Diagram Fasa Sistem Besi – Besi Karbida

Diagram Fasa Sistem Besi – Besi Karbida

Diagram kesetimbangan besi-besi karbida dapat dijadikan sebagai dasar untuk mempelajari paduan besi baja. Diagram ini juga disebut sebagai diagram fasa atau diagram kesetimbangan antara dua fasa, yaitu larutan padat besi dan senyawa logam Fe3C yang disebut sementit. Contoh diagram fasa sistem besi-besi karbida dapat dilihat pada Gambar 1.

Pada gambar 1 ditunjukkan perubahan fasa yang terjadi selama pemanasan, pendinginan, jenis dan jumlah fasa yang ada pada setiap temperature. Paduan besi-besi karbida mempunyai beberapa fasa yaitu: ferit, austenite, besi delta, eutectoid atau perlit, dan eutektik atau ledeburit dan sementit.

Ferit

Ferit merupakan larutan padat interstisi dari atom-atom karbon pada besi murni. Kelarutan maksimum karbon dalam ferit adalah 0,025 persen pada temperature 723 celcius. Pada temperature kamar kelarutan karbon sekitar 0,008 persen karbon. Ferit mempunyai struktur sel BCC, body centered cubic. Ferit mempunyai sifat lunak dan ulet, kekuatan tariknya kurang dari 310 MPa. Dalam gambar fasa Ferit dinotasikan dengan α.

Ferrite Dan Pearlite

Gambar 1. Ferrite Dan Pearlite

Austenit

Austenit merupakan larutan padat interstisi atom karbon dalam besi yang mempunyai struktur sel FCC, face centered cubic. Austenit stabil di atas temperature 723 celcius. Dalam gambar fasa austenit dinotasikan dengan γ.

Besi Delta

Besi delta merupakan fasa yang mempunyai struktur sel BCC, berada diantara temperature 1400 – 1535 celcius. Atom karbon dapat larut sampai 0,1 persen. Dalam gambar besi delta dinotasikan dengan δ.

Sementit

Sementit mrupakan senyawa logam yang mempunyai kekerasan tinggi. Terkeras di antara fasa-fasa yang mungkin terjadi pada baja, tapi sangat rapuh. Sementit biasa disebut besi karbida mempunyai rumus Fe3C. Hal ini tidak berarti bahwa karbida besi membentuk molekul-molekul Fe3C.

Akan tetapi kisi Kristal sementit mengandung atom besi dan karbon dalam perbandingan tiga lawan satu. Tiga atom besi dan satu atom karbon. Sementit mempunyai sel satuan ortorombik dengan 12 atom besi dan empat atom karbon per satu selnya.

Perlit

Perlit adalah campuran khusus terdiri dari dua fasa dan terbentuk sewaktu austenite dengan komposisi eutectoid bertransformasi menjadi ferit dan karbida besi secara bersamaan.  Struktur dasar perlit adalah struktur lamellar yang tersusun daari lapisan ferit dan sementit.

Perlit hanya terjadi di bawah temperature 723 celcius. Perlit mempunyai sifat diantara ferit dan sementit, yaitu kuat dan cukup keras. Kandungan karbon dalam perlit untuk paduan besi karbon adalah 0,8 persen.

Cementite Dan Pearlite

Gambar 2. Cementite Dan Pearlite

Perubahan-Transformasi-Dekomposisi  Fasa Selama Pendinginan

Sebagai ilustrasi akan dijelaskan pendinginan besi baja eutectoid dengan kandunagn karbon 0,8 persen karbon. Proses pendinginan untuk baja eutectoid, seperti ditunjukkan pada Gambar 3 yang dinyatakan oleh garis a.

Pada temperature T1 terjadi pengintian austenite, selanjutnya antara temperature T1 – T2 butir-butir tumbuh dan pertumbuhan selasai pada T2. Antara T2 – T3 tidak terjadi perubahan fasa. Fasa yang ada adalah austenite. Setelah mencapai temperature T3, pada temperature ini austenite berangsur-angsur mulai bertransformasi menjadi perlit dan kemudian temperature terus  turun sampai temperature kamar.

Struktur dassar perlit adalah lamellar yang tersusun dari lapisan-lapisan ferit dan lapisan-lapisan smentit yang kedudukannya atau posisinya berselang-seling.

Diagram Fasa Sistem Besi - Besi Karbida

Gambar 3. Diagram Fasa Sistem Besi – Besi Karbida

Daftar Pustaka:

Diagram Continuous Cooling Transformation, CCT Diagram

Pengertian Definisi Diagram Continuous  Cooling  Transformation, atau biasa disebut CCT Diagram, merupakan diagram yang menggambarkan hubungan antara l...

Diagram Fasa Sistem Besi - Besi Karbida

Diagram Fasa Sistem Besi - Besi Karbida Diagram kesetimbangan besi-besi karbida dapat dijadikan sebagai dasar untuk mempelajari paduan besi baja. Diagram...

Mekanisme Pembentukan Struktur Pearlite

Pengertian Definisi Pearlite Mekanisme terjadinya perlit dapat dijelaskan dengan menggunakan  Gambar 1 di bawah. Pertumbuhan perlit meliputi pertumbuhan ...

Pembentukan Struktur Bainite

Pengertian Definisi Struktur Bainit Bainit menggambarkan struktur mikro pada baja yang dihasilkan dari dekomposisi austenit ke ferit (α)  dan sementit (...

Struktur Kristal Austenit, Ferit, Martensit, Baja

Pengertian, Istilah Dan Definisi Struktur Kristal Besi Baja Austenite Austenit mempunyai struktur sel FCC, face centered cubic, atau kubik pusat...

Jenis Baja Tahan Karat, Stainless Steel, Tipe,Klasifikasi

Pengertian Definisi Baja Tahan Karat Baja tahan karat merupakan kelompok dari baja paduan yang mempunyai sifat atau karakterisasi khusus. Ciri umum dari...

Tipe Jenis Baja Tahan Karat Duplex

Pengertian Definisi Baja tahan karat duplex merupakan baja tahan karat dengan dua fasa. Baja ini mempunyai struktur austenit dan ferit secara bersamaan....

Karakteristik Sifat Material Bahan Logam

Pengertian Definisi Sifat Material Bahan logam. Secara umum sifat atau karakteristik bahan atau material dapat dikelompokkan menjadi empat, yaitu: Sifat...

Kurva Tegangan Regangan Rekayasa, Nominal Logam.

Pengertian Definisi Tegangan Rekayasa/Nominal/Tekink Sifat-sifat mekanik bahan atau logam yang dikuantifikasikan dengan kuat tarik, kuat luluh, perpanjangan...

Kurva Tegangan Regangan Sejati, Sebenarnya

Kurva regangan regangan sejati atau biasa juga disebut kurva tegangan regangan sebenarnya dapat dihitung dengan menggunakan data dari kurva tegangan regangan...