I. TUJUAN PERCOBAAN
1. Memahami struktur mikro suatu logam
dan kaitannya dengan diagram fasanya.
2. Mempelajari pengaruh proses
(deformasi dan perlakuan panas) terhadap struktur
mikro.
3. Melihat fenomena-fenomena khas pada
berbagai material secara mikroskopi.
II. TEORI DASAR
Struktur mikro adalah gambaran dari kumpulan fasa-fasa yang dapat diamati
melalui teknik metalografi. Struktur mikro suatu logam dapat dilihat dengan
menggunakan mikroskop. Mikroskop yang dapat digunakan yaitu mikoroskop optik
dan mikroskop elektron. Sebelum dilihat dengan mikroskop, permukaan logam harus
dibersihkan terlebih dahulu, kemudian reaksikan dengan reagen kimia untuk
mempermudah pengamatan. Proses ini dinamakan etching.
Untuk mengetahui sifat dari suatu logam, kita dapat
melihat struktur mikronya. Setiap logam dengan jenis berbeda memiliki struktur
mikro yang berbeda. Dengan melalui diagram fasa, kita dapat meramalkan struktur
mikronya dan dapat mengetahui fasa yang akan diperoleh pada komposisi dan
temperatur tertentu. Dan dari struktur mikro kita dapat melihat :
a. Ukuran dan bentuk butir
b. Distribusi fasa yang terdapat
dalam material khususnya logam
c. Pengotor yang terdapat dalam
material
Dari struktur mikro kita juga dapat memprediksi sifat mekanik dari suatu
material sesuai dengan yang kita inginkan.
III. DATA PERCOBAAN
IV. ANALISIS DAN PEMBAHASAN
Dalam percobaan ini, struktur mikro yang dilihat sebanyak
12 buah sampel dengan menggunakan mikroskop optik. Hasil penggambaran struktur
mikro secara manual kemudian dibandingkan dengan yang ada di literatur.
1. Baja karbon rendah
Untuk baja karbon rendah, hasil
penggambaran sebagai data hampir sama dengan literatur. Baja karbon rendah
mengandung kurang dari 0,2% karbon.
Struktur mikronya mengandung perlit (α + Fe3C) dan ferit (α).
Paduan baja karbon rendah relatif lunak tetapi memiliki keuletan dan
ketangguhan yang tinggi. Baja karbon rendah sangat sulit untuk dibentuk menjadi
martensit.
2. Baja karbon medium
Pada baja karbon medium, hasil
penggambaran sebagai data hamper sama dengan yang ada di literatur. Baja karbon
medium memiliki kadar karbon 0,3%-0,5%. Pada gambar mulai terlihat jelas perlit
yang berwarna hitam. Terdapat juga fasa a1 yang sempat menginti dan tumbuh..
Baja karbon medium sangat baik bila dibentuk menjadi martensit. Biasanya
digunakan sebagai profil.
3. Baja karbon tinggi
Pada baja karbon tinggi, hasil
penggambaran sebagai data hampir sama dengan literatur walaupun terlihat ada
perbedaan skala dengan literatur. Baja karbon medium memiliki kadar karbon
lebih dari 0,5%. Struktur perlit terlihat semakin banyak dan jelas. Karena
kadar karbonnya tinggi, kekerasan baja karbon tinggi melebihi baja karbon
lainnya (diasumsikan laju pendinginan berlangsung lambat). Biasanya digunakan
untuk baja perkakas rel kereta api.
1. Baja coating Zn
Pada struktur terlihat ada yang
berwarna hitam yang menunjukkan sebagai komposisi Zn yang menutupi beberapa
matriks dari baja.
5. Aluminium 2024
Pada Aluminium 2024, hasil
penggambaran sebagai data mirip dengan yang ada di literatur. Daerah terang
merupakan larutan padat Aluminium. Daerah gelapnya merupakan unsur paduan
lainnya. Aluminium dan paduannya memiliki ketahanan korosi yang sangat baik.
6. Aluminium 6xxx ekstrusi
Hasil pengamatan pada Aluminium
6xxx hasil ekstrusi ini sangat berbeda dengan Aluminium 2024. Pada Aluminium
ini kita dapat melihat bentuk matriksnya berupa gumpalan-gumpalan tidak seperti
Aluminium 2024 yang berupa garis-garis. Sama seperti Aluminium 2024, daerah
terang adalah unsur Aluminium dan daerah gelap merupakan unsure paduan yang
terlihat lebih mendominasi struktur mikro dari Aluminium 6xxx hasil ekstrusi
ini.
