Bahan dan Kekerasan Rantai Konveyor Pengikis Terak (Rantai Tautan Bulat)

Untukrantai penghubung bundardigunakan dalam konveyor pengikis terak, material baja harus memiliki kekuatan luar biasa, ketahanan aus, dan kemampuan menahan suhu tinggi dan lingkungan abrasif.

Baik 17CrNiMo6 maupun 23MnNiMoCr54 merupakan baja paduan berkualitas tinggi yang umum digunakan untuk aplikasi berat seperti rantai penghubung bundar pada konveyor pengikis terak. Baja-baja ini dikenal karena kekerasan, ketangguhan, dan ketahanan ausnya yang sangat baik, terutama saat mengalami pengerasan casing dengan proses karburisasi. Berikut panduan lengkap tentang perlakuan panas dan karburisasi untuk material-material ini:

17CrNiMo6 (1,6587)

Baja paduan kromium-nikel-molibdenum ini memiliki ketangguhan inti dan kekerasan permukaan yang sangat baik setelah proses karburisasi. Baja ini banyak digunakan pada roda gigi, rantai, dan komponen lain yang membutuhkan ketahanan aus yang tinggi.

Perlakuan Panas untuk 17CrNiMo6

1. Normalisasi (Opsional):

- Tujuan: Memperbaiki struktur butiran dan meningkatkan kemampuan mesin.

- Suhu: 880–920°C.

- Pendinginan: Pendinginan udara.

2. Karburisasi:

- Tujuan: Meningkatkan kandungan karbon permukaan untuk menciptakan lapisan yang keras dan tahan aus.

- Suhu: 880–930°C.

- Atmosfer: Lingkungan kaya karbon (misalnya, karburisasi gas dengan gas endotermik atau karburisasi cair).

- Waktu: Tergantung pada kedalaman casing yang diinginkan (biasanya 0,5–2,0 mm). Contoh:

- Kedalaman casing 0,5 mm: ~4–6 jam.

- Kedalaman casing 1,0 mm: ~8–10 jam.

- Potensi Karbon: 0,8–1,0% (untuk mencapai kandungan karbon permukaan yang tinggi).

3. Pendinginan:

- Tujuan: Mengubah lapisan permukaan karbon tinggi menjadi martensit keras.

- Suhu: Segera setelah karburasi, padamkan dalam oli (misalnya pada suhu 60–80°C).

- Laju Pendinginan: Dikendalikan untuk menghindari distorsi.

4. Tempering:

- Tujuan: Mengurangi kerapuhan dan meningkatkan ketangguhan.

- Suhu: 150–200°C (untuk kekerasan tinggi) atau 400–450°C (untuk ketangguhan yang lebih baik).

- Waktu: 1–2 jam.

5. Kekerasan Akhir:

- Kekerasan Permukaan: 58–62 HRC.

- Kekerasan Inti: 30–40 HRC.

23MnNiMoCr54 (1.7131)

Baja paduan mangan-nikel-molibdenum-kromium ini memiliki kemampuan pengerasan dan ketangguhan yang sangat baik. Baja ini sering digunakan pada komponen yang membutuhkan kekuatan dan ketahanan aus yang tinggi.

Perlakuan Panas untuk 23MnNiMoCr54

1. Normalisasi (Opsional):

- Tujuan: Meningkatkan keseragaman dan kemampuan mesin.

- Suhu: 870–910°C.

- Pendinginan: Pendinginan udara. 

2. Karburisasi:

- Tujuan: Menciptakan lapisan permukaan karbon tinggi untuk ketahanan aus.

- Suhu: 880–930°C.

- Atmosfer: Lingkungan kaya karbon (misalnya karburisasi gas atau cairan).

- Waktu: Tergantung pada kedalaman kasus yang diinginkan (mirip dengan 17CrNiMo6).

- Potensi Karbon: 0,8–1,0%. 

3. Pendinginan:

- Tujuan: Memperkeras lapisan permukaan.

- Suhu: Padamkan dalam minyak (misalnya, pada suhu 60–80°C).

- Laju Pendinginan: Dikendalikan untuk meminimalkan distorsi. 

4. Tempering:

- Tujuan: Menyeimbangkan kekerasan dan ketangguhan.

