TEKNOLOGI BAHAN KLASIFIKASI BAJA
Dosen : Nunung Martina
Dijawab Oleh : Rahmat Ade Surya 411611000 1!"#
TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI JAKARTA 2016-2017
Baja di klasifikasika !"#dasa#ka $ 1% P"a#li&
$erlit adalah suatu %am&uran lamellar dari 'errite dan %ementite( )ontituen ini terbentu* dari de*om&osisi austenite melalui rea*si eute%toid &ada *eadaan setimbang+ dimana la&isan 'errit 'erritee dan %ementi %ementite te terbent terbentu* u* se%ara se%ara bergant bergantian ian untu* untu* menjaga menjaga *eadaan *eadaan *eseti *esetimba mbangan ngan *om&osisi eute%toid( $earlite memill*i stru*tur yang lebih *eras dari &ada 'errite+ yang terutama disebab*an oleh adanya 'ase %ementite atau %arbide dalam bentu* lamel!lamel( Daerah yang lebih terang &ada gambar adalah 'errite sedang*an daerah yang lebih gela& &ada gambar adalah %arbide atau %ementite( ,aja -ute*toid didingin*an &ada tem&eratur Austenite ./00 2 300 setelah sam&ai &ada tem&eratur 600+ &erlit a*an mulai dibentu* dibentu* &ada 1 deti* dan sem&urna sem&urna &ada 510 deti*( deti*( ormasi &earlit ditandai dengan &ertumbuhan batas butir austenite a*ibat di'usi &ermu*aan dari batas butir+ dimana &earlit sebagai "un%tion .ranting a*ibat di'usi 'errite dan sementite( $ertumbuhan batas butir sema*in banya* tergantung sistem &endinginan dan *andungan *arbon yang dimili*i( 7al ini &enting+ *arena %am&uran 'erit dan *arbida da&at &ula dibentu* dengan rea*si yang lain( Mi*rostu*tur hasil &rosedur yang lain+ tida* berbentu* lamel .lihat gambar dibawah( Oleh sebab itu+ si'at hasil modi'i*asi ini berbeda( #erbentu*nya #erbentu*nya &earlit $ertumbuhan 'erit dan *arbida se%ara simultan biasanya mulai terjadi &ada batas butir austenit( 8amel *edua 'ase tersebut tumbuh *e arah dalam( )eti*a terjadi &ertumbuhan+ *arbon bersegrasi+ ji*a laju &endingin lambat ma*a atom *arbon da&at be rdi'usi lebih jauh dan terbentu* &earlit *asar .la&isan lebih tebal( "i*a laju &endingin di&er%e&at ma*a jara* di'usi lebih &ende*( 7asilnya adalah &earlit halus+ jumlah lamel lebih ban ya* dan lebih ti&is( $ertumbuhan &earlit &ada batas butir a*ibat di'usi )arena &earlit berasal dari austenit dengan *om&osisi eute*toid+ jumlah &earlit harus sama dengan austenit austenit eute%toid yang terurai( terurai( ,aja &earlit &earlit dida&at+ ji*a unsur! unsur! unsur &aduan relati' *e%il .ma*simum .ma*simum 9( ,aja ini mam&u mesin+ mesin+ si'at me*ani*nya me*ani*nya mening*at mening*at oleh heattreatmen heattreatmentt .harde .hardening ning dan tem&er tem&ering ing( ( (http://irwansyah-hutabarat.blogspot.co.id/2013/12/bajapaduan-rendah_8.htl!! paduan-rendah_8.htl P"a#li&
,aja -ute*toid didingin*an &ada tem&eratur Austenite Austenite ./00 2 300 setelah sam&ai &ada tem&eratur 600 &erlite a*an mulai dibentu* &ada 1 deti* dan sem&urna &ada 510 deti*( ormasi &erlite ditandai dengan &ertumbuhan batas bu tir austenite a*ibat di'usi &ermu*aandari batas butir+ dimana &erlite &erlite sebagai "un%tion .ranting a*ibat di'usi 'errite dan sementite( sementite( $ertumbuhan batas butir sema*in banya* tergantung system &endinginan dan *andungan *arbon yang dimili*i(
