Pembentukan Karakteristik Martensite Pada Baja Paduan Dengan Hubungan Deformation - Copy

12
1 Pembentukan Karakteristik Martensite pada Baja Paduan dengan Hubungan Deformation-Induced Thermal Pendahuluan Dengan berbagai cara perlakuan pada baja karbon dengan pemberian pemanasan dan pendinginan yang berbeda akan menghasilkan properti mekanik dari baja karbon yang mengakibatkan perbedaan pada susunannya. Cara tersebut bisa digunakan sesuai keinginan untuk menghasilkan perubahan properti dan struktur baja karbon dengan proses perlakuan panas yang diberikan. Pembentukan martensite dikarenakan pendinginan sangat cepat jika baja pada fasa austenite didinginkan cepat pada suhu ruangan dengan quenching menggunakan air akan merubah strukturnya menjadi martensite. Martensite pada baja adalah fasa metastabil yang terdiri dari padatan supersaturated interstitial yang berstruktur BCC(Body Centered Cubic) atau BCT(Body Centered Tetragonal). Temperatur di atas temperatur cooling pada transformasi austenite ke martensite disebut dengan martensite start Ms, sedangkan temperatur pada transformasi akhir disebut martensite finish Mf, dengan demikian perubahan secara deformasi induced pada struktur pun dapat terjadi karena perbedaan perlakuan dan jenis paduan pada baja karbon. Poperti deformasi-induced pada martensite dapat diketahui dengan pengamatan sesuai sifat morfologinya, kristalografi dan pembentukan suhu untuk berbagai kondisi homogenisasi austenite sebelum memasuki fasa martensitenya. Scaning electron microscope (SEM),diferensial scanning calorimetry (DSC) dan X-ray difraction (XRD) merupakan teknik yang digunakan untuk investigasi perubahan sturktur yang terjadi sebelum dan sesudah proses deformasi. Scaning electron microscope (SEM) digunakan untuk menunjukkan deformasi memanjang diinduksi martensit secara morfologinya dalam fase austenit. Selain itu, setelah deformasi pada temperatur martensit start (Ms) ditentukan sebagai -101 ° C dan -105 ° C dari pengukuran DSC untuk berbagai kondisi homogenisasi. Selain itu, analisis difraksi sinar-X mengungkapkan gambaran permukaan dari struktur FCC(Face Centered Cubic) fase austenite dan BCC(Body Centered Cubic) karena deformasi induced yang disebabkan fase martensit pada semua contoh sampel. Rumusan Masalah dan Tujuan Dalam upaya peningkatan kekerasan baja paduan melalui pengamatan pada mikrostruktunya yang membuat perubahan baik properti yang terdeformasi dengan metoda perlakuan panas yang lebih efektif, memerlukan banyak informasi teoritis dan praktis yang terkait baik terhadap pencapaian kekerasan maupun menghindari kegagalan produk. Pada tulisan ini hanya membahas prihal apa saja yang perlu dipertimbangkan dalam mengetahui perubahan dan pelaksanaan/ proses pengerasan baja. Informasi yang disampaikan pada tulisan ini mengacu pada literatur yang kumpulkan dari buku-buku teks, jurnal dan penelitian yang berhubungan dengan permasahan sehingga dapat dituangkan dalam bentuk tulisan ini. Maksud dan tujuan penulisan ini adalah memberikan pengetahuan untuk dijadikan pertimbangan dalam merancang dan menganalisis yang terjadi selama pemberian proses perlakuan panas yang dibedakan pada baja paduan yang akan dilakukan pengerasan sehingga prosesnya menjadi efektif dan efisien dengan hasil maksimal.

Transcript of Pembentukan Karakteristik Martensite Pada Baja Paduan Dengan Hubungan Deformation - Copy

1

Pembentukan Karakteristik Martensite pada Baja Paduan dengan Hubungan Deformation-Induced Thermal

