8/11/2019 134444007 Materi 5 Diagram Fasa
1/26
M A T E R I K U L I A H K E - 5M E T A L U R G I F I S I K
D O S E N
A B D U L K A R I M , S T
DIAGRAM FASA
8/11/2019 134444007 Materi 5 Diagram Fasa
2/26
SIFAT BAHAN
Yang mempengaruhi sifat suatu bahan:
Jenis fasa
Jumlah/banyaknya fasa
Bentuk fasa
Sifat bahan akan berubah bila hal-haltersebut diatas berubah
8/11/2019 134444007 Materi 5 Diagram Fasa
3/26
Pada transformasi cair-padat ada beberapakemungkinan yang dapat terjadi pada paduan
1. Kedua komponen tetap larut tak terbatas pdkeadaan padat
2. Kedua komp saling tidak melarutkan pd keadaanpadat (terjadi reaksi eutektik)
3. Kedua komp saling melarutkan secara terbataspd keadan padat
4. Kedua komp mengalami reaksi peritektik
8/11/2019 134444007 Materi 5 Diagram Fasa
4/26
Pada keadaan padat mungkin jg sudah tdk ada lagiperubahan fase, ttpi pd bberapa sistem paduan dptterjadi transformasi padat-padat, antara lain:
Transformasi allotropik Reaksi eutektoid
Reaksi peritektoid
8/11/2019 134444007 Materi 5 Diagram Fasa
5/26
1. Diagram fase 2 komp larut padat tak terbatas
8/11/2019 134444007 Materi 5 Diagram Fasa
6/26
Manfaat diagram fasa
Dapat mengetahui fase/struktur apa yg akan terjadipd suatu paduan dg komposisi tertentu pdtemperatur tertentu
Untuk memperkirakan komposisi kimia suatu fasedari suatu paduan tertentu pd temperatur tertentu
8/11/2019 134444007 Materi 5 Diagram Fasa
7/26
Cara mencari komposisi kimia suatu fase pdtemperatur tertentu
8/11/2019 134444007 Materi 5 Diagram Fasa
8/26
Berat fase cair : berat fase padat = mn : no
Berat fase cair (persen) = mn/mo x 100%
Berat fase padat (persen) = no/mo x 100%
Panjang mn = 20 10 = 10 Panjang no = 26 20 = 6
Panjang mo = 26 6 = 16
Berat fase padat = 6/16 x 100% = 37,5%
8/11/2019 134444007 Materi 5 Diagram Fasa
9/26
Diagram fase 2 komp tidak saling melarutpadatkan
Raoult: titik beku suatu zat murni akan menurunbila ditambahkan zat lain, asalkan zat lain itu dapatlarut dlm keadaan cair ttp tdk larut dlm keadaanpadat.
Diagram fase terdiri dari 4 daerah: 1 daerah di atasgaris likuidus (fase cair, kedua logam membentuklarutan), 3 daerah lainnya adl daerah 2 fase (lihat
gambar)
8/11/2019 134444007 Materi 5 Diagram Fasa
10/26
Diagram fase eutektik
8/11/2019 134444007 Materi 5 Diagram Fasa
11/26
8/11/2019 134444007 Materi 5 Diagram Fasa
12/26
REAKSI EUTEKTIK
liquidCooling
HeatingSolid A + solid B
Reaksi eutektik adl perubahan dr liquid dgkomposisi eutektik menjadi dua fase solid pd
temperatur tetap
8/11/2019 134444007 Materi 5 Diagram Fasa
13/26
Diagram fase 2 komp dg kelarut-padatan terbatas
Jarang terjadi paduan antara dua logam yg samasekali tidak melarutkan dlm keadaan padat, salingmelarutkan dg kelarutan tak terbatas
Yg sering terjadi adl kedua logam dpt saling melarut-padatkan scra terbatas, logam A dpt melarutkanlogam B sampai jumlah tertentu atau sebaliknya
Di luar batas tsb akan terbentuk eutektik.
