Pengaruh struktur kristal terhadap sikap mekanis.
susunan kristal sangat menentukan sifat mekanis pada logam karena susunan Kristal tersebut akan membuat ikatan-ikatan atom yang berbeda-beda . Logam dengan struktur kristal BCC (Body Centered Cubic) mempunyai kerapatan atom yang lebih rendah dibandingkan logam dengan struktur kristal FCC (Face Centered Cubic). Perbedaan kerapatan atom itu dapat dilihat dari jumlah bidang gesernya. Pada struktur kristal BCC, jumlah bidang gesernya lebih sedikit dari struktur kristal FCC, sehingga kemampuan atom-atom untuk bergeser lebih sulit. Dengan demikian, logam dengan struktur kristal BCC membutuhkan energi lebih besar untuk mengerakkan dislokasi. Hal ini yang menyebabkan logam dengan struktur kristal BCC lebih sulit dibentuk jika dibandingkan logam dengan struktur kristal FCC yang mempunyai kekuatan rendah tetapi memiliki keliatan yang tinggi (ductility).
Penjelasan tentang diagram keseimbangan FeC
Keterangan gambar :
Dari diagram diatas dapat kita lihat bahwa pada proses pendinginan perubahan – perubahan pada struktur kristal dan struktur mikro sangat bergantung pada komposisi kimia.
· Pada kandungan karbon mencapai 6.67% terbentuk struktur mikro dinamakan Sementit Fe3C (dapat dilihat pada garis vertical paling kanan).
· Sifat – sifat cementitte: sangat keras dan sangat getas
· Pada sisi kiri diagram dimana pada kandungan karbon yang sangat rendah, pada suhu kamar terbentuk struktur mikro ferit.
· Pada baja dengan kadar karbon 0.83%, struktur mikro yang terbentuk adalah Perlit, kondisi suhu dan kadar karbon ini dinamakan titik Eutectoid.
· Pada baja dengan kandungan karbon rendah sampai dengan titik eutectoid, struktur mikro yang terbentuk adalah campuran antara ferit dan perlit.
· Pada baja dengan kandungan titik eutectoid sampai dengan 6.67%, struktur mikro yang terbentuk adalah campuran antara perlit dan sementit.
· Pada saat pendinginan dari suhu leleh baja dengan kadar karbon rendah, akan terbentuk struktur mikro Ferit Delta lalu menjadi struktur mikro Austenit.
STRUKTUR LOGAM FERRO DAN NON FERRO
Teknik mesin
A.Struktur logam
Apa bila cairan secara perlahan-lahan akan membeku seperti dalam gambar di bawah ini adalah skema pembekuan
1.keadaan cair
2.inti mulai timbul
3.kristal mulai tumbuh di sekeliling inti, inti baru muncul
4. Kristal sekelingnya saling bersentuhan
5.Pembekuan lengkap menjadi struktur berkristal banyak
Susunan Kristal Pada Logam
Susunan butir
Structure Besi Tuang
Struktur Besi Tuang
struktur dasar dari besi tuang adalah :
Grafit, 2.Ferrit, 3.Sementit, 4.Perlit
1. Grafit atau karbon bebas dalam bentuk serpihan struktur utamanya disebut matrik dengan struktur dasar terdiri dari ferrit, sementit, dan perlit
2. Perlit adalah struktur yang berbentuk lapisan dari ferrit yang liat dan sementit yang keras dan getas. Sifat dari perlit tersebut adalah ulet dan baik sekali ketahanan ausnya.
