MATERIAL TECHNOLOGY 1: CHAPTER 4
Download as PPT, PDF2 likes1,869 views
Chapter 4 - Plain Carbon Steel
More Related Content
What's hot (20)
Viewers also liked (9)
More from Asraf Malik (20)
Recently uploaded (7)
MATERIAL TECHNOLOGY 1: CHAPTER 4
- 1. CHAPTER 4: PLAIN CARBON STEEL 息 Mechanical Engineering Department
- 2. CHAPTER 4: PLAIN CARBON STEEL 1 Allotropy of Metal JF302 MATERIAL TECHNOLOGY 1 5 Classification and Uses of Plain Carbon Steel The Limits of Plain Carbon 2 Phase Diagram Iron-Carbon 6 Steel 3 Plain Carbon Steel 4 Effect of Other Elements
- 4. CHAPTER 4: PLAIN CARBON STEEL JF302 MATERIAL TECHNOLOGY 1 Besi dan karbon menunjukkan sifat kelarutan yang lengkap dalam keadaan cecair tetapi terhad dalam keadaan pepejal allotropi ialah bahan yang boleh berubah dalam beberapa bentuk hablur yang berlainan pada suhusuhu tertentu
- 5. CHAPTER 4: PLAIN CARBON STEEL JF302 MATERIAL TECHNOLOGY 1 910 o C, hablurnya adalah kiub berpusat jasad (b.c.c) {besi alfa( -Fe)} 910 o C-1400 o C, hablurnya adalah berkiub berpusat muka (f.c.c){besi-gamma ( 粒 -Fe)} 1400 o C-1537 o C, hablurnya adalah kiub berpusat jasad (b.c.c){ besi delta ( 隆 -Fe)} Perubahan Dimensi Besi Tulin Berbanding Dengan Suhu
- 6. CHAPTER 4: PLAIN CARBON STEEL JF302 MATERIAL TECHNOLOGY 1 Perubahan struktur hablur dalam keadaan pepejal adalah berkait rapat dengan pembebasan haba semasa besi disejukkan daripada takat beku Titik di mana perubahan hablur ini berlaku dikenali sebagai titik-titik kritikal Atom-atom pada kekisi FCC adalah lebih padat berbanding bentuk BCC
- 7. CHAPTER 4: PLAIN CARBON STEEL JF302 MATERIAL TECHNOLOGY 1 Semasa pemanasan besi- 留 ke besi- 粒 , pengecutan berlaku Semasa pemanasan besi- 粒 ke besi- 隆 , pengembangan berlaku Kesemua perubahan ini berlaku pada titik-titik kritikal Suhu-suhu kritikal berubah semasa proses pemanasan dan penyejukan Pada suhu 723 属 C, besi tulin hilang kemagnetannya Penambahan karbon dalam besi boleh mengurangkan takat beku logam dan mengubah suhu perubahan (suhu kritikal) struktur hablur
- 8. CHAPTER 4: PLAIN CARBON STEEL JF302 MATERIAL TECHNOLOGY 1 kelarutan karbon Besi Alfa (留 Fe) 910尊C BCC Kelarutan Besi Gamma (粒 Fe) 910尊C - 1400尊C FCC Kelarutan Besi Delta (隆 Fe) 1400尊C-1537尊C BCC Kelarutan maksima : 0.03% maksima : 1.7% maksima : 0.07% kelarutran pepejal Suhu : 723尊C Suhu : 1130尊c Suhu : 1490尊C Ferrite (fasa 留) Autenite (fasa 粒) fasa 隆 suhu hablur
- 10. CHAPTER 4: PLAIN CARBON STEEL JF302 MATERIAL TECHNOLOGY 1 Sifat pembuatan bagi sesuatu aloi bergantung kepada sifat, taburan, saiz dan bentuk pelbagai fasa. Kelakuan besi di dalam kitaran pemanasan-penyejukan boleh difahami melalui rajah keseimbangan besi karbon Fasa 隆 tidak begitu penting kerana proses-proses pembuatan lazimnya melibatkan suhu yang lebih rendah Untuk proses-proses tuangan, penjelmaan cecair pepejal berlaku pada suhu 1125尊C Untuk rawatan haba sesuatu keluli, penjelmaan berlaku sekitar 723尊C
