Penambahan karbon yang disebut carburizing atau karburasi, dilakukan dengan cara memanaskan pada temperatur yang cukup tinggi yaitu pada temperatur austenit dalam lingkungan yang mengandung atom karbon aktif, sehingga atom karbon aktif tersebut akan berdifusi masuk ke dalam permukaan baja dan mencapai kedalaman tertentu.
Ada 3 cara dalam penambahan karbon atau karburasi (carburizing), yaitu :
a. Menggunakan medium padat atau Pack Carburizing
Benda kerja dimasukkan ke dalam kotak yang berisi bubuk karbon dan ditutup rapat kemudian dipanaskan pada temperatur austenit, yaitu antara 8250 C – 9250 C selama waktu tertentu. bahan carburising terdiri dari bubuk karbon aktif 60 %, ditambah BaCO3 (Barium Carbonat) atau NaCO3 (Natrium Carbonat) sebanyak 40 % sebagai energizer atau activator yang mempercepat proses karburisasi. Namun biasanya BaCO3 yang dipakai karena lebih mudah terurai dari pada NaCO3. Sebenarnya tanpa energizerpun dapat terjadi proses carburising karena temperatur sangat tinggi, maka karbon teroksidasi oleh oksigen yang terperangkap dalam kotak menjadi CO2, reaksi dengan karbon bereaksi terus hingga didapat ;
CO2 + C 2 CO
Dengan temperatur yang semakin tinggi keseimbangan reaksi makin cenderung ke kanan, makin banyak CO. Pada permukaan baja CO akan terurai ;
2 CO CO2 + C
Dimana C yang terbentuk ini berupa atom karbon yang dapat masuk berdifusi ke dalam fase austenit dari baja.
Dengan adanya energizer proses akan lebih mudah berlangsung karena meskipun udara yang terperangkap sedikit, tetapi energizer menyediakan CO2 yang akan segera mulai mengaktifkan reaksi – reaksi selanjutnya.
Reaksi dekomposisi NaCO3 ;
NaCO3 Na O + CO2
Dengan temperatur tinggi baja mampu melarutkan banyak karbon, maka dalam waktu singkat permukaan baja dapat menyerap karbon hingga mencapai batas jenuhnya.
a. Menggunakan medium cair atau Liquid Carburizing
Pada karburasi yang menggunakan medium cair atau Liquid Carburizing biasanya pemanasan benda kerja menggunakan garam cair (salt bath) yang terdiri dari campuran sodium cyanide (NaCN) atau potasium cyanide (KCN) yang berfungsi sebagai karburasi agent yang aktif, dengan natrium carbonat (Na2CO3) yang berfungsi sebagai energizer dan penurun titik cair garam. Dalam praktek, NaCN lebih banyak digunakan karena relaitif lebih murah, lebih banyak menagndung karbon dan titik cair relatif lebih rendah (5000 C).
Garam cair atau salt bath untuk liquid carburizing biasanya mengandung 40 % – 50 % garam cyanide. Selama pemakaian kandungan cyanide akan berkurang, karena itu komposisi garam cair harus sering – sering diperiksa. Pada garam cair proses difusi berlangusng sangat cepat dan permukaan benda kerja tetap bersih sehingga dapat langung didinginkan. Hanya saja setelah selesai proses benda kerja harus dibersihkan dari sisa – sisa garam untuk menghindari terjadinya korosi dan selain itu garam cyanide adalah senyawa yang sangat beracun.
Keuntungan dari proses ini adalah dapat mengeraskan baja tetapi tidak lebih dari 0,5 mm, dapat juga untuk benda kerja yang kecil, dan juga proses oksidasi dan dekarbonisasi dapat dicegah.
a. Menggunakan medium gas atau Gas Carburizing
Pada proses karburasi meggunakan medium gas atau gas carburizing, baja dipanaskan didalam dapur pemanas dengan tekanan (atmosfer) yang banyak mengandung gas CO dan gas hydrokarbon misalnya methana, ethana, propana, dan lain – lain. Proses ini dilakukan pada tungku pit (pit furnace). Pemanasan dilakukan pada temperatur 9000 C – 9400 C.
Arabiyatuna Arabiyatuna
