Diagram Fasa. Latar Belakang Taufiqurrahman 1 LOGAM. Pemaduan logam

dokumen-dokumen yang mirip
Background 12/03/2015. Ayat al-qur an tentang alloy (Al-kahfi:95&96) Pertemuan Ke-2 DIAGRAM FASA. By: Nurun Nayiroh, M.Si

pendinginan). Material Teknik Universitas Darma Persada - Jakarta

BAB V DIAGRAM FASE ISTILAH-ISTILAH

06 : TRANFORMASI FASA

IV. KEGIATAN BELAJAR 4 DIAGRAM PHASA A. Sub Kompetensi Diagram phasa untuk bahan teknik dapat dijelaskan dengan benar

12/03/2015. Nurun Nayiroh, M.Si

LOGAM DAN PADUAN LOGAM

- Fasa (phase) dalam terminology/istilah dalam mikrostrukturnya

MATERIAL TEKNIK DIAGRAM FASE

BAB III KETIDAKSEMPURNAAN BAHAN PADAT

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

ANALISA PENGARUH AGING 400 ºC PADA ALUMINIUM PADUAN DENGAN WAKTU TAHAN 30 DAN 90 MENIT TERHADAP SIFAT FISIS DAN MEKANIS

BAB III KETIDAKSEMPURNAAN BAHAN PADAT

Pertemuan ke 4. Keseimbangan Diagram Phase. Pada paduan dalam keadaan padat ada tiga kemungkinan macam fasanya, yaitu:

07: DIAGRAM BESI BESI KARBIDA

HEAT TREATMENT. Pembentukan struktur martensit terjadi melalui proses pendinginan cepat (quench) dari fasa austenit (struktur FCC Face Centered Cubic)

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Material Teknik BAB III: Gerakan Atom pada Benda Padat

PENGARUH Cu PADA PADUAN Al-Si-Cu TERHADAP PEMBENTUKAN STRUKTUR KOLUMNAR PADA PEMBEKUAN SEARAH

Kekuatan tarik komposisi paduan Fe-C eutectoid dapat bervariasi antara MPa tergantung pada proses perlakuan panas yang diterapkan.

KESETIMBANGAN FASA. Sistem Satu Komponen. Aturan Fasa Gibbs

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Sudaryatno Sudirham ing Utari. Mengenal Sudaryatno S & Ning Utari, Mengenal Sifat-Sifat Material (1)

Sistem Besi-Karbon. Sistem Besi-Karbon 19/03/2015. Sistem Besi-Karbon. Nurun Nayiroh, M.Si. DIAGRAM FASA BESI BESI CARBIDA (Fe Fe 3 C)

KESETIMBANGAN FASA. Komponen sistem

Materi #7 TIN107 Material Teknik 2013 FASA TRANSFORMASI

TUGAS KIMIA FISIKA KESETIMBANGAN FASE DISUSUN OLEH KELOMPOK 4 : ANDI AZIS RUSDI MOH. SOFYAN HARMILA EKA YULIASTRI

Audio/Video. Metode Evaluasi dan Penilaian. Web. Soal-Tugas. a. Writing exam.skor: 0-100(PAN)

VARIASI PENAMBAHAN FLUK UNTUK MENGURANGI CACAT LUBANG JARUM DAN PENINGKATAN KEKUATAN MEKANIK

ANALISIS PENINGKATKAN KUALITAS SPROKET SEPEDA MOTOR BUATAN LOKAL DENGAN METODE KARBURASI

TINGKAT PERGURUAN TINGGI 2017 (ONMIPA-PT) SUB KIMIA FISIK. 16 Mei Waktu : 120menit

2. Fase komponen dan derajat kebebasan. Pak imam

Tembaga 12/3/2013. Tiga fasa materi : padat, cair dan gas. Fase padat. Fase cair. Fase gas. KIMIA ZAT PADAT Prinsip dasar

BAB I PENDAHULUAN. Luasnya pemakaian logam ferrous baik baja maupun besi cor dengan. karakteristik dan sifat yang berbeda membutuhkan adanya suatu

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 ANALISA STRUKTUR MIKRO

TUGAS UAS MATA KULIAH CBET CURRICULUM DEVELOPMENT ( KJ 902 )

