Pemrosesan termomekanis

Pengolahan termomekanik merupakan suatu proses metalurgi yang menggabungkan proses deformasi mekanik atau plastik seperti kompresi atau penempaan, penggulungan, dan lain sebagainya dengan proses termal seperti perlakuan panas, pendinginan air, pemanasan dan pendinginan pada berbagai tingkat menjadi satu proses.

Proses pendinginan menghasilkan batang baja berkekuatan tinggi dari baja karbon rendah yang murah. Proses ini mendinginkan lapisan permukaan batang baja, yang memberi tekanan dan merusak struktur kristal lapisan antara, dan secara bersamaan mulai melunakkan lapisan yang dipadamkan menggunakan panas dari inti batang baja.

Billet baja 130mm² ("batang pensil") dipanaskan hingga sekitar 1200°C hingga 1250°C dalam tungku pemanas ulang. Kemudian, billet digulung secara bertahap untuk memperkecil billet ke ukuran dan bentuk akhir batang penguat. Setelah tahap penggulungan terakhir, billet bergerak melalui kotak pendinginan. Pendinginan mengubah lapisan permukaan billet menjadi martensit, dan menyebabkannya menyusut. Penyusutan memberi tekanan pada inti, membantu membentuk struktur kristal yang benar. Inti tetap panas, dan austenitik. Sebuah mikroprosesor mengendalikan aliran air ke kotak pendinginan, untuk mengelola perbedaan suhu melalui penampang batang. Perbedaan suhu yang benar memastikan bahwa semua proses terjadi, dan batang memiliki sifat mekanis yang diperlukan. 

Batang meninggalkan kotak pendinginan dengan gradien suhu melalui penampang melintangnya. Saat batang mendingin, panas mengalir dari bagian tengah batang ke permukaannya sehingga panas dan tekanan batang secara tepat melunakkan cincin antara martensit dan bainit.

Terakhir, pendinginan lambat setelah pendinginan otomatis melunakkan inti austenitik menjadi ferit dan perlit pada lapisan pendingin.

Oleh karena itu, batang-batang ini menunjukkan variasi dalam mikrostruktur pada penampang melintangnya, memiliki martensit yang kuat, ulet, dan temper pada lapisan permukaan batang, lapisan tengah martensit dan bainit, serta inti ferit dan perlit yang halus, ulet, dan lentur.

Bila ujung potongan batang TMT diukir dalam Nital (campuran asam nitrat dan metanol ), muncul tiga cincin yang berbeda: 1. Cincin luar yang ditempa dari martensit, 2. Cincin tengah yang ditempa setengah dari martensit dan bainit, dan 3. inti melingkar lembut dari bainit, ferit, dan perlit. Ini adalah struktur mikro yang diinginkan untuk tulangan konstruksi berkualitas.

Sebaliknya, tulangan baja mutu rendah dipelintir saat dingin, sehingga mengeras untuk meningkatkan kekuatannya. Namun, setelah perlakuan termo mekanis (TMT), tulangan tidak memerlukan pengerasan lebih lanjut. Karena tidak ada puntiran selama TMT, tidak terjadi tegangan puntir, sehingga tegangan puntir tidak dapat membentuk cacat permukaan pada tulangan TMT. Oleh karena itu, tulangan TMT lebih tahan terhadap korosi daripada tulangan dingin, terpelintir, dan terdeformasi (CTD).

Setelah melalui proses termomekanis, beberapa mutu yang dapat dilapisi dengan Batang Baja TMT meliputi Fe: 415/500/550/600. Batang baja ini jauh lebih kuat dibandingkan dengan Batang Baja CTD konvensional dan memberikan kekuatan hingga 20% lebih banyak pada struktur beton dengan jumlah baja yang sama.

 TMCP (Thermo-Mechanical Control Process) 
Teknologi TMCP (Thermo-Mechanical Control Process) dikembangkan di Jepang pada tahun 1980-an. Dengan penggunaan proses TMCP, diperoleh struktur mikro ferit acicular yang sangat halus dan seragam. Oleh karena itu, baja TMCP memiliki kekuatan yang lebih tinggi dan ketangguhan yang lebih baik. Selain itu, menurut proses TMCP, kemampuan pengerasan yang lebih rendah, kerentanan yang lebih rendah terhadap retak dingin, dan ketersediaan untuk pengelasan masukan panas ekstra tinggi telah ditingkatkan. Kualitas baja TMCP cukup tinggi dan sifat mekanis baja TMCP sangat stabil.

Teknologi TMCP diperkenalkan ke sebagian besar pabrik pelat Jepang dan baja TMCP telah banyak diterapkan di galangan kapal Jepang. Alasan mengapa galangan kapal Jepang menerima baja TMCP tipe HT (Kekuatan Tarik Tinggi) begitu cepat adalah karena baja TMCP memiliki kemampuan bentuk dan kemampuan las yang hampir sama dibandingkan dengan baja ringan dan sifat mekanis yang unggul. 

Teknologi TMCP dikembangkan pada awal tahun 1980-an. Pabrik pelat besar Jepang mulai memproduksi baja TMCP pada pertengahan tahun 1980-an. Menurut peningkatan penerapan baja TMCP, rasio HT meningkat sangat tajam.  

 Lihat juga 
 Metalurgi
 Deformasi (teknik)
 Penempaan
 Pengerolan
 Perlakuan panas
 Baja karbon
 Baja nirkarat
 Baja
 Besi beton
 Martensit

 Referensi 

Kategori:Pembuatan baja
Kategori:Proses metalurgi