panduan metalografi...perlakuan panas. di samping itu adanya unsur silikon dengan kandungan yang...
TRANSCRIPT
PANDUAN METALOGRAFI
Disusun oleh :
Vuko AT Manurung
Yohanes Tri Joko Wibowo
Satriyo Yudi Baskoro
LP2M POLITEKNIK MANUFAKTUR ASTRA
JAKARTA
ii
Panduan Metalografi
Penulis:
Vuko AT Manurung
Yohanes Tri Joko Wibowo
Satriyo Yudi Baskoro
ISBN: 978-602-71320-9-2
Editor:
Eko Ari Wibowo
Penyunting:
Eko Ari Wibowo
Desain Sampul dan Tata Letak:
Martinus Chorda
Penerbit:
LP2M Politeknik Manufaktur Astra
Jl. Gaya Motor Raya No. 8 Sunter II Jakarta 14330
Telepon: (021) 6519555 Fax: (021) 6519821
Email: [email protected]
Cetakan Pertama, April 2020
Hak Cipta dilindungi undang-undang.
Dilarang keras menerjemahkan, memfotokopi, atau memperbanyak sebagian
atau seluruh isi buku ini tanpa izin tertulis dari penerbit.
iii
Kata Pengantar
Dengan berselimutkan rasa syukur kepada Tuhan yang maha Agung, kami
haturkan ke hadapan para pembaca dan keluarga besar Polman Astra,
buku Panduan Metalografi, sebuah buku hasil kolaborasi keluarga besar
Astra, yaitu PT. Astra Otoparts, Tbk dengan Polman Astra.
Alasan yang mendasari penulisan buku ini adalah rasa ingin berbagi dengan
sesama makhluk tuhan yang mencintai ilmu pengetahuan, di samping
keprihatinan kami melihat minimnya buku tentang material yang
memberikan sentuhan sisi praktek dan teoritis yang proporsional demi
lengkapnya kompetensi anak bangsa. Tentu saja semangat Catur Dharma
yaitu menjadi milik yang bermanfaat bagi bangsa dan negara menjadi
denyut jantung semua aktivitas ini.
Secara khusus, kami mengucapkan banyak terima kasih untuk segala
kesempatan dan fasilitas yang disediakan untuk kami dari Tim AOP-EDC
dan juga dari Polman Astra atas kesempatan yang diberikan.
Kami menyadari buku ini tidak lepas dari kekurangan. Segala kritik, saran
dan harapan demi lebih baiknya buku ini merupakan kesenangan kami
berikutnya.
Tim Penulis
iv
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL......................................................................................................................... i
KATA PENGANTAR ................................................................................................................... iii
DAFTAR ISI ................................................................................................................................... iv
BAB I PENGANTAR ILMU MATERIAL TEKNIK .................................................................. 1
1. Baja dan Paduannya .............................................................................................................. 1
1.1 Klasifikasi Paduan Baja .................................................................................................. 1
1.2 Baja Paduan Tinggi ......................................................................................................... 3
1.3 Baja Alat Potong ............................................................................................................. 3
1.4 Diagram Fasa Besi-Besi Carbida .................................................................................... 4
1.5 Proses Perlakuan (Heat Treatment) Panas pada Baja...................................................... 8
1.6 Mampu Keras (Hardenability) Baja Karbon ................................................................. 14
1.7 Kekerasan (Hardness) ................................................................................................... 16
2. Alminium dan Paduannya ................................................................................................... 19
BAB 2 PROSES METALOGRAFI ............................................................................................. 22
2.1 Persiapan Sample.......................................................................................................... 23
2.2 Peralatan yang Digunakan ............................................................................................ 24
2.3 Contoh Proses Metalografi ............................................................................. 28
BAB 3 PRAKTEK METALOGRAFI ......................................................................................... 29
3.1 Proses Cutting ............................................................................................................... 30
3.2 Proses Mounting ........................................................................................................... 32
3.3 Proses Grinding dan Polishing ..................................................................................... 34
3.4 Proses Pembuatan Nital 2 % dan Proses Etsa (Etching) .............................................. 38
3.5 Mikroskop Optik .......................................................................................................... 43
DAFTAR PUSTAKA...................................................................................................................... 48
LAMPIRAN .................................................................................................................................... 49
1
BAB I
PENGANTAR ILMU MATERIAL TEKNIK
Objektif:
1. Mampu mengklasifikasikan baja dan paduannya, serta struktur mikro.
2. Mampu mengenali proses perlakuan panas dan pengujiannya.
3. Mampu mengklasifikasikan aluminium dan paduannya serta struktur mikro.
1. Baja dan Paduannya
Paduan logam ferro adalah paduan dengan unsur utamanya besi (Fe), yang diproduksi
dengan jumlah yang lebih besar dibandingkan dengan jenis logam lainnya. Penggunaan yang luas
tersebut berdasarkan pada 4 faktor yaitu:
a. Terdapat dalam jumlah yang sangat banyak di permukaan bumi.
