DISUSUN OLEH : ISTI USWA U SWATUN TUN HASANAH HASANA H
FAKULTAS FAKULTAS TEKNIK TEKNI K TEKNIK KIMIA UNIVERSI UNIV ERSITAS TAS SULT SU LTAN AN AGENG TIRTAY TIRTAYASA 2014
2
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami ucapkan kehadirat Allah yang telah melimpahkan taufik dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyusun makalah ini dengan judul “Tran!"r#a$ Faa%. Makalah ini merupakan merupakan salah satu tugas dalam menempuh mata kuliah teknologi
bahan Universitas Sultan Ageng Ageng irtayasa. irtayasa. !alam penyusunan makalah ini" penulis penulis telah banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak yang telah memberikan memberikan bimbingan" bantuan dan dukungan material material maupun spiritual sehingga makalah ini dapat terselesaikan.
#ilegon"
September $%&'
Penyusun
!A(A) *S*
TRANSFORMASI TRANSFORMASI FASA FASA TEKNOLOGI TEKNOLOGI BAHAN
2
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami ucapkan kehadirat Allah yang telah melimpahkan taufik dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyusun makalah ini dengan judul “Tran!"r#a$ Faa%. Makalah ini merupakan merupakan salah satu tugas dalam menempuh mata kuliah teknologi
bahan Universitas Sultan Ageng Ageng irtayasa. irtayasa. !alam penyusunan makalah ini" penulis penulis telah banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak yang telah memberikan memberikan bimbingan" bantuan dan dukungan material material maupun spiritual sehingga makalah ini dapat terselesaikan.
#ilegon"
September $%&'
Penyusun
!A(A) *S*
TRANSFORMASI TRANSFORMASI FASA FASA TEKNOLOGI TEKNOLOGI BAHAN
TRANSFORMASI TRANSFORMASI FASA FASA TEKNOLOGI TEKNOLOGI BAHAN
4
BAB I PENDAHULUAN
1&1 La'ar B()a*an+
TRANSFORMASI FASA TEKNOLOGI BAHAN
5
Apabila logam mengalami pengerjaan dingin dengan berbagai operasi pembentukan industri" terjadi perubahan pada sifat fisik dan mekanik. Meskipun kekerasan dan kekuatan yang meningkat yang dihasilkan oleh perlakuan pengerjaan mungkin bermanfaat untuk beberapa aplikasi tertentu" seringkali sifat logam perlu
di
kembalikan
ke
kondisi
a
untuk
operasi
pembentukan selanjutnya 9seperti penarikan dalam:. +al ini harus dilakukan bila aplikasi tertentu memerlukan sifat fisik optimum" seperti konduktivitas listrik. Perlakuan terhadap logam untuk mengurangi kekerasan dan menigkatkan keuletan disebut anil. Artinya" logam yang telah mengalami deformasi dibiarkan pada temperature melampaui sepertiga titik leleh aboslut selama jangka
rekristalisasi
dan pertumbuhan
butir. Pemulihan
9recovery: didefinisikan sebagai perbaikan 9restorasi: sifat-sifat fisis logam pengerjaan dingin tanpa adanya perubahan apapun yang dapat dilihat dalam struktuk mikro. )ekristalisasi merupakan penggantian struktur pengerjaan dingin oleh kumpulan butir bebas regangan yang baru. Setelah rekristalisasi selesai selanjutnya material menurunkan energinya dengan mereduksi luas permukaan butir keseluruhan. Pada anil
1ambar $.$ ,aju transformasi " r terhadap jangkauan temperatur dirumuskan =
R > konstanta gas T > temperatur mutlak A > konstanta " tidak tergantung Baktu. Q > 0nergi aktivasi untuk reaksi ertentu. 2&7 An$) 2&7&1 E!(* U#,# /ar$ An$)
Apabila logam mengalami pengerjaan dingin dengan berbagai operasi pembentukan industri" terjadi perubahan pada sifat fisik dan mekanik. Meskipun kekerasan dan kekuatan yang meningkat yang dihasilkan oleh perlakuan pengerjaan mungkin bermanfaat untuk beberapa aplikasi tertentu" seringkali sifat logam perlu di kembalikan ke kondisi a
