metalurgi mekanik ii tugas i
Post on 05-Jul-2018
248 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
8/16/2019 Metalurgi Mekanik II Tugas I
1/16
METALURGI MEKANIK II
TUGAS I
PROSES TERBENTUKNYA FASA
FERRITE,PEARLITE,BAINITE DAN MARTENSITE PADA BAJA Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Kelulusan Mata Kuliah Metalurgi Mekanik II pada Semester VI Teknik Metalurgi
Universitas Jenderal Achmad Yani
Disusun Oleh :
Imam Zulfir Ramandha
2613121049
Kelompok 10
TEKNIK METALURGI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS JENDERAL ACHMAD YANI
BANDUNG
2015
-
8/16/2019 Metalurgi Mekanik II Tugas I
2/16
1. A. Penge!"#n B#$# K#%&n
a!a kar"on adalah ma#erial lo$am %an$ #er"en#uk dari unsur u#ama &e dan unsur kedua %an$
"erpen$aruh pada sifa#‐sifa#n%a adalah kar"on' sedan$kan unsur %an$ lain "erpen$aruh menuru#
prosesen#asen%a. a!a kar"on merupakan salah sa#u !enis lo$am paduan "esi kar"on #erpen#in$den$an prosen#ase "era# kar"on hin$$a 2'11(. a!a kar"on memiliki kadar ) hin$$a 1.2(den$an *n 0.30(+0.9,(. -lemen+elemen prosen#ase maksimum selain "a!an%a se"a$ai "eriku#:
0.60( ili/on' 0.60( )opper.
&asa+fasa %an$ #er"en#uk pada "a!a kar"on :
a &eri# alpha : merupakan sel sa#uan susunan a#om+a#om %an$ palin$ ke/il dan #era#ur "erupa od% )en#ered )u"i/ ))ku"us pusa# "adan' &eri# ini mempun%ai sifa# : ma$ne#is'
a$ak ule#' a$ak kua#' dll.
" us#eni# : merupakan sel sa#uan %an$ "erupa &a/e )en#ered )u"i/ &)) ku"us pusa#muka' us#eni# ini mempun%ai sifa# : on ma$ne#is' ule#' dll.
/ emen#id "esi kar"ida : merupakan sel sa#uan %an$ "erupa or#horom"ik' emen#ed ini
mempun%ai sifa# : keras dan $e#as.
d 5erli# : merupakan /ampuran fasa feri# dan semen#id sehin$$a mempun%ai sifa# Kua#.
e Del#a : merupakan sel sa#uan %an$ "erupa od% )en#ered )u"i/ ))ku"us pusa#
"adan.
am"ar 1. 5ho#omi/ro$raphs of a ferri#e and aus#eni#e
1. B. K'#(")"*#(" B#$# K#%&n
a!a kar"on car!n steel ' di"a$i men!adi #i$a $olon$an %ai#u :
1. 1. B#$# *#%&n en+#, l!" car!n steel 7 machine# machinery dan mild steel$Kandun$ann%a 0'0,( 8 0'30( ).
-
8/16/2019 Metalurgi Mekanik II Tugas I
3/16
ifa#n%a mudah di#empa dan mudah di mesin. 5en$$unaann%a:
8 0'0, ( 8 0'20 ( ) : aut!m!ile !dies# uildings# pipes# chains# rivets# scre"s# nails.
8 0'20 ( 8 0'30 ( ) : gears# sha%ts# !lts# %!rgings# ridges# uildings$
1. 2. B#$# *#%&n -eneng#, medium car!n steel
8 Kekua#an le"ih #in$$i daripada "a!a kar"on rendah.
8 ifa#n%a suli# un#uk di"en$kokkan' dilas' dipo#on$. 5en$$unaan:
8 0'30 ( 8 0'40 ( ) : c!nnecting r!ds# crank pins# a&les$
8 0'40 ( 8 0',0 ( ) : car a&les# cranksha%ts# rails# !ilers# auger its# scre"drivers.
