Diagram TTT

Pendinginan non – equilibrium dari baja yang telah dipanaskan hingga

mencapai siklus austenite dapat digambarkan dalam satu diagram hubungan

antara waktu, temperatur dan hasil akhir austenite atau dikenal dengan

diagram TTT. Secara umum diagram ini memberikan informasi mengenai

permukaan dan akhir dari proses transformasi akibat pendinginan waktu dan

kecepatan pendinginan. Diagram TTT juga menunjukkan besar presentase

transformasi yang dicapai dari austenite pada temperatur tertentu.

Dari gambar diatas terlihat bahwa disebelah kiri kurva tidak terjad

ideformasi, austenite hanya berubah kestabilan. Selanjutnya austenite yang

sudah tidak stabil tersebut mengalami dekomposisi secara isothermal.

Padazona A + F + C dari baru akhirnya berubah struktur campurannya menjadi

campuran E + C. pendinginan yang sangat cepat berpotensi terhadap hyper-

eutectoid ukuran butiran anti kritis yang berubah disamping meningkatkan

austenite yang dapat mendukung terbentuknya fase baru seperti mertensit.

Ketika austeint didingikan secara lambat, struktur yang terbentuk adalah

pearlite. Akibat dari laju pendinginan yang meningkat, maka temperature

transformasi pearlite akan lebih rendah. Mikrosturktur material akan berubah

secara signifikan akibat peningkatan laju pendinginan melalui sebuah

pengujian pemanasan dan pendinginan. Kita dapat mencatat transformasi dari

austenite.

Urutan tingkat laju pendinginan dari pendinginan lambat hingga

pendinginan cepat yaitu sebagaiberikut: pendinginan dapur, oli, quenching.

Jika pendinginan ini digambarka ndiatas diagram TTT, hasil dari struktur dari

waktu yang diperlukan selama transformasi bias didapat. Gambar diaats

menunjukkan bahwa daerah kiri dari kurva transisi menunjukkan daerah

austenite stabil pada temperature diatas ICT, namun tidak stabil jika berada

diabawah temperatur ICT. Kurva sebelah kiri menandaai awal transformasi

dan sebelah kanan menanda itransformasi dari austenite menjadi

strukturkristal yang berbeda-beda (transformasi austenite menjadi pearlite,

austenite menjadi austenite, austenite menjadi bainite)

Bila mana kecepatan pendinginan lebih cepat dari kecepatan kritis

maka transformasi austenite menjadi martensit terjadi padagaris Ms

(martensite start). Pada suhu ini martensit terbentuk kira – kira 1% lebih

rendah dari suhu Ms jumlah martensit bertambah samapai pada garis suhu Mf

(Martensit finish dengan 99% martensit)

Gambar diatas adalah gambar critical cooling rate, yaitu kecepatan

pendinginan yang terendah untuk menghasilkan martensit (menyinggung

nose). Kecepatan pendinginan kritis ini tergantung dari posisi nose

berhubungan erat dengan sumbu waktu (waktu yang diperlukan untuk

transformasi) dan ini ditentukan oleh komposisi, grain size dan kondisi

austenite sebelum quenching dan tergantung dari macam baja.

Sesuai dengan garis Ms dan Mf yang parallel horizontal terhadap

sumbu waktu, maka untuk kecepatan pendinginan yang lebih besar dari

kecepatan kritis pembentukan tidak banyak tergantung lagi dari waktu atau

kecepatan pendinginan. Bilamana austenite didinginkan sampai pada suhu ini

(isothermal called) maka austenit yang belum menjadi martensi takan menjadi

bainit.

Gambar diatas menunjukkan setengah TTT diagram bagian atas.

Sebagaimana ditunjukkanpadagambar, ketika austenite didinginkan dibawah

temperatur ICT, austenite bertransformasi menjadi Kristal dan austenite tidak

stabil. Laju pendinginan spesifik bias dipilih, sehingga bias didpat transformasi

austenite 50%, 100% dan sebagainya. Jika laju pendinginan terlalu lambat

seperti proses annealing, laju pendinginan melewati seluruh area transformasi

dan hasil akhir dari proses ini adalah 100% pearlite. Dengan kata lain, ketika

kita menggunakan laju pendinginan lambat, seluruh austenite akan berubah

atau bertransformasi menjadi pearlite. Jika laju pendinginan melewati bagian

tengah dari daerah transformasi. Hasil akhir dari transformasi adalah 50%

pearlite. Artinya pada laju pendinginan tertentu kita dapat mempertahankan

austenite tanpa transformasi menjadi pearlite.

Gambar di atas menunjukkan tipe dari transformasi yang didapat dari

laju pendinginan yang sangat tinggi. Kurva pendinginan akan berhenti pada

sebelah kiri dari awal kurva pendinginan. Pada kurva itu seluruh austenite

akan berubah menjadi martensite. Jika pendinginan itu tidak terinterupsi pada

akhir pendinginan akan didapat austenite.

Gambar laju pendinginan A dan B menunjukkan 2 proses laju

pendinginan cepat. Dalam kasus ini, kurva A akan menyebabkan distorsi

tegangan dalam yang lebih tinggi dari laju pendinginan B. Hasil akhir dari laju

pendinginan adalah austenite. Laju pendinginan dikenal sebagai Critical

Cooling Ratio (CCR), didefinisikan sebagai laju pendinginan yang mampu

menghasilkan 100%.

Gambar ini menunjukkan proses quenching terinterupsi (garis

horizontal menunjukkan interupsi) dengan cara mencelupkan material kedalam

larutan garam dan perendaman dilakukan pada temperature konstan diikuti

dengan proses pendinginan yang melalui daerah Bainite yang bersiafat tidak

sekeras austenite. Hasil daril aju pendinginan D adalah dimensi lebih stabil,

distorsi lebih kecil, interval stress lebih kecil.

Dari gambar diatas dapat diketahui kurva pendinginan C menunjukkan

proses pendinginan yang lambat seperti pada pendinginan dapur. Sebuah

contoh pendinginan lambat adalah proses annealing, dimana semua austenite

berubah menjadi pearlite sebagai hasil pendinginan lambat. Terkadang kurva

pendinginan menyentuh bagian tengah dari kurva transformasi yang

merupakandaerah austenite pearlite.

Gambar diatas adalah gambar pembentukan baja eutectoid pada

diagram TTT yang dimana baja tersebut terbentuk darikandungan besi dan

karbon 0,8%. Baja ini terbentuk dari perlit dan terbentuknya ferit dan sementit.

Gambar diatas adalah gambar pembentukan bja hypo-eutectoid pada

diagram TTT yang dimana baja tersebut terbentuk dari kandungan besi dan

karbon kurangdari 0,8%. Baja ini terbentuk dari sturktur perlit dari

terbentuknya sementit yang menyerap karbon dari ferit.

Gambar diatas adalah gambar pembentukan baja hyper-eutectoid pada

diagram TTT yang dimana baja tersebut terbentuk dari kandungan besi dan

karbon lebihdari 0,8%. Baja ini terbentuk dari struktur perlit dan terbentuknya

sementi terlebih dahulu karena berlimpahnya karbon setelah itu terbentuk ferit.