analisis struktur mikro
DESCRIPTION
Laporan Praktikum Rekayasa MaterialTRANSCRIPT
-
Laporan Akhir
Praktikum Rekayasa Material
Modul F ANALISIS STRUKTUR MIKRO LOGAM
( MICROSTRUCTURE ANALYSIS OF METAL)
oleh :
Nama : Saniy Shabrina
NIM : 13111060
Kelompok : 7
Anggota (NIM) : Yusuf Galuh (13112014)
Mario Ghazali (13112049)
Vera Miranda Batubara (13112064)
Fadil Hidayat (13112082)
Galang Erlangga (13112108)
Tanggal Praktikum : 5 November 2014
Tanggal Penyerahan Laporan : 10 November 2014
Nama Asisten (NIM) : Fathimah ( 13710029)
Laboratorium Metalurgi dan Teknik Material
Keelompok Keahlian Ilmu dan Teknik Material
Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara
Institut Teknologi Bandung
2014
-
BAB I
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Dewasa ini perkembangan zaman semakin marak dan cepat mengakibatkan
perkembangan teknologi yang semakin maju. Seiring perkembangan teknologi yang
semakin pesat, maka dibutuhkan komponen-komponen yang mendukung perkembangan
teknologi yang pesat tersebut, seperti halnya peyediaan logam, disadari atau tidak unsur
logam ini sangatlah penting dalam proses pengembangan teknologi bahkan hampir
menambah semua aspek kehidupan manusia.
Material-material tersebut seharusnya memiliki sifat-sifat material yang
memenuhi suatu standar yang ditentukan, salah satu sifat yang seharusnya memenuhi
standar adalah sifat fisik suatu material, untuk menentukan sifat fisik suatu material maka
kita memerlukan data dan analisis struktur mikro material tersebut agar material tersebut
bisa dengan mudah kita tentukan sifat atau karakteristiknya.
Secara umum terdapat beberapa hal yan bisa kita pelajari dari pengamatan
struktur mikro. Diantaranya adalah gambaran distribusi fasa, pengotor, dan butir dari
material. Selain itu kita juga dapat mengetahui bahwa setiap material memiliki struktur
mikro yang berbeda-beda. Dengan pengetahuan yang kita miliki tentang struktur mikro
maka dapat mempermudah kita dalam menganalisis suatu material
Tujuan Praktikum
1. Membandingkan struktur mikro pada spesimen uji dengan literatur yang sudah
ada.
2. Menentukan fenomena-fenomena yang terjadi pada struktur mikro spesimen uji.
3. Membandingkan struktur mikro pada baja dengan kandungan karbon yang
berbeda-beda.
4. Membandingkan struktur mikro satu spesimen uji dengan perbesaran yang
berbeda-beda.
-
BAB II
TEORI DASAR
Struktur mikro pada material sangat erat kaitannya dengan sifat pada logam tersebut.
Pengubahan struktur mikro pada logam khususnya bisa melalui pengaturan laju
pendinginan yang akan mengubah sifat baja dikenal dengan istilat Heat Treatment.
Macam-macam Heat Treatment ini adalah Annealing, Quenching, Normalizing dan
Tempering.
Annealing
Annealing adalah suatu proses perlakuan panas (heat treatment) yang sering
dilakukan terhadap logam atau paduan dalam proses pembuatan suatu produk.
Tahapan dari proses annealing ini dimulai dengan memanaskan logam (paduan)
sampai temperatur tertentu, menahan pada temperatur tertentu tadi selama
beberapa waktu tertentu agar tercapai perubahan yang diinginkan lalu
mendinginkan logam atau paduan tadi dengan laju pendinginan yang cukup
lambat. Jenis annealing itu beraneka ragam, tergantung pada jenis atau kondisi
benda kerja, temperatur pemanasan, lamanya waktu penahanan, laju pendinginan
(cooling rate), dll.