8 0',0 ( 8 0'60 ( ) : hammers dan sled$es.
1. . B#$# *#%&n !"ngg" high car!n steel 7 t!!l steel
8 ifa#n%a suli# di"en$kokkan' dilas dan dipo#on$. Kandun$an 0'60( 8 1',0( )
5en$$unaan
8 scre" drivers# lacksmiths hummers# tales knives# scre"s# hammers# vise ja"s# knives#drills. t!!ls %!r turning rass and "!!d# reamers' t!!ls %!r turning hard metals# sa"s %!r cutting
steel# "ire dra"ing dies# %ine cutters.
PROSES /e-%#!#n %#$# KARBON
a!a kar"on diproduksi didalam dapur pen$olahan "a!a dari "esi kasar "aik pada# maupun /air' "esi "ekas krap dan "e"erapa paduan lo$am. da "e"erapa proses pem"ua#an "a!a kar"on
an#ara lain :
1. 1. P&(e( K&ne!&
erdiri dari sa#u #a"un$ %an$ "er"en#uk "ula# lon!on$ den$an men$hadap kesampin$.
S"(!e- *e$#
• Dipanaskan den$an kokas sampai 1,00 0)'
• Dimirin$kan un#uk memasukkan "ahan "aku "a!a. 1;< dari =olume kon=er#or
• Kem"ali di#e$akkan.
-
8/16/2019 Metalurgi Mekanik II Tugas I
4/16
-
8/16/2019 Metalurgi Mekanik II Tugas I
5/16
• Di#am"ahkan "u"uk kapur )aO un#uk menurunkan kadar 5 dan .
Keun#un$an dari O& adalah:
• O& men$$unakan O2 murni #anpa i#ro$en
• 5roses han%a le"ih+kuran$ ,0 meni#.
• idak perlu #u%er di "a$ian "a@ah
• 5hosphor dan ulfur dapa# #erusir dulu daripada kar"on
• ia%a operasi murah
1. 7. P&(e( D#/ L"(!"*
empera#ur #in$$i den$an men$$unakan "usur /aha%a ele/#rode dan induksi lis#rik.
Keun#un$an :
• *udah men/apai #empera#ur #in$$i dalam @ak#u sin$ka#
• empera#ur dapa# dia#ur
• -fisiensi #ermis dapur #in$$i
• )airan "esi #erlindun$i dari ko#oran dan pen$aruh lin$kun$an sehin$$a kuali#asn%a "aik
• Keru$ian aki"a# pen$uapan san$a# ke/il
1. 5. P&(e( D#/ K&/e'
*en$olah "esi kasar kela"u dan "esi "ekas men!adi "a!a a#au "esi #uan$.
P&(e( 8
• 5emanasan pendahuluan a$ar "e"as dari uap /air.
• ahan "akar aran$ ka%u dan kokas din%alakan selama 1, !am.
• Kokas dan udara dihem"uskan den$an ke/epa#an rendah hin$$a kokas men/apai 00 8
-
8/16/2019 Metalurgi Mekanik II Tugas I
6/16
• 1, meni# "a!a /air dikeluarkan dari lu"an$ pen$eluaran.
>n#uk mem"en#uk #erak dan menurunkan kadar 5 dan di#am"ahkan "a#u kapur )a)O3 dan
akan #erurai men!adi:
akan "ereaksi den$an kar"on:
as )O %an$ dikeluarkan melalui /ero"on$' panasn%a dapa# dimanfaa#kan un#uk pem"an$ki#
mesin+mesin lain.
1. 9. P&(e( D#/ C#:#n
• 5roses ker!a dapur /a@an dimulai den$an memasukkan "a!a "ekas dan "esi kasar dalam
/a@an'
• Kemudian dapur di#u#up rapa#.
