DIAGRAM TTT

DIAGRAM TTT

Salah satu cara untuk memperbaiki sifat – sifat logam adalah dengan melakukan heat treatment ( perlakuan panas ). Perlakuan panas bisa memperbaiki struktur mikro logam sehingga turut pula memperbaiki sifat – sifat logam tersebut.  Struktur tersebut dapat diperkirakan dengan cara menerapkan proses perlakuan panas yang spesifik. Struktur yang diperoleh merupakan hasil dari proses transformasi dari kondisi sebelumnya (awal). Beberapa proses transformasi dapat dibaca melalui diagram fasa. Untuk setiap kondisi transformasi lebih baik menggunakan diagram TTT (Time‑Temperature-Transformation). Diagram ini menghubungkan transformasi austenit terhadap waktu dan temperatur. Nama lain dari diagram ini adalah diagram S atau diagram C. Melalui diagram ini, dapat dipelajari kelakuan baja pada setiap tahap perlakuan panas. Diagram ini dapat juga digunakan untuk memperkirakan struktur dan sifat mekanik dari baja yang diquench (disepuh) dari temperatur austenitisasinya ke suatu temperatur dibawah A₁ (temperature kritis ).

Pengaruh laju pendinginan pada transformasi austenit, dapat diuraikan melalui penggunaan diagram TTT untuk jenis baja tertentu. Sebagai contoh, Gambar 1.15 menggambarkan diagram TTT untuk baja dengan kadar karbon 1%. Pada diagram ini, sumbu tegak menyatakan temperatur sedangkan sumbu mendatar menyatakan waktu yang diplot dalam skala logaritmik. Diagram ini merupakan ringkasan dari beberapa jenis struktur mikro yang diperoleh dari rangkaian percobaan yang dilakukan pada spesimen yang kecil yang dipanaskan pada temperatur austenisasinya, kemudian diquench pada temperature tertentu di bawah titik eutectoid A1 untuk jangka waktu yang tertentu pula sampai seluruh austenit bertransformasi. Proses transformasi dari austenit pada baja yang bersangkutan diamati dan dipelajari dengan menggunakan mikroskop.

Cara untuk memperoleh kurva transformasi isothermal ( diagram TTT )

Transformasi terlaksana 25%  (Titik B)

Permulaan transformasi austenit ( Titik A )

Transformasi terlaksana 75%  ( Titik D )

Diagram TTT untuk dekomposisi austenit ( SAE 1080 )

Suhu transformasi martensit ( baja karbon ).

Transformasi mula-mula terjadi pada Ms dan hampir sempurna pada Mf.

Antara Ms dan Mf terdapat austenit sisa.

            Harga kekerasan dari struktur‑struktur tersebut diatas dapat dibaca pada skala yang terdapat di sebelah kanan kurva

Struktur yang akan ada pada suatu baja  adalah : ferit, sementit, perlit, bainit, martensit, dan karbida lainnya

BAINIT

Penemunya E.C Bainit. Kekerasannya 45 – 55 HRC. Bainite adalah suatu campuran non-lamellar dari ferrite dan cementite yang terbentuk pada dekomposisi austenite melalui reaksi eutectoid. Berbeda dengan pearlite yang terbentuk pada laju transformasi atau pendinginan sedang strukturnya adalah acicular, terdiri atas ferrite lewat jenuh dengan partikel-partikel carbide terdispersi secara diskontinu.  Dispersi dari bainite tergantung pada temperatur pembentukannya

MARTENSIT

Penemunya A. Martens. Sifatnya sangat keras dan diperoleh jika baja dari temperatur austenitisasinya didinginkan dengan laju pendinginan yang lebih besar dari laju pendinginan kritiknya.

Martensite adalah mikro konstituen yang terbentuk tanpa melalui proses difusi.  Konstituen ini terbentuk saat austenite didinginkan secara sangat cepat, misalnya melalui proses quenching pada medium air.  Transformasi berlangsung pada kecepatan sangat cepat, mendekati orde kecepatan suara, sehingga tidak memungkinkan terjadi proses difusi karbon. Transformasi martensite diklasifikasikan sebagai proses transformasi tanpa difusi yang tidak tergantung waktu (diffusionless time-independent transformation). Martensite yang terbentuk berbentuk seperti jarum yang bersifat sangat keras (hard) dan getas (brittle). Fase martensite adalah fase metastabil yang akan membentuk fase yang lebih stabil apabila diberikan perlakuan panas.  Martensite yang keras dan getas diduga terjadi karena proses transformasi secara mekanik (geser) akibat adanya atom karbon yang terperangkap pada struktur kristal pada saat terjadi transformasi polimorf dari FCC ke BCC. Hal ini dapat dipahami dengan membandingkan batas kelarutan atom karbon di dalam FCC dan BCC serta ruang interstisi maksimum pada kedua struktur kristal tersebut.