- Suhu: 150–200°C (untuk kekerasan tinggi) atau 400–450°C (untuk ketangguhan yang lebih baik).

- Waktu: 1–2 jam. 

5. Kekerasan Akhir:

- Kekerasan Permukaan: 58–62 HRC.

- Kekerasan Inti: 30–40 HRC.

Parameter Utama untuk Karburisasi

Kedalaman Selongsong: Biasanya 0,5–2,0 mm, tergantung aplikasinya. Untuk rantai pengikis terak, kedalaman selongsong 1,0–1,5 mm seringkali sesuai.

- Kandungan Karbon Permukaan: 0,8–1,0% untuk memastikan kekerasan tinggi.

- Media Pendingin: Oli lebih disukai untuk baja ini guna menghindari retak dan distorsi.

- Tempering: Suhu tempering yang lebih rendah (150–200°C) digunakan untuk kekerasan maksimum, sementara suhu yang lebih tinggi (400–450°C) meningkatkan ketangguhan.

Manfaat Karburisasi untuk 17CrNiMo6 dan 23MnNiMoCr54

1. Kekerasan Permukaan Tinggi: Mencapai 58–62 HRC, memberikan ketahanan aus yang sangat baik.

2. Inti yang Kuat: Mempertahankan inti yang lentur (30–40 HRC) untuk menahan benturan dan kelelahan.

3. Daya tahan: Ideal untuk lingkungan yang keras seperti penanganan terak, di mana abrasi dan benturan sering terjadi.

4. Kedalaman Kasus Terkendali: Memungkinkan penyesuaian berdasarkan aplikasi spesifik.

Pertimbangan Pasca Perawatan

1. Tembakan Peening:

- Meningkatkan kekuatan lelah dengan memberikan tekanan tekan pada permukaan.

2. Penyelesaian Permukaan:

- Penggilingan atau pemolesan dapat dilakukan untuk mencapai hasil akhir permukaan dan akurasi dimensi yang diinginkan.

3. Kontrol Kualitas:

- Melakukan pengujian kekerasan (misalnya, Rockwell C) dan analisis mikrostruktur untuk memastikan kedalaman dan kekerasan casing yang tepat.

Pengujian kekerasan merupakan langkah penting dalam memastikan kualitas dan kinerja rantai penghubung bulat yang terbuat dari material seperti 17CrNiMo6 dan 23MnNiMoCr54, terutama setelah proses karburasi dan perlakuan panas. Berikut panduan dan rekomendasi lengkap untuk pengujian kekerasan rantai penghubung bulat:

Pentingnya Pengujian Kekerasan

1. Kekerasan Permukaan: Memastikan lapisan karburasi rantai penghubung telah mencapai ketahanan aus yang diinginkan.

2. Kekerasan Inti: Memverifikasi ketangguhan dan keuletan bahan inti rantai penghubung.

3. Kontrol Kualitas: Memastikan proses perlakuan panas dilakukan dengan benar.

4. Konsistensi: Memastikan keseragaman di seluruh mata rantai.

Metode Pengujian Kekerasan Rantai Tautan Bulat

Untuk rantai karburasi, metode pengujian kekerasan berikut umumnya digunakan:

1. Uji Kekerasan Rockwell (HRC)

- Tujuan: Mengukur kekerasan permukaan lapisan karburasi.

- Skala: Rockwell C (HRC) digunakan untuk material dengan kekerasan tinggi.

- Prosedur:

- Penekan kerucut berlian ditekan ke permukaan rantai di bawah beban besar.

- Kedalaman penetrasi diukur dan diubah menjadi nilai kekerasan.

- Aplikasi:

- Ideal untuk mengukur kekerasan permukaan (58–62 HRC untuk lapisan karburasi).

- Peralatan: Penguji kekerasan Rockwell. 

2. Uji Kekerasan Vickers (HV)

- Tujuan: Mengukur kekerasan pada titik-titik tertentu, termasuk casing dan inti.

- Skala: Kekerasan Vickers (HV).

- Prosedur:

- Penekan piramida berlian ditekan ke dalam material.

- Panjang diagonal lekukan diukur dan dikonversi menjadi kekerasan.

- Aplikasi:

- Cocok untuk mengukur gradien kekerasan dari permukaan ke inti.

- Peralatan: Penguji kekerasan Vickers.

