PENJELASAN TENTANG DIAGRAM FASA DIAGRAM FASA
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 operasioperasi perlakuan panas.
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 ast iron. !erlakuan panas bertujuan untuk memperoleh struktur mikro dan sifat yang di inginkan. "truktur mikro dan sifat yang diinginkan dapat diperoleh melalui proses pemanasan dan proses pendinginan pada temperatur tertentu.
#aam $maam struktur yang ada pada baja
1. ferit ferit adalah larutan padat karbon dan unsur paduan lainya pada besi kubus pusat badan &Fe'. Ferit terbentuk akibat proses pendinginan yang lambat dari austenit baja hypotektoid pada saat menapai A( . ferit bersifat sangat lunak ,ulet dan memiliki kekerasan sekitar 7) * 1)) B+ dan memiliki kondukti-tas yang tinggi.
. "ementit "ementit adalah senya/a besi dengan karbon yang umum dikenal sebagai karbida besi dengan prosentase karbon 0,07%. yang bersifat keras sekitar
2 $ 03 +4
(. !erlit !erlit adalah ampuran sementit dan ferit yang memiliki kekerasan sekitar 1)*()+4 . !erlit yang terbentuk sedikit diba/ah temperatur temperatu r eutektoid memiliki kekerasan yang lebih rendah dan memerlukan /aktu inkubasi yang lebih banyak.
5. Bainit Bainit merupakan fasa yang kurang stabil yang diperoleh dari austenit pada temperatur yang lebih rendah dari temperatur transformasi ke perlit dan lebih tinggi dari transformasi ke martensit.
2. #artensit #artensit merupakan merupakan larutan padat padat dari karbon yang yang le/at jenuh pada besi alfa sehingga sehingga latis*latis latis*latis sel satuanya satuanya terdistorsi. terdistorsi. 6arbon adalah unsur penyetabil austenit. 6elarutan maksimum dari karbon pada austenit adalah sekitar 1,7% &' pada 115) ), "edangkan kelarutan karbon pada ferit naik dari )% pada 81) ) menjadi ),)2% pada 7( ).
pada pendinginan lanjut, kelarutan karbon pada ferrit menurun menjadi ),)3% pada temperatur kamar. 6egunaan dari baja tergantung dari sifat*sifatnya sifat*sifat nya yang sangat ber9ariasi yang diperoleh melalui pemaduan dan penerapan proses perlakuan panas. "ifat mekanik dari baja sangat tergantung pada struktur mikronya, sedangkan struktur mikro sangat mudah diubah melalui proses perlakuan panas.
Beberapa jenis baja memiliki sifat*sifat yang tertentu sebagai akibat
penambahan unsur paduan. "alah satu unsur paduan yang sangat penting yang dapat mengontrol sifat baja adalah karbon &'. :ika besi dipadu dengan karbon, transformasi yang terjadi pada rentang temperatur tertentu erat kaitanya dengan kandungan karbon. Berdasarkan pemaduan antara besi dan karbon, karbon di dalam besi dapat berbentuk larutan atau berkombinasi dengan besi membentuk karbida besi &Fe('.
:ika kadar kadar karbon meningkat meningkat maka transformasi transformasi austenit menjadi ferit akan menurun dan akan menapai minimum pada titik prosentase karbon ),3% pada temperatur 7( ). ;itik ini biasa disebut titik eutektoid. komposisi eutektoid dari baja merupakan titik rujukan untuk mengklasi-kasikan baja. Baja dengan kadar karbon ),3% disebut baja eutektoid. "edang kan baja dengan kadar karbon kurang dari ),3% disebut baja hipo tektoid . titik kritis sepanjang garis <" disebut sebagai sebagai garis A( sedangkan titik kritis sepanjang garis !"6 disebut sebagai garis A1. dengan demikian setiap titik pada garis <" dan " menyatakan temperatur dimana transformasi transformasi dari austenit dimulai baik pada saat dipanaskan maupun pada saat didinginkan .
