The nature of material

Pengetahuan Bahan Teknik

The nature of material

❑ Atomic structure and the elements ❑ Bonding between atoms and molecules ▪Primanry bonding ▪Secondary bonds

❑ Crystalline structures ▪Types of crystal structure ▪Imperfections in crystals ▪Deformation in metallic crystals ▪Grain and grain boundaries in metals ❑ Noncrystalline (amorphous) structures

Mechanical properties of materials

❑Stress strain relationships ▪Tensile properties ▪Compression properties ▪Bending and testing of brittle materials ▪Shear properties ❑Hardness ▪Hardness tests ▪Hardness of various materials

Physical properties of materials

❑ Volumetric and melting properties ▪Density ▪Thermal expansion ▪Melting characteristic

❑ Thermal properties ▪Specific heat and thermal conductivity ▪Thermal properties in manufacturing ❑ Mass diffusion

❑ Electric properties ▪Resistivity and conductivity

Dimensions, tolerances and surfaces

❑Dimensions, tolerances and related attributes

▪Dimensions and tolerances ▪Other geometric attributes ❑Surfaces ▪Characteristic of surfaces ▪Surface texture ▪Surface integrity

Frictions, wear and lubrications

❑Frictions ❑Wear ▪Wear mechanisms ▪Protections from frictions and wear

❑Lubrications ▪Types of lubrication ▪Lubricants in manufacturing

Metals

❑ Alloys and phase diagrams ▪Alloys ▪Phase diagram ❑ Ferrous metals ▪Iron-carbon phase diagram ▪Steels ▪Cast iron ❑ Non-ferrous metals

▪Alluminium and its alloys ▪Magnesium and its alloys ▪Chopper and its alloys ▪Nickel and its alloys ▪Titanium and its alloys ▪Zinc and its alloys ▪Lead and tin

Sifat-sifat mekanik

Tegangan (stress)
Regangan (strain) e = Δ L/L
Kekuatan (strength); Gaya untuk mematahkan/merusak bahan
Keuletan (ductility); Besar regangan permanen sebelum perpatahan e = (L )/L =

– L ΔL/L

f f o o o

Ketangguhan (toughness);

Karakteristik thermal

Kapasitas kalor (Heat capacity) Perubahan kandungan kalor per C Suhu adalah level aktivitas termal Kandungan kalor adalah energi termal
Panas jenis (Specific heat) Perbandingan kapasitas kalor bahan dengan kapasitas kalor air
• Panas peleburan (heat of fusion); Panas penguapan
(heat of vaporazation) Kalor yang diperlukan untuk mencairkan atau menguapkan suatu bahan
Daya hantar panas (Thermal conductivity)

Classification

Manufacturing

Process

Graphik hubungan aktivitas dalam manufacturing

Komponen cahaya lampu Tahapan manufacturing bola lampu

Tahapan

dalam design

dan

manufacturing

product

Ilustrasi manufacturing mounting bracket dalam 2 proses yang berbeda

Metoda pembentukan bagian dari sheet metal

Phase Equilibrum

• Benda yang asli selalu lebih digemari misal madu asli, gula murni dan emas
24 karat.
Meskipun benda sempurna, asli, murni itu lebih baik, karena faktor harga dan menginginkan sifat tertentu diperlukan ketidakmurnian.

misal : perak sterling : {tembaga 7.5% dan perak 92.5%} ------> perak lebih kuat, keras, dan awet namun harga lebih murah

• Seng yang dicampurkan pada tembaga ------> kuningan yang lebih murah
dari pada tembaga murni.

Kuningan = keras, kuat, dan ulet dibandingkan tembaga.

Tembaga mempunyai konduktivitas listrik lebih rendah dibandingkan kuningan ------> tembaga murni = penghantar listrik dan penggunaan lainnya apabila konduktivitas listrik diutamakan • Paduan = kombinasi dari dua atau lebih jenis logam.

Kombinasi ini campuran dari dua struktur kristalin (besi kpr dan Fe3C dalam baja konstruksi).

