Bagaimana Memadamkan Baja Keras pada Pengerjaan Logam

Pendinginan adalah cara cepat membawa logam kembali ke suhu kamar setelahnya perawatan panas untuk mencegah proses pendinginan mengubah struktur mikro logam secara dramatis. Pekerja logam melakukan ini dengan menempatkan logam panas ke dalam cairan atau udara yang terkadang dipaksa. Pilihan cairan atau udara paksa disebut sebagai medium.

Media umum untuk pendinginan termasuk polimer dengan tujuan khusus, konveksi udara paksa, air tawar, air asin, dan minyak. Air adalah media yang efektif ketika tujuannya adalah untuk memiliki baja untuk mencapai kekerasan maksimum. Namun, menggunakan air dapat menyebabkan logam retak atau terdistorsi.

Jika kekerasan ekstrim tidak diperlukan, minyak mineral, minyak ikan paus, atau minyak biji kapas dapat digunakan dalam proses pendinginan. Proses pendinginan dapat terlihat dramatis bagi mereka yang tidak terbiasa dengannya. Saat pekerja logam memindahkan logam panas ke media yang dipilih, uap naik dari logam dalam volume besar.

Lambatnya laju pendinginan memberi kekuatan termodinamika peluang yang lebih besar untuk mengubah struktur mikro, dan ini sering kali bisa menjadi hal yang buruk jika perubahan struktur mikro itu melemahkan logam. Kadang-kadang, hasil ini lebih disukai, itulah sebabnya media yang berbeda digunakan untuk melakukan pendinginan. Minyak, misalnya, memiliki laju pendinginan yang jauh lebih rendah daripada air. Pendinginan dalam media cair membutuhkan pengadukan cairan di sekitar potongan logam untuk mengurangi uap dari permukaan. Kantung-kantung uap dapat melawan proses pendinginan, jadi perlu untuk menghindarinya.

Sering digunakan untuk mengeraskan baja, pendinginan air dari suhu di atas austenit suhu akan menghasilkan karbon yang terperangkap di dalam bilah austenitik. Ini mengarah ke tahap martensit yang keras dan rapuh. Austenite mengacu pada paduan besi dengan basis besi-gamma, dan martensit adalah jenis struktur baja baja yang keras.

Martensit baja yang padam sangat rapuh dan tertekan. Akibatnya, baja padam biasanya mengalami proses penempaan. Ini melibatkan memanaskan kembali logam ke suhu di bawah titik kritis, lalu membiarkannya dingin di udara.

Khas, baja selanjutnya akan ditempur dalam minyak, garam, rendaman timah, atau tungku dengan udara yang disirkulasikan oleh kipas untuk mengembalikan daktilitas (kemampuan untuk menahan tekanan tarik) dan kekerasan hilang oleh konversi ke martensit. Setelah logam temper, dingin dengan cepat, lambat, atau tidak sama sekali, tergantung pada keadaan, terutama apakah logam tersebut rentan terhadap kerapuhan pasca-temper.

Selain suhu martensit dan austenit, perlakuan panas logam melibatkan suhu ferit, perlit, sementit, dan bainit. Transformasi delta ferrit terjadi ketika setrika dipanaskan hingga membentuk besi bersuhu tinggi. Berdasarkan Institut Pengelasan di Inggris, ia terbentuk "pada pendinginan konsentrasi rendah karbon dalam paduan besi-karbon dari keadaan cair sebelum berubah menjadi austenit."

Pearlite dibuat selama proses pendinginan yang lambat dari campuran besi. Bainite hadir dalam dua bentuk: bainit atas dan bawah. Ini diproduksi pada tingkat pendinginan lebih lambat daripada pembentukan martensit tetapi pada tingkat pendinginan lebih cepat dari ferit dan perlit.

Pendinginan mencegah baja agar tidak pecah dari austenit menjadi ferit dan sementit. Tujuannya adalah agar baja mencapai fase martensit.

Setiap media yang tersedia untuk proses pendinginan memiliki kelebihan dan kekurangannya sendiri, dan tergantung pada pekerja logam untuk memutuskan apa yang terbaik berdasarkan pekerjaan tertentu. Ini adalah beberapa opsi:

Ini melibatkan air, konsentrasi air garam yang berbeda, dan soda. Ini adalah cara tercepat untuk mendinginkan logam selama proses pendinginan. Selain dari kemungkinan membengkokkan logam, tindakan pencegahan keamanan juga harus diambil ketika menggunakan soda kaustik, karena dapat merusak kulit atau mata.

Ini cenderung menjadi metode yang paling populer karena beberapa minyak masih dapat mendinginkan logam dengan cepat tetapi tanpa risiko yang sama dengan air atau kaustik lainnya. Minyak memang memiliki risiko, karena mudah terbakar. Oleh karena itu, penting bagi pekerja logam untuk mengetahui batas-batas minyak yang mereka kerjakan dalam hal suhu dan beban beban untuk menghindari kebakaran.

Sementara udara paksa adalah umum, nitrogen adalah pilihan populer lainnya. Gas sering digunakan untuk logam jadi, seperti alat. Menyesuaikan tekanan dan paparan gas dapat mengontrol laju pendinginan.