Proses Pengerjaan Panas Pada Logam, Hot Working

Pengertian Definisi

Pengerjaan panas pada logam merupakan proses deformasi pada logam yang dilakukan pada

kondisi temperature dan laju regangan tertentu sehingga proses deformasi dan proses recovery

terjadi secara bersamaan. Deformasi dilakukan di atas temperature rekristalisasi. Pada

temperature ini, pengerasan regang dan struktur butir yang terdeformasi akan segera tergantikan

dengan struktur baru yang bebas regangan. Struktur baru bebas regangan dimungkinkan karena

selama proses deformasi selalu diiringi dengan proses rekristalisasi.

Temperatur Pengerjaan Panas

Pengerjaan panas umumnya dilakukan pada temperature di atas 0,6 temperature lebur dengan

laju regangan antara 0,5 sampai 500 detik-1. Sedangkan temperature rekristalisasi dapat

diperkirakan dengan formula berikut:

Trek = 0,4 – 0,5 Tm (K)

Trek adalah temperature rekristalisasi

Tm adalah temperature lebur bahan logam

Selama proses deformasi selalu terjadi proses rekristalisasi dari butir-butir yang terdeformasi,

sehingga benda kerja tidak mengalami pengerasan regang atau selalu dalam keadaan bebas

regangan dan lunak.  Semakin tinggi temperature, semakin rendah tegangan alir material.

Dengan demikian tingkat deformasi yang dapat dilakukan semakin besar dengan semakin

tingginya temperature.

Batas Temperature Pengerjaan Panas

Temperatur Terrendah Pengerjaan Dingin

Batas bawah dari temperature pengerjaan panas ditentukan oleh temperature terendah di mana

laju rekritalisasi masih dapat mengimbangi mekanisme pengerasan regang. Pada umumnya

semakin tinggi deformasi semakin rendah temperature rekristalisasinya. Artinya, temperature

terrendah untuk pengerjaan panas menjadi lebih rendah jika deformasi dilakukan pada tingkat

yang lebih tinggi.

Temperatur Tertinggi Pengerjaan Panas

Batas atas dari temperature pengerjaan panas ditentukan oleh temperatur di mana telah mulai

terjadinya oksidasi berlebihan atau temperature titik leleh logamnya. Umumnya temperatur

tertinggi pengerjaan panas dibatasi sampai 100 Fahrenheit di bawah titik leburnya. Batas ini

didasari oleh kemungkinan terdapatnya segregasi bahan logam yang memiliki titik lebur yang

lebih rendah.

Tahapan Operasi-Proses Pengerjaan Panas

Secara umum, proses pengerjaan panas dilakukan secara bertahap. Pada tahap awal dan antara,

pengerjaan panas cenderung dilakukan pada temperature yang relative tinggi. Hal ini untuk

memanfaatkan tegangan alir yang lebih rendah. Gaya deformasi menjadi lebih rendah. Pada

tahap akhir biasanya dilakukan pada temperature yang lebih rendah. Dilakukan sedikit di atas

temperatur rekristalisasi. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan struktur butiran yang halus.

Sebagian produk akhir pengerjaan panas mensyaratkan struktur butir yang halus. Sebagai usaha

untuk memastikan agar mendapatkan struktur butir yang halus, maka pengerjaan panas pada

tahap akhir dilakukan dengan tingkat deformasi yang lebih tinggi.

Keuntungan Pengerjaan Panas Untuk Deformasi Logam

Beberapa keuntungan yang diperoleh dengan pengerjaan panas adalah:

1. Energy deformasi relative rendah

2. Kemampuan alir logam relative lebih tinggi

3. Mengurangi  ketidakseragaman atau segregasi unsur kimia

4.  Mengurangi porositas

5. Mengurangi  struktur coran, butir kolumnar menjadi lebih halus

6. Memecah  dan mendistribusikan inklusi non logam menjadi lebih kecil dan memanjang

7. Meningkatkan keuletan dan ketangguhan benda kerja

Kerugian Pengerjaan Panas Pada Deformasi Logam

Beberapa kerugian yang diakibatkan dengan pengerjaan panas adalah:

1. Terjadi oksidasi pada permukaan logam, kehilangan sebagian logam menjasi kerak/karat

2. Terjadi dekarburisasi pada permukaan, khusus baja

3. Terjadi penurunan kualitan permukaan akibat ter-rolling lapisan oksida

4. Dimensi produk Kurang akurasi karena sulit memperhitungkan factor ekspansi dan

konstraksi yang terjadi.

5. Ada kemungkinan terjadi hor shortness atau rapuh panas

6. Terjadi ketidak homogenan struktur pada permukaan dengan bagian dalam akibat

perbedaan temperature dan deformasi.