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

PENGARUH PENAMBAHAN TEMBAGA (Cu) TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN STRUKTUR MIKRO PADA PADUAN ALUMINIUM-SILIKON (Al-Si) MELALUI PROSES PENGECORAN

Ahmad Zaki Mubarok Kimia Fisik Pangan 2014

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK 1 PEMISAHAN KOMPONEN DARI CAMPURAN 11 NOVEMBER 2014 SEPTIA MARISA ABSTRAK

85%Cu-15%Zn % Cu - 30% Zn % Cu - 40% Zn

Diagram Fasa Zat Murni. Pertemuan ke-1

ANALISIS SIFAT MEKANIK MATERIAL TROMOL REM SEPEDA MOTOR DENGAN PENAMBAHAN UNSUR CHROMIUM TRIOXIDE ANHYDROUS (CrO 3 )

BAB IV PROSES PERLAKUAN PANAS PADA ALUMINIUM

MENGELOMPOKKAN SIFAT-SIFAT MATERI

MODUL 10 DI KLAT PRODUKTI F MULOK I I BAHAN KERJA

HASIL DAN PEMBAHASAN. dengan menggunakan kamera yang dihubungkan dengan komputer.

TRANSFORMASI FASA PADA LOGAM

MATERIAL TEKNIK LOGAM

7. Pertumbuhan Kristal (Growth of Crystal)


a. Pengertian leaching

NASKAH PUBLIKASI ILMIAH ANALISA PENGARUH SOLUTION TREATMENT PADA MATERIAL ALUMUNIUM TERHADAP SIFAT FISIS DAN MEKANIS

BAB II ALUMINIUM DAN PADUANNYA

PENGARUH WAKTU PENAHANAN TERHADAP SIFAT FISIS DAN MEKANIS PADA PROSES PENGKARBONAN PADAT BAJA MILD STEEL

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Pengaruh Waktu Penahanan Artificial Aging Terhadap Sifat Mekanis dan Struktur Mikro Coran Paduan Al-7%Si

PENGARUH KARBURISASI PADAT DENGAN KATALISATOR CANGKANG KERANG DARAH (CaCO2) TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN KEASUHAN BAJA St 37

14. Magnesium dan Paduannya (Mg and its alloys)

11. Logam-logam Ferous Diagram fasa besi dan carbon :

PENGARUH PENAMBAHAN KOMPOSISI Al PADA PADUAN Fe-Ni-Al

Proses Annealing terdiri dari beberapa tipe yang diterapkan untuk mencapai sifat-sifat tertentu sebagai berikut :

METODA GRAVIMETRI. Imam Santosa, MT.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. No Jenis Pengujian Alat Kondisi Pengujian

PENGERASAN PERMUKAAN BAJA ST 40 DENGAN METODE CARBURIZING PLASMA LUCUTAN PIJAR

BAB IV PEMBAHASAN. BAB IV Pembahasan 69

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian

TIN107 - Material Teknik #10 - Metal Alloys (2) METAL ALLOYS (2) TIN107 Material Teknik

BAB IV PEMBAHASAN Data Pengujian Pengujian Kekerasan.

MATERI DAN PERUBAHANNYA. Kimia Kesehatan Kelas X semester 1

Pembahasan Materi #11

FERIT, PERLIT, SEMENTIT, MARTENSIT, DAN BAINIT

HEAT TREATMENT PADA ALUMINIUM PADUAN

KARAKTERISASI PADUAN AlFeNiMg HASIL PELEBURAN DENGAN ARC FURNACE TERHADAP KEKERASAN

BAB II DASAR TEORI AAXXX.X

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Pengaruh Variasi Komposisi Kimia dan Kecepatan Kemiringan Cetakan Tilt Casting Terhadap Kerentanan Hot Tearing Paduan Al-Si-Cu

L A R U T A N d a n s i f a t k o l i gat if l a r u t a n. Putri Anjarsari, S.S.i., M.Pd

Gambar 4. Pemodelan terjadinya proses difusi: (a) Secara Interstisi, (b) Secara Substitusi (Budinski dan Budinski, 1999: 303).

