Dokumen ini membahas tentang diagram fase dan mikrostruktur paduan logam, termasuk batas kelarutan, fasa, kesetimbangan fase, dan interpretasi diagram fase. Diagram fase merepresentasikan hubungan antara temperatur dan komposisi dengan jumlah fasa pada keadaan kesetimbangan.

1. Sesion#10 PendahuluanFisika Material Dr. ErfanHandoko JurusanFisika FakultasMatematikadanIlmuPengetahuanAlam

2. Outline PENDAHULUAN SOLUBILITY LIMIT PHASES MICROSTRUCTURE PHASE EQUILIBRIA EQUILIBRIUM PHASE DIAGRAMS BINARY ISMORPHOUS SYSTEM INTERPRETATION OF PHASE DIAGRAMS 1/18/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | 2

3. Bab 9 diagram fasa 1/18/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | 3

4. PENDAHULUAN WHY STUDY Phase Diagrams? Bagipara engineer halinimenjadisangatpentingkarena diagram fasaterkaitdenganperancangandanpengontrolanprosedurperlakuanpanas, sehinggadapatdiperoleh material denganstruktur yang diinginkan. A scanning electron micrograph showing the microstructure of a plain carbon steel that contains 0.44 wt% C. The large dark areas are proeutectoid ferrite. Regions having the alternating light and dark lamellar structure are pearlite; the dark and light layers in the pearlite correspond, respectively, to ferrite and cementite phases. During etching of the surface prior to examination, the ferrite phase was preferentially dissolved; thus, the pearlite appears in topographical relief with cementite layers being elevated above the ferrite layers. 3000. (Micrograph courtesy of Republic Steel Corporation.) 1/18/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | 4

5. SOLUBILITY LIMIT Solubility limit adalahkonsentrasimaksimumdari atom solute yang terlarutdalampelarutuntukmembentuklarutanpadat. Solubility limit dariguladalam air bergantungterhadaptemperaturdari air yang dapatdirepresentasikandalamgrafikdisamping 1/18/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | 5

6. PHASES Sebuahfasadidefinisikansebagaibagianhomogendarisistem yang memilikikarakteristikkimiadanfisika yang seragam. 1/18/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | 6

7. MICROSTRUCTURE Sifat-sifatfisikadankhususnyasifatmekanikdarisuatu material bergantungterhadapmikrostruktur. Mikrostrukturmerupakansubjekpengamatanmikroskopikdenganmenggunakanmikoskopoptikatauelektron. Dalampaduanlogammikrostrukturdikarakterisasiolehjumlahfasa yang muncul. 1/18/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | 7

8. PHASE EQUILIBRIA Equilibriumdapatdijelaskandneganmenggunakanistilahenergibebas (free energy). Energibebasmerupakanfungsi internal energidalamsistem. Sebuahsistemdikatakanberadadalamkeadaan equilibrium jikaenergibebasnyaberadapadaposisi minimum dibawahkombinasitemperatur, tekanan, dankomposisi. Perubahansistemterhadaptemperatur, tekanan, dankomposisimembuatenergibebasnyameningkat 1/18/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | 8

9. EQUILIBRIUM PHASE DIAGRAMS Diagram fasaberisiinformasiuntukmengontrolmikrostrukturataustrukturfasadarisebuahpaduantertentu. Equilibrium Phase Diagrams merepresentasikanhubungandiantaratemperaturdankomposisidankuantitasfasapadakeadaan equilibrium Variable tekanandibuatkonstanyaitusebesar 1 atm. 1/18/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | 9

10. BINARY ISMORPHOUS SYSTEM 1/18/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | 10

11. INTERPRETATION OF PHASE DIAGRAMS Phase Present Padatitik A: 60 wt% Ni – 40 wt% Cu suhu 1100oC terbentukfasaα Padatitik B: 35 wt% Ni – 65 wt% Cu suhu 1100oC terbentukfasaα + L 1/18/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | 11

13. Tandaiperpotongangarisinipadamasing-masingbatasfasa

14. Buatgarisvertikalpadabatasfasainihinggadiperolehperpotongandengansumbuhorisontal (komposisi)

15. CLadalahkomposisifasa liquid

16. CSadalahkomposisifasa solid1/18/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | 12

17. CONTINUE.. 1/18/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | 13

18. CONTINUE.. C0 = 35 wt% Ni CL= 32 wt% Ni Cα = 43 wt% Ni 1/18/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | 14

19. VOLUME FRACTION 1/18/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | 15

20. Thank you…. Material Science and Engineering An Introduction (William D. Callister) 1/18/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | 16 Sumber :