• Kemudian dimasukkan $as+$as panas %an$ memanaskan sekelilin$ /a@an dan mua#an
dalam /a@an akan men/air.
• a!a /air #erse"u# siap di#uan$ un#uk di!adikan "a!a+"a!a is#ime@a den$an menam"ahkan
unsur+unsur paduan %an$ diperlukan.
am"ar 2. a$an 5roses 5em"ua#an a!a
5roses pem"ua#an "a!a kar"on dimulai den$an proses eks#raksi "i!ih "esi. 5roses reduksi
umumn%a #er!adi di dalam !#n !"/ %'#(! )n#4e3 di mana di dalamn%a %"$", %e(" "&n &e3
dan %#! g#-/"ng '"-e(!&ne3 %an$ #elah men$alami peman$$an$an sin#erin$ diproses
"ersama+sama den$an *&*#( 4&*e(3 %an$ "erasal dari "a#u"ara. eran$kaian reaksi #er!adi didalam #anur pada @ak#u dan lokasi %an$ "er"eda+"eda' #e#api reaksi pen#in$ %an$ mereduksi
"i!ih "esi men!adi lo$am "esi adalah se"a$ai "eriku#:
-
8/16/2019 Metalurgi Mekanik II Tugas I
7/16
Fe2O ; CO
-
8/16/2019 Metalurgi Mekanik II Tugas I
8/16
-
8/16/2019 Metalurgi Mekanik II Tugas I
9/16
erdasarkan pen!elasan sin$ka# #en#an$ "a!a kar"on'#erdapa# "an%ak fasa %an$
#erkandun$ didalam "a!a kar"on'dian#aran%a adalah :
1. Ferrite
&erri#e F merupakan fasa %an$ #er"en#uk pada #empera#ur seki#ar 300+23 dera!a#
/el/ius. 5ada daerah ini' kelaru#an kar"on maksimaln%a adalah 0'02,( pada #empera#ur
2, dera!a# /el/ius' dan #urun dras#is men!adi 0( pada 0 dera!a# /el/ius. &asa ini "iasa
#er!adi "ersamaan den$an cementite' mem"en#uk pearlite pada pendin$inan lam"a#. &asa
ini lunak' dan mem"erikan kemampuan "en#uk pada lo$am. am"ar di se"elah kiri
menun!ukkan s#ruk#ur fasa ferri#e %an$ "er@arna hi#am' dan aus#eni#e %an$ "er@arna
pu#ih. Gal ini menun!ukkan "ah@a' selain lunak' ferri#e sendiri /enderun$ le"ih mudah
"erkara# di"andin$kan aus#eni#e. &erri#e #er"en#uk pada proses pendin$ann %an$ san$a#lam"a# dari aus#eni#e "a!a hipoeu#ek#ie pada saa# men/apai 3
&erri#e "ersifa# san$a# lunak'ule# dan memiliki kekerasan seki#ar 0+100 G dan
memiliki konduk#ifi#as %an$ #in$ii'ika aus#eni#e didin$inkan di"a@ah 3'aus#eni#e %an$
memiliki kadar ) %an$ san$a# rendah akan "er#ransformasi ke ferri#e
5en$aruh dari elemen laru#an pada pada peru"ahan #e$an$an %ield dari "a!a feri#eik
kar"on rendah %ai#u :
• -fek kar"on dan ni#ro$en san$a# !elas
• 5hosphor !u$a se"a$ai pen$ua# ferri#e
• -lemen laru#an pada# su"s#i#usi memiliki pen$aruh le"ih ke/il di"andin$kan
elemen in#ers#isi
*em"en#uk &erri#e :
• *emperluas darerah ferri#e didalam dia$ram fasa "esi /ar"on'menam"ahkan
pens#a"il &erri#e i')r• -lemen pens#a"il ferri#e akan mens#a"ilkan ferri#e den$an mem"en#uk $amma
loop
• 5enam"ahan )r di a#as 12( akan mens#a"ilkan ferri#e hin$$a mel#in$ poin#