Ir. Hari Subiyanto, MSc

Bab IV Hasil dan Pembahasan

BAB IV HASIL PENELITIAN

Jurnal Flywheel, Volume 1, Nomor 2, Desember 2008 ISSN :

KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK PADUAN ALUMINIUM AA.319-T6 AKIBAT PENGARUH VARIASI TEMPERATUR AGING PADA PROSES PRECIPITATION HARDENING

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. terhadap pergeseran cermin untuk menentukan faktor konversi, dan grafik

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

PENGARUH TEMPERATUR DAN WAKTU PROSES NITRIDASI TERHADAP KEKERASAN PERMUKAAN FCD 700 DENGAN MEDIA NITRIDASI UREA

Pengaruh Penambahan Aluminium (Al) Terhadap Sifat Hidrogenasi/Dehidrogenasi Paduan Mg 2-x Al x Ni Hasil Sintesa Reactive Ball Mill

FISIKA 2. Pertemuan ke-4

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

ARANG KAYU JATI DAN ARANG CANGKANG KELAPA DENGAN AUSTEMPERING

02 03 : CACAT KRISTAL LOGAM

PENGARUH PENAMBAHAN Mo TERHADAP STABILITAS FASA-FASA SENYAWA ANTAR LOGAM Ti-Al

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

FISIKA TERMAL Bagian I

BAB IV DATA DAN ANALISA

BAB IV PEMBAHASAN. -X52 sedangkan laju -X52. korosi tertinggi dimiliki oleh jaringan pipa 16 OD-Y 5

Heat Treatment Pada Logam. Posted on 13 Januari 2013 by Andar Kusuma. Proses Perlakuan Panas Pada Baja

Kimia Fisika Bab 6. Kesetimbangan Fasa OLEH: RIDHAWATI, ST, MT

Transkripsi:

Diagram Fasa Latar Belakang Umumnya logam tidak berdiri sendiri (tidak dalam keadaan murni Kemurnian Sifat Pemaduan logam akan memperbaiki sifat logam, a.l.: kekuatan, keuletan, kekerasan, ketahanan korosi, ketahanan aus, ketahanan lelah, dll LOGAM Logam lebih banyak dalam keadaan dipadu (logam paduan) Paduan Struktur Pemaduan logam membuat struktur dalam keadaan setimbang pada temperatur dan tekanan tertentu 2 6623 - Taufiqurrahman 1

Definisi Fasa pada suatu material didasarkan atas daerah yang berbeda dalam struktur atau komposisi dari daerah lainnya. Fasa bagian homogen dari suatu sistem yang memiliki sifat fisik dan kimia yang seragam. Untuk mempelajari paduan dibuatlah kurva yang menghubungkan antara fasa, komposisi dan temperatur. Diagram fasa adalah suatu grafik yang merupakan representasi tentang fasa-fasa yang ada dalam suatu material pada variasi temperatur, tekanan dan komposisi. Pada umumnya diagram fasa dibangun pada keadaan kesetimbangan (kondisinya adalah pendinginan yang sangat lambat). Diagram ini dipakai untuk mengetahui dan memprediksi banyak aspek terhadap sifat material. 3 Informasi Diagram Fasa Informasi penting yang dapat diperoleh dari diagram fasa adalah: 1. Memperlihatkan fasa-fasa yang terjadi pada perbedaan komposisi dan temperatur dibawah kondisi pendinginan yang sangat lambat. 2. Mengindikasikan kesetimbangan kelarutan padat satu unsur atau senyawa pada unsur lain. 3. Mengindikasikan pengaruh temperatur dimana suatu paduan dibawah kondisi kesetimbangan mulai membeku dan pada rentang temperatur tertentu pembekuan terjadi. 4. Mengindikasikan temperatur dimana perbedaan fasa-fasa mulai mencair. 4 6623 - Taufiqurrahman 2

Jenis Pemaduan Unsur Logam Unsur Logam Contoh: Cu + Zn; Cu + Al; Cu + Sn Unsur Logam Unsur Non Logam Contoh: Fe + C 5 Contoh Pemaduan Pemaduan terjadi akibat adanya susunan atom sejenis ataupun ada distribusi atom yang lain pada susunan atom lainnya. Gula Minyak Air Alkohol Air Air Sirup Jenuh Kelebihan Gula Larutan 6 6623 - Taufiqurrahman 3