Paduan dapat merupakan larutan padat, misal kuningan

Larutan padat mudah terbentuk bila pelarut dan atom yang larut memiliki ukuran yang sama dan struktur elektron yang serupa. Contoh : logam dalam kuningan

– (tembaga dan seng) yang masing masing mempunyai jari

jari atom 0.1278 mm dan 0.139. Keduanya memiliki 28 elektron subvalensi dan membentuk

struktur kristal dengan bilangan koordinasi 12. Bila seng ditambahkan kepada tembaga, maka dengan mudah seng menggantikan kedudukan tembaga dalam kisi KPS, sampai dengan maksimal menggantikan 40% dari atom tembaga ------> larutan padat substitusi : atom seng menggantikan atom tembaga dalam struktur kristal

Larutan padat seperti ini sering dijumpai pada berbagai jenis logam,
misal larutan tembaga dan nikel ----> monel. Pada monel, nikel dapat menggantikan
atom tembaga dalam perbandingan jumlah manapun, dalam bentuk struktur KPS.

Nikel dan tembaga mempunyai jangkau larut yang besar karena keduanya mempunyai

struktur KPS dan jari jari atom masingnya adalah 0.1246 nm dan 0.1278 nm.

Dengan meningkat perbedaan ukuran maka menurun kemampuan substitusi

Sebaliknya timah putih sangat terbatas menggantikan tembaga, membentuk perunggu dan
tetap mempertahankan struktur mula tembaga yaitu KPS. Timah putih melebihi daya larut
padat maksimal sehingga membentuk fasa lain.
• Hanya 20 % atom tembaga dapat digantikan oleh aluminium karena jari jari almunium adalah
0.1431 nm, jari jari tembaga adalah 0.1278 nm.

• FASA adalah bagian dari bahan yang mempunyai struktur dan atau
komposisi tersendiri. Misal es

–air. Komposisinya sama, es adalah bahan padat kristalin dengan kisi heksagonal, sedangkan air adalah cairan. Batas FASA keduanya adalah merupakan diskontinuitas dalam struktur : keduanya merupakan FASA terpisah.

Tembaga yang dilapisi perak keduanya struktur KPS

Dua fasa bahan mempunyai perbedaan dalam komposisi dan struktur. Contoh polimer dengan penguatan serabut gelas.

• Banyak jenis logam yang digunakan secara luas hanya terdiri

dari satu FASA. Termasuk logam murni komersial dengan satu

komponen. Contoh kawat listrik tembaga, seng untuk pelapis lembaran baja, aluminium untuk alat alat rumah tangga. Meskipun

demikian sering ditambahkan komponen kedua secara sengaja

untuk memperbaiki sifat sifat -----> paduan

Paduan = logam FASA tunggal bila batas solubilitas tidak dilampaui.

Misal : Kuningan = paduan FASA tunggal tembaga dan seng),

Perunggu = paduan FASA tunggal tembaga dan timah putih)

Paduan FASA ganda atau FASA rangkap mengandung FASA

Komponen struktur yang ringan dan kuat adalah

keharusan dalam penggunaan praktis ➢Penghematan tenaga dan bahan bakar ➢Dilakukan dengan memperbaiki kekuatan ➢Kekuatan diperbaiki dengan : ❑Memperkecil unit struktur -----> pada logam dengan memperhalus struktur mikro ✓Pada logam ukuran butir berkaitan dengan

tegangan mulur ------> konsep dislokasi

❑ Pengerasan larutan padat

Logam murni mempunyai kekuatan rendah

unsur

Memperkuat dilakukan menambah

paduan

Fasa padat disebut larutan padat yang dibuat dengan menambahkan berbagai unsur ---->

unsur terlarut

❑ Presipitat berbentuk bola, pelat, jarum ❑ Tegangan mulur meningkat kalau presipitat terdispersi di dalam larutan padat, disebut juga penguatan dispersi ❑ Penguatan dispersi menghasilkan bahan yang kuat yang berasal dari campuran bubuk buatan, serat, dsb

❑ Penguatan presipitasi dan dispersi ❑ Perlakuan atom terlarut ditambahkan melampaui kelarutannya, untuk membuat larutan padat pada temperatur tinggi, perlakuan ini dinamakan perlakuan pelarutan ❑ Pemanasan dengan berbagai temperatur akan menimbulkan fasa presipitat ❑ Presipitasi = pemisahan diri dari suatu larutan terlalu jenuh

– dikenal sebagai bahan komposit (polimer dan keramik)

Struktur yang diperkuat

• Besi dan baja sering diberi perlakuan panas
agar memiliki struktur mikro yang kuat
Baja berkekuatan tinggi dapat diperoleh dengan mengubah fas yang
mengandung karbon dalam bentuk larutan
pada temperatur tinggi menjadi fasa

martensit dengan pencelupan dingin pada temperature rendah

Martensit adalah larutan padat karbon yang dipaksakan, mempunyai bentuk kisi tetragonal.