)on#oh aplikasi "a!a den$an fasa ferri#e
-
8/16/2019 Metalurgi Mekanik II Tugas I
10/16
• )erritice stainless steel *Aut!m!tive +arts,
ahan korosi dan oksidasi %an$ "aik dimana memiliki kadar )r 11+30(
• Very (!" -ar!n )ully )erritic Sheet Steel
*en$andun$ kar"on dan ni#ro$en %an$ san$a# rendah den$an /ara men$ika#
n%a den$an se!umlah ke/il elemen pemadu i a#au "
• Decaruri.ed )erritic Steel *electric m!t!r laminati!n,
2. Pearlite5earli#e merupakan sa#u fasa %an$ #er"en#uk dari $a"un$an dua fasa' &erri#e dan
)emen#i#e. 5earli#e dian$$ap se"a$ai sa#u fasa sendiri' karena mem"erikan kon#ri"usi
sifa# %an$ sera$am. eper#i di!elaskan di a#as' di dalam sa#u fasa' "iasa #er"en#uk dalam
sa#u "u#ir. amun' un#uk 5earli#e "er"eda' karena ada dua fasa dalam sa#u "u#ir. Karena
"u#ir "erukuran le"ih "esar dari ukuran fasa &erri#e dan )emen#i#e i#u sendiri ukuran
#erke/il %an$ "isa dikarak#erisasi se"esar ukuran inden#asi dari u!i keras mikro =i/kers'
seki#ar ,0 mikron' maka 5earli#e' a#as kesepaka#an "ersama para ahli ma#erial'
di$olon$kan se"a$ai sa#u fasa dalam sa#u "u#ir. 5earli#e memiliki morfolo$i mirip seper#i
lapisan lamellae an#ara &erri#e hi#am dan )emen#i#e pu#ih. 5ada $am"ar di se"elah
kiri' "isa diliha# s#ruk#ur mikro dari pearli#e #erse"u#. 5erha#ikan !u$a pem"esaran %an$
ada di se"elah kanan "a@ah' hal ini menun!ukkan per"edaan $am"ar ini den$an $am"ar
pada "a!a /or pu#ih. pa per"edaann%a den$an "a!a /or pu#ih' pada pem"esaran %an$
samaH dis#ri"usi dari fasa 5earli#e dan )emen#i#e n%a.5roses #er"en#ukn%a pearli#e :
ika "a!a eu#e/#oid di/elup dari fasa aus#eni# di/elup dari fasa aus#eni# ke suhu
an#ara 23 ,,0 J) maka akan #er"en#uk perli# melalui proses pen$in#ian nu/lea#ion dan
per#um"uhan $ro@#h. *ekanisme #ransformasi perli# FB&e3)
5ada $am"ar di a#as #erliha# "ah@a mula+mula /emen#i#e &e3) #um"uh dalam
"en#uk lapisan lamella. Kadar ) pada daerah aus#eni# di deka# &e3) men$alami
-
8/16/2019 Metalurgi Mekanik II Tugas I
11/16
penurunan karena #er!adi perpindahan a#om+a#om ) sehin$$a men!adi F+&e sedan$kan
daerah dimana #er!adi penumpukan ) akan mem"en#uk &e3). ?a!u #rasnformasi
perli# FB&e3) "iasan%a din%a#akan den$an kur=a %an$ "erupa fraksi austenit yang
telah berubah menjadi perlit, f sebagai fungsi dari waktu t
3. Bainite
ika "a!a eu#e/#oid didin$inkan se/ara /epa# pada fasa aus#eni# ke suhu an#ara
2,0+ ,,0 J) dan di#ahan pada in#er=al suhu #erse"u# iso#hermal maka akan #er"en#uk
s#ruk#ur mikro %an$ dinamakan "aini# sesuai den$an nama penemun%a' %ai#u Dr. -.).
ain.
