Sobat Logam Ceper, dari artikel sebelumnya yang membahas tentang besi dan baja dapat diulik lebih dalam lagi terkait dengan struktur mikro logamnya lho. Di artikel ini, sobat Logam Ceper semua akan mengetahui apa saja struktur mikro logam itu.
Besi dan baja diekstraksi dari bijih besi, yang kaya akan sumber dan harga yang rendah. Besi dan baja juga dikenal sebagai paduan besi-karbon, adalah paduan yang terdiri dari besi (Fe) dan karbon (C), silikon (Si), mangan (Mn), fosfor (P), belerang (S) dan elemen kecil lainnya. (Cr, V, dll). Berbagai struktur metalografi dapat diperoleh dengan menyesuaikan kandungan berbagai elemen dalam baja dan proses perlakuan panas. Sehingga baja memiliki sifat fisik yang berbeda. Struktur yang diamati di bawah mikroskop metalografi disebut struktur metalografi baja setelah pengambilan sampel, grinding, pemolesan dan etsa dengan zat korosif tertentu.
7 Struktur Mikro Logam
1. Ferit
Larutan padat interstitial yang dibentuk dengan melarutkan karbon dalam interstitial kisi a-Fe disebut ferit, yang termasuk dalam Struktur BCC dan merupakan distribusi butir poligonal yang sama, yang dinyatakan dengan simbol F. Struktur dan sifatnya mirip dengan besi murni. Ini memiliki plastisitas dan ketangguhan yang baik, tetapi kekuatan dan kekerasannya lebih rendah (30-100 HB). Dalam baja paduan, ini adalah larutan padat dari elemen karbon dan paduan dalam alfa-Fe. Kelarutan karbon dalam alfa-Fe sangat rendah. Pada suhu AC1, kelarutan maksimum karbon adalah 0,0218%, tetapi dengan penurunan suhu, kelarutan berkurang menjadi 0,0084%. Oleh karena itu, sementit ketiga muncul pada batas butir ferit dalam kondisi pendinginan lambat. Dengan meningkatnya kandungan karbon dalam baja, jumlah ferit berkurang dan jumlah perlit meningkat.
2. Austenit
Larutan padat interstitial yang dibentuk oleh pembubaran karbon di ruang interstitial kisi gamma-Fe disebut austenit. Ferit ini memiliki struktur kubik yang berpusat pada wajah dan merupakan fase suhu tinggi, yang diwakili oleh simbol A. Austenit memiliki kelarutan maksimum 2,11% C pada 1148 C dan larutan padat 0,77% C pada 727 C. Perlu sobat Logam Ceper ketahui bahwa kekuatan dan kekerasannya lebih tinggi dari ferit, plastisitas dan ketangguhannya bagus, dan non-magnetik. Sifat mekanik spesifiknya terkait dengan kandungan karbon dan ukuran butir, umumnya 170-220 HBS, = 40-50%.
3. Sementit
Sementit atau Cementite adalah senyawa logam yang disintesis oleh proporsi karbon dan besi tertentu. Rumus molekul Fe3C menunjukkan bahwa kandungan karbonnya adalah 6,69%, dan (Fe, M) 3C terbentuk dalam paduan tersebut. Sementit keras dan rapuh, plastisitas dan ketangguhan impaknya hampir nol, kerapuhannya sangat tinggi dan kekerasannya 800HB. Pada besi dan baja, distribusinya biasanya jaringan, semi jaringan, serpihan, serpihan jarum dan butiran.
4. Perlit
Perlit adalah campuran mekanis ferit dan sementit, dinyatakan dalam simbol P. Sifat mekanisnya antara ferit dan sementit, yaitu dengan kekuatan tinggi, kekerasan sedang, dan plastisitas tertentu. Perlit adalah produk transformasi eutektoid dalam baja. Morfologinya adalah ferit dan sementit tersusun berlapis-lapis seperti sidik jari. Menurut pola distribusi karbida, dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu: perlit serpihan dan perlit bulat.
a. Perlit serpihan
Perlit serpihan ini dapat dibagi menjadi tiga jenis: serpihan tebal, serpihan sedang, dan serpihan halus.
b. Perlit bulat
Perlit ini diperoleh dengan anil sferoidisasi, sementit dibulatkan dan didistribusikan pada matriks ferit. Ukuran spheroids sementit tergantung pada proses anil spheroidizing, terutama laju pendinginan. Ini dapat dibagi menjadi empat jenis: bulat kasar, bulat, bulat halus dan belang-belang.