Pendahuluan

Dengan berbagai cara perlakuan pada baja karbon dengan pemberian pemanasan dan pendinginan yang berbeda akan menghasilkan properti mekanik dari baja karbon yang mengakibatkan perbedaan pada susunannya. Cara tersebut bisa digunakan sesuai keinginan untuk menghasilkan perubahan properti dan struktur baja karbon dengan proses perlakuan panas yang diberikan. Pembentukan martensite dikarenakan pendinginan sangat cepat jika baja pada fasa austenite didinginkan cepat pada suhu ruangan dengan quenching menggunakan air akan merubah strukturnya menjadi martensite. Martensite pada baja adalah fasa metastabil yang terdiri dari padatan supersaturated interstitial yang berstruktur BCC(Body Centered Cubic) atau BCT(Body Centered Tetragonal). Temperatur di atas temperatur cooling pada transformasi austenite ke martensite disebut dengan martensite start Ms, sedangkan temperatur pada transformasi akhir disebut martensite finish Mf, dengan demikian perubahan secara deformasi induced pada struktur pun dapat terjadi karena perbedaan perlakuan dan jenis paduan pada baja karbon.

Poperti deformasi-induced pada martensite dapat diketahui dengan pengamatan sesuai sifat morfologinya, kristalografi dan pembentukan suhu untuk berbagai kondisi homogenisasi austenite sebelum memasuki fasa martensitenya. Scaning electron microscope (SEM),diferensial scanning calorimetry (DSC) dan X-ray difraction (XRD) merupakan teknik yang digunakan untuk investigasi perubahan sturktur yang terjadi sebelum dan sesudah proses deformasi. Scaning electron microscope (SEM) digunakan untuk menunjukkan deformasi memanjang diinduksi martensit secara morfologinya dalam fase austenit. Selain itu, setelah deformasi pada temperatur martensit start (Ms) ditentukan sebagai -101 ° C dan -105 ° C dari pengukuran DSC untuk berbagai kondisi homogenisasi. Selain itu, analisis difraksi sinar-X mengungkapkan gambaran permukaan dari struktur FCC(Face Centered Cubic) fase austenite dan BCC(Body Centered Cubic) karena deformasi induced yang disebabkan fase martensit pada semua contoh sampel.

Rumusan Masalah dan Tujuan

Dalam upaya peningkatan kekerasan baja paduan melalui pengamatan pada mikrostruktunya yang membuat perubahan baik properti yang terdeformasi dengan metoda perlakuan panas yang lebih efektif, memerlukan banyak informasi teoritis dan praktis yang terkait baik terhadap pencapaian kekerasan maupun menghindari kegagalan produk. Pada tulisan ini hanya membahas prihal apa saja yang perlu dipertimbangkan dalam mengetahui perubahan dan pelaksanaan/ proses pengerasan baja. Informasi yang disampaikan pada tulisan ini mengacu pada literatur yang kumpulkan dari buku-buku teks, jurnal dan penelitian yang berhubungan dengan permasahan sehingga dapat dituangkan dalam bentuk tulisan ini. Maksud dan tujuan penulisan ini adalah memberikan pengetahuan untuk dijadikan pertimbangan dalam merancang dan menganalisis yang terjadi selama pemberian proses perlakuan panas yang dibedakan pada baja paduan yang akan dilakukan pengerasan sehingga prosesnya menjadi efektif dan efisien dengan hasil maksimal.