am"ar 1.14. Dia$ram #ransformasi iso#hermal un#uk "a!a eu#e/#oid den$an lin#asan
pendin$inan %an$ men$hasilkan "aini#
aini# adalah s#ruk#ur mikro hasil dari reaksi eu#e/#oid non lamellar sedan$kan
perli# dihasilkan dari reaksi eu#e/#oid lamellar. aini# merupakan s#ruk#ur mikro %an$
merupakan /ampuran fasa feri# dan /emen#i#e &e3). 5ada suhu 3,0+,,0 J) akan
#er"en#uk "aini# a#as upper "aini# sedan$kan pada 2,0+3,0 J) akan #er"en#uk "aini#
"a@ah lo@er "aini#.
B#"n"! B#:#,
Karena "aini# #er"en#uk pada suhu %an$ rendah maka la!u difusi rendah pula
sehin$$a kar"ida"esi akan men$endap di dalam pela# feri#. Kar"ida "esi ini mem"en#uk
sudu# ,,J den$an sum"u pan!an$ feri#. aini# "a@ah #idak menun!ukkan adan%a
kem"aran #@innin$ dan mekanisme #er"en#ukn%a "aini# "a@ah iden#ik den$an s#ruk#ur
mikro %an$ dihasilkan oleh mar#ensi# %an$ men$alami proses #emper' %ai#u feri# le@a#
-
8/16/2019 Metalurgi Mekanik II Tugas I
12/16
-
8/16/2019 Metalurgi Mekanik II Tugas I
13/16
4. Martenite
ika "a!a eu#e/#oid &e+0'< () didin$inkan se/ara /epa# dari fasa aus#eni# hin$$a la!u
pendin$inan #idak memo#on$ "a$ian hidun$Lnose dari kur=a ++ maka akan #er"en#uk
s#ruk#ur mar#ensi# pada suhu di "a@ah 220 J). *ar#ensi# adalah laru#an pada# le@a# !enuh )dalam feri#+a dan "ersifa# me#asa"le.
am"ar Dia$ram #ransformasi iso#hermal un#uk "a!a eu#e/#oid den$an la!u
pendin$inan /epa# %an$ men$hasilkan mar#ensi#
ifa#+sifa# #ransformasi :
2. #ruk#ur mar#ensi# #er$an#un$ pada kandun$an ) dalam "a!a. ika kadar ) seki#ar
0'2 ( maka akan #er"en#uk "ilah la#h sedan$kan un#uk "a!a den$an kadar )
#in$$i akan #er"en#uk pela# pla#e.3. ransformasi %+Bmar#ensi# #idak "erlan$sun$ se/ara difusi diffusionless karena
#ransformasi "erlan$sun$ /epa# sehin$$a a#om+a#om #idak mempun%ai @ak#u
"er$erak
4. elam #ransformasi "erlan$sun$ #idak #er!adi peru"ahan fasa an#ara fasa induk
aus#eni# den$an fasa "aru mar#ensi#.,. #ruk#ur kris#al %an$ #er"en#uk oleh #ransformasi mar#ensi# akan "eru"ah dari
s#ruk#ur "od% /en#re /u"i/ )) men!adi "od% /en#re #e#ra$onal ) !il/a
kandun$an ) menin$ka#.
-
8/16/2019 Metalurgi Mekanik II Tugas I
14/16
6. ransformasi mar#ensi# pada "a!a mulai pada suhu * dan !ika persen#ase
aus#eni# %an$ "eru"ah men!adi mar#ensi# menin$ka# sampai #ransformasi "erakhir
pada suhu *f
. 5ada "a!a kar"on #in$$i' mar#ensi# pela# pla#e mar#ensi#e #er"en#uk melalu
#ransformasi $eser displa/i=e #ransforma#ion.
M&)&'&g" M#!en("!
