Struktur Kristal Besi

X 1

Diagram Fasa Fe-C

• Fasa2 yg ad dlam diagram fe-c

Fe-Fe3C Phase Diagram • Pembagian Wilayah

– Besi murni < 0.008 %C

– Baja 0.008 < %C < 2.

– Besi tuang 2. < %C < 6.70

X 4

• Fasa:

– α-Ferrite (α)

– Austenite ()

– δ-Ferrite (δ)

– Cemenite (Fe3C)

Temperatur Kritis

Garis A1 :

Terbentuk kristal pearlite

Terjadi pd suhu 723 °C

Garis A3

Menunjukkan transformasi allotropic

Struktur kristal berubah pada suhu 910 °C

Struktur kristal besi murni pada suhu ruang hingga titik A3 ini adalah

kubik pemusatan ruang (kpr) dan disebut besi alpha (α).

Pada titik transformasi ini struktur berubah menjadi kubik pemusatan

sisi kps) dan disebut besi gamma (γ).

Temperatur Kritis

Garis A4

Menunjukkan transformasi allotropic

Struktur kristal berubah pada suhu 1390 °C

Struktur kristal besi murni pada suhu ini berubah kembali menjadi kubik

pemusatan badan dan disebut besi delta ( δ ).

Garis Acm

Garis kelarutan Carbon pada besi Gamma (Austenite)

Terjadi pd suhu 1147 °C

Struktur Kristal FCC

Terbentuk Lediburite

Macam – macam Fasa solid

X 7

1. α- Ferrite (α)

Solid solution of a carbon dalam besi-α

Struktur BCC

Daya larut maksimum karbon pada besi 0,02% pada

suhu 723°C

Pada suhu 0°C daya larutnya menjadi 0.008%

Dalam keadaan setimbang ditemukan pada

temperatur ruang, yaitu alpha-ferrite

Bersifat lunak (soft), ulet (ductile), dan magnetik

(magnetic)

Macam – macam Fasa solid

X 8

2. Austenite ( )

Solid solution of a carbon dalam besi- δ

Struktur FCC

Daya larut maksimum karbon besi mencapai 2%

pada suhu1148 °C

Menjadi 0.8% pada suhu 723°C

Fase Austenite ditemukan pada temperatur tinggi.

Bersifat ulet (ductile), dan (non - magnetic)

Macam – macam Fasa solid

X 9

3. δ-Ferrite (δ)

Solid solution of a carbon dalam Besi - δ

BCC structure

Hanya stabil pada temperatur tinggi.

Daya larut maksimum karbon pada besi mencapai

0.09 % Pada suhu 1493°C

Macam – macam Fasa solid

X 10

4. Cementite (Fe3C)

Intermetallic Gabungan Fe-C

Fe3C : 6.7 % C + 93.3 % Fe

Hanya stabil pada temperatur tinggi.

Terbentuk ketika daya larut carbon di α-ferrite telah

melewati dibawah 727oC

Struktur kristal Orthorombic

Sangat keras, dan rapuh

3 reaksi fasa

X 11

Reaksi Peritectic

Reaksi ini terjadi pada temperatur 1495oC

dengan kandungan logam cair 0,53%C

bergabung dengan delta () dengan kandungan

0,09%C membentuk fasa austenit () dengan

kandungan sekitar 0,17%C. Delta () adalah fasa

padat pada temperatur tinggi dan kurang berarti

untuk proses perlakuan panas.

Reaksi Eutectic

Reaksi ini terjadi pada temperatur 1148oC dalam

reaksi ini logam cair dengan kandungan 4,3%C

membentuk austenit () dengan 2,08%C dan

senyawa sementit () yang mengandung

6,67%C.

Reaksi ini terjadi pada temperatur 723oC,

sedangkan kadar austenit () padat 0,8%C yang

akan menghasilkan ferit () dengan kandungan

0,025%C dan sementit (Fe3C) yang mangandung

6,67%C.

Untuk sistem Fe - C, reaksi eutectoid memiliki

peranan terpenting.

Karena dengan mengontrol Reaksi Eutectoid kita

dapat memperoleh berbagai konstituen mikro yang

diinginkan untuk mendapatkan sifat-sifat tertentu.

Reaksi Eutectoid

Struktur mikro baja

1. Eutectoid Steel (Pearlitic Steel)

struktur kristal BCC

Kristal campuran antara ferrite dan

cementite disebut pearlite

terjadi pada baja yg mengandung

0.77% Carbon

α - ferrite (terang)

Fe3C (gelap)

2. Hypoeutectoid Steel

Mengandung karbon 0,002 - 0,76 % C

Pada pendinginan memasuki dua daerah

fase yaitu :

γ α + γ, dibawah suhu 727 °C

Austenite sisa pearlite

Struktur akhirnya adalah campuran dari

Pro-eutectoid ferrite dan pearlite

Pro-eutectoid ferrite

(terang) Pearlite (gelap)

3. Hypereutectoid Steel

Mengandung karbon 0,76 - 2,114 % C

Pada pendinginan memasuki dua daerah

fase yaitu :

γ γ + Fe3C, dibawah suhu 727 °C

Fasa Pro- eutectoid sementit mulai

terbentuk sepanjang batas butir γ

Struktur akhirnya adalah campuran dari

Pro-eutectoid sementite dan pearlite

Pro-eutectoid

Sementite

(terang)

Pearlite (gelap)