"abar terbentunya pearlite "abar pertubuhan pearlite pada batas butir a#ibat di$usi (http://andysebiring.blogsp http://andysebiring.blogspot.co.id/2011 ot.co.id/2011/03/artensit-austenit-$errite-dll.htl /03/artensit-austenit-$errite-dll.htl!! ,aja &earlit .sorbit dan troostit+ dida&at+ ji*a unsur!unsur &aduan relati' *e%il maimum 9 ,aja ini mam&u dimesin+ si'at me*ani*nya maning*at oleh h eat treatment .hardening ;tem&ering ,aja martenst+ unsur &emadunya lebih dari 9+sangat *eras dan su*ar dimesin(,aja austenit+ terdiri dari 10 2 09 unsur &emdu tertentu .Ni+ Mn atau O Misalnya : ,aja tahan *arat .Stainlees steel+nonmagneti% dan baja tahan &anas .heat resistant steel(,aja errit+ terdiri dari sejumlah besar unsur &emadu .r+ < atau Si teta&i *arbonnya rendah( #ida* da&at di*eras*an(,aja )arbid .ledeburit+ terdiri sejumlah *arbon dan unsur!unsur &enbentu* *arbid .r+ <+ Mn+ #i+ =r( (http://bahante#ni#esin.blogspot.co.id/2012/10/baja-dan-paduannya.htl http://bahante#ni#esin.blogspot.co.id/2012/10/baja-dan-paduannya.htl!!
2% 'a#& 'a#&" "si si&&
Martensit meru&a*an baja %r dengan atau tan&a &aduan lain( Martensit terbentu* &ada suhu diatas suhu ruang+ teta&i dibawah suhu eute*eoid dimana stru*tur '%% austensit menjadi tida* stabil( Austenit se%ara s&ontan berubah menjadi stru*tur &emusatan ruang dengan %ara *husus tida* tida* meliba melibat*a t*an n di'usi di'usi++ teta&i teta&i dia*ib dia*ibat* at*an an oleh oleh suatu suatu gera* gera* geser geser(( Semua Semua atom atom berges bergeser er serem& serem&a*+ a*+ dan tida* tida* ada atom atom indi>i indi>idu du yang yang berges bergeser er lebih lebih dari dari nanomet nanometer er dari dari tetang tetanggga gga semulanya( )arena tan&a di'usi+ &erubahan berlangsung %e&at( Semua atom *arbon yang ada teta& dalam larutan &adat( Dengan lebih dari 19 *arbon+ stru*tur &emusatan ruang yang terjadi tida* berbentu* *ubus teta&i tetragonal .b%t( )arena martensit yang terda&at dalam baja umumnya mem&unyai stru*tur non!*ubi* dan arena *arbon ter&erang*a& ter&erang*a& dalam *isi+tida *isi+tida* * mudah terjadi sli&( Oleh itu+martens itu+martensit it *eras+ *uat+ dan ra&uh( ?ambar dibawah ini mem&erlihat*an &erbandingan *e*erasan martensit dengan baja yang mengandung &earlit+ sebagai 'ungsi dari *adar *arbon( *e*erasan martensit .*arbon 0+/9 $ening*atan *e*erasan ini &enting dire*ayasa + *arena mam&u menghasil*an baja yang sangat tahan terhada& abrasi dan de'ormasi( Namun+ martensit terlalu ra&uh untu* diguna*an untu* ham&ir semua jenis a&li*asi( Oleh *arena itu+ &erlu ditem&er dengan &emanasan( Martensit #em&er 7adirnya martensit sebagai 'ase metastabil yang mengandung *arbon dalam larutan &adat dalam stu*tu stu*turr ,# tida* tida* menguba mengubah h bentu* bentu* diagram diagram 'asa besi!* besi!*arb arbida ida(( $ada $ada suhu suhu dibawa dibawah h suhu suhu
