Istilah “martensit” biasanya mengacu pada bentuk baja dengan struktur atom khas yang dibuat melalui proses yang disebut transformasi martensit. Martensit sangat keras, artinya tidak mudah penyok atau tergores; ini menjadikannya pilihan populer untuk alat, seperti palu dan pahat, serta pedang. Ini rapuh, bagaimanapun, jadi itu akan pecah daripada bengkok ketika diberi terlalu banyak tekanan. Martensit terbuat dari austenit, larutan padat besi dengan sedikit karbon di dalamnya.
Perubahan Fase
Austenit memiliki struktur kristal tertentu yang dikenal sebagai kubus berpusat muka (FCC). Ini berarti bahwa setiap unit kubik memiliki titik kisi di tengah setiap sisi serta di setiap sudut; dengan titik kisi yang terhubung, kristal akan terlihat seperti kotak persegi dengan X di setiap sisinya. Jenis baja ini mulai terbentuk pada suhu sekitar 1,350 ° F (732 ° C). Austenit dapat menahan lebih banyak karbon daripada bentuk besi lainnya. Jika dibiarkan mendingin secara alami, austenit berubah menjadi ferit (besi alfa atau besi murni) dan sementit (besi karbida).
Transformasi martensit terjadi ketika austenit didinginkan dengan cepat dalam proses yang dikenal sebagai quenching. Penurunan suhu yang cepat menjebak atom karbon di dalam struktur kristal atom besi. Hal ini menyebabkan kristal berubah dari FCC menjadi body-centered tetragonal (BCT); kristal diregangkan sehingga berbentuk bujur sangkar di setiap ujungnya tetapi lebih panjang di sisinya (seperti kotak sepatu), dan titik-titik kisi yang tadinya berada di tengah setiap muka sekarang bergabung bersama pada satu titik di tengah kristal. Struktur baru inilah yang sangat meningkatkan kekerasan baja.
Tempering
Baja martensit yang dihasilkan sangat keras, artinya tidak akan tergores, tetapi sangat rapuh, sehingga akan pecah karena tekanan. Untuk mengatasi kelemahan ini, martensit dipanaskan dalam proses yang disebut tempering, yang menyebabkan martensit berubah sebagian menjadi ferit dan sementit. Baja temper ini tidak terlalu keras, tetapi menjadi lebih keras (lebih kecil kemungkinannya untuk pecah) dan lebih mudah dibentuk, dan karenanya lebih cocok untuk penggunaan industri.
penggunaan
Kekerasan martensit temper membuatnya menjadi bahan yang baik untuk baja perkakas, karena ketahanan terhadap abrasi dan deformasi penting dalam aplikasi tersebut. Ini adalah komponen umum di bagian-bagian mesin dan cetakan tempa. Baja temper yang mengandung silikon sering digunakan untuk baja pegas, yang dapat digunakan untuk membuat pegas, senar alat musik, dan komponen pada model kereta api dan mainan lainnya. Baja pegas dapat dipelintir atau ditekuk tanpa deformasi permanen, menjadikannya pilihan yang baik untuk komponen yang mengharuskan baja bergerak berulang kali tanpa degradasi.
Baja tahan karat, yang mengandung kromium serta besi dan karbon, juga dapat dibuat dengan struktur kristal martenistik. Bentuk ini kurang tahan terhadap korosi dibandingkan bentuk lain dari baja tahan karat, tetapi juga lebih kuat dan lebih mudah dikerjakan dalam banyak kasus. Salah satu metode pembuatannya, yang disebut pengerasan presipitasi (atau pengerasan usia), menambahkan pengotor seperti kromium dan nikel selama proses perlakuan panas yang diperpanjang; Baja tahan karat martensit yang dikeraskan dengan presipitasi memiliki kekuatan yang lebih besar bersama dengan ketahanan korosi yang tinggi. Baja semacam itu sering digunakan dalam aplikasi militer dan luar angkasa.
Transformasi Displasif
Transformasi martensit adalah contoh paling terkenal dari transformasi displasif, sejenis perubahan fase di mana atom-atom suatu material bergerak dalam jarak pendek secara serempak daripada menyebar secara individual pada jarak yang lebih jauh. Perubahan fase terjadi ketika suatu zat berubah dari satu keadaan, seperti padat, ke yang lain, seperti cairan. Karena mereka sangat dikenal sebagai jenis transformasi displasif, istilah “martensit” atau “martensit” kadang-kadang digunakan dalam arti yang lebih luas untuk menggambarkan materi apa pun yang dihasilkan oleh transformasi displasif.