Contoh Diagram Fasa biner Pb-Sn dan Penjelasannya

Pengertian Fasa biner 

Diagram fasa biner adalah yang memiliki 2 komponen unsur dan temperature. Contoh dari diagram fasa biner adalah Pb-Sn.

Gambar Diagram Fasa Pb-Sn

Penjelasan :

Diagram fasa Pb-Sn merupakan klasifikasi dari Diagram Kesetimbangan Fasa dimana Fasa Larut sempurna dalam keadaan cair, larut sebagian dalam keadaan padat (reaksi eutektik). Pada diagram fasa Pb-Sn terdapat 3 garis yang menunjukkan dari masing-masing perubahan fasa yaitu :

• Garis liquidus = menunjukkan temperatur terendah dimana logam dalam keadaan cair atau temperatur dimana awal terjadinya pembekuan dari kondisi cair akibat proses pendinginan.
• Garis solidus = menunjukkan temperatur tertinggi suatu logam dalam keadaan padat atau temperatur terendah dimana masih terdapat fasa cair.
• Garis Solvus = menunjukkan temperatur tertinggi suatu logam dalam keadaan fasa padat yang kedua atau temperatur terendah dimana masih terdapat fasa padat yang pertama.

Pada paduan biner seperti diagram fasa Pb-Sn, ada komposisi paduan spesifik yang dikenal sebagai Eutectic Composition, di mana proses pendinginan/solidifikasi terjadi pada temperatur terendah dibandingkan komposisi lainnya. Temperatur rendah tersebut berkaitan dengan temperatur terendah di mana masih terdapat fasa cair ketika didinginkan dengan lambat. Temperatur tersebut biasa disebut temperatur eutektik.

Perhatikan pada alloy 1, titik eutektik pada komposisi 61,9% Sn, 38,1% Pb, T=183°C. Akibat pendinginan, maka terjadi perubahan fasa :

Cairan →  a (larutan padat) + b (larutan padat). Baca juga Makalah Mekanisme Perpindahan Panas Konveksi

Gambar diatas memperlihatkan diagram fasa dari sistem Pb-Sn. Tampak fasa yang ada untuk semua paduan Pb-Sn pada rentang suhu 0^oC hingga 350^oC. Jadi, pada 100^oC, paduan terdiri dari 60% Pb (40% Sn) terdiri dari dua fasa, yang disebut α dan β. Pada 200^oC terdapat α dan pada 300^oC hanya terdapat cairan. Sama halnya dengan paduan 20% Pb (80% Sn) yang juga terdiri dari campuran α dan β pada 100^oC; tetapi pada 200^oC terdiri dari cairan ditambah β. Diagram fasa merupakan suatu kumpulan kurva limit kelarutan. Tiga pasangan kurva seperti ini menghasilkan diagram Pb-Sn pada gambar 4 sebagai berikut:

•    Limit kelarutan timah berbentuk fasa FCC yang disebut α, dan limit kelarutan timbal berbentuk fasa  BCC disebut β. Kurva ini berlaku untuk suhu tanpa cairan.
• . Limit kelarutan Sn dalam logam cair (61,9% Sn pada 183^oC hingga 100% Sn pada 232^oC).
• Limit kelarutan timbal dalam logam cair (38,1% Pb pada 183^oC hingga 100%Pb pada 327^oC).
• Limit kelarutan timah dalam α dan dari timbal dalam β, ketika ada cairan. Kurva pertama turun dari 19,2% Sn pada 183^oC menjadi 0 pada titik cair timah (232^oC).

Location:

Share :