diagram fasa baja karbon Fe3C untuk material teknik

Makalah diagram fasa

Hampir semua mahasiswa teknik pernah belajar tentang diagram fasa untuk baja karbon atau carbon steel. Terutama mahasiswa Teknik Mesin dan Metalurgi. Materi atau makalah diagram fasa ini harus betul-betul dipahami dan di hapalkan diluar kepala. Diagram fasa ini menceritakan tentang material teknik yang paling banyak dipakai di muka bumi ini, yaitu baja karbon. Pada diagram fasa ini mempunyai 2 sumbu. Sumbu vertikal atau Y menggambarkan tentang perubahan suhu atau temperatur material besi / baja. Sedangkan pada sumbu mendatar menceritakan tentang perubahan komposisi kandungan Karbon yang dinyatakan dalam persentase berat (% berat) bukan persentase volumetrik.

makalah diagram fasa
diagram fasa baja karbon Fe3C

Manfaat diagram fasa baja karbon Fe3C

secara sederhana pada kondisi alami ( tekanan 1 bar ), kita faham bahwa air akan mendidih apabila dipanaskan pada suhu 100 derajat celcius. Dan air akan berubah menjadi zat padat ( es ) apabila didinginkan dibawah 0 derajat celcius. jadi fasa air akan terdiri dari 3 jenis yang ditentukan oleh 1 variabel yaitu suhu / temperatur.

  • dibawah 0 derajat celcius berbentuk (fasa) padat
  • 0 – 100 derajat celcius berfasa cair
  • diatas 100 derajat celcius, fasanya berubah jadi gas

Pada baja karbon, kita hanya tertarik pada 2 fasa, yaitu fasa padat dan fasa cair. Menariknya, perubahan baja dari padat menjadi cair ditentukan oleh 2 hal yaitu suhu / temperatur dan kandungan karbon (% berat) di dalam Baja. Kandungan Karbon (% C) juga mempengaruhi kondisi / sifat dari fasa padat sebuah baja. Mulai disini, materinya agak sedikit rumit alias tidak semudah kita membayangkan perubahan fasa es – air dan gas. Apabila kita memahami diagram fasa, maka kita bisa memperkirakan struktur mikro dari baja karbon dan sifat-sifat mekaniknya.

Jadi..ujung-ujungnya kita belajar diagram fasa baja karbon adalah supaya kita bisa mengetahui struktur mikro dari baja dan sifat-sifat mekaniknya. Saya ingin menjelaskan diagram fasa ini dengan bahasa yang simpel dan nggak bikin pusing, karena saya dah ngalami pusingnya belajar diagram fasa pada semester 1, dan baru paham gunanya ketika kerja di perusahaan petrochemical, ngurusi berbagai equipment pipa, pressure vessel dan tanki. Biasalah, ketika kita jumpa dengan masalah..maka kita akan belajar. Kalimat sakti para mantan mahasiwa, hanya satu yaitu

“dulu nggak paham, sekarang lupa”

dahulu kala saat kuliah nggak paham maksudnya diagram fasa, sekarang saat kerja lupa tentang diagram fasa. Sami mawon!!

makalah diagram fasa Fe3C
ferit, sementit dan perlit

Ferit, sementit dan perlit

Baja karbon dalam fasa padat dan temperatur udara normal dibawah 727 derajat celcius, kondisi struktur mikro-nya hanya ada 2, yaitu ferite dan sementit. Sementit ini punya rumus kimia Fe3C. Sementit mewarisi sifat keras, kuat namun rapuh/getas. Sedangkan ferit mewarisi sifat lunak dan ulet. Semakin banyak kandungan Carbon (% C) maka kandungan sementit makin besar dan baja karbon makin kuat, keras serta getas. Sedangkan perlit adalah fasa gabungan yaitu lapisan ferit tersusun rapi dengan lapisan sementit.

Contoh penggunaan diagram fasa

pada material pipa Baja karbon yang sering digunakan di industri yaitu pipa API 5L atau pipa A106 mempunyai beberapa jenis. misalnya ada grade A, grade B, grade 70 dll. Masing-masing grade, mempunyai kandungan carbon (% C) yang berbeda-beda sehingga mempunyai kekuatan tarik yang berbeda-beda sesuai dengan fungsinya. Begitu juga material plat baja karbon untuk pressure vessel atau boiler yaitu A516 ada grade 60, grade 70 dll.

intinya, semakin besar kandungan (% C) maka struktur perlit atau sementit makin banyak sehingga material pipa ataupun plat makin kuat.

 

 

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *