makalah diagram cct dan ttt

12
MAKALAH “DIAGRAM CONTINOUS COOLING TRANSFORMATION(CCT)” DAN “DIAGRAM TIME-TRANSFORMATION- TEMPERATUR(TTT)” Disusun Oleh: Juli Susanto (421204195) PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS 17 AGUSTUS 1945 SURABAYA

Upload: julisoesanto94

Post on 02-Dec-2015

1.538 views

Category:

Documents


188 download

DESCRIPTION

DIAGRAM CONTINOUS COOLING TRANSFORMATION(CCT)” DAN“DIAGRAM TIME-TRANSFORMATION-TEMPERATUR(TTT)

TRANSCRIPT

Page 1: Makalah Diagram Cct Dan Ttt

MAKALAH “DIAGRAM CONTINOUS COOLING TRANSFORMATION(CCT)” DAN

“DIAGRAM TIME-TRANSFORMATION-TEMPERATUR(TTT)”

Disusun Oleh:

Juli Susanto (421204195)

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS 17 AGUSTUS 1945 SURABAYA

2015

Page 2: Makalah Diagram Cct Dan Ttt

2

A. Pengertian Diagram Continuous Cooling Transformation, CCT Diagram

Diagram Continuous  Cooling  Transformation, atau biasa disebut CCT

Diagram, merupakan diagram yang menggambarkan hubungan antara laju

pendinginan kontinyu dengan fasa atau struktur yang terbentuk setelah terjadinya

transformasi fasa.

Gambar 1 menunjukkan diagram CCT untuk baja secara skematika.

Terlihat bahwa Kurva-Kurva pendinginan kontinyu dengan laju pendinginan yang

berbeda akan menghasilkan fasa atau struktur baja yang berbeda. Setiap kurva

pendinginan yaitu kurva (a), (b), dan (c) memperlihatkan permulaan dan akhir

dari dekomposisi austenite menjadi fasa atau struktur baja akhir.

Gambar 1. Diagram Continuous Cooling Transformation, CCT Diagram

Sebagai ilustrasi, baja mengandung 0,2 persen karbon yang telah

diaustenisasi pada temperatur 920 celcius, kemudian didinginkan dengan laju

yang berbeda sampai temperature 200 dan 250 celcius.

Kurva pendinginan (a) menunjukkan pendinginan secara kontinyu yang

sangat cepat dari temperature austenite sekitar 920 celcius ke temperature 200

celcius. Laju pendinginan cepat ini menghasilkan dekomposisi fasa austenite

menjadi martensit.  Fasa Austenite akan mulai terdekomposisi menjadi martensit

Page 3: Makalah Diagram Cct Dan Ttt

3

pada Temperature  Ms, martensite start. Sedangkan akhir pembentukan martensit

akan berakhir ketika pendinginan mencapai temperature Mf, martensite finish.

Kurva pendinginan (b) menunjukkan pendinginan kontinyu dengan laju

sedang/medium dari temperature 920 celcius ke 250 celcius. Dengan laju

pendinginan kontinyu ini fasa austenite terdekomposisi menjadi struktur bainit.

Kurva pendinginan (c) menunjukkan pendinginan kontinyu dengan laju

pendinginan lambat dari temparatur 920 celcius ke 250 celcius. Pendinginan

lambat ini menyebabkan fasa austenite terdekomposisi manjadi fasa ferit dan

perlit.

Secara mikroskopik, pengaruh perbedaan laju pendinginan untuk kurva

(a), (b), dan (c) terhadap fasa atau struktur baja akhir  dapat dilihat pada Gambar 2

di bawah.

Gambar 2. Struktur Mikro Pada Laju Pendinginan Berbeda

Page 4: Makalah Diagram Cct Dan Ttt

4

B. Pengertian Diagram Time-Transformation-Temperature, TTT Diagram

Salah satu cara untuk memperbaiki sifat – sifat logam adalah dengan

melakukan heat treatment ( perlakuan panas ). Perlakuan panas bisa memperbaiki

struktur mikro logam sehingga turut pula memperbaiki sifat – sifat logam tersebut.

Struktur tersebut dapat diperkirakan dengan cara menerapkan proses perlakuan

panas yang spesifik. Struktur yang diperoleh merupakan hasil dari proses

transformasi dari kondisi sebelumnya (awal). Beberapa proses transformasi dapat

dibaca melalui diagram fasa. Untuk setiap kondisi transformasi lebih baik

menggunakan diagram TTT (Time-Temperature-Transformation). Diagram ini

menghubungkan transformasi austenit terhadap waktu dan temperatur. Nama lain

dari diagram ini adalah diagram S atau diagram C. Melalui diagram ini, dapat

dipelajari kelakuan baja pada setiap tahap perlakuan panas. Diagram ini dapat

juga digunakan untuk memperkirakan struktur dan sifat mekanik dari baja yang

diquench (disepuh) dari temperatur austenitisasinya ke suatu temperatur dibawah

A1 (temperature kritis ).