b. Relatif murah proses penglahannya, mulai penambangan sampai siap untuk digunakan.
c. Memiliki sifat-sifat mekanik maupun fisik yang sangat luas.
d. Kerugiannya adalah sangat rentan terhadap serangan korosi.
1.1. Klasifikasi Paduan Baja
Klasifikasi paduan baja (ferrous alloys) dapat dilihat pada Gambar 1.1. Baja adalah
paduan dengan unsur utamanya besi (Fe) dan karbon (C). Paduan baja berjumlah ribuan dengan
komposisi dan atau perlakuan panas yang berbeda. Sifat mekaniknya sangat sensitif terhadap
kandungan karbon, biasanya kurang dari 1 % beratnya.
Baja digolongkan ke dalam 3 golongan utama berdasarkan kandungan karbonnya, yaitu:
baja karbon rendah, sedang dan tinggi. Penggolongan lainnya didasarkan unsur paduan lain selain
karbon. Baja yang hanya terdiri dari unsur besi dan karbon sering disebut sebagai baja plain
Carbon sedangkan unsur lainnya yang ada merupakan residu, kecuali mangan (Mn) dalam jumlah
yang kecil.
1.1.1 Baja Karbon Rendah (Low Carbon Steels)
Baja karbon biasanya mengandung karbon kurang dari 0,25 % berat dan sangat sulit untuk
dilakukan proses perlakuan panas karena martensit tidak akan terbentuk. Konsekuensinya baja
karbon rendah memiliki keuletan (ductility) dan ketangguhan (toughness) yang tinggi. Struktur
mikro terdiri dari ferit dan sedikit perlit seperti pada Gambar 1.2., serta memiliki sifat mampu
mesin (machinability) yang baik, dan mampu las (weldability) yang baik. Baja karbon dapat
digunakan dengan baik bila kekuatan dan syarat teknis lainnya tidak terlalu besar.
Keuntungan utama adalah harga yang relatif murah, meskipun memiliki keterbatasan sebagai
berikut:
- Kekuatannya tidak dapat mencapai 100.000 psi (690 MPa).
- Untuk ukuran besar tidak dapat dihasilkan struktur/fasa martensit sehinggga sulit untuk
dikeraskan.
- Ketahanan oksidasi dan korosi yang rendah.
2
- Baja karbon medium harus di-quench dengan cepat agar menghasilkan struktur
martensit meskipun akibatnya adalah dapat terjadi distorsi dan keretakan pada saat diproses
perlakuan panas.
- Memiliki ketahanan yang rendah pada temperatur rendah.
Gambar 1.1. Diagram Klasifikasi Paduan Ferro[1,2]
Gambar 1.2. Baja Karbon Rendah (0,04% C) pada Kondisi di annealed.
Paduan Logam
Ferro Non Ferro
Baja (steel) Besi Cor (cast iron)
Besi Cor Kelabu
(gray iron)
Besi Cor Nodular
(ductile/nodulariron)
Besi Cor Maliabel
(malleable iron)
Paduan Rendah
(low alloy)
Karbon Rendah
(low carbon)
Karbon Sedang
(medium carbon)
Karbon Tinggi
(high carbon)
Paduan Tinggi
(high alloy)
Tanpa
Paduan
(plain)
HSLA
Plain
dapat diproses
Heat Treatment
Tanpa
Paduan
(plain)
Alat
Potong
(tool)
Tahan Karat
(stainless steel)
Alat Potong (tool)
3
Tanda panah menunjukkan fasa sementit berada di antara batas butir ferit (fasa dominan), yang
dilihat menggunakan perbesaran 500x menggunakan cairan etsa Marshall[3].
