RHAKA DRASTHA ADITYA PUTRA1306368091

Teknik Metalurgi dan Material

Tugas Heat and Surface Treatment

How to change type of cast iron• White Cast Iron to Malleable Cast Iron

• Dilakukan pendinginan secara cepat

• Dipanaskan pada suhu austenit mikro struktur yang terbentuk merupakan austenit dan liquid

• pada saat eutectic pertumbuhan grafit ditekan sehingga austenit dan cementit mengendap membentuk ledderburit

• dimiliki,hingga pada titik eutectic yang terbentuk adalah pearlite dan lederburit yang biasa disebut dengan “White cast Iron”

Heat Treatment Process

Mallable diperoleh dengan cara melakukan Heat Treatment dari White Cast iron sehingga struktur yang keras dari karbida ledderburit diubah menjadi matrix ferrite atau pearlite dan graphit terbentuk didalam besi tuang tersebut.

White Malleable Cast iron• dipanaskan selama 50-80 jam pada

temperatur sekitar 1050oC • pada atmosfer dekarburisasi

(CO,CO2,H2,H2O)• pada proses ini karbon dihilangkan

sehingga yang terbentuk adalah mikrostruktur ferritik secara keseluruhan

sementit dari ledderburit yang terbentuk pada white cast iron

terdekomposisi mejadi austenit dan grafit

Austenit terdekomposisi menjadi Ferrite + Graphite

Black Malleable Cast Iron

memanaskan White cast iron selama 30 jam pada temperatur 950oC

Slow Cooling dari 800oC menjadi 700oC Rapid Cooling dari 800oC menjadi 700oC

Austenit Terdekomposisi menjadi Pearllite + Graphite

Solidification formula and critical radius,Nucleation rate

Work for nucleation = change in free energy of bulk phases + interface energy

Grafik hubungan nukleasi( perubahan energi bebas ) dengan radius kritis

• Apabila inti yang terbentuk memiliki radius r > r* itu akan menurunkan energy dengan

pertambahan r dengan pertumbuhan.

• radius r < r* akan menurunkan energi dengan menyebar

kembali(tidak bertumbuh).

r* dW/dr = 0

Homogenous Nucleation

Grafik hubungan banyaknya nukleasi ( Frequency of nucleation) dengan Temperatur

Nucleation Rate

Dimana n1 merupakan jumlah atom yang mengalami kontak dengan cetakan

Rate is determined by the frequency, f1, and number of atoms in contact with heterogeneous nucleation site per unit volume of liquid,C1

Heterogenous Nucleation

S(θ): Shape Factor

Energi barrier Heterogenous lebih rendah

Reference• Heat Treatment of Cast Irons.2004. Daniel H. Herring,

The HERRING GROUP, Inc., Elmhurst, Ill• Springer Handbook of Mechanical Engineering, volume

10• Nucleation and Crystalization taken by web

www.doitpoms.com