Ketidakseragaman orientasi antara butiran yang berdekatan menghasilkan tumbukan atom sepanjang batas butir Gambar 2.5 memiliki energi yang lebih tinggi
dibandingkan dengan yang terdapat di dalam butir. Bahan dengan butiran yang lebih halus lebih kuat dari pada baja dengan butiran yang kasar.
2.5 Diagram Time Transformation Temperature TTT
Diagram TTT Time, Temperatur, Transformation kadang bisa juga disebut kurva C karena bentuknya. Diagram TTT memperlihatkan permulaan dan akhir
transformasi dengan waktu sebagai variabelnya Diagram seperti ini merupakan hasil serangkaian percobaan dekomposisi
isothermal, karena mengkaitkan produk transformasi dengan waktu dan temperatur tertentu disebut kurva TTT Gambar 2.6.
t
s
t
f
Gambar 2.6 Diagram Time Transformation Temperature TTT Shackelford,1996
Sundari Hariyati Harahap : Penentuan Persentase Pembentukan Fasa Austenit Pada Transformasi Bainit Baja Mangan FeMn Dengan Validasi Microhardness Dan Macrohardness Pada Temperatur 500ºC, 2008
USU Repository © 2008
Garis t
s
menyatakan waktu yang diperlukan untuk memulai suatu transformasi dekomposisi, sedangkan garis t
f
waktu berakhirnya reaksi : Fasa austenit
s fasa ferrit g + karbida. Pada diagram TTT tertera waktu yang diperlukan agar fasa austenit dengan
komposisi eutektoit 0,8 C - 99,2 Fe pada temperatur tertentu, bertransformasi menjadi pearlitik, bainitik dan martensitik.
Gambar 2.6 mungkin diperoleh berbagai jenis struktur sebagai produk dekomposisi austenitik, untuk baja tertentu. Struktur mungkin berbentuk pearlit kasar
100 , baja akan keras dan rapuh.
Dari kurva TTT ditunjukkan bahwa sedikit di bawah temperatur kritis laju
transformasi rendah meskipun pada temperatur ini mobilitas atom cukup tinggi. Hal ini disebabkan oleh setiap perubahan fasa yang meliputi nukleasi dan pertumbuhan
sebagai contoh : transformasi fasa pearlit menghadapi kesulitan nukleasi, yang timbul akibat faktor permukaan dan energi regangan. Bila temperatur transformasi
mendekati temperatur lutut kurva, maka laju transformasi akan meningkat. Kelambanan transformasi dibawah lutut kurva TTT, pada waktu pembentukan
bainit mudah dijelaskan, karena pada temperatur yang agak rendah ini migrasi atom lamban, dan transformasi bainit bergantung pada difusi. Pada bagian bawah kurva
TTT, yaitu pada temperatur 250 – 300 C ternyata bahwa transformasi berlangsung
sangat cepat, meskipun mobilitas atom pada rentang temperatur ini rendah sekali. Berdasarkan alasan ini disimpulkan bahwa transformasi martensit tidak bergantung
pada pergerakan atom karbida, melainkan mengikuti proses lain yang disebut
Sundari Hariyati Harahap : Penentuan Persentase Pembentukan Fasa Austenit Pada Transformasi Bainit Baja Mangan FeMn Dengan Validasi Microhardness Dan Macrohardness Pada Temperatur 500ºC, 2008
USU Repository © 2008
transformasi tanpa difusi. Austenit dapat bertransformasi menjadi martensit bila temperatur berada dibawah temperatur kritis, biasanya disebut M
s.
Di bawah M
s
jumlah austenit yang bertransformasi menjadi martensit. Pada proses transformasi isothermal pada baja menunjukkan bahwa reaksi :
fasa austenit s fasa ferrit g + karbida
Reaksi ini berbeda untuk suhu diatas dan di bawah hidung kurva TTT. Di atas suhu tersebut nukleasi terbatas pada batas butir austenit dan
g tumbuh sebagai pearlit menuju ke pusat butir austenit semula. Di bawah hidung reaksi tertunda karena
pergerakan atom lambat akan tetapi logam yang mengalami pendinginan lanjut dengan mudah membentuk
g dan karbida yang bernukleasi pada titik-titik cacat dalam butir-butir austenitik menghasilkan bainit. Di atas suhu 550
o
C, fasa pearlit terbentuk dalam waktu yang lebih singkat dari pada fasa bainit, di bawah suhu
tersebut fasa bainit terbentuk lebih dahulu. Kedua daerah suhu tersebut mengahasilkan
g + carbida.
2.6 Kekerasan Hardenability