Pengaruh laju pendinginan pada transformasi austenit, dapat diuraikan

melalui penggunaan diagram TTT untuk jenis baja tertentu. Sebagai contoh,

Gambar 1.15 menggambarkan diagram TTT untuk baja dengan kadar karbon 1%.

Pada diagram ini, sumbu tegak menyatakan temperatur sedangkan sumbu

mendatar menyatakan waktu yang diplot dalam skala logaritmik. Diagram ini

merupakan ringkasan dari beberapa jenis struktur mikro yang diperoleh dari

rangkaian percobaan yang dilakukan pada spesimen yang kecil yang dipanaskan

pada temperatur austenisasinya, kemudian diquench pada temperature tertentu

di bawah titik eutectoid A1 untuk jangka waktu yang tertentu pula sampai

seluruh austenit bertransformasi. Proses transformasi dari austenit pada baja

yang bersangkutan diamati dan dipelajari dengan menggunakan mikroskop.

Page 5: Makalah Diagram Cct Dan Ttt

5

Cara untuk memperoleh kurva transformasi isothermal ( diagram TTT )

Permulaan transformasi austenit ( Titik A )

Transformasi terlaksana 25% (Titik B)

Transformasi terlaksana 75% ( Titik D )

Page 6: Makalah Diagram Cct Dan Ttt

6

Diagram TTT untuk dekomposisi austenit ( SAE 1080 )

Suhu transformasi martensit ( baja karbon ).

Transformasi mula-mula terjadi pada Ms dan hampir sempurna pada Mf.

Antara Ms dan Mf terdapat austenit sisa.

Page 7: Makalah Diagram Cct Dan Ttt

7

Harga kekerasan dari struktur-struktur tersebut diatas dapat dibaca pada skala yang terdapat di sebelah kanan kurva

Page 8: Makalah Diagram Cct Dan Ttt

8

Struktur yang akan ada pada suatu baja adalah : ferit, sementit, perlit, bainit,

martensit, dan karbida lainnya

Page 9: Makalah Diagram Cct Dan Ttt

9

BAINIT

Penemunya E.C Bainit. Kekerasannya 45 – 55 HRC. Bainite adalah suatu

campuran non-lamellar dari ferrite dan cementite yang terbentuk pada

dekomposisi austenite melalui reaksi eutectoid. Berbeda dengan pearlite yang

terbentuk pada laju transformasi atau pendinginan sedang strukturnya adalah

acicular, terdiri atas ferrite lewat jenuh dengan partikel-partikel carbide terdispersi

secara diskontinu. Dispersi dari bainite tergantung pada temperatur

pembentukannya

MARTENSIT

Page 10: Makalah Diagram Cct Dan Ttt

10

Penemunya A. Martens. Sifatnya sangat keras dan diperoleh jika baja dari

temperatur austenitisasinya didinginkan dengan laju pendinginan yang lebih

besar dari laju pendinginan kritiknya.

Martensite adalah mikro konstituen yang terbentuk tanpa melalui proses

difusi. Konstituen ini terbentuk saat austenite didinginkan secara sangat cepat,

misalnya melalui proses quenching pada medium air. Transformasi berlangsung

pada kecepatan sangat cepat, mendekati orde kecepatan suara, sehingga tidak

memungkinkan terjadi proses difusi karbon. Transformasi martensite

diklasifikasikan sebagai proses transformasi tanpa difusi yang tidak tergantung

waktu (diffusionless time-independent transformation). Martensite yang

terbentuk berbentuk seperti jarum yang bersifat sangat keras (hard) dan getas

(brittle). Fase martensite adalah fase metastabil yang akan membentuk fase yang

lebih stabil apabila diberikan perlakuan panas. Martensite yang keras dan getas

diduga terjadi karena proses transformasi secara mekanik (geser) akibat adanya

atom karbon yang terperangkap pada struktur kristal pada saat terjadi

transformasi polimorf dari FCC ke BCC. Hal ini dapat dipahami dengan

membandingkan batas kelarutan atom karbon di dalam FCC dan BCC serta ruang

interstisi maksimum pada kedua struktur kristal tersebut.