2

Tinjauan Pustaka

A. Struktur Mikro Baja Martensit Struktur mikro baja martensite adalah kompleks dan bervariasi secara rinci dari tiap baja. Rincian tergantung pada temperatur Ms dalam bentuk martensit umum dalam kisaran suhu tinggi dan lentikular atau seperti bentuk piringan pada temperatur rendah. Untuk baja karbon biasa ini diterjemahkan ke dalam ketergantungan mikro pada kandungan karbon karena peningkatan kandungan karbon menurunkan suhu Ms. Kristal martensit pada baja karbon rendah permukaan halus yang mengandung kepadatan tinggi (> 1011 cms./cm3) dari garis dislokasi. Akibat kandungan karbon meningkat, kristal-kristal akan berbentuk seperti piringan. Mulai menggantikan dislokasi martensit karbon tinggi. Transformasi ini juga dikaitkan dengan peningkatan volume yang cukup karena menggantikan struktur FCC dengan struktur BCT dengan kepadatan yang lebih kecil. Karena itu, transformasi menciptakan tegangan sisa dan strain terkait dengan perubahan volume spesifik karena ketidakcocokan dari atom terlarut interstitial. Pada level karbon tinggi tegangan ini dapat menjadi begitu parah sehingga material retak pada bentuk martensit. Celah-celah dapat berkisar dari retakan mikro kecil yang memerlukan mikroskop untuk dideteksi, untuk celah-celah besar mudah terlihat dengan mata telanjang. Karakteristik penting dari transformasi martensit adalah bahwa ia menghasilkan relief permukaan secara metalografi akan bisa diamati. Hal ini disebabkan sifat displacive transformasi. Ketika sebagian dari austenit diubah menjadi struktur kristal lainnya, bentuk fisiknya juga berubah. Regangan total yang dihasilkan dari transformasi martensit adalah hasil dari perubahan bentuk yang dihasilkan oleh perubahan kristalografi sendiri dikombinasikan dengan strain pasca-transformasi yang disebabkan oleh menciptakan kristal martensit dalam matriks austenit. Penelitian eksperimental telah menunjukkan bahwa perubahan bentuk transformasi bidang dan garis lurus tetapi hanya bidang khusus yang akan tetap. Oleh karena itu, bagian-bagian dari permukaan bebas sampel menjadi miring dari orientasi sebelumnya sebagai bentuk martensit. Kristal martensit bervariasi dari berbilah baik dalam baja karbon rendah, untuk pelat baja karbon tinggi. Renggang morfologi adalah sedemikian rupa sehingga membentuk bilah dalam paket unit hampir sejajar, yang unit individu sering terlalu kecil untuk dapat diselesaikan dalam mikroskop optik. Kristal umunya memiliki bidang koordinat yang cenderung terletak dekat dengan {111} bidang dalam austenit. Orientasi {557} telah dilaporkan karena indeks ini memiliki dua identik digit, ada 12 varian non paralel. Namun, mereka terjadi pada kelompok tiga dengan masing-masing kelompok berkumpul sekitar (111) dengan hanya 16 derajat antara anggota kelompok. Karena hanya ada 4 varian paralel non untuk {} 111, renggang martensit tampaknya lebih teratur daripada martensit pelat. Bidang dari martensit pelat baja karbon bervariasi dari {225} untuk baja dengan berat 0,92.% C ke {259} untuk 1,78 wt. % C. Ada 12 varian untuk varian lama dan 24 untuk yang kedua. Meskipun masing-masing kristal martensit bisa, pada prinsipnya, memilih salah satu dari varian ini ada kecenderungan untuk varian tertentu terjadi dalam kelompok. Hal ini karena bentuk dan perubahan volume berkaitan dengan transformasi tersebut ditentang oleh matriks austenitik. Perlawanan ini mendorong pilihan varian tersebut, dalam kombinasi menyediakan makroskopik berubah bentuk minimum. Kristal martensit berisi padat dan terdislokasi yang berhubungan baik dengan transformasi itu sendiri dan dengan strain yang dihasilkan oleh perubahan volume. Contoh yang sangat baik dari mikro martensit dapat ditemukan dalam bab 3 buku Krauss '. Perubahan total bentuk yang disebabkan oleh transformasi martensit adalah hasil dari perubahan bentuk

3

yang terkait dengan transformasi sendirian dan strain yang timbul dari interaksi antara martensit dan matriks. Hal ini biasa untuk memisahkan kedua dengan menghubungkan setiap strain yang tidak mengacu pada transformasi struktur, strain pasca transformasi. Sebuah hasil penting dari perubahan bentuk adalah bahwa permukaan datar sebelumnya menjadi miring dan kusut selama transformasi. Studi pembentukan martensit pelat telah menunjukkan bahwa perubahan bentuk umum dapat digambarkan sebagai diproduksi oleh strain homogen, yaitu strain yang tidak mengubah tingkat persamaan. Kesimpulan ini telah tercapai karena bidang yang miring namun tetap garis lurus (seperti goresan pada permukaan sampel) menjadi tertekuk namun tetap terdiri dari segmen lurus. Ada distorsi tetapi ini dikaitkan dengan osttransformation , yang tidak relevan dengan mekanisme transformasi fase yang sebenarnya. Selama transformasi, kristal martensit pelat kontak dengan austenit pada bidang jelas berbagi antarmuka yang sama, maka, kita menyimpulkan bahwa jika kita menggambarkan transformasi oleh strain homogen maka ketegangan akan harus meninggalkan setidaknya satu bidang umumnya dari austenit yang berubah. Jadi strain yang menggambarkan transformasi dari austenit ke martensit adalah plane strain invarian homogen. Upaya teoritis untuk menentukan strain telah menyebabkan teori fenomenologis dari transformasi martensit. Tujuan dari teori ini adalah untuk menentukan strain yang akan menghasilkan baik perubahan kristalografi dan perubahan bentuk secara bersamaan bila diterapkan pada austenit, tetapi tidak secara langsung kekhawatiran itu sendiri dengan mekanisme yang transformasi berlangsung.

