2.3 Baja Mangan Austenit
Penemuan baja mangan austenit yang mengandung 1,2 berat C dan 12 berat Mn dan baja mangan austenit mengandung kadar mangan Mn 10
dibandingkan dengan karbon. Dari diagram fasa baja mangan Fe-Mn dengan perbandingan Fe:Mn = 12:1,2
pada temperatur 1100 C, struktur yang terbentuk adalah fasa austenit. Untuk
mempertahankan fasa austenit ini dilakukan proses pendinginan cepat quenching. Daerah temperatur antara 400
C hingga 600 C dengan komposisi 12 wt mangan
merupakan fasa ferit + karbida yang dapat bertransformasi menjadi pearlit. Pada temperatur 600
C, austenit lebih dominan dari pada ferit tetapi pada temperatur 400
C ferit lebih dominan dari pada austenit. Pada temperatur 769 C merupakan fasa
magnetik transformasi pada kandungan dibawah 10 wt mangan. Andaikan baja Fe Mn di-heat treatment sampai temperatur 1200
°C. Mikrostruktur fasa yang terbentuk dari
γ atas transformasi tergantung pada komposisi, ukuran butir
γ dan terutama temperatur pada mana transformasi terjadi. Karena itu, konsep dasar dari transformasi
γ dapat diwujudkan dengan menentukan waktu transformasi dimulai dan selesai pada temperatur sub-kritis isothermal yang
berbeda-beda.
Sukmawati : Perbandingan Fraksi Baja Mangan Dengan Beberapa Counting Methods, 2008 USU Repository © 2008
Untuk beberapa spesimen baja berada di daerah γ yang cukup signifikan untuk
membentuk austenit homogen. Kemudian setiap spesimen bisa didinginkan sampai ke temperatur sub-kritis yang akan didinginkan di dalam air untuk membekukan
mikrostruktur. Kemudian dikaji secara mikroskopik untuk menunjukkan sampai sejauh mana transformasi terjadi sebagai fungsi dari waktu dan temperatur. Ini dapat
diulangi untuk temperatur sub-kritis yang berbeda-beda.
2.4 Diagram Time Transformation Temperature TTT
Pembentukan martensit, terjadi dekomposisi austenit dalam ferit + karbida + C. Hal ini berarti bahwa ada waktu untuk karbon untuk berdifusi dan berkonsentrasi
dalam fasa karbida sehingga ferrit kekurangan karbon bila pada fasa austenit didinginkan dengan sangat cepat Fadhila, 2005.
Cara lain membentuk + karbida menyangkut pembentukan fasa transisi martensit M. Fasa polimorf besi ini tidak stabil karena bila ada kesempatan,
martensit akan berubah menjadi + C. Oleh karena itu tidak terdapat martensit. Meskipun begitu, martensit adalah suatu fasa yang sangat penting.
Pada diagram TTT Gambar 2.3 martensit terjadi pada suhu dibawah suhu eutektoid namun masih diatas suhu ruang karena struktur austenit tidak stabil
sehingga berubah menjadi struktur pemusatan ruang secara serentak. Pada reaksi ini tidak terjadi difusi akan tetapi suatu pergeseran. Semua atom bergeser serentak tanpa
ada atom yang bergerak melebihi fraksi manometer. Karena berlangsung tanpa difusi,
Sukmawati : Perbandingan Fraksi Baja Mangan Dengan Beberapa Counting Methods, 2008 USU Repository © 2008
perubahan ini sangat cepat. Semua karbon yang tertinggal tetap dalam larutan padat. Struktur pemusatan ruang yang terjadi berbentuk tetragonal dan berbeda sekali
dengan ferrit.
Gambar 2.3 Diagram Time Transformation Temperature TTT Shackelford,1996
Karena martensit mempunyai struktur bukan kubik, karbon terperangkap dalam kisi dan slip sulit terjadi, oleh karena itu martensit keras, kuat tetapi rapuh. Kekerasan
yang meningkat ini sangat penting karena dapat diciptakan baja yang keras yang tahan gesekan dan deformasi.
Sukmawati : Perbandingan Fraksi Baja Mangan Dengan Beberapa Counting Methods, 2008 USU Repository © 2008
Martensit sebagai fasa yang meta stabil mengandung karbon sebagai larutan padat dalam struktur tetragonal pemusatan ruang tpr tidak merubah diagram fasa
besi-karbida. Pada suhu dibawah suhu eutektoid dalam waktu cukup lama, larutan karbon yang lewat jenuh ini terus berubah menjadi bentuk ferit dan karbida yang
lebih stabil Proses ini dikenal dengan nama temper tempering
M → + karbida
martensit martensit temper
Struktur mikro + C yang terjadi tidak berbentuk lamel seperti pearlit, yang telah kita lihat. Struktur ini mengandung banyak sekali partikel karbida tersebar,
karena dalam baja martensit terdapat banyak sekali letak nukleasi. Martensit temper ini lebih tangguh daripada martensit metastabil sehingga merupakan bahan yang
banyak digunakan meskipun agak lunak.
2.5 Pertumbuhan Butir Grain Growth
Kategori