MATERIAL TEKNIK DIAGRAM FASE
Pengertian Diagram fasa • Pengertian Diagram fasa Adalah diagram yang menampilkan hubungan antara temperatur dimana terjadi perubahan fasa selama proses pendinginan dan pemanasan yang lambat dengan kadar karbon. Diagram ini merupakan dasar pemahaman untuk semua operasi perlakuan panas.
Fungsi diagram fasa • Fungsi diagram fasa Adalah memudahkan memilih temperatur pemanasan yang sesuai untuk setiap proses perlakuan panas baik proses anil, normalizing maupun proses pengerasan.
Baja adalah paduan besi dengan karbon maksimal sampai sekitar 1,7%.paduan besi diatas 1,7% disebut cast iron. Perlakuan panas bertujuan untuk memperoleh struktur mikro dan sifat yang di inginkan. Struktur mikro dan sifat yang diinginkan dapat diperoleh melalui proses pemanasan dan proses pendinginan pada temperatur tertentu.
,
,
A : padat B : cair C : uap (gas) D : padat + uap E : padat + cair + uap F : cair + uap G : cair + uap H : uap, titik tripel G : titik beku normal
• Garis Liquidus ialah garis yang menunjukan awal dari proses pendinginan (pembekuan). • Garis Solidus ialah garis yang menunjukan akhir dari proses pembekuan (pendinginan).
Istilah – istilah dalam diagram fasa
Fasa-fasa yang terjadi pada Fe – Fe3C • a) Austenit (γ) • Fasa ini disebut gamma (γ) dan merupakan larutan padat interstisi karbon dengan sel satuan berupa kubik pemusatan sisi. Ruang antar atomnya lebih besar dibandingkan ferit dan fasa ini stabil pada temperatur tinggi, yaitu antara 912°C, pada besi murni. Kadar karbon maksimum gamma sebesar 2,14% pada temperatur 1147°C. Pada temperatur stabil austenit bersifat lunak dan liat sehingga mudah dibentuk. Austenit merupakan fasa penting sebagai dasar pembentuk fasa-fasa lainnya dalam proses perlakuan panas termasuk perlakuan panas pada permukaan baja.
Ferit (α) • Fasa ini disebut alpha (α) dan merupakan larutan padat intersrisi karbon dengan sel satuan berupa kubik pemusatan ruang. Ruang antar atomnya kecil dan rapat sehingga kelarutan karbon sangat kecil. Pada temperatur ruang, kadar karbonnya hanya 0,008% sehingga dapat dianggap besi murni. Kadar maksimum karbon sebesar 0,02% pada temperatur 727°C, lunak dan liat. Dibawah mikroskop ferlit terlihat berwarna putih. Kekerasan dari ferit berkisar antara 140-180 HVN. 17
Sementit (Fe3C) • Fasa ini disebut karbida besi yang merupakan senyawa kimia dengan rumus (Fe3C). sel satuan sementit berbentuk orthorombik. Kadar karbon dalam sementit 6,7% dan senyawa ini bersifat keras tetapi getas. Pada baja, fasa ini dapat meningkatkan kekuatan dan kekerasan. Kekerasan sementit adalah lebih kurang berkisar antara 800 HVN.
Perlit • Perlit adalah campuran sementit dan ferit yang tersebar meratapada seluruh penampang. Struktur ini barasal dari perubahan austensit pada pendinginan normal udara setelah melewati temperature kritis (700°C sampai 900°C). Kekerasan dari perlit kurang lebih 180-250 HVN.
• e) Martensit • Martensit merupakan fasa dimana ferit dan sementit bercampur. Tetapi bukan dalam lamellar.Fasa ini terbentuk dari austensit metastabil didinginkan dengan laju pendinginan cepat. Terjadi hanya presipitasi Fe3C unsur paduan lainnya tetapi larut transformasi isothermal pada 260°C untuk membentuk dispersi karbida yang halus dalam matriks ferit. Martensit bilah terbentuk jika kadar C dalam baja sampai 0,6% sedangkan di atas 1% akan terbentuk martensit pelat. Perubahan dari bilah ke pelat 18terjadi pada interval 0,6% < C < 1,08%. Kekerasan dari martensit lebih dari 500 HVN.
f) Bainit • Bainit merupakan fasa yang terjadi akibat transformasi pendinginan yang sangat cepat dimana semua unsur paduan masih larut dalam keadaan padat dan atom karbon tidak sempat berdifusi keluar. Pada proses pembentukan bainit, austenit dibiarkan bertransformasi secara isothermal menjadi ferit dan karbida diatas temperatur MS ( temperatur permulaan reaksi martensit). Untuk ini diperlukan celup pada air garam untuk mencegah terbentuknya perlit pada temperatur yang lebih tinggi. Sehingga akan membentuk sifat bainit yang kuat dan tangguh. Kekerasan bainit kurang lebih berkisar antara 300 – 400 HVN.
• • • • • • • • •
• •
• •
Penjelasan nama-nama garis adalah : a) Garis Liquidus ialah garis yang menunjukan awal dari proses pendinginan (pembekuan). b) Garis Solidus ialah garis yang menunjukan akhir dari proses pembekuan (pendinginan). c) Garis Solvus ialah garis yang menunjukan batas antara fasa padat denga fasa padat atau solid solution dengan solid solution. d) Garis Acm = garis kelarutan Carbon pada besi Gamma (Austenite) e) Garis A3 = garis temperature dimana terjadi perubahan Ferrit menjadi Autenite (Gamma) pada pemanasan. f) Garis A1 = garis temperature dimana terjadi perubahan Austenite (Gamma) menjadi Ferrit pada pendinginan. g) Garis A0 = Garis temperature dimana terjadi transformasi magnetic pada Cementid. h) Garis A2 = Garis temperature dimana terjadi transformasi magnetic pada Ferrite. Struktur Mikro Ferrite ialah suatu komposisi logam yang mempunyai batas maksimum kelarutan Carbon 0,025%C pada temperature 723 Derajat Celcius, struktur kristalnya BCC (Body Center Cubic) dan pada temperature kamar mempunyai batas kelarutan Carbon 0,008%C. i) Austenite ialah suatu larutan padat yang mempunyai batas maksimum kelarutan Carbon 2%C pada temperature 1130 Derajat Celcius, struktur kristalnya FCC (Face Center Cubic). j) Cementid ialah suatu senyawa yang terdiri dari unsur Fe dan C dengan perbandingan tertentu (mempunyai rumus empiris) dan struktur kristalnya Orthohombic. k) Lediburite ialah campuran Eutectic antara besi Gamma dengan Cementid yang dibentuk pada temperature 1130 Derajat Celcius dengan kandungan Carbon 4,3%C. l) Pearlite ialah campuran Eutectoid antara Ferrite dengan Cementid yang dibentuk pada temperature 723 Derajat Celcius dengan kandungan Carbon 0,83%C.
Quis • Apa pengertian besi tuang , jelaskan ! • faktor-faktor apa yang mempengaruhi sifat mampu las pada besi tuang. • Jelaskan definisi struktur baja. • Apa yang dimaksud Pengertian Bahan Teknik
`
Terima kasih
EAS:open 1 lembar folio