Structure Besi Tuang
3. Ferrit dalam besi tuang adalah ferrit silisium yang liat, tetapi tidak diinginkan terlalu banyak dan akan merusak sifat-sifatnya, kadang-kadang matriknya diubah menjadi ferrit untuk mendapatkan sifat dalam besi tuang menjadi mampu ditempa
4. Sementit tidak membentuk matriks sendirian, tetapi membentuk strktur eutektik dengan austenit, oleh karena sementit sangat keras, maka dapat merusak mesin pegendapanya, kecuali untuk sifat tahan aus
Struktur Grafit
Garafit adalah suatu bentuk kristal karbon yang lunak dan rapuh, mempunyai kekerasan Brinel (HB) = 1, kekuatan tariknya 2 kg/mm², berat jenisnya =2,2
Bentuk potongan grafit adalah halus dan besar,serpih atau astroid, bergumpal dan bulat. Keadaaan potongan ini memberikan pengaruh yang besar terhadap mekanis dari besi tuang misalnya besituang kelabu mengandung karbon 3,6% dan 2,1% sislisium
Struktur Grafit
1.Terbagi rata,orientasi sebarang
2.pengelompokan”rossete” orientasi sebarang
3.Ukuran serpih saling menumpuk orientasi sebarang
4.Penyisihan antara denderit,orientasi tertentu
Bentuk Distribusi Grafit Dalam Besi Tuang Bergrafit Bulat
Struktur baja tuang
Struktur Besi Tuang Kelabu
Proses Pertumbuhan Struktur Besi Tuang
Yang dapat mempengaruhi sifat baja tau besi tuang adalah reaksi struktur mikro paduan besi dan karbon.
Berbagai keadaan suhu pada saat terbentuk struktur mikro akan memberikan perbedaan sifat misalnya : lunak, keras, tahan korosi megnetik dan sebagainya.
Pada suhu ruangan strutur besi murni disebut besi α atau ferrit. Ferrit bersifat lunak dan ulet, magnetik dibawah suhu 700ºC dan mempunyai struktur kubus berpusat dalam (BCC). Ruang antara atom kecil dan padat, sehingga tidak mampu menampung karbon, maka kadar karbon dari besi tersebut sangat kecil kira-kira 1 atom karbon 1000 atom besi.
Proses Pertumbuhan Struktur Besi Tuang
Besi dengan kubus berpusat muka (FCC) disebut besi atau austenit.
Kestabilan struktur pada temperatur antara 912ºC-1394ºC, maka pada temperatur 1100ºC dapat untuk pengerjaan tempa karena bersifat lunak, ulet, dan mudah di bentuk.
Jarak atom lebih besar dibandingkan dengan besi α, maka tetapi karbon tidak larut pada austenit tesebut.
Pada temparatur 1394ºC struktur berubah lagu menjadi kubus berpusat dalam. Hanya perbedaan teperatur pemenasan yang lebih tinggi daya larut karbon menjadi lebih besar dari besi α besi ini disebut besi δ atau ferrit - δ
Diagram keseimbangan karbid besi
Paduan yang besi-karbon yang kadar karbonya melebihi daya larut dalam austenit disebut sementit atau karbida besi (Fe3C) artinya tiap kisi kristal mangandung satu atom karbon dalam tiga atom besi.
Sementit bersifat sangat keras, tidak ulet dan kurang kuat.
Titik a
Diagram Fe-C
Fe-C
Besi dan karbon merupakan persenyawaan secara kimia karbid besi atau sementit (Fe3C)
maka prosentase :
3 Fe : C = 3 x 56 : 12
Besi : karbon = 168 : 12
Jadi kadar karbon maksimum adalah
x 100 % = 6,67 % Keterangan Gambar :
1. Di atas ACD hanya zat cair (besi dan karbid besi)
2. Dalam ACE zat cair dengan sususnan yang berlainan dengan kristal-kristal campur (austenit) yang susunannya berlainan.
3. Dalam DCF juga zat cair dalam kondisi smentit.
4. Dalam AESOG hanya austenit.
5. Di bawah SEC sampai garis tegak melalui C, ledeburit, dan austenit.
6. Di bawah FC ledeburit dan sementit.
7. Di bawah GOS sampai garis mendatar melalui S, kristal-kristal besi murni (α dan β) dengan austenit.
8. Tegak di bawah SE ledeburit, austenit, dan sementit skunder.
9. Di bawah garis mendatarmelalui S sebelah kiri S diperoleh ferrit dan perlit, sebelah kanan S : perlit dan sementit.
0 komentar:
Posting Komentar