f. Ketangguhan toughness
Menyatakan kemampuan bahan untuk menyerap sejumlah energi tanpa mengakibatkan terjadinya kerusakan.
Juga dapat dikatakan sebagai ukuran banyaknya energi yang diperlukan untuk mematahkan suatu benda kerja, pada suatu
kondisi tertentu. Sifat ini dipengaruhi oleh banyak faktor, sehingga sifat ini sulit untuk diukur.
g. Kelelahan fatigue Merupakan kecenderungan dari logam untuk patah
apabila menerima tegangan berulang-ulang cyclic stress yang besarnya masih jauh dibawah batas kekuatan
elastisitasnya. Sebagian besar dari kerusakan yang terjadi pada komponen mesin disebabkan oleh kelelahan.
Karenanya kelelahan merupakan sifat yang sangat penting tetapi sifat ini juga sulit diukur karena sangat banyak faktor
yang mempengaruhinya. h. Keretakan creep
Merupakan kecenderungan suatu logam mengalami deformasi plastis yang besarnya merupakan fungsi waktu,
pada saat bahan tersebut menerima beban yang besarnya relatif tetap.
2.2.3. Diagram Fasa Besi-Karbon Fe-C
Diagram keseimbangan besi karbon seperti pada gambar 2.3 adalah diagram yang menampilkan hubungan antara temperatur dimana terjadi
Universitas Sumatera Utara
perubahan fasa selama proses pendinginan dan pemanasan yang lambat dengan kadar karbon. Diagram ini merupakan dasar pemahaman untuk
semua operasi-operasi perlakuan panas. Dimana fungsi diagram fasa adalah memudahkan memilih temperatur pemanasan yang sesuai untuk
setiap proses perlakuan panas baik proses anil, normalizing maupun proses pengerasan.
Sumber : http:idrusme.blogspot.com201111diagram-fasa.html
Gambar 2.3. Diagram Fasa Fe-C
Besi karbon terbagi atas dua bagian yaitu baja steel dan cast iron. Baja adalah paduan besi dengan karbon maksimal sampai sekitar 2,
sedangkan cast iron adalah paduan besi dengan karbon diatas 2. Baja dibagi dua bagian yaitu baja yang mengandung kurang dari 0,83 disebut
hypoetectoid dan baja yang mengandung lebih dari 0,83 sampai dengan
2 karbon disebut dengan hyperetectoid.
Universitas Sumatera Utara
Pemanasan pada suhu 723 C dengan komposisi 0,8 C disebut
dengan titik eutectoid. Apabila dilakukan pemanasan sebelum mencapai titik eutectoid, pada titik hypoeutectoid terbentuk fasa pearlit dan ferrit.
Sedangkan dibawah hypereutectoid mempunyai fasa pearlit dan sementit. Pada pemanasan melewati garis eutectoid, terjadi perubahan fasa pearlit
menjadi austenit. Ketika paduan A A
1
mencapai suhu 723 C suhu eutektoid sisa
austenit sekitar 0,8 C meskipun sebenarnya jumlah komposisinya 0,4. Oleh karena itu, pada titik eutectoid reaksi yang terjadi adalah
perubahan sisi austenite menjadi pearlite α + Fe
3
C. ketika paduan A A
3
mencapai suhu 910 C, ferit bcc mulai berubah bentuk menjadi
austenite. Ini merupakan reaksi solid dan dipengaruhi oleh difusi karbon pada austenit. Ferrit yang berisi karbon terbentuk dengan sangat lambat.
Keadaaan paduan A A
cm
transformasi Fe
3
C menjadi austenit secara keseluruhan pada suhu ini, seperti prediksi pada diagram. Seluruh sistem
austenit fcc dengan kadar karbon 0.95 . Dari gambar 2.2, andaikan suatu bahan dipanaskan sampai sekitar
suhu 800-1200 C dengan komposisi 0,68 karbon sampai fasa austenit,
kemudian didinginkan sampai 600 C fasa yang terbentuk adalah fasa
pearlit tetapi bila didinginkan sampai batas kritis 738 C, fasa gamma
sebagian akan terdistorsi menjadi fasa alpha, dan bila dilanjutan pendinginan di bawah sedikit batas kritis, ferrit akan bergabung didalam
pearlit dan austenite akan bertransformasi menjadi karbida sementit. Andaikan didinginkan cepat, fasa akan bertransformasi menjadi sementit
Universitas Sumatera Utara
dan pearlit. Dalam hal ini, pengaruh waktu tahan sangat menetukan pada pembetukan perubahan butir. Adapun macam
– macam struktur yang ada pada besi karbon adalah sebagai berikut:
1. Ferrit
Ferrit adalah fasa larutan padat yang memiliki struktur BCC body centered cubic. Ferrit terbentuk akibat proses pendinginan
yang lambat dari austenit baja hypotectoid pada saat mencapai A3. Ferrit bersifat sangat lunak, ulet dan memiliki kekerasan sekitar 70 -
100 BHN dan memiliki konduktifitas yang tinggi.
2. Austenit
Fasa Austenit memiliki struktur atom FCC Face Centered Cubic
. Dalam keadaan setimbang fasa austenit ditemukan pada temperatur tinggi. Fasa ini bersifat non magnetik dan ulet ductile
pada temperatur tinggi. Kelarutan atom karbon di dalam larutan padat austenit lebih besar jika dibandingkan dengan kelarutan atom
karbon pada fasa ferrit dan memiliki kekerasan sekitar 200 BHN.
3. Sementit
Sementit adalah senyawa besi dengan karbon yang umum dikenal sebagai karbida besi dengan kandungan karbon 6,67 yang
bersifat keras sekitar 5-68 HRC
4. Perlit
Perlit adalah campuran sementit dan ferit yang memiliki kekerasan sekitar 10-30HRC. Perlit yang terbentuk sedikit dibawah
Universitas Sumatera Utara
temperatur eutectoid memiliki kekerasan yang lebih rendah dan memerlukan waktu inkubasi yang lebih banyak.
5. Bainit
Bainit merupakan fasa yang kurang stabil yang diperoleh dari austenit pada temperatur yang lebih rendah dari temperatur
transformasi ke perlit dan lebih tinggi dari transformasi ke martensit.
6. Martensit
Martensit merupakan larutan padat dari karbon yang lewat jenuh pada besi alfa sehingga latis-latis sel satuanya terdistorsi.
2.3 Mekanisme Penguatan Logam