B. Formasi Martensite Dalam beberapa kasus, adalah mungkin bagi unsur-unsur paduan menyebabkan transformasi martensit berlangsung isotermal. Dalam transformasi tersebut, tidak ada bentuk martensit sedangkan austenit didinginkan ke suhu yang dipilih, tetapi mulai terbentuk setelah waktu inkubasi sementara diadakan pada suhu tersebut. Dalam kasus ini, kinetika transformasi dapat dijelaskan oleh "C" kurva berbentuk di sebidang suhu-waktu. Sebuah contoh dari transformasi martensit isotermal telah diamati dalam Fe-0.6 wt. % C -6 berat. % Mn paduan, di mana austenit dapat dipertahankan setelah pendinginan dan kemudian, sedangkan suhu tetap konstan, martensit mulai terbentuk. Setiap kristal martensit tumbuh dengan cepat, itu adalah proses inisiasi yang tergantung waktu. Transformasi martensit isotermal yang langka dan tidak terjadi dalam standar baja paduan rendah, di mana transformasi adalah athermal. Oleh karena itu suhu Ms tetap merupakan parameter penting. Karena austenit menstabilkan elemen paduan memperluas wilayah austenit dan, khususnya, mengurangi suhu minimum di mana austenit stabil, mereka diharapkan untuk menurunkan awal dan akhir suhu untuk transformasi martensit untuk mencapai tingkat yang diperlukan pelewat. Hal ini agar dalam praktek dan C, Ni dan Mn memiliki efek yang kuat. Karbida pembentuk, Mo dan Cr, juga menurunkan suhu Ms meskipun mereka adalah stabilisator ferit dan akan diharapkan untuk meningkatkan kekuatan pendorong bagi transformasi. Agaknya, ini unsur paduan menyebabkan perubahan membuat transformasi lebih sulit. Hal ini tidak jelas apa perubahan ini. Ada kemungkinan bahwa situs inisiasi terpengaruh. Larutan padat penguatan austenit dan perubahan modulus shear yang mungkin menahan diperlukan perubahan bentuk dapat berkontribusi. Namun demikian, semua lima elemen menurunkan martensit temperatur awal. Banyak jumlah data eksperimen telah terakumulasi untuk keluarga tertentu paduan baja untuk menilai efek dari komposisi pada awal transformasi. Menggunakan data tersebut, sejumlah persamaan empiris telah diterbitkan yang berhubungan suhu Ms

4

ke persentase C, Mo, Cr, Mn, dan Ni dalam baja dengan cara faktor multiplikasi. Beberapa yang berbeda telah diterbitkan. Persamaan empiris tersebut dapat digunakan praktis dalam pemilihan bahan tetapi mereka memberikan sedikit bantuan terhadap mengelusidasi alasan mendasar untuk efek tertentu. Sementara kita berada pada subjek dari martensit temperatur awal, kita sekarang harus mengakui bahwa baja dengan konsentrasi signifikan elemen paduan yang menekan suhu di mana bentuk martensit, dapat mempertahankan jumlah besar ketika austenit didinginkan sampai suhu kamar. Jika lebih martensit diinginkan, baja harus didinginkan di bawah suhu kamar. Jika hal ini tidak dilakukan sebelum perlakuan tempering maka dekomposisi austenit yang akan terjadi selama temper, dapat memiliki efek yang signifikan terhadap mikrostruktur akhir dan sifat. Ini adalah waktu yang tepat untuk memperkenalkan suhu Md. Telah diamati bahwa suhu Ms dapat ditingkatkan dengan penerapan stress pada sampel baja. Hal ini karena kristal yang terbentuk selama transformasi martensit memiliki bentuk yang berbeda dari volume baja yang terbentuk. Oleh karena itu, jika ada bantuan yang tersedia untuk mencapai perubahan bentuk, transformasi akan dilakukan lebih mudah. Jika bisa terjadi lebih mudah, maka akan membutuhkan kekuatan pendorong termodinamika kurang untuk itu terjadi yang berarti bahwa gelar diperlukan pelewat bawah garis A3 akan lebih kecil. Oleh karena itu, kami menyimpulkan bahwa jika tegangan berorientasi lokal sehingga membantu transformasi untuk menghasilkan perubahan bentuk itu akan memungkinkan martensit terbentuk pada suhu yang lebih tinggi daripada yang berkaitan dengan kondisi tanpa tekanan. Secara umum, tegangan tarik yang ditemukan lebih efektif daripada tegangan tekan, tetapi bergulir dapat memiliki efek yang cukup. Suhu tertinggi yang suhu Ms dapat diajukan oleh tekanan diterapkan didefinisikan sebagai suhu Md. Ketika suhu ini terletak di atas suhu kamar dan Ms di bawah suhu kamar, adalah mungkin untuk mempertahankan austenit pada suhu kamar dan kemudian membentuk beberapa martensit dengan bekerja metastabil austenit pada suhu kamar. Hal ini dapat menjadi penting dalam baja paduan tinggi seperti baja tahan karat.

