Pada pendinginan melewati temperatur eutektic (Gb. 9.11), struktur mikro yang

terbentuk adalah struktur yang berbentuk lapisan atau lamellae (lapisan), struktur

seperti ini disebut struktur eutectic.

Pada pendinginan pada komposisi antara α dan titik eutectic akan terbentuk

eutectic α, primary α, β. (gb. 9.13)

Material TeknikUniversitas Darma Persada - Jakarta

60

REAKSI EUTECTOID DAN PERITECTIC

Reaksi eutectoid yaitu reaksi dimana terjadi perubahan fase padat

menjadi 2 fase padat lainnya pada proses pendinginan atau sebaliknya.

Contoh : pd T = 558 0C 75 Wt% Zn – 25 Wt% Cu.

δ cooling γ + ε heating

Reaksi peritectic yaitu pada proses pemanasan, satu fase padat berubah

menjadi 1 fase padat dan 1 fase cair.

Contoh : pd T = 598 0C 78,6 Wt% Zn – 21,4 Wt% Cu.

δ + L cooling ε

heating

Material TeknikUniversitas Darma Persada - Jakarta

61

Material TeknikUniversitas Darma Persada - Jakarta

62

TRANSFORMASI FASE KONGRUEN/SEBANGUN

Transformasi fase congruent adalah transformasi fase dimana tidak terjadi

perubahan komposisi

Lawannya transformasi fase incongruent → terjadi perubahan komposisi.

Contoh transformasi fase congruent Titik M pada Gb. 9.18.

HUKUM FASE GIBBS

Konstruksi diagram fase dan kondisi kesetimbangan fase mengikuti hukum

termodinamika.

j.w. gibbs memberikan formula yang disebut hukum fase gibbs :

P = jumlah fase

F = derajat kebebasan

C= jumlah komponen sistem

N= jumlah varibel non – komposisi.

Misal : sistem Cu – Ag (Gb. 9.6)

Tekanan konstan

N = 1 (hanya temperatur variabel non komposisi)

P + F = 2+1

= 3

F = 3 – P

Jika fase = fase tunggal (α atau β atau L)

P = 1

F = 3 – 1 = 2

F = 2

Artinya bahwa menerangkan karakteristik paduan mempunyai fase tunggal, kita

harus menentukan 2 parameter yaitu komposisi dan temperatur.

SISTEM BESI KARBON

Besi dengan campuran karbon adalah bahan yang paling banyak digunakan.

DIAGRAM FASA BESI – BESI CARBIDA (Fe – Fe3C)

Diagram fasa besi – besi carbida bisa dilihat pada gambar 9.22.

Material TeknikUniversitas Darma Persada - Jakarta

63

P + F = C + N

Diagram fasa besi – karbida dibatasi sampai komposisi karbon 6,7 %wt. Diatas

6,7 wt% bahan digolongkan kedalam bahan grafit.

- besi murni : pada temperatur ruang disebut ferit atau besi α yang

mempunyai struktur kristal BCC.

Ferit akan berubah menjadi austenit atau besi γ pada temperatur 912 0C(1674 0C) dengan struktur

kristal FCC. Pada temperatur 1538 0C (2800 0F)

austenite akan berubah menjadi besi ferit δ dan

struktur kristal BCC.

- baja dan besi tuang adalah besi yang mempunyai kadar karbon kecil dari 6,7 wt

%. Pada 6,7wt% terdapat kandungan Fe3C sebesar

100 %wt, sehingga kandungan karbon 6,7 wt%

Material TeknikUniversitas Darma Persada - Jakarta

64

disebut juga mempunyai kandungan 100 wt% Fe3C

(cementite).

- besi α (ferit) : komposisi maksimum C adalah 0,022 wt% pada 727 0C (1341 0F).

sifat bahan :

- lunak

- bisa dibuat magnet pada temperatur dibawah 768 0C

- kerapatan : 9,88 gr/cm3.

- austenite (besi γ) : maksimum karbon 2,11wt% pada 11480C. Struktur

kristal FCC. Austenite bersifat non magnet.

- besi δ (ferit δ) : mempunyai bentuk yang sama dengan ferit α hanya

temperatur yang beda yaitu antara 1394 0C sampai

1538 0C.

- cementite (fe3c) : terbentuk ketika batas kelarutan karbon pada besi α

terlewati pada temperatur dibawah 727 0C. Fe3C

juga terbentuk dengan fasa γ pada temperatur 727

s/d 1148 0C. Sifat mekanik cementite adalah keras

dan rapuh. Kekuatan beberapa baja bisa

ditingkatkan dengan kandungan cementite.

• Reaksi eutectic terjadi pada 4,3 wt% C dan temperatur 1148 0C

L cooling γ + Fe3C heating

• Reaksi eutectoid terjadi pada 0,77 wt% C dan temperatur 727 0C :

γ (0,77 Wt% C) → α (0,022 Wt% C) + Fe3C

Material TeknikUniversitas Darma Persada - Jakarta

65