlahan didinginkan di tungku. Pendinginan lambat ini menghasilkan struktur mikro pearlitik atau ferritik-pearlitik yang kasar, sehingga mengurangi kekerasan dan meningkatkan fleksibilitas. Bar bulat yang dipanaskan lebih mudah dipotong, dibor, dan dibentuk, menjadikannya ideal untuk pengolahan rumit atau operasi pembentukan dingin di mana kekerasan yang berlebihan akan menyebabkan keausan alat atau retakan bahan. Pengolahan ini juga digunakan untuk menghilangkan efek kerja dingin sebelumnya dan untuk homogenisasi struktur mikro material dalam persiapan untuk perawatan panas berikutnya.
Normalisasi: Memperbaiki Struktur Biji untuk Sifat Seragam
Proses normalisasi melibatkan pemanasan batang bulat hingga suhu di atas titik kritis atas (biasanya 850–950°C), mempertahankan suhu tersebut selama periode yang cukup, kemudian mendinginkannya di udara diam. Proses ini menghasilkan struktur mikro perlitik yang seragam dan berbutir halus, yang memberikan keseimbangan yang lebih baik antara kekuatan dan ketangguhan dibandingkan kondisi setelah penggulungan. Normalisasi menghilangkan struktur butir kasar dan tegangan internal yang mungkin timbul selama penempaan atau penggulungan, sehingga meningkatkan ketangguhan bentur dan menjamin sifat mekanis yang lebih seragam di seluruh penampang batang bulat. Batang bulat yang dinormalisasi umumnya digunakan untuk komponen struktural, roda gigi, serta bagian poros yang memerlukan kekuatan sedang dan kemampuan pemesinan yang baik. Bagi banyak baja karbon dan baja paduan rendah, normalisasi berfungsi sebagai proses perlakuan panas akhir, memenuhi persyaratan sifat mekanis yang ditentukan tanpa memerlukan proses quenching dan tempering.
Pendinginan Cepat: Mencapai Kekerasan Maksimum
Pendinginan cepat mengacu pada proses pendinginan cepat batang bulat dari suhu austenitisasi guna mengubah struktur mikro menjadi martensit yang keras. Bergantung pada jenis baja, batang bulat dipanaskan hingga suhu 800–950°C, kemudian didinginkan secara cepat dalam media pendinginan seperti air, minyak, atau larutan polimer. Pendinginan dengan air memberikan laju pendinginan tercepat dan menghasilkan kekerasan tertinggi, namun meningkatkan risiko deformasi dan retak, khususnya pada batang bulat dengan penampang melintang yang kompleks.
Pengeringan: Menyeimbangkan Kekerasan dan Ketangguhan
Tempering adalah proses penting yang dilakukan setelah quenching, dirancang untuk mengurangi kerapuhan, melepaskan tegangan internal, serta mencapai kombinasi yang diinginkan antara kekerasan dan ketangguhan. Batang bulat hasil quenching dipanaskan kembali pada suhu antara 150°C hingga 650°C, ditahan selama periode tertentu, kemudian didinginkan di udara diam. Tempering suhu rendah (150–300°C) sedikit mengurangi kekerasan namun mempertahankan ketahanan aus yang tinggi, membentuk struktur mikro martensit ter-temper, sehingga sangat ideal untuk alat potong dan cetakan. Tempering suhu sedang (350–500°C) menghasilkan keseimbangan antara kekuatan, ketangguhan, dan elastisitas, cocok untuk pegas dan poros berbeban berat. Tempering suhu tinggi (500–650°C) menghasilkan struktur mikro sorbit dengan ketangguhan dan daktilitas tinggi, dikombinasikan dengan kekuatan luluh dan kekuatan tarik yang baik, menjadikannya pilihan ideal untuk poros engkol, batang penghubung, serta komponen struktural yang mengalami beban bentur. Kondisi quenched and tempered (Q&T) ini merupakan proses perlakuan panas paling umum untuk batang bulat baja paduan yang memerlukan peningkatan sifat mekanis.