Experimental

Paduan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Fe-30% Ni-Cu 5% (wt %) yang disiapkan pada keadaan induksi vacum dibawah titik cair argon dari kondisi atmosfer murni (99,9%) paduan elemennya. Setelah itu, produk paduan berbentuk batangan silinder dengan diameter 1cm dan 10 panjang cm. Untuk menguji media quenching apakah mempengaruhi deformasi inducted martensite pada perubahannya, diberikan dua perlakuan panas yang berbeda. Pertama, sebuah kelompok sampel dibuat kondisi homogenisasi pada 1000 ° C selama 24 jam dan kemudian didinginkan dalam tungku suhu kamar. Demikian juga, sampel kelompok B yang homogeni pada 1000 ° C selama 24 jam dan dicelup ke dalam air pada suhu kamar. Selain itu, A1 dan B1 menunjukkan fase austenit murni untuk kelompok A dan kelompok B, masing-masing (Tabel 1).

5

A. Compresstion Deformation Tests Sampel kompresi berbentuk potongan kubik dengan dimensi 4 x 8 x 4 mm secara mekanis dipotong dari sampel austenizited dari kedua kelompok A dan B. Kompresi mesin uji adalah Instron 8510. Semua kompresi tes deformasi dilakukan pada suhu ruangan. Dua sampel dari grup A dan grup B berubah 40% dengan jumlah deformasi yang sama. Sampel ini terdeformasi ini dinotasikan sebagai A2 dan B2, masing-masing.

B. SEM Observasi Rincian mikrostruktur yang didapat dengan menggunakan tipe JEOL JSM-5600- mikroskop elektron untukmpenelitian. Setelah perlakuan panas dan tes deformasi kompresi, sampel A1, A2, B1 dan B2 dipotong mekanis dengan ketebalan ~ 150 pM dan dipoles secara mekanis dengan berlian melalui cara konvensional . Semua sampel mikrostruktur dalam pengamatan dimasukkan dalam larutan kimia dengan solusi 5ml HF 20 ml H2O2 + 25ml H2O. Sampel disiapkan kemudian diperiksa di SEM dengan tegangan operasi 20 kV.

C. Pengukuran DSC Teknik Diferential Scanning Calorimeter yang digunakan selama penelitian untuk mengetahui dan membandingkan suhu Md setelah deformasi. Sampel baru disiapkan dari A2 dan B2 dalam bentuk radius 3mm cakram dan dikemas dalam panci aluminium. Pengukuran DSC sampel ini diambil dengan menggunakan Perkin Elmer-Sapphire Model analisa termal. Laju pendinginan sampel diukur dengan 10 ° C / menit. Yang diteliti kisaran suhu adalah antara 25 ° C dan - 150 ° C selama pengukuran DSC.

D. Pengukuran XRD Untuk memperjelas struktur kristal yang terdeformasi-inducted fasa martensit, teknik X-ry diffraction yang digunakan untuk mempelajari. Untuk pengukuran XRD, sampel bubuk dari B1 dan B2 disiapkan secara mekanis. Setelah persiapan ini, sampel bubuk yang diukur pada suhu kamar dalam sebuah Rigaku Geigerflex D-MaxB X-ray difraktometer dengan Cu-Ka sumber radiasi dan monokromator.

