Gambar 1. Diagarm Fasa Fe-Fe3C
Dari diagram Fe-Fe3C di atas dapat diketahui bahwa peningkatan temperatur dapat menyebabkan terjadinya perubahan fasa dari ferrite atau pearlite menjadi austenite, yaitu fasa di mana semua karbon bebas (C) larut dalam logam. Jika baja didinginkan secara lambat, karbon bebas (C) akan berdifusi keluar sehingga austenite akan menjadi ferrite dan pearlite. Tetapi jika dari fasa austenite kemudian dilakukan pendinginan yang cepat, austenite akan menjadi fasa yang sangat keras yang disebut martensite.
Martensite terbentuk jika austenite (struktur FCC) melalui proses pendinginan yang sangat cepat (rapid cooling) ke temperatur ruang. Sedangkan jika dilakukan pendinginan secara normal (slow cooling) akan terjadi perubahan fasa dari austenite menjadi ferrite (struktur BCC). Dengan kata lain seiring dengan terjadinya pendinginan dari austenie menjadi ferrite, terjadi juga perubahan struktur baja dari FCC menjadi BCC.
Struktur BCC memiliki kelarutan karbon (C) yang lebih rendah daripada struktur FCC sehingga karbon bebas yang larut di dalam austenite harus berdifusi keluar dari kisi kristal FCC dan membentuk senyawa karbida saat terjadi transformasi kristal. Proses difusi ini berlangsung lama. Apabila pendinginan dilakukan dengan cepat maka karbon bebas yang terlarut di dalam austenite tidak sempat berdifusi keluar kisi kristal sehingga tidak terjadi transformasi FCC menjadi BCC melainkan terjadi transformasi geser pada kisi kristal menjadi bentuk struktur BCT yang mengandung karbon sangat jenuh sehingga material tersebut memiliki tegangan. Oleh karena itu fasa martensite menjadi fasa yang sangat keras.
Gambar 2. Ilustrasi perubahan struktur FCC menjadi struktur BCT pada mekanisme pembentukan martensit
Untuk mendapatkan nilai kekerasan baja yang optimal perlu diperhatikan temperatur dan waktu tahan proses astenisasi. Apablia temperatur dan waktu tahan austenisasi telalu kecil, tidak akan diperoleh pengerasan pada logam. Sedangkan jika temperatur dan waktu tahan austenisasi telalu lama, akan terjadi pertumbuhan butir sehingga ketangguhan baja menjadi rapuh. Oleh karena itu diperlukan temperatur dan waktu tahan austenisasi yang tepat agar diperoleh pengerasan yang optimal sebagaimana diilustrasikan pada gambar berikut ini:
Gambar 3. Skema pengaruh temperatur dan waktu tahan proses tempering terhadap kekerasan logam
Sumber : http://wandiwahyudi.web.id/?p=635
{ 0 komentar... Views All / Send Comment! }
Posting Komentar