Jenis Larutan Padat (Berdasarkan Posisi Atom) 1. Larutan padat substitusi Adanya atom-atom terlarut yang menempati kedudukan atom-atom pelarut. 2. Larutan padat interstisi Adanya atom-atom terlarut yang menempati ronggarongga diantara kedudukan atom/sela antara. Cu Fe C Ni 7 Faktor Kelarutan Padat (Hume-Rothery) 1. Faktor geometri (diameter atom dan bentuk sel satuan), mempengaruhi terbentuknya jenis kelarutan ditentukan oleh. Contoh: Jika A dan B memiliki sel satuan sama, maka: A + B C kelarutan yang tersusun disebut kelarutan sempurna, dimana sifat C sifat A atau B. Jika A dan B memiliki sel satuan yang berbeda, maka: a) A + B A (dimana A yang dominan) B (dimana B yang dominan) kelarutan yang tersusun disebut larut sebagian b) A + B A + B (tidak larut) 8 6623 - Taufiqurrahman 4

Faktor Kelarutan Padat (Hume-Rothery) cont d 2. Faktor diameter atom, menetntukan jenis larutan padat (substitusi/interstisi). Larutan padat substitusi, perbedaan diameter atom yang larut <15% dibandingkan atom pelarut. Larutan padat interstisi, perbedaan diameter atom yang larut >15% dibandingkan atom pelarut. 3. Stabilitas hasil percampuran Ditandai oleh keelektronegatifan dan keelektropositifan, makin besar perbedaannya maka makin stabil, tetapi jika terlalu besar perbedaannya yang terjadi bukan larutan, melainkan senyawa (compound). 9 Pembentukan Diagram Fasa Memvariasikan komposisi kedua unsur (0 100%) Dipanaskan hingga mencair Didinginkan dengan lambat Kurva Pendinginan Perubahan komposisi akan merubah pola dari kurva pendinginan. Titik A, L 1, L 2, L 3 dan C awal terjadinya pembekuan, dan Titik B, S 1, S 2, S 3 dan D akhir pembekuan. 10 6623 - Taufiqurrahman 5

Garis Pada Diagram Fasa Garis Liquidus Menunjukkan temperatur terendah dimana logam dalam keadaan cair atau temperatur dimana awal terjadinya pembekuan dari kondisi cair akibat proses pendinginan. Gbr. diagram kesetimbangan fasa Cu-Ni Garis Solidus Menunjukkan temperatur tertinggi suatu logam dalam keadaan padat atau temperatur terendah dimana masih terdapat fasa cair. 11 Solubility Limit Gbr. Kelarutan dari Gula (C 12 H 22 O 11 ) di dalam air (sirup). Solubility Limit Menunjukkan konsentrasi maksimum pada sebuah fasa larutan, yang menyatakan batas kelarutan maksimum unsur terlarut didalam pelarutnya atau dapat juga disebut maximum solubility limit. 12 6623 - Taufiqurrahman 6

T( C) Temperature ( C) Contoh Solubility Limit Dari diagram fasa sistem air (sirup) dan gula di samping. Pertanyaan: Berapa solubility limit (batas kelarutan) pada temperatur 20??? Jawaban : Gula 65 wt% Jika Co < Gula 65 wt% : Jika Co > Gula 65 wt% : 100 80 60 40 20 Diagram Fasa Gula/Air Solubility Limit L (Larutan cair, mis: sirup) L (Cair) + S (Gula padat) 65 Sirup Air 0 20 40 60 80 100 C = Composition (Gula wt%) Gula Sirup + Gula Solubility limit bertambah bersama dengan peningkatan Temperatur (T): mis., jika T = 100 C, maka solubility limit = Gula 80 wt% 13 Pengaruh Temperatur (T) & Komposisi (C o ) Perubahan T dapat merubah jumlah fasa : komponen A ke B Perubahan C o dapat merubah jumlah fasa : komponen B ke D Sistem Cu-Ni 1600 1500 1400 1300 1200 1100 1000 0 Cu L (liquid) liquidus B A solidus a (FCC solid solution) 20 40 60 80 100 Co (%wt) Ni 14 D 6623 - Taufiqurrahman 7