- 11. CHAPTER 4: PLAIN CARBON STEEL JF302 MATERIAL TECHNOLOGY 1 Struktur mikro keluli karbon biasa boleh mengandungi manamana fasa jika disejukkan dengan perlahan (seimbang) bergantung kepada kandungan karbon masing-masing. Keluli yang mengandungi kurang daripada 0.83% karbon dikenali sebagai keluli hypo-eutektiod Keluli yang mengandungi lebih daripada 0.83% dipanggil keluli hyper-eutektiod
- 12. CHAPTER 4: PLAIN CARBON STEEL JF302 MATERIAL TECHNOLOGY 1
- 13. CHAPTER 4: PLAIN CARBON STEEL 1. Austenit larutan pepejal karbon dalam besi yang kiub berpusat muka Kelarutan maksima karbon ialah 2% pada 1125 o C kelarutan karbon yang melebihi 1.4% jarang berlaku dalam praktik JF302 MATERIAL TECHNOLOGY 1
- 14. CHAPTER 4: PLAIN CARBON STEEL 2. Ferrit Larutan pepejal karbon dalam besi yang kiub berpusat jasad Kelarutan maksima karbon adalah 0.03% pada suhu 723 o C bagi fasa 留 dan 0.01% pada suhu 1492尊C bahan yang mulur, lembut dan mempunyai kekuatan yang agak rendah JF302 MATERIAL TECHNOLOGY 1
- 15. CHAPTER 4: PLAIN CARBON STEEL 3. Pearlite Mengandungi lapisan-lapisan simentit dan ferrit JF302 MATERIAL TECHNOLOGY 1
- 16. CHAPTER 4: PLAIN CARBON STEEL 4. Sementit karbida besi di mana atomatom karbon yang lebih bergabung dengan atom-atom besi membentuk sebatian yang keras dan rapuh JF302 MATERIAL TECHNOLOGY 1
- 18. CHAPTER 4: PLAIN CARBON STEEL JF302 MATERIAL TECHNOLOGY 1 jenis keluli yang paling banyak dihasilkan berbanding dengan jenis-jenis yang lain penggunaannya merangkumi barangan berbentuk tiub, plat, kepingan dan jalur dawai
- 19. CHAPTER 4: PLAIN CARBON STEEL JF302 MATERIAL TECHNOLOGY 1 ditakrifkan sebagai aloi besi dan karbon yang mengandungi kurang daripada 1.7% karbon kekuatan keluli bertambah jika peratusan kandungan karbonnya tinggi tetapi akan mengakibatkan kemuluran dan kebolehkerasan yang rendah terdiri dari unsur-unsur lain seperti mangan (Mn), sulfur (S) dan fosfurus (P) Unsur-unsur ini sama ada sengaja dicampurkan (Mn) atau sebagai bendasing (S dan P).
- 20. CHAPTER 4: PLAIN CARBON STEEL JF302 MATERIAL TECHNOLOGY 1 Kekuatan % Kekerasan Tegangan Pemanjangan 330 Ferit 40 100 HV 2 N/mm 900 Pearlit 5 270 HV 2 N/mm Sememtit sifat-sifat mekanik keluli karbon biasa yang disejukkan 650HV dengan perlahan dan didapati sifat-sifat mekanik keluli ini bergantung kepada kandungan juzuk-juzuk mikro Juzuk mikro
- 22. CHAPTER 4: PLAIN CARBON STEEL boleh membebaskan keluli daripada rongga-rongga gas/udara bertindak sebagai agen pengoksidaan boleh bertindakbalas dengan sulfur yang hadir dan membentuk MnS yang boleh melemahkan keluli. JF302 MATERIAL TECHNOLOGY 1 Name Atomic Number Colour Classification : : : : Manganase 25 Silvery Metallic Metallic
- 23. CHAPTER 4: PLAIN CARBON STEEL boleh larut dalam austenit dan membentuk karbida yang stabil iaitu Mn 3 C meningkatkan kekuatan alah, kekuatan tegangan dan rintangan hentaman (keliatan) keluli hendaklah dihadkan kurang daripada 0.5% bagi keluli karbon sederhana JF302 MATERIAL TECHNOLOGY 1 Name Atomic Number Colour Classification : : : : Manganase 25 Silvery Metallic Metallic
