7/21/2019 Bkk 5 Logam-paduan Logam
1/20
SATU KOMPONEN
digunakan luas, kawat, kabel, alat RT
LEBIH SATU KOMPONEN, utk memperbaiki sifatPADUAN FASA TUNGGAL , MRPKAN LARUTAN PADAT,
KUNINGAN (Tembaga + Seng)
perunggu (paduan tembaga dan timah putih)
Paduan fasa ganda mengandung fasa tambahan
karena batas daya larutnya dilampaui.
Kebanyakan jenis baja dan logam lainnyamerupakan paduan fasa ganda.
LOGAM DAN PADUAN LOGAM
7/21/2019 Bkk 5 Logam-paduan Logam
2/20
LARUTAN PADAT LOGAM
LARUTAN PADAT SUBTITUSI
Bila atom-atom pelarut digantikan oleh atom-atom terlarut di dalam kisi kristal pelarut
(contoh kuningan atom seng menggantikan
atom tembaga). lihat gbr.4-2.1 hal.118 VanVlack.
Proses Subtitusi (Hume-Rothery Solubility rules)
ini dibatasi oleh : perbedaan diameter atom (< 15%)
mempunyai struktur kristal yg sama
elemen2nya tdk mudah membentuksenyawa (spt Ni dan Cu pd tabel berkala).
7/21/2019 Bkk 5 Logam-paduan Logam
3/20
7/21/2019 Bkk 5 Logam-paduan Logam
4/20
Bila perbedaan atom-atomnya kurang dari 8% dan
kondisi lainnya terpenuhi, maka atom2 tsb dpttersubstitusi sempurna.
Contoh:
Pada logam monel (Ni-Cu), dimana jari2 (r) atomNi = 0,157 nm dan Cu = 0,162 nm.
kedua-duanya memp.struktur kps (fcc) dan
no.atom 28 dan 29, hal ini kemungkinan besarkelarutan Ni dalam Cu dari 0% s/d 100%.
Monel Alloy (30% Cu) yg memp.sifat high strength
dan good corrosion resistance.
Pada logam Kuningan (Brass = Cu Zn)
Jari-jari atom Seng (Zn) = 0,153 nm dgn. No. atom30 dan dapat menggantikan atom Cu sampai 50%.
7/21/2019 Bkk 5 Logam-paduan Logam
5/20
7/21/2019 Bkk 5 Logam-paduan Logam
6/20
DIAGRAM FASA
(DIAGRAM KESEIMBANGAN)
Digunakan untuk:Mengetahui fasa apa yang berada dlm
keseimbangan pada suhu tertentu
Menentukan komposisi logam pada fasa
tertentu
Menghitung kuantitas fasa yang ada
7/21/2019 Bkk 5 Logam-paduan Logam
7/20
Gbr. Diagram fasa Pb-Sn
a). Mengetahui fasa
- fasa tunggal, fasa ganda (dua fasa) & tiga fasa
7/21/2019 Bkk 5 Logam-paduan Logam
8/20
Eutectic System:
Eutectic system is a phase transformationthat takes place when a single-phase liquid
transforms directly to a two-phase solid.
L ---> S1 + S2Liquid ---> Solid 1 + Solid 2
(This is a reversible phase transformation)
7/21/2019 Bkk 5 Logam-paduan Logam
9/20
b). Mengetahui Komposisi
fasa
Paduan 80% Pb-20% Sn pd suhu150oC, terdiri dari dan
7/21/2019 Bkk 5 Logam-paduan Logam
10/20
c). Kuantitas fasa
dinyatakan dlm fasa dan atau
dan L
7/21/2019 Bkk 5 Logam-paduan Logam
11/20
Pada suhu 250oC untuk paduan 80% Pb-20%
Sn (lihat gbr.) bahwa:
Fasa (88% Pb 12% Sn)
Fasa Cairan (L) (64% Pb 36% Sn)
Kuantitas fraksi cairan (L) = 1/3 dan =2/3.