E. Non Isothermal Tensile Testing Overview Prosedur diadopsi oleh Haensel pada uji perbedaan kecepatan tarikan, untuk menjaga tingkat suhu rendah dan evolusi martensit relatif tinggi. Tes dilakukan menurut DIN ISO 10002 dengan minimal 5 tes yang valid berjalan per kecepatan dan arah bergulir. Strain, temperatur dan keadaan martensite terus-menerus diukur dan dicatat selama uji tarik uniaksial. Dalam rangka untuk menentukan perubahan evolusi martensite, sebuah Feritscope MP30 (Fischer Comp. / Jerman) digunakan secara langsung dirakit ke permukaan spesimen dan diikat dengan kabel elastis. Kita harus memastikan, bahwa fungsi kontraksi mengukur lateral yang digunakan dalam uji tarik mesin (di sini Roell & Korthaus RKM / 20 100) tidak dipengaruhi oleh tali elastis. Suhu itu sendiri adalah diukur dengan pyrometer non-kontak. Faktor emisivitas berfluktuasi selama uji tarik karena roughening efek permukaan. Kalibrasi dengan termokopel sebelum dan sesudah tes itu digunakan untuk mengatur efek ini dengan linier interpolasi. Mengukur prosedur isi martensit pada dasarnya ternyata memainkan peran kunci penting dalam parameter penentuan, karena pengaruh langsung terhadap perilaku pengerasan. Untuk menghitung aktual konten martensit, tiga efek utama harus disertakan dalam prosedur sebagai berikut:

6

(1) Faktor Kalibrasi antara Fertiscope indikasi dengan martensite α yang ada dalam konten yang diteiliti. Untuk penyederhanaan penentuan , Fischer [15] merekomendasikan faktor konstan sebesar 1,7, sedangkan kurva kalibrasi yang direkomendasikan oleh Greisert [16] dan penulis lain, lihat gambar 1. Karena Greisert yang digunakan x-ray difraktometer dan praelektro-dipoles permukaan contoh uji untuk menghilangkan pengaruh residu martensit,kurva kalibrasinya digunakan dalam pekerjaan ini harus dicatat, bahwa tidak ada data yang tersedia untuk nilai Feritscope di bawah 2%, yang menyebabkan kegagalan dalam kegagalan yang relevan.

(2) Villari-efek yang menggambarkan pengaruh tingkat stres pada perilaku magnetik baja dengan perhitungan persamaan :

adalah konten martensit ditunjukkan selama tes dan nilai konten martensit yang diukur setelah pegisian beban, semua tes dilakukan pada 0 °, 45 °, 90 ° arah bergulir, dihitung faktor Villari menunjukkan nilai-nilai positif untuk 0 ° dan 45 ° dan 90 ° netral. Sebuah penentuan tepat adalah sulit karena Feritscope terbatas akurasi pengukuran. The Villari faktor koreksi untuk tingkat stres yang tinggi telah diekstrapolasi dengan menggunakan data yang

7

ada.

(3) Blank tickness mempengaruhi hasil pengukuran dan dapat dikoreksi dengan tabel koreksi Fischer atau persamaan dihitung dengan Haensel [1]:

Dimana a0 sama 0,10435 dan a1 = 0,01976. Isi martensit kompensasi dapat dihitung dengan menggunakan persamaan.(5). Harus dicatat di sini, bahwa ketebalan kosong bukan merupakan faktor konstan dan ketebalan yang mengurangi selama tes dari 0,79 mm sampai sekitar 0.65mm.

Poin selanjutnya yang tidak dipertimbangkan adalah fase feromagnetik sisa. Dalam disampaikan kondisi, EN 1.4301 kelas memiliki 0,2-1% indikasi magnetik, biasanya disebabkan oleh pre-formed martensit selama pendinginan bergulir, namun kehadiran sisa ferit tidak dapat dikesampingkan.

Hasil Uji Tarik

Uji tarik dilakukan di bawah kondisi yang dijelaskan di atas. Gambar 3 (a) menunjukkan kurva aliran EN 1.4301 dalam arah bergulir dengan kecepatan yang berbeda. Kecepatan secara tidak langsung mempengaruhi perkembangan suhu (gambar 3 (b)) karena panas konduksi konveksi dan kerugian yang lebih rendah, ditambah dengan tes cepat. Perubahan temperatur terutama mempengaruhi perpanjangan fraktur dan kekuatan tarik dalam kisaran suhu. Suhu maksimum diukur pada 32 ° C di zona tanpa penciutan segera sebelum fraktur.

