Diagram CCT Tempartur Pembentukan Struktur Upper Lower Bainite Temperatur

Pengertian Struktur Bainit. Bainit adalah struktur antara yang terbentuk pada temperatur di atas temperatur awal martensit namun di bawah temperatur transformasi terbentuknya perlit. Bainit merupakan campuran karbida dan ferit.

Dengan kata lain, Bainit menggambarkan struktur mikro pada baja yang dihasilkan dari transformasi fasa austenit ke ferit (α) dan sementit (Fe3 C). Bainit terbentuk pada kisaran temperatur di atas transformasi martensit dan di bawah pembentukan perlit.

Diagram CCT, Continuous Cooling Transformation Pembentukan Struktur Bainit

Diagram CCT, Continuous Cooling Transformation dapat digunakan untuk memprediksi pengaruh laju pendinginan terhadap fasa atau struktur yang akan terbentuk.

Pada diagram terdapat tiga Kurva pendinginan kontinyu dengan laju pendinginan yang berbeda akan menghasilkan fasa atau struktur baja yang berbeda.

Diagram CCT, Continuous Cooling Transformation Pembentukan Struktur Bainit
Diagram CCT, Continuous Cooling Transformation Pembentukan Struktur Bainit

Pada gambar terdapat tiga pola pendinginan yang berbeda. Kurva pendinginannya adalah kurva (a), (b), dan (c) dan menunjukkan bagaimana kurva kurva ini akan menyentuh titik awal dan akhir dari transformasi austenite menjadi fasa atau struktur baja akhir.

Kurva pendinginan (a) merupakan kurva dengan laju pendinginan sangat cepat yang akan menimbulkan transformasi austenite menjadi struktur martenist.

Kurva pendinginan (b) dengan laju sedang akan mendorong terjadinya treansfomasi austenite menjadi strukur bainit. Sedangkan kurva laju pendinginan (c) merupakan laju yang paling lambat dan akan menghasilkan fasa ferit dan perlit.

Jadi dapat dikatakan bahwa bainit diperoleh Ketika austenit didinginkan pada laju pendinginan sedang hingga kisaran temperature  250-550 ℃ dan ditahan untuk beberapa waktu tertentu.

Jenis Tipe Struktur Bainit

Bainit sering dikelompokkan menjadi dua tipe, yaitu bainit atas, upper bainite dan bainit bawah, lower bainite. Terbentuknya bainite atas atau bawah sangat tergantung pada rentang temperatur dimana transformasi terjadi.

Perbedaan utama antara bainit bawah dan bainit atas adalah letak dari karbidanya. Mikrostruktur bainit atas mengandung sementit di antara bainit ferit laths, sedangkan bainit bawah mengandung sementit di dalam bainit ferit lath.

Mekanisme Pembentukan Struktur Bainit

Transformasi austenit menjadi bainitik dapat terjadi dalam dua tahap yang berbeda, seperti ditunjukkan pada Gambar di bawah.

Tahap Pertama, terjadi pembentukan nukleasi sub-unit pada batas butir austenite, kemudian tumbuh dengan cepat di dalam butir. Pertumbuhannya tertahan oleh deformasi plastis dari austenit yang berdekatan.

Kemudian, sub-unit baru terbentuk di ujung sub unit dan membentuk clusters atau gugus ferit. Saat proses ini berlangsung, terjadi pengendapan karbida di dalam pelat ferit super jenuh, atau austenit terdekat yang kaya karbon.

Mekanisme Pembetukan Struktur Upper Bainite

Pada temperatur tinggi, akan terbentuk nukleasi sub unit. Sub unit merupakan pelat jenuh karbon dari bainitik ferit.

Kemudian sub unit melepaskan karbon ke dalam austenit sekitarnya melalui mekanisme difusi. Keadaan ini menyebabkan bainitik ferit kekurangan karbon, sehingga bebas dari karbida internal.

Mekanisme Pembetukan Struktur Upper Bainite
Mekanisme Pembetukan Struktur Upper Bainite

Namun demikian kandungan karbon dalam austenit menjadi meningkat. Meningkatnya kadar karbon ini menginisiasi timbulnya daya pendorong untuk terjadi presipitasi karbida sementit di daerah antara sub unit atau interlath.

Selanjutnya tumbuh sub unit baru di dekat ujung sub unit pertama diiringi dengan melepaskan karbon ke austenite sekitarnya melalui mekanisme difusi untuk membentuk karbida sementit.

Struktur bainit yang diperoleh dari transformasi pada temperatur tinggi berbentuk menyerupai bulu. Dimana bainitic ferit laths dipisahkan oleh film tipis austenite sisa yang stabil.