1.1.2 Baja Karbon Sedang (Medium Carbon Steels)
Baja karbon sedang mengandung karbon dengan konsentrasi antara 0,2 % - 0,5 %
beratnya. Paduan ini dapat diproses perlakuan panas dengan cara austenizing, celup cepat
(quenching) yang diikuti dengan tempering untuk memperbaiki sifat-sifat mekaniknya. Baja plain
carbon sedang ini memiliki mampu keras yang rendah, sehingga untuk mendapatkan hasil
perlakuan panas yang baik hanya dapat dilakukan untuk benda yang tipis dan laju pendinginan
yang cepat. Penambahan crom (Cr), nikel (Ni) dan molibdenum (Mo) akan menaikkan
kemampuannya untuk dapat diproses perlakuan panas. Baja karbon sedang banyak dipakai pada
roda rel kereta api, roda gigi, dan komponen mesin lainnya serta komponen struktur yang
mensyaratkan kombinasi dari kekuatan, ketahanan terhadap gesekan dan ketangguhan yang
tinggi.
1.1.3 Baja Karbon Tinggi (High Carbon Steels)
Baja karbon tinggi biasanya mengandung karbon antara 0,6 % - 1,4 % beratnya, memiliki
sifat yang paling keras, paling kuat dan keuletan yang paling rendah di antara baja plain carbon
lainnya. Baja ini biasanya dipakai setelah mengalami proses pengerasan dan temper, secara
khusus pada penggunaan ketahanan gesek yang tinggi, dan pisau potong (cutting tools). Alat-alat
potong dan cetakan baja (dies & mould steel) biasanya terbuat dari baja karbon tinggi dengan
penambahan unsur lain seperti krom, vanadium, tungsten dan molibdenum sehingga
menjadikannya sangat keras dan kuat serta memiliki ketahanan terhadap gesekan yang tinggi.
1.2 Baja Paduan Tinggi (High Alloy steels)
Dari keterbatasan-keterbatasan tersebut perlu dilakukan suatu penggabungan (alloying)
dengan unsur-unsur lainnya sehingga dapat memperbaiki sifat-sifatnya. Proses pemaduan baja
pada umumnya lebih mahal dibandingkan dengan baja plain carbon, tetapi agar sesuai dengan
syarat-syarat teknis yang diinginkan maka proses pemaduan harus dilakukan.
Unsur-unsur paduan utama yang ditambahkan antara lain: Mn, Ni, Cr, Mo, Tungsten (W).
Unsur-unsur lain yang kadang-kadang ditambahkan antara lain: V, Co, B, Cu, Al, Sn, Ti, Nb.
Penambahan unsur-unsur tersebut pada diagram Fe-Fe3C keberadaannya perlu dilakukan
penyesuaian terhadap kandungan karbon, yang sering juga disebut sebagai carbon equivalent.
Tabel 5.5 menunjukkan komposisi paduan dari beberapa jenis baja paduan dan standar penamaan
menurut AISI-SAE.
Baja paduan tinggi (high alloy steels) memiliki sifat sangat keras, kuat tetapi dengan
keuletan yang rendah. Biasanya baja jenis ini digunakan pada kondisi yang telah dikeraskan
(hardened) dan di-temper, sehingga memiliki kekerasan yang masih tinggi dan ketahanan aus
yang baik, sehingga dapat berfungsi sebagai pisau potong yang sangat tajam. Peralatan potong
(tools) dan cetakan (die) terbuat dari baja karbon paduan tinggi, yang biasanya terdiri dari unsur:
Cr (chromium), V (vanadium), W (tungten), dan Mo (molybdenum).
4
1.3 Baja Alat-Potong (Tool Steels).
Mengandung paduan karbon dan unsur lainnya, seperti krom, nikel, tungsten,
molybdenum yang sangat tinggi, sehingga material yang dihasilkan sangat keras dan sesuai untuk
alat potong. Untuk menghasilkan alat potong dengan kualitas baik dan mudah untuk mengontrol
unsur paduannya, biasanya pemaduan dilakukan dengan menggunakan tungku elektrik (electrical
furnace). Karena itu harga alat potong tersebut sangat mahal karena proses pembuatannya yang
juga mahal.
Proses pembuatan alat potong dilakukan dengan cara perlakuan panas, yaitu dipanaskan
sampai temperatur austenit kemudian dicelup cepat (quenching) dan diikuti dengan proses temper,
untuk mendapatkan kekerasan yang dikehendaki dan menghilangkan tegangan sisa yang terjadi
saat proses celup cepat tersebut.