5. Bainit
Bainit merupakan produk transformasi austenit di bawah zona transformasi perlit dan di atas titik MS pada zona suhu sedang. Bainit adalah campuran mekanis ferit dan sementit, struktur antara perlit dan martensit, dinyatakan dalam simbol B. Menurut suhu formasi, dapat dibagi menjadi bainit granular, bainit atas (B atas) dan bainit bawah (B bawah). Granular bainit memiliki kekuatan yang rendah tetapi ketangguhan yang baik. Bainit bawah memiliki kekuatan tinggi dan ketangguhan yang baik. butiran bainit memiliki ketangguhan terburuk. Morfologi bainit dapat berubah. Menurut karakteristik bentuknya, bainit dapat dibagi menjadi tiga jenis: bulu, jarum, dan butiran.
6. Martensit
Larutan padat jenuh karbon dalam alfa-Fe disebut martensit. Martensit memiliki kekuatan dan kekerasan yang tinggi, tetapi plastisitasnya buruk, hampir nol. Hal itu berakibat pada tidak dapatnya menanggung beban impak yang dinyatakan oleh simbol M. Martensit adalah produk dari pendinginan cepat austenit undercooled dan transformasi mode geser antara titik MS dan Mf. Saat ini, karbon (dan elemen paduan) tidak dapat berdifusi dalam waktu, hanya dari kisi (pusat muka) gamma-Fe ke kisi (pusat tubuh) alfa-Fe, yaitu larutan padat (austenit) dari karbon dalam gamma-Fe ke larutan padat karbon dalam alfa-Fe. Oleh karena itu, transformasi martensit didasarkan pada karakteristik metalografi martensit, yang dapat dibagi menjadi martensit reng (karbon rendah) dan martensit acicular.
7. Ledeburit
Campuran eutektik pada paduan Ferro – Carbon, yaitu paduan Ferro – Carbon cair dengan fraksi massa karbon (kandungan karbon) 4,3%, disebut ledeburit ketika campuran mekanis austenit dan sementit mengkristal secara bersamaan dari cairan pada suhu 1480° Celcius. Karena austenit berubah menjadi perlit pada 727° C, ledeburit terdiri dari perlit dan sementit pada suhu kamar. Untuk membedakan ledeburite di atas 727° C disebut ledeburite suhu tinggi (L d), dan ledeburite di bawah 727° C disebut ledeburite suhu rendah (L’d). Sifat-sifat ledeburite mirip dengan sementit dengan kekerasan tinggi dan plastisitas yang buruk (getas).
Kesimpulan
Dari artikel diatas, dapat disimpulkan bahwa besi dan baja juga dikenal sebagai paduan besi-karbon. Dimana besi tersebut merupakan paduan yang terdiri dari besi (Fe) dan karbon (C), silikon (Si), mangan (Mn), fosfor (P), belerang (S) dan elemen kecil lainnya. Terdapat 7 struktur mikro logam, diantaranya:
- Ferit, larutan padat interstitial yang dibentuk dengan melarutkan karbon dalam interstitial kisi a-Fe.
- Austenit, larutan padat interstitial yang dibentuk oleh pembubaran karbon di ruang interstitial kisi gamma-Fe.
- Sementit, senyawa logam yang disintesis oleh proporsi karbon dan besi tertentu.
- Martensit, larutan padat jenuh karbon dalam alfa-Fe.
- Perlit, campuran mekanis ferit dan sementit, dinyatakan dalam simbol P.
- Bainit, produk transformasi austenit di bawah zona transformasi perlit dan di atas titik MS pada zona suhu sedang.
- Ledeburit, campuran eutektik pada paduan Ferro-Carbon, yaitu paduan Ferro – Carbon cair dengan fraksi massa karbon (kandungan karbon) 4,3%.
Penulis:
Alfina Indah Rahmawati
Referensi:
meetyoucarbide.com/June-2019/8 Common Microstructures of Metal and Alloy
BACA JUGA:
Leave a Reply