8

Suhu uji rendah diharapkan pembentukan martensit tinggi. Gambar 4 menunjukkan martensit dihitung akhir evolusi untuk EN 1.4301 pada arah bergulir berbeda selama ketegangan. Pembentukan martensit dimulai pada martensit start temperatur Ms suhu ini tidak harus dicapai pada tingkat regangan yang sama, dalam hal ini berbeda antara 16,8% untukε = 0,01-20,8% untukε = 0,002. Jumlah isi maksimum martensit adalah kira-kira sama pada 0 ° dan 45° bergulir arah, tapi rata-rata 1,05 kali lebih tinggi pada 90 °. Anisotropy pembentukan martensit rendah, tetapi tidak bisa dikesampingkan. (A) kurva aliran (b) pengembangan temperatur.

Hasil dan Pembahasan

A. SEM Observasi Gambar. 1a dan Gambar. 1b menunjukkan fasa austenite sampel A1 dan B1 dengan batas butir austenit, memiliki ciri khas masing-masing. Juga gambar. 2a dan gambar. 2b ditunjukkan SEM mikrograf sampel A2 dan B2, sampel diambil setelah 40% terdeformasi pada suhu ruangan. Seperti dapat dilihat dengan jelas dari gambar. 2a dan gambar. 2b martensit yang terdeformasi-induksi menampilkan beberapa lebih luas kristal martensit karena deformasi mempengaruhi dan jumlah bila dibandingkan dengan pengamatan sebelumnya pada kristal martensit paduan Fe-Ni-X [17 -19]. Dari sudut pandang morfologi, didapatkan struktur mikro untuk masing – masing spesimen yang berada di dalam matriks austenit. Perbedaannya terdapat pada tebal batas butir,yang terbentuk juga semakin banyak.deformasi akibat martensit dalam sampel

9

A2 dan B2 menampilkan perpanjangan dan diperpanjang bentuk seperti pada deformasi-induksi martensite pada paduan baja.

B. Pengukuran DSC Gambar. 3a menunjukkan kurva DSC dari sampel A2. Menurut kurva ini, suhu Md dari sampel A2 muncul di -101 ° C. Namun, Md suhu sampel B2 muncul di -105 ° C seperti yang terlihat dari bawah kurva DSC pada Gambar. 3b. Meskipun jumlah yang sama Deformasi diterapkan pada kedua sampel A2 dan B2, suhu pembentukan martensit menampilkan perbedaan kecil. Perbedaan utama untuk Md suhu antara sampel A2 dan B2 berasal benar-benar dari sebelumnya kondisi austenisasi. Hasil ini untuk hal ini jelas mendukung Nishiyamas [13] evaluasi rinci. Menurut nya penjelasan, dalam paduan yang sama, sebelum austenite kondisi homogenisasi dapat mengubah beberapa Karakteristik transformasi seperti kinetika martensit yang ada, morfologi, dan suhu formasi. Akibatnya, mengubah media pendinginan selama austenisasi berubah deformasi diinduksi martensit suhu formasi. Lagi pula, hasil ini asosiasi dengan pembentukan fase austenit sebelumnya selama austenit-martensit transformasi fasa. Artinya, pendinginan lambat (pendinginan dalam tungku) menyebabkan butir austenit lebih besar sehubungan dengan pendinginan cepat (quenching air). Akhirnya, dislokasi gerak dalam sampel berbutir lebih besar mungkin lebih mudah relatif terhadap berbutir kecil sampel sejak fase austenit berbutir kecil memiliki total luas batas butir yang lebih besar yang menghambat gerakan dislokasi. Di lain kata, pembentukan martensit yang lebih besar sampel grained menjadi lebih mudah daripada pembentukan martensit dalam berbutir kecil austenit [20].

10

C. Pengukuran XRD Gambar. 4 menunjukkan sinar-X pola difraksi sampel masing A2 dan B2. Sinar-X ini berdifraksi mencerminkan karakter kristal fase martensit ditampilkan pada bidang kristalografi masing-masing sampel. Selain itu, deformasi-inducted kristal BCC martensit (a ') Intensitas puncak muncul dalam sampel B2 ketika dibandingkan dengan sampel A2. Dibedakan Pola difraksi sinar-X dalam sampel A2 dan B2 terutama berasal dari tersebut di atas sebelum austenite kondisi homogenisasi dan ukuran butiran kedua sampel.