Contoh Gambar Struktur Mikro Upper Bainite
Contoh Gambar Struktur Mikro Upper Bainite

Mekanisme Pembentukan Struktur Lower Bainite

Pada temperatur rendah, karbon berdifusi dari bainitik ferit dengan kecepatan lebih lambat dan tidak tuntas. Keadaan ini menimbulkan karbon sebagian tetap tinggal di dalam bainit ferit lath dan sebagian berada di daerah interlath.

Mekanisme Pembentukan Struktur Lower Bainite
Mekanisme Pembentukan Struktur Lower Bainite

Hal ini menimbulkan pengendapan karbida di daerah interlath dan di dalam bainit ferit lath. Pengendapan sementit yang terjadi dalam bainitic ferit lath dapat meminimumkan energi bebas yang disertai dengan pertumbuhan ferit.

Struktur bainit yang diperoleh dari transformasi pada temperatur rendah memiliki bentuk acicular.

Contoh Gambar Struktur Mikro Lower Bainite
Contoh Gambar Struktur Mikro Lower Bainite

Karakteristik Kuat Tarik Baja Struktur Bainit

Kekuatan material yang berbasis baja dapat dirancang dengan menerapkan perlakuan panas yang disesuaikan dengan dibutuhkan.

Pengaruh metode perlakuan panas terhadap struktur material dan kekuatan Tarik baja 0,1 persen karbon dapat dilihat pada gambar berikut.

Karakteristik Kuat Tarik Baja Struktur Bainit
Karakteristik Kuat Tarik Baja Struktur Bainit

Dari gambar dapat diketahui bahwa perlakuan panas dapat menghasilkan baja yang berstruktur martensit, bainit atau ferit perlit dengan kekuatan yang berbeda. Perbedaan perlakuan panas ditunjukkan oleh perbedaaan temperature dimulainya transformasi fasa austenite.

Fasa ferit dan perlit diperoleh Ketika austenite bertransformasi pada temperature diatas 650 Celcius. Baja yang mengandung ferit dan perlit ini mempunyai kekuatan Tarik kurang dari 550 MN/mm2.

Struktur bainit dapat diperoleh Ketika austenite bertransformasi pada rentang temparatur 430 sampai dengan 650 Celcius. Baja berstruktur bainit ini memiliki kekuatan Tarik antara 550 sampai dengan 1150 MN/m2.

Sedangan struktur martensit diperoleh saat austenite bertransformasi di bawah temperature 430 Celcius dan kekuatan yang dimiliki oleh baja adalah di atas 1150 MN/m2

Kekerasan Struktur Bainit

Selain kuat Tarik, struktur juga berpengaruh terhadap kekerasan materialnya, seperti ditunjukkan pada gambar berikut

Karakteristik Kekerasan Baja Struktur Bainit
Karakteristik Kekerasan Baja Struktur Bainit

Secara umum dapat dikatakan bahwa struktur bainit memiliki kekerasan yang lebih rendah dibandingkan dengan struktur martensit.

Kekerasan struktur bainit juga dipengaruhi oleh karbon yang terkandungnya. Baja karbon dengan kandungan karbon lebih tinggi akan memiliki kekerasan yang lebih tinggi juga.

Ini Versi Lamanya

Bainit menggambarkan struktur mikro pada baja yang dihasilkan dari dekomposisi austenit ke ferit (α)  dan sementit (Fe3 C). Bainit terbentuk pada kisaran temperatur di atas transformasi martensit dan di bawah pembentukan perlit.

Diagram CCT, Continuous  Cooling  Transformation dapat digunakan untuk memprediksi pengaruh laju pendinginan terhadap fasa yang akan terbentuk. Pada diagram terdapat tiga Kurva pendinginan kontinyu dengan laju pendinginan yang berbeda akan menghasilkan fasa atau struktur baja yang berbeda.

Kurva pendinginannya adalah kurva (a), (b), dan (c) yang menunjukkan awal dan akhir dari dekomposisi austenite menjadi fasa atau struktur baja akhir. Kurva pendinginan (a) akan menghasilkan martenist, kurva pendinginan (b) akan menghasilkan bainit. Sedangkan kurva laju pendinginan (c) akan menghasilkan fasa ferit dan perlit.

Diagram CCT
Diagram Continuous Cooling Transformation, CCT Diagram

Transformasi austenit ke struktur bainitik dapat terjadi bila baja didinginkan ke  temperatur antara sekitar 300-550 ° C (570-1020 ° F).

Bainit sering dikelompokkan menjadi dua tipe,  yaitu bainit atas, upper bainite dan bainit bawah, lower bainite. Terbentuknya bainite atas atau bawah sangat tergantung pada rentang temperatur dimana transformasi terjadi.

Struktur Mikro Bainit
Struktur Mikro Bainit

Pada temperatur tinggi, pelat jenuh karbon dari bainitik ferit melepas karbon ke dalam austenit sekitarnya melalui difusi. Keadaan ini menyebabkan bainitik ferit bebas dari karbida internal.