*ar#ensi# "ilah la#h mar#ensi#e #er"en#uk !ika kadar ) dalam "a!a sampai 0'6 (
sedan$kan di a#as 1 () akan #er"en#uk mar#ensi# pela# pla#e mar#ensi#e. 5eru"ahan dari
#ipe "ilah ke pela# #er!adi pada in#er=al 0'6 (M)M1'0< (.
am"ar *orfolo$i mar#ensi# : a mar#ensi# "ilah dan " mar#ensi# pela#
M#!en("! %"'#, !"/e I3
*ar#ensi# "ilah #erdiri dari kelompok+kelompok "ilah %an$ dipisahkan oleh "a#as
"u#ir "ersudu# ke/il a#au "esar. #ruk#ur ini mempun%ai kerapa#an dislokasi dislo/a#ion
densi#% #in$$i
M#!en("! /e'#! !"/e II3
*ar#ensi# !enis ini "er"en#uk pela# seper#i !arum dan kadan$+kadan$ dikelilin$i
oleh aus#eni# sisa re#ained aus#eni#e. >kuran pela# "er=ariasi dan mempun%ai s#ruk#ur
kem"aran #@in %an$ se!a!ar.
-
8/16/2019 Metalurgi Mekanik II Tugas I
15/16
Me*#n"(-e Te%en!*n6# M#!en("!
ransformasi mar#ensi# "erlan$sun$ #anpa difusi dimana #idak #er!adi redis#ri"usi
a#au per#ukaran a#om akan #e#api "erlan$sun$ melalui per$eseran a#om+a#om se/ara
seren#ak pada !arak #empuk #idak le"ih dari !arak an#ar a#om la##i/e spa/in$. ifa#+ sifa#
mar#ensi# adalah :
1. Dera!a# #e#ra$onali#% sifa# #e#ra$onal menin$ka# !ika () dalam "a!a menin$ka#.
2. 5enin$ka#an kadar ) men%e"a"kan peru"ahan morfolo$i mar#ensi# diser#ai peru"ahan
deformasi d mekanisme slip ke kem"aran 5eru"ahan s#ruk#ur mikro dari aus#eni# s#ruk#ur
&)) men!adi mar#ensi# s#ruk#ur ) dapa# di!elaskan den$an $am"ar 1.12 di "a@ah.
)on#oh "a!a den$an fasa mar#ensi#e adalah :
/$ Martensitic Stainless Steel
1$ 2igh Steel Stainless Steel
DAFTAR PUSTAKA
h##p:;;asaladon$."lo$spo#./om;2012;06;ma#erial+#eknik.h#ml
nonim. 2010. 5erlakuan 5anas pada a!a Kar"on. h##p:;;id.sh=oon$./om;eNa/#+
s/ien/es;/hemis#r%;. Diakses an$$al 20 *ei 2012.
Darma@an' . . 2001. 0ahan Kuliah +emilihan 0ahan dan +r!ses. urakar#a : >*.
*as%rukan' 2006. +enelitian Si%at )isis dan Mekanis 0aja Kar!n 3endah Akiat
+engaruh +r!ses +engar!nan dari Arang Kayu Jati$ *-DI *-I' ol. ' o. 1'
anuari 2006' 40+46.
http://asaladong.blogspot.com/2012/06/material-teknik.htmlhttp://id.shvoong.com/exact-sciences/chemistry/http://id.shvoong.com/exact-sciences/chemistry/http://id.shvoong.com/exact-sciences/chemistry/http://id.shvoong.com/exact-sciences/chemistry/http://asaladong.blogspot.com/2012/06/material-teknik.html
-
8/16/2019 Metalurgi Mekanik II Tugas I
16/16
ila"an' *a@ardi. 200. +engaruh Dep!sit pada Dinding +ipa 0!iler Jenis 0aja Kar!n
3endah terhadap Strukturmikr! dan Kekerasan. urnal ains *a#eri Indonesia
Indonesian ournal of *a#erials /ien/e. -disi Khusus Desem"er 200
top related