 

 

KEKERASAN RANTAI LINK BULAT

3. Uji Mikrokekerasan

- Tujuan: Mengukur kekerasan pada tingkat mikroskopis, sering digunakan untuk mengevaluasi profil kekerasan di seluruh casing dan inti.

- Skala: Vickers (HV) atau Knoop (HK).

- Prosedur:

- Sebuah penekan kecil digunakan untuk membuat lekukan mikro.

- Kekerasan dihitung berdasarkan ukuran lekukan.

- Aplikasi:

- Digunakan untuk menentukan gradien kekerasan dan kedalaman kasus efektif.

- Peralatan: Penguji kekerasan mikro.

4. Uji Kekerasan Brinell (HBW)

- Tujuan: Mengukur kekerasan bahan inti.

- Skala: Kekerasan Brinell (HBW).

- Prosedur:

- Bola karbida tungsten ditekan ke dalam material di bawah beban tertentu.

- Diameter lekukan diukur dan dikonversi menjadi kekerasan.

- Aplikasi:

- Cocok untuk mengukur kekerasan inti (setara 30–40 HRC).

- Peralatan: Penguji kekerasan Brinell.

Prosedur Pengujian Kekerasan untuk Rantai Karburasi

1. Pengujian Kekerasan Permukaan:

- Gunakan skala Rockwell C (HRC) untuk mengukur kekerasan lapisan karburasi.

- Uji beberapa titik pada permukaan mata rantai untuk memastikan keseragaman.

- Kekerasan yang diharapkan: 58–62 HRC. 

2. Pengujian Kekerasan Inti:

- Gunakan skala Rockwell C (HRC) atau Brinell (HBW) untuk mengukur kekerasan bahan inti.

- Uji inti dengan memotong penampang rantai dan mengukur kekerasan di bagian tengah.

- Kekerasan yang diharapkan: 30–40 HRC. 

3. Pengujian Profil Kekerasan:

- Gunakan uji Vickers (HV) atau Mikrokekerasan untuk mengevaluasi gradien kekerasan dari permukaan ke inti.

- Siapkan penampang mata rantai dan buat lekukan pada interval yang teratur (misalnya setiap 0,1 mm).

- Gambarkan nilai kekerasan untuk menentukan kedalaman casing efektif (biasanya saat kekerasan turun hingga 550 HV atau 52 HRC).

Nilai Kekerasan yang Direkomendasikan untuk Rantai Konveyor Pengikis Terak

- Kekerasan Permukaan: 58–62 HRC (setelah karburisasi dan pendinginan).

- Kekerasan Inti: 30–40 HRC (setelah temper).

- Kedalaman Kasus Efektif: Kedalaman di mana kekerasan turun menjadi 550 HV atau 52 HRC (biasanya 0,5–2,0 mm, tergantung pada kebutuhan).

Nilai Kekerasan Rantai Konveyor Pengikis Terak
Pengujian Kekerasan Rantai Tautan Bulat 01

Kontrol Kualitas dan Standar

1. Frekuensi Pengujian:

- Lakukan pengujian kekerasan pada sampel rantai representatif dari setiap kelompok.

- Uji beberapa tautan untuk memastikan konsistensi. 

2. Standar:

- Ikuti standar internasional untuk pengujian kekerasan, seperti: ISO 6508

Rekomendasi Tambahan untuk Pengujian Kekerasan Rantai Tautan Bulat

1. Pengujian Kekerasan Ultrasonik

- Tujuan: Metode non-destruktif untuk mengukur kekerasan permukaan.

- Prosedur:

- Menggunakan probe ultrasonik untuk mengukur kekerasan berdasarkan impedansi kontak.

- Aplikasi:

- Berguna untuk menguji rantai yang sudah selesai tanpa merusaknya.

- Peralatan: Penguji kekerasan ultrasonik. 

2. Pengukuran Kedalaman Kasus

- Tujuan: Menentukan kedalaman lapisan keras rantai penghubung.

- Metode:

- Pengujian Mikrokekerasan: Mengukur kekerasan pada kedalaman berbeda untuk mengidentifikasi kedalaman casing efektif (di mana kekerasan turun hingga 550 HV atau 52 HRC).

- Analisis Metalografi: Memeriksa penampang di bawah mikroskop untuk menilai kedalaman casing secara visual.

