TRANSFORMASI AUSTENIT PENDINGINAN KONTINYU PADA BAJA

Transformasi austenit pendinginan kontinyu pada baja

Secara teoritis tidaklah tepat memplot kurva pendinginan pada suatu 1-T diagram, karena 1-T diagram menggambarkan transformasi yang berlangsung pada temperatur  tetap, sedang dengan pendinginan transformasi akan berlangsung pada temperature yang tidak tetap, namun secara kontinyu. Dengan pendinginan kontinyu, seperti yang terjadi pada proses laku panas, bentuk diagram  akan menggalami beberapa perubahan sebagai akibat dari pendinginan itu sendiri. Untuk pendinginan yang kontinyu ini dapat diturunkan dari 1-T diagram, suatu diagram transformasi lain yang dinamakan C-T diagram (atau  CCT, Continioitas Cooling Transformatin diagram).

Gambar 1.18 memperlihatkan C-T diagram pada 1-T diagram dari  baja eutektoid, untuk memperlihatkan perbedaannya. Disini terlihat bahwa garis-garis tranformasi  tergeser ke arah bawah sebagai akibat pendinginan kontinyu . Hidung C-T diagram berada di kurva bawah hidung 1-T diagram sehingga CTT untuk pendinginan seperti akan lebih lambat daripada  CCR dari I-T. Pada CCT diagram tidak terdapat transformasi austenit-balnit. Karena pada pendinginan kontinyu  transformasi ini “terhalang” oleh hidung diagram , pada baja ini tidak dapat diperoleh balnit dengan pendinginan kontinyu.

Gambar 1.18 Continous Cooling Transformation (C-T) diagram diturunkan dari I-T diagram baja Eutektectoit.

Gambar 1.19 C-T digram baja paduan AISI 4840, 0,4% C, 0,78 % Mu, 1,70%Mi, 0,8%Cc, 0,88%Mo

Pada baja paduan keadaannya berbeda, daerah transformasi  austenit-bainit juga ada, daerah ini membentuk “lutut”  yang berada disebelah kiri bawah  “hidung”  lihat gambar 1.19. Dalam hal ini kurva pendinginan yang menyinggung bidang bukan lagi CCT, CCR didapat bila kurva pendinginan tepat menyinngung “lutut” daerah transformasi austeni-balnit.

Letak kurva transformasi dalam suatu I-T diagram, dipengaruhi oleh dua faktor utama yaitu komposisi kimia dari baja dan butir kristal austenit. Pada umumnya makin tinggi kadar karbon dan kadar paduan dan/atau makin besar ukuran butir kristal austenit, maka gerak kurva transformasi dalam suatu diagram transformasi akan makin ke kanan. Dengan demikianm CCR makin lambat , makin mudah melakukan pendinginan untuk membentuk marteusit, makin mudah untuk dikeraskan. Pengaruh kadar karbon terhadap letak kurva trasformasi dari dua macam baja yang berbeda kadar karbonnya seperti gambar 1.20 dan 1.21

Gambar 1.21. I-T diagram baja 1050; 0.5% C, 0.9% Mn, Grain size 7-8

Gambar 1.22 menunjukan I-T diagram untuk baja dengan 0.35% C + 1.85% Mn

Dari gambar terlihat bahwa kurva transformasi lebih kekanan (dibandingkan) baja 0.3% C + 0.37% Mn, Gambar 1.20. Besarnya kadar paduan akan menggeser kurva transformasi lebih ke kanan, besarnya pengaruh dari masing-masing unsur paduan tidak sama. Urutan kekuatannya menggeser kurva transformasi adalah vanadium, tungsten, molybden, chrom, mangan, silicon, dan nikel (yang paling lunak). Kalau kedalam baja dimasukan sekaligus beberapa unsur paduan maka pengaruh dari unsur-unsur akan bersifat kumulatif.

Beberapa unsur padauan mempunyai pengaruh yang berbeda terhadap transformasi austenite-perlit dan austenite-bainit. Pada Gambar 1.23 terlihat I-T diagram baja 0.33% karbon, 0.45% mangan dengan 1.97% chrom. Ternyata chrom bukan hanya menggeser kurva trasnsformasi ke kanan tetapi juga merubah bentuknya. Kurva transformasi austenite-perlit menerima pengaruh yang lebih kuat sehingga tergeser lebih jauh ke kanan, sedang kurva transformasi austenite-bainit tergeser lebih sedikit. Dengan bentuk kurva yang demikian tentu akan memungkinkan terjadinya bainit dengan pendinginan kontinyu.

Gambar 1.22. I-T diagram baja 1335; 0.35% C, 1.85% Mn

Gambar 1.23.   I-T diagram baja 0.33% C, 0.45% Mn, dan 1.97% Ca

Pengaruh dari ukuran butir Kristal austenite terhadap letak kurva transformasi dapat dilihat dari Gambar 1.24, yang menggambarkan kurva transformasi dari suatu baja dengan 0.37% C, 0.30% Mn, dan 0.27% V yang dipanaskan dengan temperatur austenitisasi yang berbeda.

Gambar 1.24. I-T diagram baja 0.87% C, 0.30% Mn, 0.27% V.

                                    Grain size 2-3, austenitisasi 1925 F

                                    Grain size 11, austenitisasi 1500 F.

Dengan temperatur austenitisasi yang lebih tinggi (1925 ⁰F) akan menghasilkan butiran yang lebih besar (ukuran butir antara ASTM no. 2 dan 3) akan menyebabkan kurva transformasinya tergeser lebih ke kanan daripada yang diaustenitisasi pada temperatur yang lebih rendah (1500 ⁰F) yang menghasilkan austenite dengan ukuran butir yang lebih besar juga Ms dan Mf akan tergeser sedikit ke bawah.

Dari gambaran tentang transformasi austenite ini akan dapat dirancang suatu proses laku panas yang tepat untuk memperoleh sifat-sifat tertentu dari baja yang sesuai dengan kebutuhan.

Demikianlah pembahasan tentang Transformasi Austenit Pendinginan Kontinyu pada Baja, semoga bermanfaat… 🙂

Tinggalkan Balasan