7. Besi cor malleable
Besi cor malleable adalah besi cor putih yang telah mengalami perlakuan
panas dengan suhu berkisar antara 800-900 0 C, menyebabkan
penguraian sementit menjadi grafit. Hasil gambar pengamatan sebagai data sama
seperti gambar pada literature. Pada gambar dari literatur ataupun manual,
terlihat jelas struktur grafitnya yang berwarna hitam. Pada gambar juga dapat
dilihat bahwa matriksnya adalah ferit.
8. Besi cor kelabu
Hasil gambar sebagai data besi cor
kelabu terlihat agak berbeda karena perbedaan skala yang ada tetapi sudah
terlihat kesamaannya. Besi cor kelabu memiliki grafit berbentuk serpih,
sehingga memiliki konsentrasi tegagan pada ujung-ujung grafitnya yang
mengakibatkan internal strength naikàkekerasan dan kekuatan meningkat. Permukaan patahan berwarna kelabu. Pada
gambar, dapat terlihat struktur grafit
yang berwarna hitam dengan matriks ferit. Pada data kurang terlihat jelas dan
lebih terlihat seperti ada matriks yang menggelembung.
9. Besi cor nodular
Hasil gambar sebagai data pada besi
cor nodular hamper sama dengan literature. Dari gambar dapat dilihat bahwa besi
cor nodular memiliki grafit berbentuk bulat dan itu yang menyebabkan keuletan
besi cor nodular tinggi. Matriksnya bisa berupa perlit atau ferit., tetapi pada
gambar terlihat bahwa matriksnya adalah ferit.
10.
Besi cor putih
Hasil gambar sebagai data terlihat
sama dengan literature. Besi cor putih memiliki kekerasan yang tinggi
dibandingkan besi cor lainnya. Kekerasannya disebabkan oleh atom karbon yang
tidak sempat keluar membentuk grafit, sehingga masih berupa sementit. Permukaan
patahannya akan berwarna putih seperti pada gambar.
11. Struktur lasan
Hasil gambar sebagai data terlihat
berbeda dengan literatur. Hal itu disebabkan karena perbedaan skala pembesaran
atau karena pengotor yang membuat butir menjadi tidak terlihat jelas karena
terhalang. Struktur mikro dari suatu logam akan berubah setelah mengalami
pengelasan. Pada gambar dapat dilihat bentuk butir yang memanjang adalah columnar zone (karena adanya heat flow
menyebabkan pertumbuhan butir memanjang, dan adanya butir-butir baru yang
tumbuh tepat pada daerah lasan karena heat flow nya yang homogen.
12. Baja tahan karat
austenitik
Hasil gambar sebagai data sudah
terlihat sama dengan literature. Baja tahan karat memiliki paduan Cr sekitar
11%, hal ini mengakibatkan adanya bagian warna kuning seperti pada gambar, yang
merupakan pengaruh dari unsur krom. Baja tahan karat austenitik bersifat non
magnetik dan memiliki ketahanan korosi yang tinggi. Baja ini jika ingin
diperkuat atau diperkeras menggunakan proses pengerjaan dingin karena tidak dapat
melalui proses pengerjaan panas.
V. KESIMPULAN
1.
Struktur mikro suatu logam
dapat diramalkan melalui diagram fasanya. Dengan
melihat diagram fasa, kita dapat mengetahui
komposisi dari paduan, dan juga mengetahui pada temperatur berapa butir akan
tumbuh.
2.
Setelah mengalami proses
deformasi dan perlakuan panas, butir-butir akan mengalami perubahan bentuk dan
ukuran. Misalnya, setelah mengalami proses annealing
besi cor putih dapat berubah menjadi besi cor nodular.
3.
Pada analisa struktur mikro,
terdapat fenomena-fenomena yang terjadi, contohnya
Twinning. Dengan melihat struktur mikro kita dapat meramalkan sifat
dari suatu logam.
4. Perbedaan data dengan literature dapat
disebabkan oleh perbedaan skala pembesaran yang digunakan dan adanya pengotor
pada material yang digunakan sebagai data.
5. Baja tahan karat austenitic memiliki
ketahanan korosi yang tinggi karena terdapat kandungan Cr yang tinggi.
VII. DAFTAR PUSTAKA
- Callister, W.D., Material
Science and Engineering An Introduction, 6th Edition,
John Wiley & Sons, New York
- www.Key-to-Steel.com
0 komentar:
Posting Komentar