Pencelupan dingin baja dengan kadar
atau lebih mempunyai kekuatan mulur 1700
Mpa atau lebih tetapi bersifat : getas, dilakukan penemperan untuk keliatan, kekuatan menurun diberikan unsur karbon.

Kekuatan Penambahan Mn, Si, Ni, Cr dan Mo dan unsur lain akan memperbaiki keras dan getas

❑ Struktur yang diperkuat

✓ Baja dan besi diberi perlakuan panas agar memiliki struktur mikro yang kuat ✓ Baja berkuatan tinggi diperoleh dengan mengubah fasa austenit yang mengandung karbon dalam bentuk larutan pada temperatur tinggi, menjadi fasa martensit dengan pencelupan dingin
✓ Martensit adalah larutan padat karbon yang dipaksakan, mempunyai bentuk kisi tetragonal ✓ Pencelupan dingin, baja berkadar 0,4% C atau lebih memperoleh kekuatan mulur 1.700 Mpa atau lebih, namun bersifat getas. Dimanfaatkan apabila telah dilakukan
penemperan untuk memperoleh keliatan (kekuatan menjadi
turun) ✓ Martensit menjadi kuat , keras dan ulet karena unsur karbon
Austenit pada suhu 400 – 550 C kemudian didinginkan tiba tiba -----> martensit yang sangat halus, mempunyai sejumlah kisi : kekuatan tinggi = metoda ausforming

Metoda ausforming tidak dilakukan pada baja karbon biasa, sehingga dipadu dengan Cr, Ni, Si • Proses penemperen setelah ausforming maka baja mencapai kekuatan 3100 Mpa dan mempunyai kekuatan ulet = tidak dapat dilas dan dimesin

Baja maraging dengan kadar karbon rendah dapat
dikeraskan dengan presipitasi senyawa antar logam {
kadar paduan Ni 18
– 25%, karbon <0.03%, unsur sekunder lain}
kubus distemper -----> kekuatan ekstrim 3000

AA = Aluminium Association • AISI = The American Iron and Steel Institute • CDA = The Copper Development Association • SAE = The Society of
Automotive Engineer Sistem penamaan baja Semakin bertambah kadar karbon :
Kekuatan dan kekerasan bertambah

Keuletan berkurang

> diperlukan pemilihan baja yang tepat sesuai kebutuhan : kompromi kekuatan dan keuletan
Baja karbon
Perpaduan antara besi dan karbon dengan sedikit kandungan Si, Mn, P dan S.

Sifat baja karbon tergantung pada kadar karbon

Baja karbon rendah = kadar karbon < 0.30% Baja karbon sedang = kadar karbon 0.25% - 0.30% Baja karbon tinggi = 0.45% - 1.7%
Klasifikasi baja karbon (Van Vlak,
1981)

Jenis dan Kadar Kekuatan Kekuatan Penggunaa
kelas karbon (%) luluh tarik n (kg/mm2)
Baja karbon Baja lunak
0.08
18
36 Pelat tipis
– 28 – 26 rendah khusus
Baja sangat
0.08
36 Batang
– 0.12 20 – 29 – 42 lunak
kawat Baja lunak
0.12
38 Konstruksi
– 0.20 22 – 30 – 48 umum
Baja karbon Baja ½
0.20
44 Konstruksi
– 0.30 24 – 36 – 55 sedang lunak
umum Baja ½
0.30
50 Alat-alat
– 0.40 30 – 46 – 60 keras
mesin Baja karbon Baja keras
0.40
58 Alat-alat
– 0.50 34 – 46 – 70
Klasifikasi baja karbon rendah
Banyak di gunakan untuk konstruksi umum
Pengelompokkan berdasar kekuatan tarik = st 0, st 34, st 37, st 50, st 60, st
70 Pengelompokkan berdasar persyaratan deoksidasi, cara pembekuan dan distribusi rongga = baja kil, semi kil, baja rim
Penggolongan baja konstruksi dan sifatnya (Van Vlak)
Sebuatan Kekuatan Reganga Kada Sifat tarik n (%) r (%) (kg/mm2)
St 00 Sampai 50
30
0.12 Mutu perdangan tidak dijamin,
– 26 dapat dilas
St 34
34
30
0.12 Dapat disepuh keras, dapat di
– 42 – 36 las
St 37
37
26
0.16 Dapat disepuh keras, dapat di
– 45 – 23 las
St 50
50
22
0.35 Dapat dikeraskan, dapat di
– 60 – 28