- 24. CHAPTER 4: PLAIN CARBON STEEL didapati bersama bijih besi itu sendiri berguna jika kandungannya di antara 0.05 - 0.3% bagi keluli terbunuh untuk keluli berim kandungannya dihadkan kepada 0.05% memberi kesan yang sedikit kepada keluli tetapi kandungannya hendaklah dihadkan kepada 0.2% bagi keluli karbon tinggi meninggikan kebendaliran keluli JF302 MATERIAL TECHNOLOGY 1 Name Atomic Number Colour a Classification : Silicone : 14 : Dark grey with bluish tinge : Semi-Metallic
- 25. CHAPTER 4: PLAIN CARBON STEEL Kehadiran sulfur dalam keluli adalah dalam bentuk MnS atau FeS Kehadiran MnS pada keluli ini meningkatkan lagi kebolehmesinannya. JF302 MATERIAL TECHNOLOGY 1 kandungan sulfur pada keluli mestilah tidak melebihi 0.05% Name Atomic Number Colour Classification : : : : Sulphur 16 Lemon yellow Non-Metallic
- 26. CHAPTER 4: PLAIN CARBON STEEL Fosforus membentuk fosfid besi, Fe 3 P yang rapuh dan larut dalam keluli memberi kesan kepada kekerasan keluli JF302 MATERIAL TECHNOLOGY 1 kandungannya haruslah dihadkan bawah 0.05% Name Atomic Number Colour / Classification : Phosphorus : 15 : colourless / red silvery white : Non-Metallic
- 28. CHAPTER 4: PLAIN CARBON STEEL Mempunyai sifat kebolehbentukan dan kebolehkimpalan yang baik tetapi kurang sifat kebolehkerasan Strukturnya ialah ferrit dan pearlit JF302 MATERIAL TECHNOLOGY 1
- 29. CHAPTER 4: PLAIN CARBON STEEL JF302 MATERIAL TECHNOLOGY 1 Keluli Lembut Mati 0.05%C 0.10%C dalam bentuk kepingan, jalur, rod, wayar dan tiub kemuluran yang tinggi tetapi kekuatan yang rendah badan kereta-motor, peti sejuk, mesin basuh, perabut, rivet dan paku Keluli Karbonan 0.1%C 0.2%C kekuatan dan kekerasan yang rendah tetapi permukaan yang keras Keluli Lembut Pembinaan 0.2%C 0.3%C kualiti fabrikasi yang baik, mudah untuk dikimpal dan mudah di kerja sejuk atau panas dandang, kapal, kenderaan, jambatan dan bangunan
- 30. CHAPTER 4: PLAIN CARBON STEEL Mempunyai kekuatan dan keliatan yang baik Digunakan untuk membuat aci, gear aci engkol JF302 MATERIAL TECHNOLOGY 1
- 31. CHAPTER 4: PLAIN CARBON STEEL Mempunyai kekuatan yang tinggi dengan keliatan yang %Karbon Jenis-Jenis Alat terhad Pahat, Bilah Pemotong, Pengetuk, Penukul 1.0 1.2 Kikir, Kapak, Mata Gergaji, Pisau 0.8 1.0 1.2 1.4 Pisau Pencukur, Mata Gerudi JF302 MATERIAL TECHNOLOGY 1
- 33. CHAPTER 4: PLAIN CARBON STEEL JF302 MATERIAL TECHNOLOGY 1 1. Kekuatan tegangan yang maksima ialah 700 N/mm 2 2. Komponen-komponen yang besar sukar untuk dikeraskan dengan berkesan dengan itu terhad untuk bahagian-bahagian yang kecil. 3. Melindap-kejut (kuenc) dengan air menghasilkan kekerasan yang sepenuhnya tetapi terdedah kepada herotan dan retakkan. 4. Jika dilembutkan dengan cepat pada suhu 300 o C, kegunaannya terhad untuk memotong logam dengan kelajuan yang tinggi. 5. Mempunyai daya rintangan yang rendah kepada kakisan dan pengoksidaan pada suhu yang tinggi.