:ika baja eutektoid eutektoid didinginkan didinginkan dari temperatur austenisasinya austenisasinya , maka pada saat menapai titik $ titik sepanjang garis tersebut akan bertransformasi menjadi suatu ampuran eutektoid yang disebut perlit. :ika baja hypo teuktoid didinginkan didinginkan dari temperatur austenisasinya, austenisasinya, pada saat menapai garis <" , ferit akan terbentuk sepanjang batas butir austenit. !ada titik ini, pengintian ferit akan terjadi dibatas butir austenit dan mulai saat itu, paduan Fe* memasuki daerah dua fasa. :ika pendinginan yang lambat tersebut diteruskan ketitik ferit akan tumbuh. !ada 7( ) , struktur baja di titik terdiri dari austenit dan ferit. 6arena kelarutan karbon di ferit sangat rendah, maka pada saat pertumbuhan ferit akan disertai pembuangan karbon ke austenit yang masih tersisa sehingga
fasa austenit menjadi kaya akan karbon. !endinginan lanjut dari dari baja tersebut, pada saat melalui temperatur eutektoidnya &pada titik D', austenit yang tersisa akan bertransformasi menjadi suatu ampuran ferit dan sementit yang berbentuk lamellar &serpih'. Dengan demikian baja dengan kadar karbon ),5% pada titik D akan terdiri dari ferit dan perlit. !erbandingan ferit terhadap perlit sama dengan perbandingan ferit terhadap austenit di titik . !endinginan lebih lanjut sampai ke temperatur kamar tidak mempengaruhi struktur mikro yang sudah ada. !ada saat dipanaskan akan terjadi transformasi yang berlangsung kebalikanya dari apa yang telah dijelaskan di atas.
:umlah perlit yang ada pada setiap setiap jenis baja baja sangat tergantung tergantung pada pada kadar karbonya. karbonya. "ebagai ontoh, baja dengan ), % akan memiliki sekitar 2% perlit, sedangkan baja dengan ),5 % akan memiliki sekitar 2) % . :ika baja hypoteuktoid hypoteuktoid didinginkan didinginkan dari temperatur temperatur austenisasinya, austenisasinya, maka akan terjadi pemisahan sementit pada batas butir austenit disepanjang garis ". "ebagai ontoh jika baja dengan 1,2 % diaustenisasi dan didinginkan perlahan*lahan maka akan terjadi pemisahan sementit. Dengan adanya pembentukan sementit, kadar karbon diaustenit akan berkurang dan penurunan kadar karbon tersebut terus berlanjut sampai mendekati temperatur 7( ). !ada titik =, struktur baja akan terdiri dari ampuran austenit dan sementit dimana sementitnya terbentuk disepanjang batas butir austenit.
!endinginan !endinginan lebih lanjut dari baja tersebut melalui temperatur eutektoidnya akan mengubah seluruh austenit yang tersisa menjadi perlit. !endinginan lanjut sampai ketemperatur kamar tidak akan mengubah struktur mikro yang sudah ada. Berdasarkan penjelasan di atas, struktur baja karbon tergantung dari kadar karbonya. +asil pendinginan yang lambat pada temperatur kamar akan terdiri dari
1. Ferit, Ferit, dengan kandungan karbon ),))7 % * ),2 % . Ferit dan perlit, dengan kadungan karbon ),)2 % * ),3 % (. !erlit dan sementit, dengan karbon, ),3 % * 1,7 % 5. !erlit dan gra-t, dengan karbon 1,7 % * 5, % &dengan perlakuan khusus' "elama ini pembahasan perubahan mutual antara tiga /ujud materi difokuskan pada keadaan air. Dengan kata lain, perhatian telah difokuskan pada perubahan airan dan padatan, dan antara airan dan gas. Dalam membahas keadaan kritis zat, akan lebih tepat menangani tiga /ujud zat seara simultan, bukan membahas dua dari tiga /ujud zat.
illard
dengan garis yang membatasi daerah dua fasa hanya ada satu derajat kebebasan* bisa suhu atau tekanan. !ada ttik tripel ketika terdapat tiga fasa tidak ada derajat kebebasan lagi. Dari diagram fasa, Anda dapat mengkon-rmasi apa yang telah diketahui, dan lebih lanjut, Anda dapat mempelajari apa yang belum diketahui. #isalnya, kemiringan kemiringan yang negatif pada perbatasan padatan*airan memiliki implikasi penting sebagaimana dinyatakan di bagian kanan diagram, yakni bila tekanan diberikan pada es, es akan meleleh dan membentuk air. Berdasarkan prinsip Ce hatelier, bila sistem pada kesetimbangan diberi tekanan, kesetimbangan akan bergeser ke arah yang akan mengurangi perubahan ini. +al ini berarti air memiliki 9olume yang lebih keil, kerapatan kerapatan leb besar daripada es dan semua kita telah hafal dengan fakta bah/a s mengapung di air. "ebaliknya, air pada tekanan ),))0) atm berada sebagai airan pada suhu rendah, sementara pada suhu ),))83 , tiga /ujud air akan ada bersama. ;itik ini disebut titik tripel air. ;idak ada titik lain di mana tiga /ujud air ada bersama. "elain itu, titik kritis &untuk air, 13 atm, (75', yang telah Anda pelajari, juga ditunjukkan ditunjukkan dalam diagram fasa. Bila airan berubah menjadi fasa gas pada titik kritis, munul keadaan antara &intermediate state', yakni keadaan antara air dan gas. Dalam diagram fasa keadaan di atas titik kritis tidak dide-nisikan.