Faktor-faktor yang sangat mempengaruhi mampu dari baja

karbon rendah adalah kekuatan tarik dan kepekaan terhadap

retak las
Kekuatan tarik baja karbon rendah dapat di pertinggi dengan menaikkan kadar karbon (C) dan menurunkan kadar mangan (Mn)

Baja karbon rendah mempunyai kepekaan retak las yang rendah bila di bandingkan dengan baja karbon lain atau baja karbon paduan.

• Retak las yang terjadi pada pengelesan pelat
tebal dapat dihindari dengan pemanasan mula atau menggunakan elektroda hidrogen

Proses pembekuan dan
transformasi baja tahan karat (
stainless steel)
• Stainless steel : tahan korosi , tahan oksidasi
suhu tinggi, kekuatan tarik tinggi

Sifat diatas ada karena penambahan unsur paduan terutama Cr (tidak lebih 10%) dan Ni • Pengelasan sulit di banding baja karbon

• Proses pengelasan yang sulit diatasi dengan
pre-heat dan post-heat
Klasifikasi baja tahan karat
Baja tahan karat austenitic = Unsur Ni bersama dengan C, Mn dan N • Baja tahan karat ferritic = Cr ditambah Si, Mo dan Nb • Baja tahan karat martensitic

Baja tahan karat duplex (austenitic-ferritic) Struktur mikro stainless steel dapat diprediksi berdasar komposisi kimia yaitu dengan
menggunakan diagram schaefflcr dimana unsur
penstabil austenite dan ferrite di plot dalam bentuk
Baja stainless steel dapat di las dengan baja lunak atau baja karbon rendah

• Baja SUS 304 (0.08 – 0.1% C, 18-20% Cr dan 8-11% Ni
pada saat dilas cenderung menunjukkan gejala welt decay atau sensitif karena korosi.

• Struktur mikro yang terbentuk pada pengelasan stainless
steel tidak dipengaruhi laju pendinginan setelah pengelesan, tetapi oleh komposisi kimia baja tahan karat

• Pada umumnya struktur mikro baja tergantung kecepatan
pendinginan dari suhu austenit sampai suhu kamar, yang juga mempengaruhi sifat-sifat mekanik

Hubungan kecepatan pendinginan dan struktur mikro
– digambarkan dalam diagram waktu-temperatur continous cooling transformation
Diagram ini digunakan untuk membahas pengaruh
Heat Affected Zone
• Ketika pengelasan berlangsung, logam induk
disekitar logam las akan mengalami siklus termal berupa pemanasan sampai mendekati titik cair yang diikuti dengan pendinginan

Struktur mikro dan sifat-sifat mekanis yang terkandung mengalami perubahan

Zona ini dinamakan heat affected zone

Selain siklus termal, daerah ini dipengaruhi
oleh jenis perlakuan mekanis dan perlakuan
Body Centre Cubic (BCC) Face Centre Cubic (FCC)

Istilah ilmu bahan
Anil = pemanasan dalam waktu lama disusul dengan pendinginan terkendali untuk pelunakan
= Pada anil penuh terbentuk austenit, kemudian baja didinginkan perlahan-lahan sehingga terbentuk perlit

Austenit (γ) = besi kubik pemusatan sisi/ paduan besi KPS. Perlakuan panas untuk melarutkan karbon dalam besi KPS

Baja eutektoid = baja dengan kandungan karbon yang memberikan perlit
100% sewaktu di anil
Baja karbon = Paduan Fe-C dengan kandungan paduan minimal • Baja paduan rendah = baja dengan kandungan paduan <5% selain karbon.
Fasa keseimbangan berkaitan dengan diagram Fe-Fe C
3
Baja tahan karat (stainless steel) = baja paduan tinggi (mengandung Cr atau
Cr+Ni) yang dirancang khusus tahan korosi /dioksidasi
Batas solubilitas = jumlah maksimum bahan yang larut tanpa terjadi kejenuhan

Berat atom = massa atom dinyatakan dalam satuan massa atom (gram/mol)

