1. Diagram Fasa Fe-Fe3C
Pengertian
Kegunaan Struktur
Reaksi-Reaksi yg
terjadi dalam Jenis-Jenis
diagram Fasa
2. Pengertian Diagram Fasa Fe-Fe3C
Diagram Fasa Fe-Fe3C adalah diagram yang
menampilkan hubungan antara temperatur
dimana terjadi perubahan fasa selama proses
pendinginan lambat dan pemanasan lambat
dengan kandungan karbon (%C). Diagram fasa
besi dan karbida besi Fe3C ini menjadi
landasan untuk laku panas kebanyakan jenis
baja yang kita kenal
4. Struktur Diagram Fasa Fe-Fe3C
1. Ferrit (Besi α) adalah suatu komposisi
logam yang mempunyai batas maksimum
kelarutan Carbon 0,025 % C pada
temperature 723°C, struktur kristalnya BCC
(Body Center Cubic) dan pada temperature
kamar mempunyai batas kelarutan Carbon
0,008 % C.
2. Austenit (Besi γ) adalah suatu larutan
padat yang mempunyai batas maksimum
kelarutan Carbon 2,11 % C pada
temperature 1148°C, struktur kristalnya
FCC (Face Center Cubic).
5. 3. Cementit (Besi Karbida) adalah suatu senyawa
yang terdiri dari unsur Fe dan C dengan
perbandingan tertentu (mempunyai rumus
empiris) dan struktur kristalnya Orthohombic.
4. Lediburite ialah campuran Eutectic antara besi
Gamma dengan Cementid yang dibentuk pada
temperature 1130°C dengan kandungan Carbon
4,3%C.
5. Pearlit adalah Eeutectoid mixture dari ferrite dan
cementite (α+Fe3C), terjadi pada temperatur
723°C, mengandung 0,8 % karbon
Back
6. Jenis-Jenis Diagram Fasa Fe-Fe3C
1. Diagram Fasa Fe-Fe3C 2D
Adl diagram fase yang paling
sederhana, dengan tekanan
temperatur dari zat tunggal
seperti air. Sumbu-sumbu
diagram berkoresponden
dengan tekanan dan
temperatur. Diagram pada
ruang tekanan temperatur
menunjukkan garis
kesetimbangan atau
sempadan fase antara tiga
fase padat, cair, dan gas
7. 2. Diagram Fasa 3D
Adalah grafik tiga dimensi (3D) yang menunjukkan tiga
kuantitas termodinamika. Sebagai contoh, untuk sebuah
komponen tunggal, koordinat 3D Cartesius dapat
menunjukkan temperatur (T), tekanan (P), dan volume
jenis (v). Grafik 3D tersebut kadang-kadang disebut
diagram P-v-T. Kondisi kesetimbangan akan ditunjukkan
sebagai permukaan tiga dimensi dengan luas permukaan
untuk fase padat, cair, dan gas. Garis pada permukaan
tersebut disebut garis tripel, di mana zat padat, cair, dan
gas dapat berada dalam kesetimbangan.
8.
9. Informasi dari Diagram Fasa Fe-Fe3C
• Fasa yang terjadi pada komposisi dan temperatur
yang berbeda dengan pendinginan lambat.
• Temperatur pembekuan dan daerah-daerah
pembekuan paduan Fe-C bila dilakukan
pendinginan lambat.
• Temperatur cair dari masing-masing paduan.
• Batas-batas kelarutan atau batas kesetimbangan
dari unsur karbon fasa tertentu.
• Reaksi-reaksi metalurgis yang terjadi.
10. Garis-Garis Penting dalam Diagram
Fasa
1. Upper Critical temperature (temperatur
kritikal atas) A3 : temperatur perubahan
allotropi
2. Lower Critical Temperature (temperatur
kritikal bawah) A1: temperatur reaksi
eutectoid
3. Solvus line Acm : menunjukkan batas
kelarutan karbon dalam austenite
Back
11. Reaksi-Reaksi dalam
Diagram Fasa Fe-Fe3C
• Reaksi peritektik, terjadi pada temperatur 1495OC
dimana logam cair (liquid) dengan kandungan 0,53%C
bergabung dengan delta (δ) kandungan 0,09%C
bertransformasi menjadi austenit (γ) dengan
kandungan 0,17%C. Delta (δ) adalah fasa padat pada
temperatur tinggi dan kurang berarti untuk proses
perlakuan panas yang berlangsung pada temperatur
yang lebih rendah.
• Reaksi eutektik, reaksi ini terjadi pada temperatur
1148OC, dalam hal ini logam cair dengan kandungan
4,3%C membentuk austenit (γ) dengan 2%C dan
senyawa semenit (Fe3C) yang mengandung 6,67%C.
12. • Reaksi eutectoid, reaksi ini berlangsung pada
temperature 723OC, austenit (γ) padat dengan
kandungan 0,8 %C menghasilkan ferit (α)
dengan kandungan 0,025%C dan semenit
(Fe3C) yang mengandung 6,67%C.
13. Kegunaan Diagram Fasa Fe-Fe3C
• Diagram ini dapat digunakan untuk memudahkan memilih temperatur
pemanasan yang sesuai untuk setiap proses perlakuan panas baik
proses anil, normalizing maupun proses pengerasan.
Informasi penting yang dapat diperoleh dari diagram fasa Fe-Fe3C
adalah:
• Memperlihatkan fasa-fasa yang terjadi pada perbedaan komposisi dan
temperatur dibawah kondisi pendinginan yang sangat lambat.
• Mengindikasikan kesetimbangan kelarutan padat satu unsur atau
senyawa pada unsur lain.
• Mengindikasikan pengaruh temperatur dimana suatu paduan dibawah
kondisi kesetimbangan mulai membeku dan pada rentang temperatur
tertentu pembekuan terjadi.
• Mengindikasikan temperatur dimana perbedaan fasa-fasa mulai
mencair.
14. • Diagram kesetimbangan fasa Fe-Fe3C adalah
alat penting untuk memahami struktur mikro
dan sifat-sifat baja karbon, suatu jenis logam
paduan besi (Fe) dan karbon (C). Karbon larut
di dalam besi dalam bentuk larutan padat
(solid solution) hingga 0,05% berat pada
temperatur ruang. Baja dengan atom karbon
terlarut hingga jumlah tersebut memiliki alpha
ferrite pada temperatur ruang..
15. • Pada kadar karbon lebih dari 0,05% akan
terbentuk endapan karbon dalam bentuk hard
intermetallic stoichiometric compound (Fe3C)
yang dikenal sebagai cementite ataucarbide.
Selain larutan padat alpha-ferrite yang dalam
kesetimbangan dapat ditemukan pada
temperatur ruang terdapat fase-fase penting
lainnya, yaitu delta-ferrite dan gamma-
austenite
Back