Kesimpulan

Penelitian ini menyangkut evaluasi kuantitatif deformasi yang disebabkan martensit dan substruktur dislokasi di baja paduan austenitik dikenakan pembebanan siklik plastik di berbagai amplitudo regangan dalam kondisi suhu ruangan. Itu kesimpulan dari studi ini dapat diringkas sebagai berikut: Pembentukan deformasi-induksi martensit meningkat dengan meningkatnya amplitudo. Deformasi-induksi martensit tidak membentuk merata di seluruh pengukuran panjang spesimen yang terjadi tegangan sisa tergantung pada lokal kondisi. Pengamatan substruktur dislokasi setelah siklik menunjukkan bahwa plastisitas siklik dengan amplitudo hasil regangan yang lebih besar dan seragam lebih dislokasi sel struktur. Dislokasi substruktur mengatur diri menjadi konfigurasi yang berbeda yang tergantung pada amplitudo regangan dan akumulasi regangan plastis. Karena amplitudo meningkat tegangan akan bertambah, ukuran sel dislokasi menjadi kasar, dan cenderung jenuh dalam ukuran. Regangan-amplitudo yang tergantung deformasi yang disebabkan martensit meningkatkan

Menurut menyajikan eksperimental hasil, deformasi akibat martensit fase austenit dari Fe-30% Ni-5% paduan Cu muncul dengan diperpanjang dan diperpanjang bentuk setelah 40% deformasi seperti di banyak paduan besi (Fig.2a dan 2b Gambar.). Ini kristal martensit menampilkan dibedakan karakter morfologi bila dibandingkan dengan baru-baru ini diterbitkan [23] termal disebabkan martensites pelat tipis di Fe-30% Ni-Cu 5% paduan. Media pendinginan yang berbeda pada konstan suhu homogenisasi (1000 ° C) jelas mengubah suhu Md (Gambar 3a dan Gambar. 3b). Selanjutnya, suhu Md setelah deformasi diperoleh sebagai -101 ° C dan -105 ° C yang lebih tinggi dari Ms = -122 ° C di

ukuran sel dislokasi.

11

bawah perlakuan panas serupa di sama E. Güler / JMM 48 (2) B (2012) 259-264 263 Gambar. 4 Pola XRD sampel A2 dan B2 Fe-30% Ni-5% paduan Cu. Peristiwa ini memberikan informasi bahwa temperatur Md setelah deformasi dari paduan besi dapat lebih tinggi daripada diinduksi termal Md (mempengaruhi pendinginan) suhu paduan yang sama. Dari aspek kristalografi, deformasi akibat martensit menunjukkan bcc struktur kristal (Gbr.4) seperti dalam termal diinduksi martensit dalam sebelum austenitisasi dari Fe-30% Ni-5% Cu paduan dalam kondisi belajar.

12

Pustaka

1. Arpan Dasab, S. Sivaprasada, P.C. Chakrabortib and S. Tarafdera “Connection between Deformation-Induced Dislocation Substructures and Martensite Formation in Stainless Steel” Philosophical Magazine Letters Vol. 91, No. 10, (2011).

2. E.Güler and M. Güler “Deformation Induced Martensite Characterization in Fe-30%Ni-5%Cu Alloy” J. Min. Metall. Sect. B-Metall. 48 (2) B (2012).

3. R. Rochman, Purwaningsih. Hariyati dan S. Edwin Setiawan “Pengaruh Proses Perlakuan Panas Terhadap Kekerasan dan Struktur Mikro Baja AISI 310 S” Jurusan Teknik Material dan Metalurgi, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia.

4. S. Philipp and L. Mathias “Determining Experimental Parameters of Thermal-Mechanical Forming Simulation Considering Martensite Formation in Austenitic Stainless Steel” Institue for Metal Forming Technology, University of Stuttgart, Holzgartenstraße 17, 70174 Stuttgart, Germany.

5. V. N. Pustovoit and Yu. V. Dolgachev “Special Features of the Structure of Mmartensite Formed by Hardening of Steel in Magnetic Field in the Temperature Range of Superplasticy of Austenite” Metal Science and Heat Treatment, Vol. 53,(2012).

6. William F. Smith “Principle of Materials Science and Engineering” McGraw-Hill.Inc