Berat jenis massa = massa di bagi volume total , termasuk pori

Berat jenis sesungguhnya = massa di bagi volume sesungguhnya (volume tanpa pori)
24
Besi cor = Paduan Fe – C, kaya karbon yang dapat menghasilkan cairan eutektik selama solidifikasi. Kadar karbon yang dapat larut dalam austenit >2%

Besi cor kelabu = besi cor dengan serpih grafik yang bila patah mempunyai permukaan patah berwarna kelabu

Besi cor mampu tempa = besi cor yang mengalami grafitisasi sesudah solidifikasi. Grafit berbentuk klaster yang dikenal juga dengan karbon temper

Besi cor modular/besi cor duktil = besi cor dengan grafit blat (spherulit) yang terbentuk selama solidifikasi
C
Besi cor putih = besi cor dengan Fe

3
Diagram fasa = gambar daerah fasa yang stabil dengan dekomposisi dan lingkungan (temperatur) sebagai koordinat

Diagram 1 fasa = diagram fasa yg mengandung larutan tak jenih tunggal

Diagram 2 fasa = diagram fasa melampaui kurva batas kelarutan sehingga ada fasa kedua

Deskomposisi austenit = reaksi euteletoid yang mengubah austenit menjadi
( α + karbida)
C
Diagram besi karbon = diagram keseimbangan besi & karbon , tanpa Fe
3
Fasa = bagian sistem bahan yang homogen secara fisis

Ferit eutektoid = ferit yang terbentuk (bersama karbida) sewaktu terjadi dekomposisi austenit

Ferit proeutektoid = ferit yang memisahkan diri dari austenit diatas temperatur eutektoid

Ferit (α) = besi kubik pemusatan ruang
C)
Karbida (Ć) = senyawa logam dan karbon, biasanya karbida besi (Fe
3
• Komponen (fasa) = bahan kimia dasar yang diperlukan untuk membentuk
campuran atau larutan kimia

Komposisi eutektik = analisis fasa larutan cairan dengan temperatur pencairan minimum (pada perpotongan kurva solubilitas)

Komposisi eutektoid = analisis fasa larutan padat dengan suhu dekomposisi minimal (pada perpotongan dua kurva kelarutan padat)

• Kubik pemusatan ruang (kpr) = titik pusat kubus identik dengan titik sudut

• Kubik pemusatan sisi (kps)= pusat permukaan kubus identik dengan titik
sudut kubus

Martensit temper = struktur mikro dua fasa dari ferit dan karbida yang diperoleh dengan pemanasan martensit

Martensit = hasil transformasi fasa tanpa difusi dengan mekanisme
Pergeseran eutektoid = perubahan temperatur dan analisis karbon reaksi eutektoid yang terjadi akibat penambahan unsur paduan

• Perlit (α+Ć) = campuran ferit dan karbida berbentuk lamel yang
terjadi akibat dekomposisi austenit dengan komposisi eutektoid

Presipitasi = pemisahan diri dari suatu larutan terlalu jenuh

Reaksi fasa-padat = reaksi perubahan struktur mikro dalam bahan padat; pertumbuhan butir, rekristalisasi, perubahan polimorfi, larutan padat, presipitasi, dekomposisi entektoid dan pembentukan martensit
C yang
Solder (Pb-Sn) = logam mencair dibawah 425 digunakan untuk penyambungan

Solidus = tempat kedudukan temperatur, dibawahnya benda padat yang stabil

• Temper = proses meningkat ketangguhan, martesit dipanaskan
sehingga terbentuk struktur mikro ferit + karbida