Kurva Pendinginan Logam (1) (2) (1) Pemanasan logam hingga titik T a ; (2) Pendinginan logam dari titik a b; (3) (4) (5) (3) Di titik b, logam mulai mengendap menjadi larutan; (4) Di titik c, logam menjadi padat; garis horisontal lurus kurva dari b ke c menunjukkan suhu konstan (T b-c ), karena energi panas yang diserap dalam perubahan dari cair ke padat; (5) Logam padat didinginkan kembali dari c ke d dan temperatur mulai turun kembali 15 Kurva Pendinginan Besi Kurva Pendinginan Bentuk Allotropic 16 6623 - Taufiqurrahman 8

Kurva Pendinginan Logam Paduan 17 Klasifikasi Diagram Fasa 1. Larut sempurna dalam keadaan cair dan padat. 2. Larut sempurna dalam keadaan cair, tidak larut dalam keadaan padat (reaksi eutektik). 3. Larut sempurna dalam keadaan cair, larut sebagian dalam keadaan padat (reaksi eutektik). 4. Larut sempurna dalam keadaan cair, larut sebagian dalam keadaan padat (reaksi peritektik). 5. Larut sempurna dalam keadaan cair, tidak larut dalam keadaan padat dan membentuk senyawa. 6. Larut sebagian dalam keadaan cair (reaksi monotektik). 7. Tidak larut dalam keadaan cair maupun padat. 18 6623 - Taufiqurrahman 9

Aturan Penentuan Jumlah & Tipe Fasa (The Lever Arm Rules/Aturan Kaidah Lengan) 1 1) Aturan 1: jika diketahui T & Co, maka akan diketahui jumlah dan jenis fasa. Contoh : Diagram Fasa Cu-Ni T ( ) A (1100, 60): B (1250, 35): 1 Fasa: α 2 Fasa: L + α Cu %wt 19 Ni Aturan Penentuan Jumlah & Tipe Fasa (The Lever Arm Rules/Aturan Kaidah Lengan) 2 2) Aturan 2: jika diketahui T & Co, maka akan diketahui komposisi dari fasa. Contoh : Diagram Fasa Cu-Ni T ( ) Pada C 0 = 35 %wt Ni Pada TA: 1320 Hanya cair/ liquid (L) C L = C 0 = 35 %wt Ni Pada TD: 1190 Hanya padat/ solid (a) C a = C 0 = 35 %wt Ni Pada TB: 1250 Keduanya a dan L C L = C Liquidus = 32 wt%ni C a = C Solidus = 43 wt%ni Cu C L C 0 %wt C α Ni 20 6623 - Taufiqurrahman 10

Aturan Penentuan Jumlah & Tipe Fasa (The Lever Arm Rules/Aturan Kaidah Lengan) 3 3) Aturan 2: jika diketahui T & Co, maka akan diketahui jumlah setiap fasa (=%wt) Pada C 0 = 35 %wt Ni Contoh : Diagram Fasa Cu-Ni T ( ) Pada TA: Hanya cair/ liquid (L) W L = 100 %wt ; W a = 0 Pada TD: Hanya padat/ solid (a) W L = 0 ; W a = 100 %wt Pada TB: Keduanya a dan L Cu C L C 0 %wt C α Ni 21 Aturan Penentuan Jumlah & Tipe Fasa (The Lever Arm Rules/Aturan Kaidah Lengan) 3 1 Untuk W L : W L C C α α C C 0 L 43 35 100% 100% 73%wt 43 32 Untuk W α : W a C C α C C L 35 32 100% 100% 2 43 32 0 L 7 %wt 22 6623 - Taufiqurrahman 11

The Lever Arm Rules/Aturan Kaidah Lengan Untuk menghitung persentase fasa-fasa yang ada pada komposisi tertentu, digunakan metoda kaidah lengan. x adalah komposisi paduan yang akan dihitung persentase fasafasanya pada temperatur T, maka tarik garis yang memotong batas kelarutannya (garis L-S). Jika x = w o ; L = w l dan S = w s maka % fasa cair dan padat : w w L s o w w x100% S o l x100% w w w w s l 23 s l Daftar Pustaka http://ratubilqiis.files.wordpress.com www.csun.edu Sekian & Terima Kasih 24 6623 - Taufiqurrahman 12