Pearlitic Chrome Moly Steel
-
Upload
dewi-lestari-natalia-marpaung -
Category
Documents
-
view
92 -
download
2
description
Transcript of Pearlitic Chrome Moly Steel
Pearlitic Chrome Moly
SteelDewi Lestari Natalia
1006704530
Departemen Teknik Metalurgi dan MaterialFakultas Teknik Universitas Indonesia2012
Peta KonsepDefinisi
Komposisi
Properties Heat Treatment
Mikro-struktur
Penambahan Paduan
Mekanisme Penguatan
Aplikasi
Referensi
Defenisi • Pearlitic Chromium – Molybdenum Steel merupakan baja
pearlitic yang mengandung Chromium dan Molybdenum.
• Pearlitic Chromium – Molybdenum Steel adalah paduan yang dikembangkan untuk aplikasi yang memerlukan ketahan panas yang tinggi karena sebagai heat resistant steel.
• Tergolong ke dalam baja paduan rendah (low alloy steel).
• Biasanya digunakan pada oil and gas industri , industri kimia , generator pembangkit listrik fossil fuel dan nuclear power plants. Pemakaiannya untuk pipa, heat exchanger dan pressure vessels.
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Komposisi • Pearlitic Chromium Molybdenum Steel
termasuk dalam kelas Low Alloy Steel
karena memiliki komposisi yaitu :
Kandungan Presentase
C 0,2 %
Mo 0,5 – 1 %
Cr 0,5 – 9 %
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
AISI Classification
System
Pearlitic Chromium Molybdenum Alloy Steel
Properties
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Mengandung 2,1 – 2,4% Cr dan 0,3 – 0,5% Mo
Merupakan kombinasi antara kekerasan (hardness) dan ketangguhan (toughness) yang menghasilkan sifat high abrasion-resistance.
High tensile strength
Kemampulasan (weldability) yang baik
Good durability.
Heat Treatment
Tujuan:• Untuk menghasilkan sifat
mekanik (kekuatan tarik dan luluh ketangguhan dan ketahananabrasi)yang diinginkan.
• Khusunya untuk meningkatkan kekuatan dan ketahanan wear (abrasi).Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Heat Treatment
Martensite
Hardening
Pearlitic Transformati
on
Austempering
Age Hardenin
g
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Heat Treatment
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Schematic of Time Temperature Transformation
Diagram
Heat Treatment• Berdasarkan skema di atas, untuk
mendapatkan Pearlitic Chromium Molybdenum steel dilakukan beberapa tahapan :
1
• Bajadiaustenisasi dengan temperatur850°-900°C
2
• Pemanasan dilakukan dalam furnace dengan electrical induction system atau gas burner
3
• Kemudian diikuti dengan pendinginan dengan pendinginan udara (aircooling)
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Mikrostruktur • Melalui proses perlakuan panas sebelumnya, maka di
dapatkan mikrostruktur pada Pearlitic Chrome Moly Steel
• Mikrostruktur pearlitic terdiri dari alternate lamellae of ferrite and cementite, Fe3C.
• Di bawah kondisi kesetimbangan, fasa karbida terbentuk hanya 11% dari kseluruhan volume mikrostruktur.
• Dibandingkan dengan low alloy steel, kehadiran dari 11% Fe3C meningatkan yield strength dan tensile strength sampai 90 dan 150 ksi (620 dan 1030 Mpa).
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Mikrostruktur
Low Carb
onHigh Carbon
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Mikrostruktur
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Mikrostruktur Pearlite
(SEM)
Ferrite
Fine Pearlite
Fine Pearlite
Pengaruh Penambahan Paduan
C
Larut dalam ferrite
Pembentukan sementit (dan karbida lainyna),
perlit, bainit.
% C dan distribusinya mempengaruhi sifat baja
Kekuatan dan kekerasan meningkat dengan naiknya
% C.