eute*t eute*toid oid setela setelah h wa*tu wa*tu terten tertentu+ tu+ laruta larutan n lewat lewat jenuh jenuh *arbon *arbon besi+ besi+ terus terus berubah berubah sehin sehingga gga membentu* 'erit dan *arbida yang lebih stabil( &roses &emanasan ini se%ara *omersial di*enal sebagai temper Mi%rostru* Mi%rostru*tur tur .@ .@ yang dihasil*an dihasil*an tida* tida* berbent berbentu* u* lamel+tet lamel+teta&i a&i mengandu mengandung ng &arti*el &arti*el *arbida *arbida terdis&ers terdis&ersi( i( Martensit Martensit temper ini jauh jauh lebih lebih tangguh tangguh dibandi dibanding* ng*an an dengan dengan marten martensit sit++ sehing sehingga ga menjad menjadii &rodu* &rodu* yang yang lebih lebih sesuai sesuai untu* untu* berbaga berbagaii a&li*a a&li*asi+ si+mes mes*i *i *e*eras *e*erasanny annyaa ber*urang( Mi%rostu*tur martensit tem&er bertambah *asar dengan bertambahnya wa*tu tem&er dan nai*nya suhu( )e%enderungan ini dia*ibat*an &ertumbuhan .*oalesensi *arbida menjadi &arti*el yang lebih besar .namun lebih sedi*it( Stu*tur )ristal martensit tem&er tida* sama dengan stu*tur martensit( Mi%rostu*tur dua 'asa ini mengandung 'erit dan *arbida+ mi%rostu*tur ini terjadi a*ibat de*om&osisi martensit dan lebih *eras dengan daerah batas antar'asa yang lebih luas( (http://irwansyah-hutabarat.blogspot.co.id/2013/12/baja-paduanrendah_8.htl!! rendah_8.htl
'ARTENSIT
Martensit meru&a*an baja %r dengan atau tan&a &aduan lain( Si'at!si'at &enting dari martensit antara lain : 1( Si'at Me*anis+ ! )e*uatan dan *e*erasannya lebih bai* dari 'errite dan austeit ! Sangat *eras+ *uat dan ra&uh( 5( )etahanan *orosi' ! $aling buru* dibanding jenis stainless steel yang lain+ ta&i lebih bai* dari&ada baja *arbon * arbon dan 7S8A ( )ara*teristi* 'abri*asi ! ,isa di&roses %old wor*ing draw+ bending dan ma%hinery !
$roses &embuatan martensit: ! $roses dila*u*an dengan %ara &endinginan &ada 'asa martensit sehingga material sebisa mung*in untu* menghindari &arti*el austenit+'eritte *arena da&at terbentu* 'asa austenit ji*a didingin*an( ! $endinginan hot rolled ! 7eat treatment :
1( $emanasan dengan tem&erature /0! /30 o % 5( $endinginan &ada tem&erature 40o % dila*u*an dengan laju &endinginan tertentu ( &endinginan langsung dari hot rolled 4( $reheting &ada tem&erature 40o%! 630o% atau tem&erature hardening *emudian di tem&ering(
)lasi'i*asi dan a&li*asi dari martensit : 1( ACSC 40 ! sedang+ dengan ling*ungan *orosi' sedang ! di&a*ai &ada &art roteting turbin 5( ACSC 410 ! sedang + *orosi' sedang ! di&a*ai &ada &om&a stainless tubbles %u&s ( ACSC 416 ! ma%hineability bai* ! untu* nut+ bolt >al>e (http://andysebiring.blogspo http://andysebiring.blogspot.co.id/2011/03 t.co.id/2011/03/artensit-austenit-$errite-dll.htl /artensit-austenit-$errite-dll.htl!! 'a#&"si&" $
8arutan &adat *arbon dan besi terbentu* dari &endinginan yang sangat %e&at.Euen%hing dari austenite system )ristal ,#.,ody %entered tetragonal Si'at si'at martensit:
Stabil dibawah suhu 100o
)eras ra&uh magnetis
)andungan *arbin F 0+59
)ondu*tor &anas dan listri* yang lemah