Pemanasan produk setengah jadi pada suhu 850-9500C dalam waktu yang
tertentu, lalu didinginkan secara perlahan. Proses ini berlangsung didapur
(furnace). Butiran yang dihasilkan umumnya besar/kasar.
Quenching
Sistem pendinginan produk baja secara cepat dengan cara penyemprotan air pada
pencelupan serta perendaman produk yang masih panas kedalam media air atau
oli.
Normalizing
Merupakan proses perlakuan panas yang menghasilkan perlite halus,
pendinginannya dengan menggunakan media udara, lebih keras dan kuat dari
hasil anneal.
Atau bisa dikatakan sebagai proses memanaskan baja sehingga seluruh fasa
menjadi austenite dan didinginkan pada temperature suhu kamar, sehingga
dihasilkan struktur normal dari perlit dan ferit.
-
Tempering
Tempering dimaksudkan untuk membuat baja yang telah dikeraskan agar lebih
menjadi liat, yaitu dengan cara memanaskan kembali baja yang telah diquench
pada temperature antara 300F sampai dengan 1200F selama 30 sampai 60
menit, kemudian didinginkan dengan temperatur kamar. Proses ini dapat
menyebabkan kekerasan menjadi sedikit menurun tetapi kekuatan logam akan
menjadi lebih kuat.
Dalam pengamatan struktur mikro, dapat terlihat fasa-fasa dalam suatu material. Fasa
adalah suatu daerah dimana pada rentang dan komposisi tertentu mempunyai sifat yang
sama. Antara fasa satu dengan fasa yang lain akan dibatasi oleh batas fasa. Di dalam
struktur mikro terdapat istilah butir, butir adalah kumpulan sel satuan yang mempunyai
arah dan orientasi gerak yang sama yang dilihat dari arah dua dimensi. Batas butir adalah
daerah perbatasan antara butir yang satu dengan butir yang lainnya, dimana pada daerah
batas butir ini adalah daerah yang tidak stabil.
Diagram Fasa Fe-C
Gambar 2.1 Diagram Fasa Fe-C
-
Dapat dilihat bahwa pada diagram fasa di atas ada beberapa jenis fasa yaitu,
Perlit, Bainit, Ferit, Austenit, dan Martensit. Perbedaan dari Perlit, Bainit, dan Martensit
disebabkan karena ada variasi laju pendinginan. Laju pendinginan yang sangat cepat akan
menghasilkan Martensit, laju pendinginan yang cukup cepat tetapi tidak mampu
menghasilkan Martensit akan membentuk Bainit, sedangkan laju pendinginan yang
lambat akan membentuk Perlit. Tabel di bawah ini menunjukkan struktur mikro dari
beberapa fasa yang telah disebukan di atas :
Martensit
Perlit
Bainit
Austenit
Ferit
-
Untuk dapat melihat struktur mikro dari suatu material khususnya logam kita bisa
menggunakan teknik Metallography. Metallography adalah ilmu yang mempelajari
karakteristik, struktur dari suatu logam atau paduan. Teknik Metallography ini ada
beberapa tahapan, yaitu :
Sectioning
Spesimen uji dipotong dengan ukuran tertentu
Mounting
Pemberian resin pada spesimen uji disekelilingnya agar material tersebut bisa
dipegang.
Grinding, Polishing & Etching
Menghaluskan permukaan material dengan menggunakan grinding dan polishing,
grinding yaitu dengan menggunakan amplas sedangkan polishing dengan
menggunakan kain beludru, pasta gigi yang mengandung alumina atau silica.
Etching adalah proses pencelupan material pada zat kimia tertentu biasanya
adalah larutan etsa, yang berfungsi untuk membentuk kontur pada permukaan
material.
Observing
Mengamati struktur mikro pada spesimen uji dengan menggunakan mikroskop
optik.
-
BAB III
DATA PERCOBAAN
3.1 Prosedur Praktikum
3.2 Tabel Hasil percobaan
No Nama
Spesimen Struktur Mikro
Literatur
1 Alumuni
um 2024
2
Alumuni
um
Murni
Mengamati struktur mikro suatu logam dengan cara mengatur-ngatur perbesaran pada mikroskop dan mengatur fokus serta pencahayannya
Mempersiapkan mikroskop optik yang terhubung dengan komputer yang mempunyai aplikasi dino capture untuk melihat struktur mikro suatu logam
Mempersiapkan spesimen yang ingin dilihat struktur mikronya
-
3
Alumuni
um
dengan
Produk
Ekstrusi
(Al Mg
Si)
4
Baja
Karbon
Rendah
5
Baja
Karbon
Tinggi
6
Baja
Karbon
Medium
-
7
Baja
yang
Dilapisi
Cr
8
Baja
yang
Dilapisi
Zn
9
Baja
yang
Dilapisi
Mangan
10
Baja
Tahan
Karat
Austeniti
k (304)
-
11
Baja
Tahan
Karat
Austeniti
k
(Duflex)
12
Baja
Tahan
Karat
Austeniti
k atau
Duplex
13 Besi Cor
Kelabu
14 Besi Cor
Mellable
-
15 Besi Cor
Nodular
16 Besi Cor
Putih
17
Billet
Alumuni
um
18
Inconel
Ni Super
Alloy
19
Kuningan
atau
Brass
-
20
Struktur
Baja
Lasan
SMAW
(daerah
HAZ
Columnar
)
21
Struktur
Baja
Lasan
Friction
Weld
22
Struktur
Lasan
Baja
SMAW
23
Struktur
Lasan
Baja
Austeniti
k (304)
24 Tembaga
-
BAB IV
ANALISIS DATA
Pada data dan hasil pengolahan data, terdapat 24 jenis spesimen yang dilihat struktur
mikronya. Masing-masing spesimen mempunyai struktur mikro yang berbeda-beda yang
akan dibahas perkelompok pada tabel di bawah ini :
Baja Karbon
Baja Karbon Rendah (40X) Baja Karbon Medium (40X) Baja Karbon Tinggi (40X)
Batas butir sangat jelas
terlihat, fasa didominasi
oleh austenit dan sedikit
bainit.
Kandungan karbonnya
adalah 0-0.25%
Pada hasil mikroskop optic
terlihat bahwa ferit adalah
yang berwarna putih dan
pearlite yang berwarna
gelap. Paduan baja karbon
rendah relatif lunak tetapi
memiliki keuletan dan
ketangguhan yang tinggi.
Terlihat bercak hitam yang
menandakan keberadaan
ferrit pada struktur mikro
tersebut
Kandungan karbonnya
adalah 0.25-0.6%
Pada gambar makin terlihat
perlit yang berwarna hitam.
Terdapat juga fasa 1 yang
sempat menginti dan
tumbuh. Baja karbon
medium memiliki mampu
keras yang rendah.
Biasanya digunakan untuk
profil.
Batas butir menjadi sulit
terlihat, fasa didominasi
oleh pearlite dan sedikit
cementite. Kandungan
karbonnya adalah 0.6-1.4%
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.
-
Jika dibandingkan dengan literatur yang terdapat pada bab 3 di atas, maka baja karbon
yang paling mendekati literatur adalah baja karbon tinggi, sebenarnya jika dilihat secara
sekilas ketiga struktur mikro tersebut tidak berbeda jauh dengan literatur, tetapi karena
pencahayaan yang kurang, dan pemosisian yang tidak sama maka struktur mikro menjadi
tidak sama, dan perbedaan perbesaran yang terdapat pada literatur dan pada hasil
menggunakan mikroskop optik juga berbeda.
Dibandingkan dengan spesimen baja yang tidak dietsa :
Tembaga
Tembaga Tembaga Hasil Annealing Fenomena Twinning
Tembaga yang belum
dilakukan proses Annealing
memiliki batas butir yang
lebih jelas bila dibndingkan
dengan tembaga hasil
proses Annealing.
