1. Untuk beberapa transformasi memiliki kinetika yang sesuai dengan persamaan Avrami, parameter n diketahui memiliki nilai 1,5. Jika setelah 125 s, reaksi telah komplit 25%, berapa lama (total waktu) yang akan diperlukan sehingga transformasi menjadi komplit 90% ?
Penyelesaian :
2. Diketahui bahwa kinetika kristal rekristalisasi untuk beberapa paduan sesuai dengan persamaan Avrami, dan nilai n dalam eksponensial adalah 5,0. Jika pada suatu temperatur fraksi rekristalisasi adalah 0,30 setelah 100 menit, tentukan nilai rekristalisasi pada temperatur tersebut.
Penyelesaian :
3. Secara singkat deskripisikan fenomena dari superheating dan supercooling ? Mengapa fenomena tersebut muncul ?
Penyelesaian :
Superheating dan supercooling berhubungan bertutut-turut dengan panas atau dingin di atas atau di bawah suhu transisi fasa tanpa terjadinya transformasi. Fenomena tersebut muncul karena tepat terjadi di suhu transisisi fasa, gaya pengendali (driving force) tidak cukup untuk menyebabkan transformasi terjadi. Gaya pengendali meningkat selama superheating atau supercooling.
Penyelesaian :
Mikrostruktur perlit, bainit, spereodit semuanya terdiri atas fasa α-ferit dan sementit. Untuk perlit, fasa ada sebagai lapisan dimana berubah satu sama lain. Bainit terdiri dari bentuk sangat halus dan sejajar dari partikel sementit yang dikelilingi oleh matriks α-ferit. Untuk spereodit, matriksnya adalah ferit, dan fasa sementit berbentuk partikel bola.
5. Gunakan diagram transformasi isotermal untuk paduan besi-karbon komposisi eutectoid, tentukan mikrostruktur akhir dari spesimen kecil yang telah dipelajari berdasarkan perlakuan panas-waktu. Di kasus lain asumsikan spesimen dimulai pada suhu 760°C (1460°F) dan telah dimulai cukup lama untuk menghasilkan struktur austenisasi yang komplit dan homogen.
Penyelesaian :
6. Secara singkat jelaskan mengapa perlit halus lebih keras dan kuat daripada perlit kasar, dimana sebaliknya perlit kasar adalah lebih kuat dan keras dibanding spereodit.
Penyelesaian :
Kekerasan dan kekuatan paduan besi-karbon yang memiliki mikrostruktur yang terdiri dari fasa α-ferit dan sementit bergantung pada area batas diantara dua fasa. Area yang lebih besar, kekerasan dan kekuatan paduan karena (1) batas halangan gerak dislokasi, dan (2) fasa sementit membatasi deformasi fasa ferit dalam wilayah berdekatan ke fasa batas. Perlit halus lebih keras dan kuat dari perlit kasar karena perubahan lapisan ferit-sementit lebih tipis untuk perlit halus, dan karena itu, terdapat lebih area batas fasa. Batas fasa antara partikel bola sementit dan matriks ferit tak sebanyak pada spereodit dan perubahan lapisan mikrostruktur ditemukan pada perlit kasar.
7. Tentukan.
Penyelesaian :
8. Secara singkat jelaskan mengapa tidak terdapat wilayah transformasi bainit pada diagram transformasi dingin kontinu untuk paduan besi-karbon dari komposisi eutectoid.
Penyelesaian :
Tidak ada transformasi bainit pada diagram transformasi dingin kontinu untuk paduan besi-karbon dari komposisi eutectoid karena dengan waktu kurva dingin (cooling) telah melewati wilayah bainit, seluruh spesimen paduan akan ditransformasi ke perlit.
9. Secara singkat deskripsikan prosedur perlakuan panas dingin kontinu (continuous cooling) pada perubahan baja 4340 dari satu mikrostruktur ke lainnya.
(a) (Martensit + ferit + bainit) ke (martensit + ferit + perlit + bainit)
(b) (Martensit + ferit + bainit) ke spereodit
(c) (Martensit + bainit +ferit) ke martensit
Penyelesaian :
(a) Untuk mengkonversi dari (martensit + ferit + bainit) ke (martensit + ferit + perlit + bainit) diperlukan suhu di atas 720°C, memenuhi austenisasi secara komplit, maka dingin ke suhu kamar pada nilai antara 0,02 dan 0,006°C/s.
(b) Untuk mengkonversi (martensit + ferit + bainit) ke spereodit paduan harus dipanaskan sekitar suhu 700°C untuk beberapa jam.
10. Urutkan paduan besi-karbon dan hubungkan dari terkeras sampai terlunak : (a) 0,25 wt% C dengan perlit kasar, (b) 0,80 wt% C dengan spereodit, 0,25 wt% C dengan spereodit, dan (d) 0,80 wt% C dengan perlit halus.
Penyelesaian :
Urutan untuk komposisi dan mikrostruktur berdasarkan kekerasannya, yaitu :
0,80 wt% C dengan spereodit
0,25 wt% C dengan perlit kasar
0,25 wt% C dengan spereodit
0,25 wt% C dengan perlit kasar lebih keras daripada 0,25 wt% C dengan spereodit walaupun komposisi paduan keduanya sama. 0,80 wt% C dengan spereodit lebih keras daripada 0,25 wt% C dengan perlit kasar. 0,80 wt% C dengan perlit halus lebih keras daripada 0,80 wt% C dengan spereodit karena banyaknya fasa batas ferit-sementit pada perlit halus.
No comments:
Post a Comment