Kandungan karbon dalam austenit meningkat dan menciptakan daya pendorong untuk terjadinya presipitasi sementit di daerah interlath. Struktur bainit yang diperoleh dari transformasi pada temperatur tinggi berbentuk menyerupai bulu.

Pada temperatur rendah, karbon berdifusi dari bainitik ferit dengan kecepatan lebih lambat dan tidak tuntas. keadaan ini menimbulkan  terjadinya pengendapan karbida di daerah interlath dan interior ferit. Struktur bainit yang diperoleh dari transformasi pada temperatur rendah memiliki bentuk acicular.

Diagram CCT Tempartur Pembentukan Struktur Upper Lower Bainite Temperatur

Pengertian Struktur Bainit.  Bainit adalah struktur antara yang terbentuk pada temperatur di atas temperatur awal martensit namun di bawah temperatur...

Mekanisme Pembentukan Struktur Pearlite, Contoh Soal Perhitungan Reaksi Eutectoid

Reaksi Eutectoid Pada Diagram Fasa Besi – Besi Karbida Reaksi eutectoid adalah reaksi dekomposisi larutan padat intertisi austenite yang mengandung k...

Struktur Kristal Austenit, Ferit, Lath Plate Martensit, Pengaruh Karbon Kekerasan

Struktur Kristal Face Centered Cubic FCC Besi Baja Austenit, Austenit mempunyai struktur sel FCC, face centered cubic, atau kubik pusat sisi, kps. Pada...

Daftar Pustaka:

  1. ASM Handbook, 1992, “ Metallography And Microstructures”, Volume 9, American Society For Metal,
  2. Thelning, K. E., 1984, “Steel And Its Heat treatment”, Second Edition, Butterworth.
  3. Ringkasan Rangkuman: Cara membuat logam bainit dengan contoh produk dengan struktur bainit. Contoh struktur mikro bainit upper atas bainit lower bawah dengan dekomposisi austenit ke ferit (α) dan sementit (Fe3 C).
  4. Diagram Continuous Cooling Transformation CCT, fungsi struktur bainit pada logam, kurva laju pendinginan yang hasilkan bainit, pengaruh karbon pada bainit, Pengertian Struktur Bainit, perlakuan panas dapatkan bainit, temperature pembentukan bainit,
  5. cara membuat logam bainit, contoh produk dengan struktur bainit, contoh struktur mikro bainit upper atas lower bawah, dekomposisi austenit ke ferit (α) dan sementit (Fe3 C), Diagram Continuous Cooling Transformation CCT, fungsi struktur bainit pada logam, kurva laju pendinginan yang hasilkan bainit, pengaruh karbon pada bainit,
  6. Pengertian Struktur Bainit, perlakuan panas dapatkan bainit, Perlakuan panas untuk bainit, struktur lower bainit, Struktur Upper bainit, temperature pembentukan bainit, Pengertian Mekanisme Pembentukan Continuous Cooling Transformation CCT Sifat Mekanik Kekerasan Kuat Tarik Temperatur Upper Lower Bainite,
  7. Mekanisme Pembetukan Struktur Upper Bainite, Mekanisme Pembetukan Struktur Lower Bainite, Continuous Cooling Transformation Bainite, Strukutr Mikro Baja Bainite,
  8. Pengertian Mekanisme Pembentukan Continuous Cooling Transformation CCT Sifat Mekanik Kekerasan Kuat Tarik Temperatur Upper Lower Bainite, Pengertian Struktur Bainit, Bainite Structure, Diagram CCT, Continuous Cooling Transformation Pembentukan Struktur Bainit, Metalografi Struktur Bainite, Diagram CCT, Continuous Cooling Transformation Bainite,
  9. Jenis Tipe Struktur Bainit, Mekanisme Pembentukan Struktur Bainit, Temperatur Pembetukan Struktur Upper Bainite, Mekanisme Pembetukan Struktur Upper Bainite, Gambar Mekanisme Pembetukan Struktur Upper Bainite, Temperatur Pembetukan Struktur Upper Bainite, film tipis austenite sisa pada strutur binit, Contoh Gambar Struktur Mikro Upper Bainite, Mekanisme Pembentukan Struktur Lower Bainite,
  10. Temperatur Pembentukan Struktur Lower Bainite, Gambar Mekanisme Pembentukan Struktur Lower Bainite, Contoh Gambar Struktur Mikro Bainit, Karakteristik Kuat Tarik Baja Struktur Bainit, Kekerasan Matensite Bainit, Kekerasan Baja Struktur Bainit, Gambar Grafik Kekerasan Baja Struktur Bainit, Pengaruh Karbon Kekerasan Baja Struktur Bainit,