Fenomena twinning terlihat
lebih jelas bila
dibandingkan dengan
tembaga yang telah
dilakukan proses annealing.
Tembaga ada fasa bainit
dan perlit.
Tembaga yang telah
dilakukan proses Annealing
memiliki batas butir yang
tidak sejelas tembaga yang
belum dilakukan proses
Annealing. Fenomena
twinning juga menjadi lebih
tidak jelas bila
dibandingkan dengan
tembaga yang belum
dilakukan proses Annealing.
Bagian yang dilingkari di
atas menunjukkan
fenomena twinning.
Twinning adalah 2 garis
sejajar yang membentuk
cermin.
-
Paduan Alumunium
Alumunium 2024 (40X) Alumunium Murni (40X) Alumunium Produk
Ekstrusi (Al Mg Si) (40X)
Daerah terang merupakan
larutan padat Aluminium.
Daerah gelapnya
merupakan unsur paduan
lainnya. Pada Alumunium
2024 terdapat fenomena
cladding, cladding adalah
ikatan antara logam logam
yang berbeda.
Aluminium murni 100%
tidak memiliki kandungan
unsur apapun selain
aluminium itu sendiri.
Alumunium Produk
Esktrusi (Al Mg Si)
mempunyai struktur mikro
yang berbeda bila
dibandingkan dengan
Alumunium 2024 dan
alumunium murni,
Besi Cor
Besi Cor Kelabu Besi Cor Mellable Besi Cor Nodular Besi Cor Putih
Permukaan patahan
pada besi cor kelabu
berwarna kelabu.
Besi cor kelabu
memiliki grafit
berbentuk serpih,
sehingga memiliki
konsentrasi
tegangan pada
Besi cor malleable
adalah besi cor
putih yang telah
mengalami
perlakuan panas
dengan suhu
berkisar antara 800-
900 C,
menyebabkan
Bentuk nodular ini
(bulat) akan
menyebabkan
struktur mikro jenis
ini menjadi ulet. Hal
ini bisa disebabkan
karena bentuk
nodular yang bulat.
Matriksnya bisa
Besi cor putih
memiliki kekerasan
yang tinggi
dibandingkan besi
cor lainnya.
Terdapat fasa
pearlite dan fasa
Fe3C.
White cast iron
-
ujung-ujung
grafitnya yang
mengakibatkan
internal strength
naik kekerasan
dan kekuatan
meningkat. Dapat
terlihat struktur
grafit yang
berwarna hitam
dengan matriks
ferit.
penguraian sementit
menjadi grafit. Pada
gambar dari literatur
ataupun hasil
pengamatan, terlihat
jelas struktur
grafitnya yang
berwarna hitam.
Pada gambar juga
terlihat bahwa
matriksnya adalah
ferit.
berupa perlit atau
ferit, tetapi pada
gambar terlihat
bahwa matriksnya
adalah ferit. Butit-
butir terlihat lebih
jelas pada besi cor
nodular
dibandingkan
dengan besi cor
jenis lainnya.
memiliki sifat yang
sangat keras, dan
getas. Besi cor jenis
ini memiliki wear
resistance yang
cukup tinggi.
Baja Tahan Karat Austenitik
Baja Tahan Karat
Austenitik (304)
Baja Tahan Karat
Austenitik (Duflex)
Baja Tahan Karat
Austenitik atau Duplex
Baja Tahan Karat
Austenitik rentan terhadap
cracking ketika dilakukan
pengelasan dalam
temperatur yang tinggi.
Baja Tahan Karat
Austenitik (Duflex)
mempunyai fasa austenite
dan fasa ini hampir
menyerupai dengan
austenisasi pada temperatur
1000 C. Gambar
austenisasi pada
temperature 1000 C bisa
dilihat pada Bab II, Teori
Dasar.
Baja Tahan Karat
Austenitik atau Duplex
mengandung fasa Austenit
dan sedikit fasa Bainit,
batas butir terlihat lebih
jelas bila dibandingkan
dengan baja tahan karat
Austenitik (Duflex).
-
Baja yang Dilapisi
Baja Karbon yang
Dilapisi Cr
Baja Karbon yang
Dilapisin Zn
Baja Paduan Mangan
(Mn)
Pada struktur mikro baja
yang dilapisi dengan Cr,
seharusnya diletakkan pada
bagian sisi tepinya, yaitu
sisi dimana pertemuan
antara baja dan Cr, hal yang
diteliti di atas adalah
struktur mikro pada daerah
yang telah di gerinda
sehingga tidak tampak
perbedannya, seharusnya
bisa terlihat fasa-fasa pada
daerah penempelan antara
baja dan Cr.
Pada struktur mikro baja
yang dilapisi Zn terlihat Zn
hanya menempati bagian
permukaan dari base metal.
Perbedaan antara hasil
mikroskop dengan literatur
diakibatkan oleh perbedaan
pembesaran pada
mikroskop. Pada literatur
terlihat lebih jelas struktur
struktur mikro disekitar
permukaan base metal yang
dilapisi Zn.
Karena kesalahan
penempatan spesimen,
maka tidak terlihat proses
pelapisannya.
Struktur mikro ini terletak
pada daerah paduan manhan
dan baja. Terlihat jelas
bahwa ada bagian yang
terpisahkan antara baja dan
logam paduannya pada
gambar di atas.
Disebut baja paduan jika
elemen pemadu yang
terkandung didalamnya
mencapai 0.8 %.
-
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
KESIMPULAN
1. Hasil perbandingan dari spesimen uji dengan literatur adalah sebagai berikut :
Alumunium 2024
Spesimen Uji Literatur
Hasil perbandingan antara spesimen uji dan literature berbeda karena perbesaran
yang dilakukan pada literature dengan spesimen uji berbeda, pada literatur
perbesaran tidak dilakukan sebesar perbesaran yang dilakukan pada spesimen uji
yaitu mencapai 40X.
Alumunium dengan Produk Ekstrusi (Al Mg Si)
Spesimen Uji Literatur
Hasil perbandingan antara spesimen uji dan literature berbeda, pada literature
yang didapatkan dapat terlihat bahwa fasa-fasa yang terlihat tidak begitu fokus
sehingga sulit dibandingkan dengan spesimen uji.
-
Baja Karbon Rendah
Spesimen Uji Literatur
Baja karbon rendah bila dibandingkan dengan literatur telah sama, pada baja
karbon rendah ini mengandung fasa austenit dan sedikit bainit.
Baja Karbon Medium
Spesimen Uji Literatur
Baja karbon medium bila dibandingkan dengan literature telah sama, hanya saja
dalam pencahayannya masih kurang.
Baja Karbon Tinggi
Spesimen Uji Literatur
Pada baja karbon tinggi, hasil mikroskop hampir sama walaupun terlihat ada
perbedaan dengan setting kontras antara mikroskop dengan literatur. 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.
Baja yang Dilapisi Zn
Spesimen Uji Literatur
Pada baja yang dilapisi dengan Zn, pada hasil foto dengan menggunakan
mikroskop optik seharusnya posisi lebih ke arah pelapisannya, sedangkan yang
dilakukan pada saat praktikum adalah hasil foto pada daerah tengah sehingga
perbedaannya tidak begitu terlihat.
Besi Cor
Spesimen Uji
Literatur
Besi Cor Kelabu Besi Cor Melleable Besi Cor Nodular Besi Cor Putih
Besi cor kelabu bila dibandingkan dengan literatur lebih banyak terlihat struktur
martensitnya bila dibandingkan dengan spesimen uji. Pada besi cor malleable
hasil spesimen uji dan literatur hampir sama. Pada besi cor nodular, karena
perbesaran pada literatur lebih kecil bila dibandingkan dengan spesimen uji,
-
maka graphite nodular yang terlihat akan lebih banyak pada literatur. Sedangkan
pada besi cor putih struktur mikronya hampir mendekati dengan literatur.