10
seperti konduktivitas listrik. Perlakuan terhadap logam untuk mengurangi kekerasan dan menigkatkan keuletan disebut anil. Artinya" logam yang telah mengalami deformasi dibiarkan pada temperature melampaui sepertiga titik leleh aboslut selama jangka
dingin
menyebabkan
peningkatan
kerapatan
dislokasiC
kebanyakan logam umumnya mengalami peningkatan P dari nilai tipikal &%&% ? &%&$ garis m-$
untuk keadaan anil menjadi &%&$ ? &%&3 setelah
deformasi beberapa persen" dan mecapai
&%&4 ? &%&5 garis m-$ untuk
kondisi deformasi berat. Susunan dislakasi seperti ini menghasilkan penumpukan energy regangan yang cukup besar dalam kisi" sehingga kondisi pengerjaan dingn secara termodinamika relative tidak stabil. Akibatnya" logam terdeformasi akan berusaha kembali ke keadaan dengan energy bebas yang lebih rendah" yaitu keadaan yang lebih sempurna. Umumnya" pengembalian ke struktur yang lebih seimbang tidak mungkin terjadi secara spontan. +al ini hanya dapat terjadi pada temperature tinggi dimana proses aktivasi termal seperti difusi" slip-silang dan gerak panjat. Sama dengan nonkesetimbangan lain" laju pendekatan ke keadaan kesetimbangan di kendalikan oleh persamaan arhenius La-, 8 A (9;<=>*T?
!imana energy aktivasi D bergantung pada kandungan pengotor" regangan dan sebagainya. Pembentukan lingkungan oleh penuaan regangan merupakan salah satu metode dimana logam mengurangi energy kisi berlebih" tetapi proses ini merupakan proses yang khas karena menghasilkan peningkatan sifat yang peka struktur dan tidak menghasilkan pengurangan nilai yang merupakan karakteristik kondisi anil. Eleh karena itu" temperature dari logam terdeformasi perlu ditingkatkan melampaui temperature penuaan regangan sebelum logam mengalami pemulihan dari lunak seperti pada keadaan a
11
Penghilangan kondisi pengerjaan dingin terjadi karena kombinasi tiga proses yaitu = 9&: pemulihan" 9$: rekristalisasi" dan 93: penumbuhan butir. ahapan tahapan ini telah diteliti dengan cukup berhasil menggunakan mikroskopik optic" mikroskop electron transmisi" atau difraksi sinar @C pengukuran sifat mekanik 9seperti kekerasan:C dan pengukuran sifat fisika 9seperti kerapatan" tahanan listrik dan energy yang disimpan:. Selama tahap pemulihan terjadi penurunan energy yang disimpan dan resistivitas listrik diikuti oleh penurunan kekerasan yang kecil. Perubahan sifat simultan terbesar terjadi pada tahap rekristalisasi primer. Namun" meskipun pengukuran tersebut sangat berarti dan sangat bermanfaat" perlu dipahami untuk dapat menarik korelasi antara hasil penelitian ini dengan perubahan struktur yang terjadi.
1ambar $.' 9a: laju pelepasan energy
yang
tersimpan
9FP:"
peningkatan tahanan listrik 9FG: dan
kekerasan
9;PN:
untuk
specimen nikel yang mengalami deformasi torsi dan dipanaskan 5 /7menit 9#lareborough" +argreaves and Best" &H44:
2&7&2 P(#,)$6an TRANSFORMASI FASA TEKNOLOGI BAHAN
12
Proses ini menguraikan perubahan yang terjadi pada distribusi kerapatan cacat berkaiatan dengan perubahan sifat fisik dan mekanik yang terjadi pada /ristal yang mengalami pengerjaan sebelum terjadi rekristalisasi atau perubahan orientasi. Perlu dingiat bah
sistematik digambarkan pada gambar $.' disini dislokasi