DIAGRAM FASA Fe-C

0,8

1,7 4,2

6,67%C

1,2

0,05

0,4

Diagram Fasa

Diagram yang menghubungkan antara komposisi, temperatur, dan fasa

Keuntungan Diagram Fasa (komp & T tertentu):

Dapat diketahui fasa

Dapat diramalkan sifat paduan

Dapat diramalkan struktur mikro paduan

Struktur Mikro

ferit

perlit

Logam + Logam: Cu + Al paduan Cu-Al Logam + Non logam: Fe + C baja/besi

Paduan campuran 2 unsur atau lebih sehingga diperoleh sifat yang lebih baik

Parameter Paduan: Komposisi - % berat & % jumlah atom (nA-

bilangan Avogadro)

Temperatur (T)

Fasa tertentu – cair (L) & solid (S)

Diagram Fasa Jenis I

liquidus L / (S + L)

solidus S / (S + L)

L : fasa cair

S : fasa padat

TCA : temperatur cair komponen A

TCB : temperatur cair komponen B

S

L

liquidus

solidus

TCB

TCA

A B

(100%) %B

S + L

a b

a dan b fasa sama (fasa padat, s) meskipun komposisi beda

b

S

L

TCB

TCA

A B

(100%) %B

S + L

1

3

2

5

4

ba

15 75

Paduan A dan B, 50% A dan 50% B.

Tentukan fraksi fasa dan skesta struktur mikro untuk proses solidifikasi T1 – T5 !

50

T1 100 % L

T2

Pengintian fasa padat (s)

L

T3

S & L dihitung Kaidah lengan “ Lever Arm”

%100)(

% xba

bs

)(%

ba

aL

%67,41%100)2535(

25%

xS

%33,58%100)2535(

35%

xL

fasa padat (S) = 41,67%

fasa cair (L) = 58,33%

T4

S

S

100 % S

S

S

S

S

tidak terjadi perubahan struktur, penyusutan

T5

Fasa di Diagram Fasa Fe-C

A. Larutan Padat (Solid solution)

B. Senyawa (Compound)

C. Hasil Reaksi Fasa

A. Larutan Padat (solid solution)

1. α = Ferit

2. γ = Austenit

3. δ = delta

Bentuk stabil Fe (iron) pada temperatur kamar

Kelarutan (solubility) maksimum C dalam Fe bcc = 0.022 wt%

Akan berubah fasa menjadi austenit pada 912°C

1. α = Ferit : larutan padat C dalam Fe bcc

Tidak stabil dibawah temperatur eutektik (727°C) kecuali didinginkan cepat

Kelarutan maksimum C dalam Fe fcc 1.7 wt%

Akan berubah fasa menjadi fasa δ pada 1395°C

2. γ = austenit : larutan padat C dalam Fe fcc

Stabil hanya pada temperatur tinggi, di atas 1394°C

Strukturnya sama seperti ferit (α)

Mencair pada 1538°C

3. δ : larutan padat C dalam Fe bcc

B. Senyawa (Compund)

Fe3C = Sementit atau karbida besi

Metastabil, tetap sebagai senyawa pada temperatur kamar

Berubah fasa secara sangat lambat dalam beberapa tahun menjadi ferit (α) dan C (graphite) pada 650 - 700 °C

Sifat Mekanik dan Magnetik

• Sementit : sangat keras dan getas.

• Kekerasan: Fe3C > Perlit > γ > α

• Sifat Mekanik struktur mikro (fasa yg ada)

• α (ferit): magnetik di bawah 768°C

• γ (austenit): non-magnetik

Fe3C-proeutektoid (sementit proeutektoid)

α + Fe3C (perlit)α-proeutektoid(ferit)

Baja, 0,38%C

Baja, 1,4%C