2. Fenomena-fenomena yang terjadi dapat terlihat jelas pada tembaga dan
Alumunium 2024. Yaitu pada tembaga adanya fenomena twinning dan pada
Alumunium 2024 adanya fenomena cladding.
Twinning adalah 2 garis sejajar yang membentuk cermin.
Cladding adalah ikatan antara dua jenis logam yang berbeda.
3. Membandingkan struktur mikro pada baja dengan kandungan karbon yang
berbeda-beda.
Baja Karbon Rendah Baja Karbon Medium Baja Karbon Tinggi
Batas butir sangat jelas
terlihat, fasa didominasi
oleh austenit dan sedikit
bainit.
Kandungan karbonnya
adalah 0-0.25%
Pada hasil mikroskop
optic terlihat bahwa ferit
adalah yang berwarna
putih dan pearlite yang
berwarna gelap. Paduan
baja karbon rendah
relatif lunak tetapi
memiliki keuletan dan
ketangguhan yang tinggi.
Terlihat bercak hitam
yang menandakan
keberadaan ferrit pada
struktur mikro tersebut
Kandungan karbonnya
adalah 0.25-0.6%
Pada gambar makin
terlihat perlit yang
berwarna hitam. Terdapat
juga fasa 1 yang sempat
menginti dan tumbuh.
Baja karbon medium
memiliki mampu keras
yang rendah. Biasanya
digunakan untuk profil.
Batas butir menjadi sulit
terlihat, fasa didominasi
oleh pearlite dan sedikit
cementite. Kandungan
karbonnya adalah 0.6-
1.4%
Struktur perlit terlihat
semakin banyak dan
jelas. Karena kadar
karbonnya tinggi,
kekerasan baja karbon
tinggi melebihi baja
karbon lainnya
(diasumsikan laju
pendinginan berlangsung
lambat).
-
4. Membandingkan struktur mikro satu spesimen uji dengan perbesaran yang
berbeda-beda.
Perbesaran yang berbeda-beda dilakukan pada baja karbon rendah :
5X 10X 20X 40X 100X
Semakin besar perbesaran yang dilakukan maka akan semakin terlihat jelas batas
butir yang terjadi pada baja karbon rendah sehingga kita bisa memandingkan
dengan lebih jelas ukuran butirnya dengan parameter posisi yang digunakan.
SARAN
1. Sebaiknya proses metallografi dilakukan dari awal agar praktikan memahami
proses-proses metallografi dengan baik.
2. Sebaiknya literature diberikan oleh asisten agar semua memicu pada literatur
yang sama.
-
DAFTAR PUSTAKA
1. Dieter,G.E., Mechanical metallurgy,Second Ed, Mc Graw Hill,New York,
1986.
2. http://idrusme.blogspot.com/2011/11/metalografi.html
3. Callister Jr., William D., Materials Science and Engineering, An Introduction,
7th Ed, John Willey & Sons Inc., New York, 2007
4. http://ardra.biz/wp-content/uploads/2012/06/Pengaruh-Deformasi-Terhadap-
Struktur-Mikro-Baja.jpg
5. http://hapli.wordpress.com/forum-ferro/besi-cor/
6. http://www.academia.edu/6844467/PENGARUH_PERLAKUAN_PANAS_TER
HADAP_STRUKTUR_MIKRO_LOGAM_ST_60
-
LAMPIRAN
Rangkuman
1. Struktur mikro sangat erat kaitannya dengan sifat dan karakteristik suatu
material, struktur mikro dapat berubah-ubah dengan adanya proses perlakuan
panas atau Heat Treatment antara lain adalah Annealing, Tempering, Normalizing
dan Quenching.
