Anil adalah proses perlakuan panas di mana logam atau paduan dipanaskan hingga suhu yang sesuai, dipertahankan pada suhu tersebut selama periode tertentu, lalu didinginkan secara perlahan, biasanya di dalam tungku. Inti dari anil adalah memanaskan baja untuk mengaustenisasinya, diikuti oleh transformasi perlit, yang menghasilkan struktur mikro yang mendekati kesetimbangan.
Tujuan Anil:
Mengurangi Kekerasan dan Meningkatkan Plastisitas:Hal ini membuat material lebih mudah dikerjakan dengan mesin dan dingin.
Homogenkan Komposisi dan Struktur:Ini memperhalus ukuran butiran dan memperbaiki sifat material, atau menyiapkan struktur mikro untuk pendinginan.
Hilangkan Stres Internal dan Perkuat Kerja:Ini membantu mencegah deformasi dan retak.
Anil dan normalisasi terutama digunakan sebagai perlakuan panas persiapan. Untuk komponen dengan tegangan rendah dan persyaratan kinerja sedang, anil dan normalisasi juga dapat berfungsi sebagai perlakuan panas akhir.
Klasifikasi Metode Anil
Metode anil umum diklasifikasikan menurut suhu pemanasan:
Anil di Atas Suhu Kritis (Ac1 atau Ac3):Ini mencakup anil penuh, anil difusi, anil tidak lengkap, dan anil sferoidisasi.
Anil di Bawah Suhu Kritis (Ac1 atau Ac3):Ini termasuk anil rekristalisasi dan anil pelepas tegangan.
Tujuh Jenis Metode Anil
Anil Penuh:
Proses:Baja dipanaskan hingga 20-30 derajat di atas Ac3, dipertahankan pada suhu tersebut, dan kemudian didinginkan secara perlahan (biasanya di dalam tungku) untuk mencapai struktur mikro yang mendekati keseimbangan (austenitisasi penuh).
Aplikasi:Terutama digunakan untuk baja hipoeutektoid (0.3-0.6% C), termasuk baja karbon sedang dan baja paduan karbon rendah hingga sedang, tempaan, dan bagian yang digulung panas. Kadang-kadang juga digunakan untuk pengelasan. Baja karbon rendah, setelah anil penuh, mungkin memiliki kekerasan yang terlalu rendah untuk pemesinan. Pemanasan baja hipereutektoid di atas Accm dan pendinginan perlahan dapat menyebabkan Fe3CII mengendap di sepanjang batas butir, yang secara signifikan mengurangi kekuatan, kekerasan, plastisitas, dan ketangguhan, yang dapat menyebabkan potensi masalah dalam perlakuan panas akhir.
Tujuan:Untuk memperbaiki ukuran butiran, menghomogenkan struktur, menghilangkan tekanan internal, mengurangi kekerasan, dan meningkatkan kemampuan mesin. Struktur mikro setelah anil penuh untuk baja hipoeutektoid adalah ferit plus perlit (F+P). Dalam praktiknya, untuk meningkatkan produktivitas, pendinginan dapat dihentikan pada suhu sekitar 500 derajat, dan material dapat didinginkan dengan udara.
Anil Isotermal:
Proses:Setelah mengalami austenitisasi, baja didinginkan dengan cepat hingga tepat di bawah suhu Ar1 dan ditahan secara isotermal hingga austenit berubah menjadi perlit, lalu didinginkan dengan udara hingga mencapai suhu ruangan. Metode ini secara signifikan mengurangi waktu anil.
Aplikasi: Suitable for steels with stable austenite, such as high carbon steels (C > 0.6%), alloy tool steels, and high alloy steels (with total alloy content >10%). Anil isotermal bermanfaat untuk mencapai struktur mikro dan sifat yang seragam. Namun, anil isotermal tidak cocok untuk komponen baja berpenampang besar atau batch besar, karena sulit untuk memastikan kondisi isotermal yang seragam secara menyeluruh.
Tujuan:Mirip dengan annealing penuh, tetapi dengan transformasi yang lebih terkendali.
Anil Tak Sempurna:
Proses:Baja dipanaskan hingga suhu antara Ac1 dan Ac3 (untuk baja hipoeutektoid) atau antara Ac1 dan Accm (untuk baja hipereutektoid), ditahan, lalu didinginkan secara perlahan untuk memperoleh mikrostruktur yang mendekati keseimbangan.
Aplikasi:Terutama digunakan untuk baja hipereutektoid guna mencapai struktur perlit sferoid, yang mengurangi tekanan internal, menurunkan kekerasan, dan meningkatkan kemampuan mesin. Anil sferoidisasi merupakan salah satu bentuk anil tidak lengkap.
Anil Sferoidisasi:
Proses:Baja dipanaskan hingga 20-30 derajat di atas Ac1 dan ditahan selama waktu singkat, biasanya 2-4 jam, diikuti oleh pendinginan tungku atau penahanan isotermal yang lama tepat di bawah Ar1.
Aplikasi:Terutama untuk baja eutektoid dan hipereutektoid seperti baja perkakas karbon, baja perkakas paduan, dan baja bantalan. Tujuannya adalah untuk menghasilkan struktur mikro tempat karbida disferoidisasi, yang menghasilkan perlit globular. Struktur ini lebih lunak dan lebih mudah dikerjakan, dan selama pendinginan berikutnya, ukuran butiran austenit tetap halus, mengurangi kecenderungan deformasi dan retak. Jika ada jaringan karbida dalam baja hipereutektoid, normalisasi harus dilakukan sebelum sferoidisasi untuk memastikan sferoidisasi berhasil.
Tujuan:Untuk mengurangi kekerasan, menghomogenkan struktur, dan meningkatkan kemampuan mesin dalam persiapan pendinginan. Metode anil sferoidisasi meliputi:
Anil sferoidisasi tunggal:Memanaskan baja hingga 20-30 derajat di atas Ac1, menahannya selama periode yang sesuai, lalu mendinginkannya perlahan di tungku. Struktur awal harus berupa perlit halus, tanpa jaringan karbida.
Anil sferoidisasi isotermal:Setelah pemanasan dan penahanan, baja didinginkan hingga sedikit di bawah Ar1 untuk penahanan isotermal. Setelah selesai, baja didinginkan perlahan hingga sekitar 500 derajat, lalu didinginkan dengan udara. Metode ini memiliki keuntungan berupa siklus pendek, struktur sferoid yang seragam, dan kualitas yang dapat dikontrol.
Pemanasan sferoidisasi siklik.
Anil Difusi (Anil Homogenisasi):
Proses:Batangan baja, pengecoran, atau penempaan dipanaskan hingga suhu sedikit di bawah suhu solidus dan ditahan selama jangka waktu lama, diikuti dengan pendinginan lambat untuk menghilangkan pemisahan komposisi kimia.
Aplikasi:Digunakan untuk baja paduan berkualitas tinggi dan baja cor atau ingot paduan dengan segregasi yang signifikan. Setelah anil difusi, anil penuh atau normalisasi diperlukan untuk menyempurnakan struktur.
Tujuan:Untuk menghilangkan segregasi dendritik dan segregasi regional yang terbentuk selama pemadatan, mencapai komposisi dan struktur yang seragam.
Anil Penghilang Stres:
Proses:Baja dipanaskan hingga suhu di bawah Ac1 (umumnya 500-650 derajat), ditahan, lalu didinginkan perlahan dalam tungku.
Aplikasi:Karena suhunya di bawah Ac1, metode anil ini tidak menyebabkan perubahan mikrostruktur.
Tujuan:Untuk menghilangkan tekanan internal yang tersisa.
Anil Rekristalisasi:
Proses:Dikenal juga sebagai anil menengah, anil rekristalisasi melibatkan pemanasan logam yang dikerjakan secara dingin ke suhu di atas suhu rekristalisasi, menahannya selama waktu yang tepat, dan kemudian mendinginkannya secara perlahan untuk menghilangkan pengerasan kerja dan tegangan sisa.
Aplikasi:Proses ini digunakan ketika logam telah mengalami deformasi plastik dingin yang signifikan dan harus dipanaskan di atas suhu tertentu untuk menginduksi rekristalisasi. Suhu terendah di mana rekristalisasi terjadi disebut suhu rekristalisasi minimum, umumnya 0,4 kali titik leleh material.
Tujuan:Untuk menghilangkan pengerasan kerja dan tegangan sisa dengan mengubah butiran yang cacat menjadi butiran ekuaksial yang seragam.
Pemilihan Metode Anil
Pemilihan metode anil umumnya mengikuti prinsip-prinsip berikut:
Anil Penuh:Biasanya dipilih untuk baja hipoeutektoid. Untuk mengurangi waktu anil, anil isotermal dapat digunakan.
Anil Sferoidisasi:Umumnya digunakan untuk baja hipereutektoid. Jika persyaratannya tidak ketat, anil tidak lengkap dapat dipilih. Baja perkakas dan baja bantalan sering mengalami anil sferoidisasi. Terkadang, baja karbon rendah atau sedang untuk ekstrusi dingin atau heading dingin juga disferoidisasi.
Anil Rekristalisasi:Dipilih untuk menghilangkan pengerasan kerja.
Anil Penghilang Stres:Dipilih untuk menghilangkan tekanan internal yang disebabkan oleh berbagai langkah pemrosesan.
Anil Difusi:Sering dipilih untuk baja paduan berkualitas tinggi dan pengecoran baja paduan besar untuk meningkatkan struktur mikro dan keseragaman kimia.