Peleburan besi

❑Berasal dari biji besi = persenyawaan besi dan zat
asam (oksida besi) ❑Besi asal tambang berdasar kandungan bahan: ▪Biji besi magnet oksida; mengandung bahan
magnet (Fe ), warna coklat, kadar besi 50%
2
4
▪Biji besi haematite ; mengandung mineral haematite (Fe O ), warna coklat kemerah-
2
3
merahan, kadar besi 40-65%
▪Biji besi spaat karbonat ; mengandung mineral
siderite (FeCO ), kandungan besi 30%
❑ Sifat oksida besi berbeda dengan sifat unsur besi ❑ Memisahkan zat asam dari dari biji besi di gunakan dapur tinggi ( tinggi 30 mtr, diameter 6 mtr) ❑ Terjadi proses peleburan, proses reduksi biji besi menjadi besi ❑ Output = besi kasar kelabu dan besi kasar putih
❑ Besi kasar kelabu berasal dari biji besi yg mengandung silisium, sifat mudah mencair dan mengalir
❑ Besi kasar putih berasal dari besi yg mengandung mangaan,
zat arang tetap terikat pada besi setelah membeku, kadar arang memberikan sifat rapuh sehingga sulit ditempa, titik cair besi akan turun apabila kandungan karbon bertambah
Besi tuang o
❑Suhu cair besi rendah (1100s/d1200
C) namun keras dan rapuh = berasal dari biji besi dengan kadar zat arang tinggi
❑Silisium = Penambahannya digunakan untuk
menambah kekuatan benda dan mempertinggi titik cair
❑Fosfor = memudahkan penuangan namun besi tuang jadi rapuh ❑Nikel dan khrom = Penambahannya
Baja paduan
❑Terbagi 3 = ▪baja konstruksi, ▪baja untuk alat-alat, ▪baja spesial (baja anti karat dan baja tahan panas ❑Unsur paduan :
▪Ferrite (Ni, Mn, Cr, Mo) = baja menjadi kuat dan ulet ▪Cementite (Cr, W, Mo, V) = bereaksi dengan
Batas daya larut Daya larut NaCl garam dalam air garam

Diagram Pb-Sn. Menunjukkan komposisi fasa dan memungkinkan

perhitungan kuantitas fasa campuran timah hitam-timah putih pada

sebarang suhu

Sn=Timah
Pb=Timbel (timah hitam) Diagram Cu-Ni.Semua larutan padat terdiri dari satu fasa.
Fasa ini adalah kps Diagram AL
ZrO
2 O
3
2 . Garis likuiditas membatasi suhu terendah untuk
bentuk cair. Garis solidus merupakan batas atas untuk bentuk padat.

Rentang pembekuan padat + cair terletak diantara kedua garis

tersebut. Keduanya berbentuk eutektik, disini fasa tunggal mencair

Diagram SiO -Al O . Diagram fasa untuk bahan bukan logam
2
2
3
digunakan dengan diagram fasa logam. Perbedaan terletak pada waktu

yang diperlukan untuk mencapai keadaan stabil. Bahan bukan logam

memerlukan waktu yang lebih lama
Diagram Ag - Cu Diagram Ag
Sn terdiri dari α dan β. Komposisi α ditentukan oleh kurva solubilitas. Pada suhu ini (150
C, paduan 80 Pb
–Cu (Paduan Pb – Sn). Pada 150
– 20
C), batas daya larut adalah 10% Sn (dan 90%Pb) dalam fasa α kps Kuantitas fasa (Paduan Pb
– Sn)
Besi dan baja sering diberi perlakuan panas agar memiliki struktr mikro yang kuat

• Baja berkuatan tinggi di peroleh dengan mengubah fasa austenit yang mengandung karbon dalam bentuk
larutan pada temperatur tinggi, menjadi fasa martensit dengan pencelupan dingin pada temperatur rendah

Martensit adalah larutan pada karbon yang mempunyai bentuk tetragonal

• Pencelupan dingin pada baja berkadar 0.4% C atau lebih mempunyai kekuatan mulur 1.700 Mpa atau
lebih, tetapi bersifat getas dan baru dapat dipakai setelah diadakan penemperan untuk memperoleh keliatan walau kekuatan agak menurun.

• Martensit dikuatkan oleh unsur karbon. Penambahan Mn, Si, Ni, Cr, Mo dan unsur lain akan memperbaiki
keras dan keuletan

• Mengendalikan Austenit dalam keadaan kurang stabil pada temperature 400 – 550 C, diderfomasi
sebelum terjadi transformasi, didinginkan tiba tiba akan menghasilkan martensit yang sangat halus, memiliki sejumlah kisi, sehingga memiliki kekuatan tinggi. Ini disebut metoda “Ausforming”
Siklus suhu-waktu untuk menjelaskan proses perlakuan panas (Heat treating). Heat treating : Baja dipanaskan pada suhu yang tinggi untuk mengubah sifatnya. Proses yang dilakukan :
a. Penganilan (annealing)
b. Normalisasi
c. Pengerasan (through-hardening)
d. Celup dingin (quench)
e. Temper
f. Pengerasan kulit ( case hardening)
a. RT = suhu ruang normal
b. LC = suhu kritis dibawah dimana ferit mulai berubah menjadi austenite selama pemanasan baja

The nature of material