Perlakuan panas dan pengerasan permukaan
Proses-proses ini mengubah apa yang dapat dilakukan part logam jadi, bukan bentuknya. Pemanasan dan pendinginan terkontrol, atom yang direndam ke permukaan, atau jutaan benturan kecil membuat part lebih keras, lebih tangguh, atau lebih awet di bawah beban berulang. Biasanya prosesnya datang mendekati akhir rute, setelah part dibentuk atau dimesin.
Gagasan besar
Kekuatan logam bergantung pada bagaimana atomnya tersusun di dalam, dan susunan itu dapat diubah tanpa menggerakkan bentuk luarnya. Bayangkan sebuah roti: adonan yang sama menjadi lembut atau garing tergantung cara memanggangnya. Perlakuan panas mengubah seluruh part; case hardening hanya mengubah kulit sedalam sepersekian milimeter hingga beberapa milimeter; shot peening menekan permukaan sehingga retak lelah sulit tumbuh. Tiga sifat terus muncul: kekerasan (ketahanan terhadap goresan dan keausan), ketangguhan (ketahanan terhadap retak akibat kejut), dan umur lelah (berapa banyak siklus beban yang dapat bertahan pada part).
3 proses dalam bab ini
12.1Perlakuan panas (pengerasan, tempering, anil)Panaskan, quench, dan temper (atau dinginkan perlahan) seluruh komponenBuka pelajaran
12.2Pengerasan permukaan (case hardening) dan nitridasiKarbon atau nitrogen berdifusi ke permukaanBuka pelajaran
12.3Shot peeningPermukaan dihantam bola-bola kecil hingga tertekanBuka pelajaranBerdampingan
| Proses | Dalam satu baris | Terbaik untuk | Ukuran batch | Presisi |
|---|---|---|---|---|
| 12.1Perlakuan panas (pengerasan, tempering, anil) | Panaskan, quench, dan temper (atau dinginkan perlahan) seluruh komponen | Membuat baja keras dan tangguh, atau lunak untuk dimesin | Satu part hingga lini kontinu | Bentuk dipertahankan; sedikit distorsi, sering digerinda sesudahnya |
| 12.2Pengerasan permukaan (case hardening) dan nitridasi | Karbon atau nitrogen berdifusi ke permukaan | Roda gigi dan poros: kulit keras di atas inti yang tangguh | Batch tungku ratusan hingga ribuan | Nitriding: dalam seperseratus mm; carburizing: sedikit distorsi |
| 12.3Shot peening | Permukaan dihantam bola-bola kecil hingga tertekan | Pegas, roda gigi, part turbin yang menerima beban berulang | Satu part hingga jutaan pegas | Bentuk pada dasarnya tidak berubah |
Cara memilih dalam keluarga ini
- Seluruh part harus keras atau kuat sampai ke dalam: perlakuan panas (quench dan temper).
- Part harus lunak untuk dimesin atau ditekuk dulu: annealing, lalu dikeraskan kemudian bila perlu.
- Permukaan harus tahan aus sementara inti tahan kejut: case hardening.
- Distorsi harus minimal: nitriding, bukan carburizing.
- Part gagal karena kelelahan (retak setelah banyak siklus): tambahkan shot peening, sering setelah pengerasan.
Kata kunci
- Kekerasan
- ketahanan terhadap goresan, penyok, dan keausan.
- Ketangguhan
- kemampuan menyerap kejut tanpa retak.
- Quench
- pendinginan cepat dalam air, oli, atau polimer yang mengunci kekerasan.
- Temper
- pemanasan ulang lembut setelah quench yang menukar sedikit kekerasan dengan ketangguhan.
- Anneal
- pemanasan lalu pendinginan sangat lambat yang membuat logam tetap lunak.
- Case
- kulit luar yang dikeraskan dari part yang di-case-harden.
- Tegangan sisa tekan
- tekanan yang tertinggal di dalam permukaan yang menjaga retakan tetap tertutup.
- Kelelahan (fatigue)
- retak perlahan di bawah banyak beban berulang, bahkan yang kecil.
Coba sekarang
Manfaatkan AI dalam CAD Anda.
Buat model komponen, hasilkan gambar teknik, dan otomatisasi pekerjaan berulang di dalam perangkat lunak CAD Anda.