,7N B /0 2 300 .htt&:GGmet'ish(blogs&ot(%o(idG5015G11G>!beha>iorurlde'ault>mlo(html htt&:GGmet'ish(blogs&ot(%o(idG5015G11G>!beha>iorurlde'ault>mlo(html
(% Baja Baja A)s& A)s&" "i& i&
Austenit mem&unyai stu*tur sel . ase entered ubi% atau *ubij &usat sisi+ *&s( $ada + semua sumbu memili*i &anjang yang sama dengan sudut antara sumbu H00 .derajat( Sel *&s tida* memil*i memil*i atom yang terleta* terleta* &ada &usat *ubus( Sel satuan satuan ini memili*i memili*i atom yang terleta* &ada &usat bidang Gsisi dan atom &ada titi* sudut *ubusnya( *edela&an atom &ada titi*
sudut menghasil*an satu atom+ dan *eenam bidang sisi menghasil*an atom &er sel satuan( Dengan demi*ian sel satuan memili*i 4 atom( Si'at!si'at yang &enting &ada austenit : 1( )etangguhan bai* se*ali 5( )etahana *orosi yang &aling bai* dari SS yang lain ( ,entu* *ristal &ada suhu ruangan dan tem&erature tinggi adalah 4( Non hardened heattretment ( Mudah dibentu* 6( Da&at menahan timbulnya s%% dan linier granulun %orrosion 3( $aling banya* di&a*ai dalam industri /( Non magnetit H( Stabil antara tem&eratur .H11 2 1H5 o 10( Maimum solubility 5+14 9 wt ( 11( -le>ated tem&eratur( .htt&:GGirwansyah!hutabarat(blogs&ot(%o(idG501G15Gbaja!&aduan!rendahI/(html htt&:GGirwansyah!hutabarat(blogs&ot(%o(idG501G15Gbaja!&aduan!rendahI/(html
A*STENIT
Si'at!si'at yang &enting &ada austenit : 1( )etangguhan bai* se*ali 5( )etahana *orosi yang &aling bai* dari SS yang lain ( ,entu* *ristal &ada suhu ruangan dan tem&erature tinggi adalah 4( Non hardened heattretment ( Mudah dibentu* 6( Da&at menahan timbulnya s%% dan linier granulun %orrosion 3( $aling banya* di&a*ai dalam industri /( Non magnetit H( Stabil antara tem&eratur H11! 1H5 10( Maimum solubility 5+14 9 wt ( 11( -le>ated tem&eratur( )lasi'i*asi austenit : 1( ACSC 01 5( ACSC 04
( ACSC 0 01 dan 04 ber'ungsi sebagai streghtend by %old wor*ing 01 dan 0 sebagai %ow alloy+ hea>y de'ormation wor*ing( .htt&:GGandysembiring(blogs&ot(%o(idG5011G0Gmartensit!austenit!'errite!dll(html htt&:GGandysembiring(blogs&ot(%o(idG5011G0Gmartensit!austenit!'errite!dll(html Austenit adalah urutan inter&isi mudah dibentu* : !
Stabil &ada suhu H15J dan 1H4J
!
$ada suhu stabil si'at luna* dan ulet sehingga mudah dibentu*
!
Stru*turnya *ubi* &emusatan sisi
.htt&:GG&ahatbaja(blogs&ot(%o(idG5011G03Gteori!dasar!heat!treatment(html
+% FERRITE
errite ialah suatu *om&osisi logam yang mem&unyai batas ma*simum *elarutan arbon 0+059 &ada tem&erature 35 Derajat el%ius+ stru*tur *ristalnya , .,ody enter ubi% dan &ada tem&erature *amar mem&unyai batas *elarutan arbon 0+00/9( Si'at! si'at :
)etangguhan rendah
)etahan *orosi medium
,entu* *ristal b%% dengan matri* utama 'eriti%
Non 7ardenet heatried sebagai &engganti &ening*atan *etangguhan dengan %ara %old wor*ing(
Material ini da&at menghilang*an *orosi &ada ling*ungan namun si'atnya hanya menghandel terbentu*nya a%id %orotion
$engelasan &ada material ini aga* sulit *arena &ada tem&erature tinggi bias terjadi sensitation dan embritented welding untu* mengatasinya biasanya material ini di&adu dengan titanium atau dengan 'iller yang mengandung titanium(
