Diagram Fasa Fe-Fe3C

Pengertian Stru

ktur

Jenis-Jenis

Reaksi-Reaksi yg terjadi dalam diagram Fasa

Kegunaan

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

Diagram Fasa Fe-Fe3C

Back

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).

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

Jenis-Jenis Diagram Fasa Fe-Fe3C1. 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

2. Diagram Fasa 3DAdalah 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.

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.

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

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.

• 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.

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.

• 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..

• 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

THANK YOU