Diagram fase u/ sistem paduan ini spt pd gambar:
8/11/2019 134444007 Materi 5 Diagram Fasa
14/26
Partial solid solubility
8/11/2019 134444007 Materi 5 Diagram Fasa
15/26
Garis liquidus adl daerah fase tunggal larutan cair(liquid)
Krn A dpt melarut-padatkan B dan B dpt melarut-padatkan A, maka liquid tidak akan dpt terbentuk kristalogam A dan/atau logam B murni, ttp akan terbentuklarutan padat atau campuran larutan padat
Daerah di bawah TA-F adl fase tunggal larutan padat Daerah di bawah TB-G adl fase tunggal larutan padat Garis yg membatasi daerah fase tunggal larutan padat dg
daerah campuran larutan padat disebut garis SOLVUS Garis solvus mrpkan garis yg menunjukkan batas
kelarutan logam B pd logam A (larutan padat ) danbatas kelarutan logam B pd logam A (larutan padat )
8/11/2019 134444007 Materi 5 Diagram Fasa
16/26
8/11/2019 134444007 Materi 5 Diagram Fasa
17/26
Paduan 1 (95A 5B)
Titik T1 mulai terjadi pembekuan mjd larutan padatyg sangat kaya A, pembekuan berlanjut dgpembentukan kristal yg makin kaya B (mengikutigaris solidus) dan larutan cair yg kaya B (mengikutigaris liquidus)
Titik T4 pembekuan selesai dan kristal larutan padatbertumbuh dan difusi terus berlangsung hingga
kristal mjd homogen. Pada temperatur kamar diperoleh kristal larutan
padat dg 5%B yg homogen
8/11/2019 134444007 Materi 5 Diagram Fasa
18/26
Paduan 2
Merupakan komposisi eutektik
Eutektik yg terjadi antara larutan padat danlarutan padat . Perbandingan berat larutan pd tem
eutektik TE dpt dihitung dg lever rule, yaitu EG: FE Pendinginan lebih lanjut pd dan terjadi
perubahan komposisi krn perubahan batas elarutan(ditunjukkan garis solvus)
Pd temperatur di bawah TE terjadi perubahanperbandingan berat :
8/11/2019 134444007 Materi 5 Diagram Fasa
19/26
Reaksi peritektik
Pembahasan sebelumnya telah membahas menenaireaksi eutektik, reaksi yg terjadi pd liquid darikomposisi eutektik
Pada reaksi peritektik, dua fase yg berbeda (liquid +solid) bereaksi menjadi suatu solid baru. Biasanyasolid baru ini berupa intermediate phase alloy
Liquid Solid 1 + Solid 2Cooling
Heating
8/11/2019 134444007 Materi 5 Diagram Fasa
20/26
Reaksi peritektik secara umum dituliskan sebagaiberikut
Liquid + Solid New Solid
Cooling
Heating
8/11/2019 134444007 Materi 5 Diagram Fasa
21/26
8/11/2019 134444007 Materi 5 Diagram Fasa
22/26
Transformasi allotropik
Beberapa logam tertentu dpt memiliki strukturkristal yg berbeda tergantung pd temperaturnya,
biasa disebut memiliki sifat allotropi
Beberapa logam yg mempunyai sifat allotropi: besi,
timah, mangan, cobalt Yg dimaksud dg transformasi allotropi adl:
perubahan dr satu bentuk kristal ke bentuk kristallain pd keadaan padat
Pd diagram fase, perubahan alotropi ditunjukkan o/sebuah atau beberapa titik pd garis vertikal ygmenyatakan logam murni
8/11/2019 134444007 Materi 5 Diagram Fasa
23/26
8/11/2019 134444007 Materi 5 Diagram Fasa
24/26
Reaksi eutektoid
Mirip dengan reaksi eutektik, reaksi eutektoid tidakmelibatkan fase cair.
Paduan dg komposisi di sebelah kiri komposisieutektoid disebut paduan hipoeutektoid
Sebelah kanan disebut paduan hipereutektoid
Solid 1 Solid 2 + solid 3
Cooling
HeatingEutektoid mixture
8/11/2019 134444007 Materi 5 Diagram Fasa
25/26
Reaksi peritektoid
Suatu reaksi yg mirip dg reaksi peritektik tetapi tidakmenyangkut fase cair.
Pd reaksi peritektik seringkali reaksi yg terjadi tidakselesai karena tidak cukupnya waktu u/ berdifusi,maka pada reaksi ini akan lebih sulit lagi
Karena semuanya adl fase padat yg mana lebih sulitterjadi difusi
Solid 1 + solid 2 New solid 3
Cooling
Heating
8/11/2019 134444007 Materi 5 Diagram Fasa
26/26
TERIMA KASIH
Top Related