Mo
Efek hardenability yang kuat
Pembentuk karbida kuat
Kekerasan panas tinggi
Meningkatkan kekuatan aberasi
Menurunkan resiko terjadi temper embrittlement
Cr
Sedikit meningkatkan ferit
Menambah hardenability
Pembentuk grafit
Ketahanan korosi
Ketahanan aberasi
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Pengaruh Penambahan Paduan
• Pengaruh karbon terhadap kekerasan material.
Penambahan C
Pengaruh Penambahan Paduan
• Tampak dari grafik bahwa penambahan paduan Cr dapat menghambat pembentukan scaling baja ( Pada Korosi Tep TinggI) pada pemakaian temperatur tinggi
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Penambahan Cr
Pengaruh Penambahan Paduan
• Grafik disamping menggambarkan efek dari penambahan Cr terhadap laju korosi temperatur tinggi akibat sulfur
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Penambahan Cr
Pengaruh Penambahan Paduan
• Dari grafik dapat dilihat bahwa Yield strength akan meningkat dengan peningkatan penambahan kadar Molybdenum.
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Penambahan Mo
Pengaruh Penambahan Paduan
• Dari grafik di samping dapat dilihat bahwa dengan meningkatnya Molybdenum,maka kekerasan juga meningkat
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Penambahan Mo
Mekanisme Penguatan
Solid Solution
Hardening
Precipitation
Hardening
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Mekanisme Penguatan
• Mekanisme penguatan apabila terdapat 2 unsur atau lebih membentuk fasa tunggal maka akan ada inerajsi medan tegangan atom yang terlarut dengan dislokasi
• Pada paduan ini terjadi strengthening fasa ferrite akibat adanya Cr, C, Mo yang membentuk solid solution.
• Atom-atom ini masuk ke dalam kisi Fe sebagai interstial dan substitusi.
• Dengan adanya atom-atom ini akan memberikan stress serta dapat menghambat pergerakan dari dislokasi
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Solid Solution Hardening
Mekanisme Penguatan
• Bila kelarutan dalam paduan melampaui batas maka tumbuh partikel fasa kedua.
• Paduan dipanaskan hingga fasa tunggal (solution treatment)
• Quench cepat, terbentuk larutan padat lewat jenuh α (super saturated solid solution)
• Bila paduan dipanaskan (aging) akan terjadi presipitasi partikel β didalam butir α atau pada batas butirnya.
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Precipitation Hardening
Mekanisme Penguatan
• Presipitasi fasa kedua dalam matriks mempersulit pergerakan dislokasi dalam matriks.
• Presipitat yang terbentuk memberikan kontribusi yang lebih untuk ketahanan creep.
• Fungsi dari : diatur sedemikian sehingga mampu menghalang pergerakan dislokasi fraksi, volume (jumlah), ukuran, distribusi, jenis, dan bentuk presipitasi.
• Struktur carbida pada baja 2,25Cr-1Mo juga memiliki pengaruh yang cukup besar dalam mencapai ketahanan creep yang optimalDepartemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Precipitation Hardening
Aplikasi• Aplikasi dari baja ini adalah sebagai baja tahan
abrasi. Contohnya : cement plants and associated industries, termasuk ball and rod mill liners, grates, and abrasion – resistant castings, heat resistant steel .
• Pemakaiannya untuk pipa• Heat exchanger • Pressure vessels
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Pressure vessels
Aplikasi Contoh alat baja jenis ini :
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Aplikasi
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Aplikasi• Contoh jenis baja ini adalah :
- CASTALLOY 2HSAR1 Ball mill grates, clamp and ball mill liners exposed to high impact conditions.- CASTALLOY 2MIWR4 – Ball and rod-mill liners, chute liners exposed to lower low impact conditions.
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Referensi • Diktat Kuliah Baja Paduan dan Super Alloy• Steel Castings Handbook, Sixth Edition.• http://staff.ui.ac.id/internal/131845374/TOO
LSTEEL-6.pdf• http://www.ktu.lt/lt/mokslas/zurnalai/medz/
medz0-91/05%20Metals.