O&erasi &ada tem&erature rendah atau medium+ tida* bai* &ada tem&eratur tinggi(
Solubilitinya 0+0H 9 wt &ada suhu 15H
Stabil &ada suhu dibawah H11
)lasi'i*asi dan A&li*asinya 1( Masu* dalam standar ACSC 400( A&li*asi dalam industri :
(
#i&e 40 : tower lining+ se&aration+ turbin blade+ ba''les #i&e 40 : hi&rit a%id ser>i%e+ industrial atmos'ir+ stru%tural dan arsite%hirewor* #i&e 46 : )adang disebut generasi *edua dari 40+ 49 Mo: resistan%e %orotion( #i&e 40 : &um&+ sha''+ >alue &art+ 0+01/9 S: 'ree ma%hining #i&e 440 : buner bu''le+ 'urna%e Si'at 2si'at : 1( Stru*tuur mi*ronya ,( 5( )emam&uan solubilitynya rendah .0+055 9 &ada suhu 353
( )etangguhan rendah 4( )etahan *orosi medium ( ,entu* *ristal b%% dengan matri* utama 'eriti% 6( Non 7ardenet heatried sebagai &engganti &ening*atan *etangguhan dengan %ara %old wor*ing( 3( Material ini da&at menghilang*an *orosi &ada ling*ungan namun si'atnya hanya menghandel terbentu*nya a%id %orotion /( $engelasan &ada material ini aga* sulit *arena &ada tem&erature tinggi bias terjadi sensitation dan embritented welding untu* mengatasinya biasanya material ini di&adu dengan titanium atau dengan 'iller yang mengandung titanium( H( O&erasi &ada tem&erature rendah atau medium+ tida* bai* &ada tem&eratur tinggi( .htt&:GGandysembiring(blogs&ot(%o(idG5011G0Gmartensit!austenit!'errite!dll(html htt&:GGandysembiring(blogs&ot(%o(idG5011G0Gmartensit!austenit!'errite!dll(html errite adalah larutan internsi dalam atom!atom *arbon &ada besi murni !
,ersi'at luna* dan liat
!
Stru*turnya *ubi* &emusatan ruang .,
!
Dalam *eadaan murni .*omersil *e*uatan tari*nya K10 m&a
!
,ersi'at 'ertomagneti* dibawah 330J
!
,erat jenisnya 3+// grG%m .htt&:GG&ahatbaja(blogs&ot(%o(idG5011G03Gteori!dasar!heat!treatment(html htt&:GG&ahatbaja(blogs&ot(%o(idG5011G03Gteori!dasar!heat!treatment(html
F"#i& ,.
Meru&a*an larutan &adat *arbon dalam besi dan *andungan *arbon dalam besi ma*simum 0+059 &ada tem&erature 35L( $ada tem&erature *amar+ *andungannya 0+00/9( Si'at 'erit adalah luna*+ ulet dan tahan *orosi(
/% L"d"!)#i&
adalah suatu autenti* yang mem&unyai *andungan *arbon 4+9 dan meru&a*an %am&uran halus antara &erlit dan sementit .htt&:GG&ahatbaja(blogs&ot(%o(idG5011G03Gteori!dasar!heat!treatment(html htt&:GG&ahatbaja(blogs&ot(%o(idG5011G03Gteori!dasar!heat!treatment(html L"d"!)#i&$
Disebut juga besi eute%toid dengan *andungan *arbon 0+9 terjadi dibawah suhu 35o Si'at!si'at ledeburit : oRa&uh o)eras o?etas o,7N :300 .htt&:GGmet'ish(blogs&ot(%o(idG5015G11G>!beha>iorurlde'ault>mlo(html htt&:GGmet'ish(blogs&ot(%o(idG5015G11G>!beha>iorurlde'ault>mlo(html L"d"!)#i&
aitu suhu terendah dalam logam dimana terjadi &erubahan dalam *eadaan larutan &adat+ dan meru&a*an suhu *eseimbangan terendah dimana austenite terurai menjadi 'erit dan sementit( Stru*tur &ada taha& ini 1009 terdiri atas &erlit( .htt&:GGa'al!s(blogs&ot(%o(idG5015G04G&erla*uan!&anas!&ada!logam(html htt&:GGa'al!s(blogs&ot(%o(idG5015G04G&erla*uan!&anas!&ada!logam(html
