KELOMPOK 3

1. DELA ASTRIANA INDAH N 2. HILDA MEILANI3. TOPIK HIDAYAT

FASA DIAGRAM

Diagram Fasa Equilibrium

Fasa Pada Sistem Besi Karbon

1

2

Adalah sistem yang homogen yang mempunyai sifat kimia dansifat fisika yang seragam, yang terpisah dari bagian sistem lain oleh adanya bidang batas.

FasaCONTO

H

Sistem satu fasa

Sistem dua fasa

Sistem tiga fasa

Lanjutan…

1. Sistem satu fasaContoh :Dua cairan yang bercampur homogen2. Sistem dua fasaContoh :Cairan polar (misal,air) dan non polar (misal,minyak) 3. Sistem tiga fasaContoh : Es, uap air dan air

Diagram fasa (Diagram keseimbangan) adalah suatu grafik yang merupakan representasi tentang fasa-fasa yang ada dalam suatu material pada variasi temperatur, tekanan dan komposisi. Diagram fasa pada ruang tekanan-temperatur menunjukkan garis kesetimbangan antara tiga fase yaitu cair, padat dan gas.

Fasa Diagram

Macam-macam Diagram fasa

Diagram fasa

tunggal/Uner

Diagram fasa Biner

Diagram fasa Terner

Lanjutan…

1. Diagram fasa tunggal Memiliki komposisi yang sama dengan paduan, misalnya timbal (Pb) dan timah (Sn).

2. Diagram fasa biner Dua komponen unsur dan temperatur, misalnya paduan kuningan (Cu-Zn), (Cu-Ni), dll.

3. Diagram fasa terner Tiga komponen unsur dan temperatur, misalnya paduan stainless steel (Fe-Cr-Ni), dll. 

Gambar 1 Diagram fasa Pb(Timbal)-Sn(Timah)

• Gambar 1 adalah diagram fasa Pb(Timbal)-Sn(Timah). Diagram tersebut dapat digunakan sebagai “peta” yang menunjukkan fasa yang ada pada suhu tertentu atau komposisi paduan pada keadaan keseimbangan (equlibrium) yaitu bila semua reaksi yang mungkin terjadi telah selesai.

KOMPOSISI FASA

• Diagram keseimbangan selain berguna sebagai peta , juga memberikan komposisi kimia fasa yang terdapat pada keadaan seimbang setelah semua reaksi berakhir.

•  

Gambar 2. Komposisi fasa

(paduan Pb-Sn)

Hukum Fasa Gibbs

• Pemahaman tentang Diagram fasa akan terbantu jika memahami Hukum Fasa Gibbs.

• Hubungan yang diturunkan oleh fisikawan-matematik Amerika Josiah Willard Gibbs (1839-1903) di tahun 1876.

• Hukum ini menyatakan bahwa jumlah variabel bebas disebut Derajat Kebebasan (F) yang sama dengan jumlah komponen (C) ditambah 2 dikurangi jumlah fasa (P).

• Secara matematis dirumuskan sebagai berikut :

F = C + 2 - F

Jenis sistem komponen

Sistem satu komponen

(Unary)

Sistem dua komponen (Binary)

Sistem tiga komponen (Ternary)

Gambar 3. Diagram fasa satu komponen.

Tm : titik leleh normal air T3 dan P3 : titik tripelTb : titik didih normalTc : temperatur kritisPc : tekanan kritis.

Keterangan

Gambar 4. Diagram fasa dua komponen

Fasa pada sistem besi karbon

• Baja adalah logam paduan terdiri dari besi dan karbon.

• Baja memiliki jenis yang beragam, ada yang sangat lunak, sangat keras, tahan korosi, ada yang bersifat magnetik dan bersifat bukan magnetik.

• Sifat-sifat baja ditentukan dengan perlakuan khusus dalam perpaduan besi karbon.

Kegunaan diagram fasa Fe-C

1. Dapat digunakan untuk memudahkan memilih temperatur pemanasan yang sesuai untuk setiap proses perlakuan panas (anneal, normalizing maupun proses pengerasan)

2. Memperlihatkan fasa –fasa yang dapat terjadi pada perbedaan komposisi dan temperatur dibawah kondisi pendinginan yang lambat

3. Mengindikasikan temperatur dimana perbedaan fasa-fasa mulai mencair

Fasa pada besi-karbon

Ferit/besi-α

• <723˚C

• < 0.1% karbon

Austenit/besi-γ

• 912˚C-1394˚C

• ≤2.11 %karbon

Besi-δ

• 1400˚C-1500˚C

• <0.1 % karbon

Cementit/Fe3C

• <723˚C

• 6.7 % karbon

Lanjutan…• Diagram fasa memiliki 3 titik invarian yaitu

titik peritetic (1493˚C), titik eutectic (1147˚C dan karbon 4,3 %) dan titk eutectoid (723 ˚C dan karbon 0.8 %).

• Titik tersebut terdiri dari 3 fasa yang berada dalam kesetimbangan :1. Reaksi Peritectic : L + δ = γ2. Reaksi Eutectic : L = γ + Fe3C3. Reaksi Eutectoid : γ = α + Fe3C

Jadi fasa-fasa pada diagram besi karbon adalah fasa cair L, Ferit –δ, Austenit (γ), ferit-α, dan cementite Fe3C.

Jenis baja berdasarkan kadar karbon

1. Baja eutectoidKadar karbon 0.8 %

2. Baja hypotectoidKadar karbon 0.02-0.76

3. Baja hypertectoidKadar karbon 0.8-2.14 %

Terima kasih atas perhatiannya teman-teman