MATERIAL TEKNIK 5
§IWAN PONGO,ST,MT
STRUKTUR LOGAM DAPAT BERUBAH KARENA :
§KOMPOSISI KIMIA (PADUAN) §REKRISTALISASI DAN PEMBESARAN BUTIRAN (GRAIN GROWTH) §TRANSFORMASI FASA PERUBAHAN STRUKTUR
MENIMBULKAN PERUBAHAN SIFAT MEKANIS & SIFAT LAINNYA
Pengaruh komposisi kimia terhadap perubahan struktur
Diagram-fasa sistim besi karbon (Fe – C)
TRANSFORMASI FASA
Perubahan struktur-mikro baja karbon selama pendinginan lambat dari fasa austenit menuju suhu kamar (γ = austenit, α = ferit dan P = perlit)
The lower left-hand of the iron-carbon equilibrium diagram
Microstructure of carbon steels with varying carbon content: (a) Ferrite 0.0% C. 500 X; (b) Ferrite + pearlite 0.40% C. 500 X; (c) Pearlite 0.80% C. 1000 X; (d) Pearlite + grain boundary cementite 1.4% C. 500 X.
Diagram TTT untuk baja karbon hipoeutektoid (C < 0.8 %)
Diagram TTT untuk baja karbon eutektoid (C ≈ 0.8 %)
DIAGRAM TTT untuk Baja Karbon
a) Baja Karbon Rendah <0,2%C Austenit
→ Temperatur
Perlit Kasar
Perlit Halus
Bainit
Martensit
→ Waktu (Time)
DIAGRAM TTT untuk Baja Karbon (Lanjutan) b) Baja Karbon Sedang 0,2 – 0,5%C Austenit
→ Temperatur
Perlit Kasar
Perlit Halus
Bainit
Martensit
→ Waktu (Time)
DIAGRAM TTT untuk Baja Karbon (Lanjutan) c) Baja Karbon Tinggi >0,5%C Austenit
→ Temperatur
Perlit Kasar Perlit Halus Bainit
Martensit
→ Waktu (Time)
→ Temperatur
DIAGRAM KECEPATAN PENDINGINAN (COOLING RATE)
air
oli
udara → Waktu (Time)
Pendinginan lambat (Furnace cooling)
DIAGRAM CCT ( continuous cooling and transformation ) a) Baja Karbon Rendah <0,2%C Austenit
→ Temperatur
Perlit Kasar
Perlit Halus
Bainit
Martensit
air
oli
udara → Waktu (Time)
Pendinginan lambat (Furnace cooling)
DIAGRAM CCT (Lanjutan)
b) Baja Karbon Sedang 0,2 – 0,5%C Austenit
→ Temperatur
Perlit Kasar
Perlit Halus
Bainit
Martensit
air
oli
udara → Waktu (Time)
Pendinginan lambat (Furnace cooling)
DIAGRAM CCT (Lanjutan)
c) Baja Karbon Tinggi >0,5%C Austenit
→ Temperatur
Perlit Kasar Perlit Halus Bainit
Martensit
air
oli
udara → Waktu (Time)
Pendinginan lambat (Furnace cooling)
Diagram CCT untuk baja paduan ASTM 4340
(a) Ferit + Perlit
(b) Bainit kasar
(c) Bainit halus
Perubahan struktur-mikro pada baja karbon rendah akibat perbedaan pendinginan
(d) Martensit
(a)
(b) Transformations of austenite to martensite at successively lower temperatures: (a) 280; (b) 200; (c) 200; (d) 195; (e) 180 and (f) 175°C
(c)
(d)
(e)
(f)
Struktur martensit yang berbentuk pelat-pelat runcing
Kekerasan struktur perlit dan martensit sebagai fungsi dari kadar karbon
STRUKTUR KRISTAL MARTENSIT
Dimensi cell unit dari struktur kristal martensit sebagai fungsi dari kadar karbon
PROSES REKRISTALISASI PADA SUHU TINGGI
PROSES REKRISTALISASI PADA LOGAM
(a)
(b)
(c)
(d)
Perubahan struktur-mikro akibat proses rekristalisasi dan pertumbuhan butir pada logam nikel. (a) Hasil pengerjaan dingin (b) Sebagian terkristalisasi (c) Rekristalisasi sempurna (d) Setelah mengalami pertumbuhan butir
Pengaruh proses pengerjaan dingin dan proses anil terhadap sifat-sifat logam
FENOMENA METALURGI · REKRISTALISASI · TRANSFORMASI FASA
Π PROSES PENGECORAN LOGAM (CASTING) Π PROSES PEMBENTUKAN LOGAM SECARA PLASTIS PADA SUHU TINGGI (HOT WORKING) Π PROSES LAKU PANAS (HEAT TREATMENT) Π PROSES PENGELASAN (WELDING) Π APLIKASI LOGAM PADA SUHU TINGGI (ELEVATED TEMPERATURE APPLICATION)
PERLAKUAN PANAS LOGAM ( HEAT TREATMENT ) Meliputi rangkaian siklus panas yang terdiri dari pemanasan dan penahanan waktu pada temperatur tertentu dan diikuti oleh pendinginan terkontrol untuk mendapatkan struktur mikro tertentu. Struktur mikro tertentu berarti mendapatkan sifat mekanik yang diinginkan, seperti: 鑛 Keuletan / ketangguhan 鑛 Kekuatan dan kekerasan 鑛 Ketahanan lelah 鑛 Ketahanan korosi 鑛 Kekuatan pada temperatur tinggi 鑛 Disamping mampu manufaktur seperti: Pembentukan, las dan potong/machining, dll
MENGAPA PERLU MELAKUKAN PERLAKUAN PANAS ? §Mempersiapkan material logam sebagai produk setengah jadi agar layak diproses lanjut §Meningkatkan umur pakai material logam sebagai produk jadi
PROSES LAKU PANAS (HEAT TREATMENT) ANNEALING (ANIL)
NORMALIZING (NORMALISASI)
HARDENING (PENGERASAN)
TEMPERING (PENEMPERAN)
SPHERODIZING (SPERODISASI)
POST WELD HEAT TREATMENT (PWHT) (PROSES LAKU
PANAS
PASCA LAS) STRESS
TEGANGAN
RELIEF
SISA)
DAN LAIN-LAIN
(PENGURANGAN
/ PENGHILANGAN
