bkk 5 logam-paduan logam

7/21/2019 Bkk 5 Logam-paduan Logam

1/20

SATU KOMPONEN

digunakan luas, kawat, kabel, alat RT

LEBIH SATU KOMPONEN, utk memperbaiki sifatPADUAN FASA TUNGGAL , MRPKAN LARUTAN PADAT,

KUNINGAN (Tembaga + Seng)

perunggu (paduan tembaga dan timah putih)

Paduan fasa ganda mengandung fasa tambahan

karena batas daya larutnya dilampaui.

Kebanyakan jenis baja dan logam lainnyamerupakan paduan fasa ganda.

LOGAM DAN PADUAN LOGAM


2/20

LARUTAN PADAT LOGAM

LARUTAN PADAT SUBTITUSI

Bila atom-atom pelarut digantikan oleh atom-atom terlarut di dalam kisi kristal pelarut

(contoh kuningan atom seng menggantikan

atom tembaga). lihat gbr.4-2.1 hal.118 VanVlack.

Proses Subtitusi (Hume-Rothery Solubility rules)

ini dibatasi oleh : perbedaan diameter atom (< 15%)

mempunyai struktur kristal yg sama

elemen2nya tdk mudah membentuksenyawa (spt Ni dan Cu pd tabel berkala).


3/20


4/20

Bila perbedaan atom-atomnya kurang dari 8% dan

kondisi lainnya terpenuhi, maka atom2 tsb dpttersubstitusi sempurna.

Contoh:

Pada logam monel (Ni-Cu), dimana jari2 (r) atomNi = 0,157 nm dan Cu = 0,162 nm.

kedua-duanya memp.struktur kps (fcc) dan

no.atom 28 dan 29, hal ini kemungkinan besarkelarutan Ni dalam Cu dari 0% s/d 100%.

Monel Alloy (30% Cu) yg memp.sifat high strength

dan good corrosion resistance.

Pada logam Kuningan (Brass = Cu Zn)

Jari-jari atom Seng (Zn) = 0,153 nm dgn. No. atom30 dan dapat menggantikan atom Cu sampai 50%.


5/20


6/20

DIAGRAM FASA

(DIAGRAM KESEIMBANGAN)

Digunakan untuk:Mengetahui fasa apa yang berada dlm

keseimbangan pada suhu tertentu

Menentukan komposisi logam pada fasa

tertentu

Menghitung kuantitas fasa yang ada


7/20

Gbr. Diagram fasa Pb-Sn

a). Mengetahui fasa

- fasa tunggal, fasa ganda (dua fasa) & tiga fasa


8/20

Eutectic System:

Eutectic system is a phase transformationthat takes place when a single-phase liquid

transforms directly to a two-phase solid.

L ---> S1 + S2Liquid ---> Solid 1 + Solid 2

(This is a reversible phase transformation)


9/20

b). Mengetahui Komposisi

fasa

Paduan 80% Pb-20% Sn pd suhu150oC, terdiri dari dan


10/20

c). Kuantitas fasa

dinyatakan dlm fasa dan atau

dan L


11/20

Pada suhu 250oC untuk paduan 80% Pb-20%

Sn (lihat gbr.) bahwa:

Fasa (88% Pb 12% Sn)

Fasa Cairan (L) (64% Pb 36% Sn)

Kuantitas fraksi cairan (L) = 1/3 dan =2/3.

Balan Bahan:

Misalkan 600 g dan A adalah gram (88% Pb 12% Sn)

Dan L adalah gram cairan (64% Pb 36% Sn)

Neraca Total : A + L = 600 gNeraca komponen Pb:

0,88 A + 0,64 L = 0,8 (A +L)

A = 2L cairan (L) = 200 g

dan = 400 g


12/20

LEVER RULE

(Dalil Pengungkit Terbalik)

Misalkan paduan 80% Pb- 20% Sn pd suhu250oC, berapa kuantitas fasa solid dan fasa

cairan ? :


13/20

Tie Line S1 ke L1 berat total 100% dr

kedua fasa yg ada, selanjutnya tarikgrd.sejajar sb. Y pd keadaan diatas dan

memotong grs. Tie line

Bgn. Kiri banyak mengandung solid (S) danbgn. Kanan banyak mengandung cairan (L).

Penerapan terhadap 80 Pb 20 Sn padasuhu 250oC.

Fasa liquid (L) = 8/24 x 100% 1/3 bagian

atau L = 200 gr. Dan Fasa padat = 16/24 x

100% 2/3 bagian = 400 gr.


14/20

DIAGRAM FASA BESI-KARBON (Fe-C)

09708

PADUAN Fe-C BAJA

FERIT (BESI ALPHA) MRPKAN MODIFIKASI BESIMURNI PD SUHU RUANG, LUNAK, ULET DANKARENA BESI FERIT MEMP. STRUKTUR KPRDIMANA RUANG ANTAR ATOMNYA KECIL, SHGSEDIKIT SEKALI DPT MENAMPUNG ATOM C (DAYALARUTNYA: 1 DALAM 1000 ATOM BESI)

AUSTENIT (BESI GAMMA) MODIFIKASI BESI DGNSTRUKTUR KPS, BESI INI STABIL PD.SUHU 912OCDAN 1394OC. (PD SUHU INI LUNAK DAN ULET).RUANG ANTAR ATOMNYA LBH BESAR (~ 9% C),DAYA LARUT C LBH BESAR MAX. 2,11%


15/20

BESI DELTA () DIATAS SUHU 1394OC

BESI AUSTENIT TDK LAGI STABIL, KRNSTRUKTURNYA BERUBAH MENJADI KPR,

DAYA LARUT ATOM C LBH

BESARDIBANDINGKAN DLM BESI FERIT BESI KARBIDA (SEMENTIT) ATOM C

MEMPUNYAI DAYA LARUT YG LEBIH

MEMBENTUK FASA KEDUA YG DISEBUTSEBAGAI BESI KARBIDA (Fe3C), ATOM C

NYA ~ 6,7%. (SPT DIAGRAM SBB)


16/20

DIAGRAM FASA BESI-BESI KARBIDA (Fe-

Fe3C)

+ Fe3C


17/20

BAGIAN YG TERPENTING ADALAH PD DAERAH0-1% C SUHU 700-900OC, KARENA PD BGN INI

MIKROSTRUKTURNYA DPT DIATUR SESUAI DGNKEINGINAN

REAKSI EUTEKTOID (SPT EUTEKTIK)

EUTEKTIK : L2 S1 + S3

EUTEKTOID : S2 S1 + S3

Pendinginan

Pendinginan

Pemanasan

Pemanasan


18/20

Sistem Eutektoid :

Perubahan fase eutektoid terjadi jika fase

tunggal padat berubah secara langsung

menjadi dua fase padat, seperti reaksi sbb:

S1 S2 + S3 (reversible)


19/20

REAKSI EUTEKTOID PD PADUAN Fe-C :

727OC

(0.77% C) (0.02%C) + Fe3C(6.7%C)

DEKOMPOSISI AUSTENIT:

SELAMA PENDINGINAN TERJADI DEKOMPOSISI

AUSTENIT SPT REAKSI SBB:

(0.77% C) + C (karbida 12%)


20/20

BESI FERIT ALPHA DAN KARBIDA BERCAMPUR DGN

BAIK, SPT LAMEL. DAN MIKRO STRUKTUR YGDIHASILKAN BERBENTUK PERLIT (Lht gbr)

bkk 5 logam-paduan logam

Documents