Balan Bahan:
Misalkan 600 g dan A adalah gram (88% Pb 12% Sn)
Dan L adalah gram cairan (64% Pb 36% Sn)
Neraca Total : A + L = 600 gNeraca komponen Pb:
0,88 A + 0,64 L = 0,8 (A +L)
A = 2L cairan (L) = 200 g
dan = 400 g
7/21/2019 Bkk 5 Logam-paduan Logam
12/20
LEVER RULE
(Dalil Pengungkit Terbalik)
Misalkan paduan 80% Pb- 20% Sn pd suhu250oC, berapa kuantitas fasa solid dan fasa
cairan ? :
7/21/2019 Bkk 5 Logam-paduan Logam
13/20
Tie Line S1 ke L1 berat total 100% dr
kedua fasa yg ada, selanjutnya tarikgrd.sejajar sb. Y pd keadaan diatas dan
memotong grs. Tie line
Bgn. Kiri banyak mengandung solid (S) danbgn. Kanan banyak mengandung cairan (L).
Penerapan terhadap 80 Pb 20 Sn padasuhu 250oC.
Fasa liquid (L) = 8/24 x 100% 1/3 bagian
atau L = 200 gr. Dan Fasa padat = 16/24 x
100% 2/3 bagian = 400 gr.
7/21/2019 Bkk 5 Logam-paduan Logam
14/20
DIAGRAM FASA BESI-KARBON (Fe-C)
09708
PADUAN Fe-C BAJA
FERIT (BESI ALPHA) MRPKAN MODIFIKASI BESIMURNI PD SUHU RUANG, LUNAK, ULET DANKARENA BESI FERIT MEMP. STRUKTUR KPRDIMANA RUANG ANTAR ATOMNYA KECIL, SHGSEDIKIT SEKALI DPT MENAMPUNG ATOM C (DAYALARUTNYA: 1 DALAM 1000 ATOM BESI)
AUSTENIT (BESI GAMMA) MODIFIKASI BESI DGNSTRUKTUR KPS, BESI INI STABIL PD.SUHU 912OCDAN 1394OC. (PD SUHU INI LUNAK DAN ULET).RUANG ANTAR ATOMNYA LBH BESAR (~ 9% C),DAYA LARUT C LBH BESAR MAX. 2,11%
7/21/2019 Bkk 5 Logam-paduan Logam
15/20
BESI DELTA () DIATAS SUHU 1394OC
BESI AUSTENIT TDK LAGI STABIL, KRNSTRUKTURNYA BERUBAH MENJADI KPR,
DAYA LARUT ATOM C LBH
BESARDIBANDINGKAN DLM BESI FERIT BESI KARBIDA (SEMENTIT) ATOM C
MEMPUNYAI DAYA LARUT YG LEBIH
MEMBENTUK FASA KEDUA YG DISEBUTSEBAGAI BESI KARBIDA (Fe3C), ATOM C
NYA ~ 6,7%. (SPT DIAGRAM SBB)
7/21/2019 Bkk 5 Logam-paduan Logam
16/20
DIAGRAM FASA BESI-BESI KARBIDA (Fe-
Fe3C)
+ Fe3C
7/21/2019 Bkk 5 Logam-paduan Logam
17/20
BAGIAN YG TERPENTING ADALAH PD DAERAH0-1% C SUHU 700-900OC, KARENA PD BGN INI
MIKROSTRUKTURNYA DPT DIATUR SESUAI DGNKEINGINAN
REAKSI EUTEKTOID (SPT EUTEKTIK)
EUTEKTIK : L2 S1 + S3
EUTEKTOID : S2 S1 + S3
Pendinginan
Pendinginan
Pemanasan
Pemanasan
7/21/2019 Bkk 5 Logam-paduan Logam
18/20
Sistem Eutektoid :
Perubahan fase eutektoid terjadi jika fase
tunggal padat berubah secara langsung
menjadi dua fase padat, seperti reaksi sbb:
S1 S2 + S3 (reversible)
7/21/2019 Bkk 5 Logam-paduan Logam
19/20
REAKSI EUTEKTOID PD PADUAN Fe-C :
727OC
(0.77% C) (0.02%C) + Fe3C(6.7%C)
DEKOMPOSISI AUSTENIT:
SELAMA PENDINGINAN TERJADI DEKOMPOSISI
AUSTENIT SPT REAKSI SBB:
(0.77% C) + C (karbida 12%)
7/21/2019 Bkk 5 Logam-paduan Logam
20/20
BESI FERIT ALPHA DAN KARBIDA BERCAMPUR DGN
BAIK, SPT LAMEL. DAN MIKRO STRUKTUR YGDIHASILKAN BERBENTUK PERLIT (Lht gbr)