diperoleh martensit Anonimous C, 2012.
2.5 Holding Time Waktu Tahan
Holding Time dilakukan untuk mendapatkan kekerasan maksimum dari suatu bahan pada proses hardening dengan menahan pada temperatur pengerasan untuk
memperoleh pemanasan yang homogen sehingga struktur austenitnya homogen atau terjadi kelarutan karbida ke dalam austenit dan difusi karbon dan unsur
paduannya. Untuk baja jenis Low Alloy Tool Steel, memerlukan holding time yang tepat, agar kekerasan yang diinginkan dapat tercapai. Dianjurkan menggunakan
0,5 menit per milimeter tebal benda, atau 10 sampai 30 menit. Holding Time terlalu lama akan terjadi pertumbuhan butiran yang menyebabkan turunnya
kekerasan Dalil dkk, 1999.
2.6 Diagram Fase Fe-Fe
3
C
Diagram Fase Fe-Fe
3
C merupakan sebuah diagram yang menampilkan hubungan antara temperatur dimana terjadi perubahan fasa selama proses pendinginan
lambat dan pemanasan lambat dengan kandungan karbon C. Diagram fasa besi dan karbida besi Fe
3
C ini menjadi landasan untuk perlakuan panas terhadap kebanyakan jenis baja yang kita kenal, seperti Gambar 3 di berikut ini.
Gambar 3. Diagram Kesetimbangan Fe-Fe
3
C Anonimous D, 2012.
Beberapa istilah dalam diagram kesetimbangan Fe-Fe
3
C dan fasa-fasa yang terdapat didalam diagram diatas akan dijelaskan dibawah ini. Berikut adalah
batas-batas temperatur kritis pada diagram Fe-Fe
3
C Anonimous C, 2012: 1.
A
1
adalah temperatur reaksi eutektoid yaitu perubahan fasa γ menjadi α+Fe
3
C perlit untuk baja hypoeutectoid.
2. A
2
adalah titik Currie pada temperatur 769
o
C, dimana sifat magnetik besi berubah dari feromagnetik menjadi paramagnetik.
3. A
3
adalah temperatur transformasi dari fasa γ menjadi α ferit yang ditandai pula dengan naiknya batas kelarutan karbon seiring dengan turunnya
temperatur.
4. A
cm
adalah temperatur transformasi dari fasa γ menjadi Fe
3
C sementit yang ditandai pula dengan penurunan batas kelarutan karbon seiring dengan
turunnya temperatur. 5.
A
123
, adalah temperatur transformasi γ menjadi α+Fe
3
C perlit untuk baja hypereutectoid.
2.7 Struktur Mikro Baja
Beberapa fasa yang sering ditemukan dalama baja karbon adalah Yogantoro, 2010:
a. Austenit
Austenit adalah campuran besi dan karbon yang terbentuk pada pembekuan, pada proses pendinginan selanjutnya austenit berubah menjadi ferit dan perlit atau
perlit dan sementit. Sifat austenit adalah lunak, lentur dengan keliatan tinggi. Kelarutan maksimal kandungan karbon sebesar ± 2,06 pada suhu 1148
o
C, struktur kristalnya FCC Face Center Cubic. Sifat ketangguhan tinggi dan tidak
stabil pada suhu ruang Saefudin dkk, 2008. b.
Ferit Fasa ini disebut alpha α. Ruang antar atomnya kecil dan rapat sehingga akan
sedikit menampung atom karbon. Batas maksimum kelarutan karbon ± 0,025 C pada temperatur 723
o
C, struktur kristalnya BCC Body Center Cubic. Pada suhu ruang, kadar kelarutan karbonnya ± 0,008 sehingga dapat dianggap besi murni.
Ferit bersifat magnetik sampai suhu 768
o
C. Sifat-sifat ferit adalah ketangguhan rendah, keuletan tinggi, ketahanan korosi medium dan struktur paling lunak
diantara diagram Fe
3
C.
c. Perlit
Perlit ialah campuran eutectoid antara ferrite dengan cementite yang terbentuk pada suhu 723
o
C dengan kandungan karbon 0,83 Aisyah, 2012. Fasa perlit merupakan campuran mekanis yang terdiri dari dua fasa, yaitu ferit dengan kadar
karbon 0,025 dan sementit dalam bentuk lamellar lapisan dengan kadar karbon 6,67 yang berselang-seling rapat terletak bersebelahan. Jadi, perlit
merupakan struktur mikro dari reaksi eutektoid lamellar. d.
Bainit Bainit merupakan fasa yang terjadi akibat transformasi pendinginan yang sangat
cepat pada fasa austenit ke suhu antara 250 - 550
o
C dan ditahan pada suhu tersebut isothermal. Bainit adalah strukur mikro dari reaksi eutektoid
γ⇾α+Fe
3
C non lamellar. Bainit merupakan struktur mikro campuran fasa ferit dan sementit Fe
3
C. Kekerasan bainit kurang lebih berkisar antara 300 - 400 HVN.
e. Martensit
Martensit merupakan fasa diantara ferit dan sementit bercampur, tetapi bukan lamellar, melainkan jarum-jarum sementit. Fasa ini terbentuk austenit meta stabil
didinginkan dengan laju pendinginan cepat tertentu. Terjadinya hanya prepitasi Fe
3
C unsur paduan lainnya tetapi larut transformasi isothermal pada 260
o
C untuk membentuk dispersi karbida yang halus dan matriks ferit.
f. Sementit karbida besi
Sementit merupakan paduan besi melebihi batas daya larut membentuk fasa kedua. Karbida besi mempunyai komposisi kimia Fe
3
C. Dibandingkan dengan ferit, sementit sangat keras. Karbida besi dalam ferit akan meningkatkan
kekerasan baja. Akan tetapi karbida besi murni tidak liat, karbida ini tidak dapat menyesuaikan diri dengan adanya konsentrasi tegangan, oleh karena itu kurang
kuat.
2.8 Perlakuan Panas Heat Treatment
Kategori