2. Diagram Fasa Fe-C beserta struktur mikro yang terjadi :
Fasa-fasa yang banyak terjadi adalah dalam bentuk Martensit, Perlit, Ferit, Bainit
dan Austenit. Ada titik penting di diagram fasa Fe-C yaitu titik eutectoid dan titik
proetectoid.
Titik eutectoid adalah titik dimana satu fasa cair berubah menjadi 2 fasa padat,
sedangkn titik eutectoid adalah titik dimana satu fasa padat berubah menjadi 2
fasa padat yang lain.
Fasa perlit merupakan sebuah fasa yang terdiri dari + Fe3C, dan fasa ledeburit
adalah sebuah fasa yang terdiri dari Fe3C.
3. Kandungan unsur C pada baja karbon rendah, medium, dan tinggi berbeda-beda,
yaitu baja karbon rendah (0-0,25%), baja karbon medium (0,25-0.6%) dan baja
karbon tinggi (0.6-1.4%). Semakin tinggi kandungan unsur C nya maka akan
-
semakin banyak martensit yang terbentuk sehingga material akan semakin keras
dan getas.
4. CCT pada baja Eutectoid, Hypoeutectoid, dan Hypereutectoid
5. Macam-macam jenis besi cor
-
Tugas Setelah Praktikum
1. Apa yang dimaksud dengan Dendrit (Dendrite), Segregasi (Segregation) dan
Inklusi (Inclusion)!
Dendit adalah struktur berbentuk jarum yang terjadi akibat pendinginan di
permukaan butir lebih cepat dan pertumbuhannya mengikuti laju pendinginan,
dan dendrit menyebabkan terjadinya segregasi.
Segregasi adalah ketidak-homogenan komposisi karena adanya keterlambatan
pembekuan.
Inklusi adalah unsur-unsur pengotor yang terdapat di dalam material
2. Apa perbedaan dari Martensit dan Bainit, serta perbedaan Perlit dan Ledeburit!
Martensit lebih keras dibandingkan bainit. Martenist dihasilkan dengan laju
pendinginan yang lebih cepat dibandingkan bainit. Dalam pembentukan
martensit mekanisme yang terjadi adalah mekanisme geser, dan dengan proses
pendinginan kontinu, dapat dilihat pada diagram CCT. Fasa bainit terbentuk
dengan mekanisme difusi, dan didapat dengan proses transformasi fasa
isotermal, dapat dilihat dari diagram TTT.
Perlit merupakan suatu fasa padat yang dihasilkan dari fasa padat juga, sesuai
reaksi fasa berikut : + Fe3C
Ledeburit merupakan suatu fasa padat yang dihasilkan dari fasa liquid, sesuai
dengan reaksi : L Fe3C
3. Apakah Proses Cold Working seperti pengerolan, berpengaruh terhadap
perubahan struktur mikro? Jelaskan!
Ya,
Butir mengalami perubahan bentuk karena adanya strainhardening
Terjadinya distorsi kisi
Terjadinya twinning
4. Apa yang dimaksud dengan Carburizing dan bagaimana pengaruhnya terhadap
struktur mikro dan sifat mekanik baja?
Carburizing adalah proses untuk menaikkan konsentrasi karbon pada permukaan
baja dengan cara memanaskan sampai temperatur tertentu di dalam atmosfer
yang kaya akan gas hidrokarbon, seperti metana (CH4). Tujuannya adalah untuk
meningkatkan kekerasan pada permukaan baja. Carburizing menyebabkan
-
bertambahnya jumlah cementite pada struktur mikro. Jika diamati dengan
mikroskop, akan terlihat banyak butir hitam.
Tugas Tambahan
1. Apa itu twinning dan cladding?
Twinning adalah 2 garis sejajar yang membentuk cermin.
Cladding adalah ikatan antara logam yang berbeda.
2. Tipe besi cor bisa di dapat dari apa?
Besi cor merupakan paduan Besi-Karbon dengan kandungan C diatas 2% (pada
umumnya sampai dengan 4%). Paduan ini memiliki sifat mampu cor yang sangat
baik Namun memiliki elongasi yang relatif rendah. Oleh karenanya proses
pengerjaan bahan ini tidak dapat dilakukan melalui proses pembentukan,
melainkan melalui proses pemotongan (permesinan) maupun pengecoran.