- Prosedur:

- Potong sebagian penampang rantai.

- Poles dan etsa sampel untuk mengungkap struktur mikronya.

- Ukur kedalaman lapisan yang mengeras.

Alur Kerja Pengujian Kekerasan

Berikut alur kerja langkah demi langkah untuk pengujian kekerasan rantai karburasi:

1. Persiapan Sampel:

- Pilih mata rantai yang representatif dari kumpulan tersebut.

- Bersihkan permukaan untuk menghilangkan kontaminan atau kerak.

- Untuk pengujian kekerasan inti dan profil kekerasan, potong penampang melintang tautan.

2. Pengujian Kekerasan Permukaan:

- Gunakan penguji kekerasan Rockwell (skala HRC) untuk mengukur kekerasan permukaan.

- Ambil beberapa pembacaan di lokasi yang berbeda pada tautan untuk memastikan keseragaman. 

3. Pengujian Kekerasan Inti:

- Gunakan alat uji kekerasan Rockwell (skala HRC) atau alat uji kekerasan Brinell (skala HBW) untuk mengukur kekerasan inti.

- Uji bagian tengah tautan yang berpenampang melintang. 

4. Pengujian Profil Kekerasan:

- Gunakan penguji Vickers atau penguji mikrokekerasan untuk mengukur kekerasan pada interval berkala dari permukaan hingga inti.

- Gambarkan nilai kekerasan untuk menentukan kedalaman kasus yang efektif. 

5. Dokumentasi dan Analisis:

- Catat semua nilai kekerasan dan pengukuran kedalaman casing.

- Bandingkan hasil dengan persyaratan yang ditentukan (misalnya, kekerasan permukaan 58–62 HRC, kekerasan inti 30–40 HRC, dan kedalaman casing 0,5–2,0 mm).

- Mengidentifikasi setiap penyimpangan dan mengambil tindakan perbaikan bila perlu.

Tantangan dan Solusi Umum

1. Kekerasan Tidak Konsisten:

- Penyebab: Karburasi atau pendinginan yang tidak merata.

- Solusi: Pastikan suhu dan potensi karbon seragam selama karburasi, dan pengadukan yang tepat selama pendinginan.

2. Kekerasan Permukaan Rendah:

- Penyebab: Kandungan karbon tidak mencukupi atau pendinginan yang tidak tepat.

- Solusi: Verifikasi potensi karbon selama karburasi dan pastikan parameter pendinginan yang tepat (misalnya, suhu oli dan laju pendinginan).

3. Kedalaman Kasus yang Berlebihan:

- Penyebab: Waktu karburisasi terlalu lama atau suhu karburisasi terlalu tinggi.

- Solusi: Optimalkan waktu dan suhu karburisasi berdasarkan kedalaman casing yang diinginkan. 

4. Distorsi Selama Pendinginan:

- Penyebab: Pendinginan yang cepat atau tidak merata.

- Solusi: Gunakan metode pendinginan terkendali (misalnya, pendinginan oli dengan pengadukan) dan pertimbangkan perawatan penghilang stres.

Standar dan Referensi

- ISO 6508: Uji kekerasan Rockwell.

- ISO 6507: Uji kekerasan Vickers.

- ISO 6506: Uji kekerasan Brinell.

- ASTM E18: Metode uji standar untuk kekerasan Rockwell.

- ASTM E384: Metode uji standar untuk kekerasan mikroindentasi.

Rekomendasi Akhir

1. Kalibrasi Reguler:

- Kalibrasi peralatan uji kekerasan secara teratur menggunakan blok referensi bersertifikat untuk memastikan keakuratan. 

2. Pelatihan:

- Pastikan operator terlatih dalam teknik pengujian kekerasan dan penggunaan peralatan yang tepat. 

3. Kontrol Kualitas:

- Menerapkan proses pengendalian mutu yang kuat, termasuk pengujian kekerasan dan dokumentasi secara berkala. 

4. Kolaborasi dengan Pemasok:

- Bekerja sama erat dengan pemasok material dan fasilitas perlakuan panas untuk memastikan kualitas yang konsisten.


Waktu posting: 04-Feb-2025

Tinggalkan Pesan Anda:

Tulis pesan Anda di sini dan kirimkan kepada kami