Besi cor merupakan paduan antara unsur besi (Fe), mangan (Mg), Phospor (P)
dan Sulfur (S), serta Silicon (Si).
3. Bandingkan semua baja karbon, besi cor, dll!
Baja Karbon
Baja Karbon Rendah Baja Karbon Medium Baja Karbon Tinggi
Batas butir sangat jelas Terlihat bercak hitam Batas butir menjadi sulit
-
terlihat, fasa didominasi
oleh ferit dan sedikit
pearlite.
Kandungan karbonnya
adalah 0-0.25%
Pada hasil mikroskop
optic terlihat bahwa ferit
adalah yang berwarna
putih dan pearlite yang
berwarna gelap. Paduan
baja karbon rendah
relatif lunak tetapi
memiliki keuletan dan
ketangguhan yang tinggi.
yang menandakan
keberadaan ferrit pada
struktur mikro tersebut
Kandungan karbonnya
adalah 0.25-0.6%
Pada gambar makin
terlihat perlit yang
berwarna hitam.
Terdapat juga fasa 1
yang sempat menginti
dan tumbuh. Baja karbon
medium memiliki
mampu keras yang
rendah. Biasanya
digunakan untuk profil.
terlihat, fasa didominasi
oleh pearlite dan sedikit
cementite. Kandungan
karbonnya adalah 0.6-
1.4%
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.
Jika dibandingkan dengan literatur yang terdapat pada bab 3 di atas, maka baja
karbon yang paling mendekati literatur adalah baja karbon tinggi, sebenarnya jika
dilihat secara sekilas ketiga struktur mikro tersebut tidak berbeda jauh dengan
literatur, tetapi karena pencahayaan yang kurang, dan pemosisian yang tidak
sama maka struktur mikro menjadi tidak sama, dan perbedaan perbesaran yang
terdapat pada literatur dan pada hasil menggunakan mikroskop optik juga
berbeda.
Besi Cor
Besi Cor Kelabu Besi Cor
Mellable Besi Cor Nodular Besi Cor Putih
Permukaan Besi cor malleable Bentuk nodular ini Besi cor putih
-
patahan pada besi
cor kelabu
berwarna kelabu.
Besi cor kelabu
memiliki grafit
berbentuk serpih,
sehingga
memiliki
konsentrasi
tegangan pada
ujung-ujung
grafitnya yang
mengakibatkan
internal strength
naik kekerasan
dan kekuatan
meningkat. Dapat
terlihat struktur
grafit yang
berwarna hitam
dengan matriks
ferit.
adalah besi cor
putih yang telah
mengalami
perlakuan panas
dengan suhu
berkisar antara
800-900 C,
menyebabkan
penguraian
sementit menjadi
grafit. Pada
gambar dari
literatur ataupun
hasil pengamatan,
terlihat jelas
struktur grafitnya
yang berwarna
hitam. Pada
gambar juga
terlihat bahwa
matriksnya adalah
ferit.
(bulat) akan
menyebabkan
struktur mikro
jenis ini menjadi
ulet. Hal ini bisa
disebabkan karena
bentuk nodular
yang bulat.
Matriksnya bisa
berupa perlit atau
ferit, tetapi pada
gambar terlihat
bahwa matriksnya
adalah ferit. Butit-
butir terlihat lebih
jelas pada besi cor
nodular
dibandingkan
dengan besi cor
jenis lainnya.
memiliki
kekerasan yang
tinggi
dibandingkan besi
cor lainnya.
Terdapat fasa
pearlite dan fasa
Fe3C.
White cast iron
memiliki sifat
yang sangat keras,
dan getas. Besi
cor jenis ini
memiliki wear
resistance yang
cukup tinggi.