1.4 Diagram Fasa Besi-Besi Carbida
Pada baja, kandungan karbon mulai dari 0,03 - 1,2 % dan 0,25 - 1 % Mn serta sejumlah
kecil unsur-unsur lain seperti: Si, P, dll. Baja dengan kondisi seperti ini disebut sebagai plain
carbon steel. Diagram fasa dibuat dengan laju pendinginan yang sangat lambat, dengan
kandungan karbon mencapai 6,67 %. Gambar 1.3. menunjukkan diagram fasa besi karbon.
Diagram Fe-Fe3C terdiri dari fasa padat sebagai berikut:
• α ferrite, carbon larut padat interstisi di dalam struktur kristal BCC. Kelarutan karbon pada
fasa ini mencapai maksimal 0,02 % pada temperatur 723 OC. Kelarutan karbon di α ferrite
akan turun mencapai 0,005 % pada temperatur 0 OC.
• Austenite (γ), karbon larut padat interstisi di dalam besi γ. Austenite memiliki struktur
kristal FCC dan memiliki kemampuan larut padat dari karbon lebih tinggi dari α ferrite.
Kelarutan karbon di austenite maksimum 2,08 % pada temperatur 1148 OC dan menurun
menjadi 0,8 % pada temperatur 723 OC.
• Cementite (Fe3C), memiliki kelarutan tak terbatas dan komposisinya adalah karbon mulai
dari 6,67 % - 93,3 % Fe. Cementite keras dan getas.
• δ ferrite, adalah karbon larut padat interstisi di dalam besi δ, yang memiliki struktur kristal
BCC seperti α ferrite. Larutan padat dari karbon pada δ ferrite maksimum mencapai 0,09 %,
pada temperatur 1465 OC.
1.4.1 Besi Cor/Tuang (Cast Iron).
Besi cor/tuang umumnya terdiri dari 2 % - 4 % carbon dan 1 % – 3 % silikon, dan unsur-
unsur lainnya dalam jumlah yang sedikit. Secara umum besi cor/tuang menghasilkan produk
coran yang baik, karena mudah dicairkan (temperatur cair antara 1150 OC – 1300 OC) sehingga
biaya produksi lebih murah dibandingkan baja. Besi cor terdiri dari fasa perlit atau ferit
(tergantung dari laju pendinginannya) dan karbon bebas dalam bentuk grafit. Kecenderungan akan
terbentuknya grafit diatur oleh komposisi dan laju pendinginan termasuk di dalamnya proses
perlakuan panas. Di samping itu adanya unsur silikon dengan kandungan yang lebih besar dari 1
% beratnya turut mempengaruhi. Tabel 1.1 menunjukkan unsur-unsur pembentuk besi cor. Besi
cor digolongankan ke dalam 4 jenis, berdasarkan distribusi karbon di dalam stuktur mikro yaitu
(Gambar 1.3):
- Besi Cor Kelabu (Gray Cast Iron).
- Besi Cor Nodular/Ductile (Nodular Cast Iron).
5
- Besi Cor Putih (White Cast Iron).
- Besi Cor Maliabel (Malleable Cast Iron).
1.4.1.1 Besi Cor Kelabu (Gray Cast Iron).
Kandungan karbon dan silikon pada gray cast iron antara 2,5 % - 4,0 % dan 1,0 % - 3 %.
Bentuk grafitnya adalah flakes ditunjukkan Gambar 1.4(a). Karena grafit berbentuk flakes
permukaan patahnya berwarna kelabu. Sifat mekanis dari besi cor kelabu adalah getas (brittle),
keras, kekuatan tarik tinggi dan keuletannya lebih besar bila pembebanannya adalah tekanan
(compressive load). Keuntungannya adalah sebagai berikut:
- Dapat menyerap energi getaran (dumping vibrational energy).
- Ketahanan gesek (Wear resistance) tinggi.
- Pada kondisi cair memiliki fluiditas yang tinggi sehingga dapat menghasilkan bentuk-
bentuk benda kerja yang rumit dan kemungkinan terjadinya pengkerutan (shrinkage) kecil,
pada saat dituang atau dicor.
- Biaya pengecoran yang relatif murah.
Gambar 1.3 Diagram Fasa Besi dan Besi Karbida.
6
1.4.1.2 Besi Cor Nodular atau Ductile (Ductile-Nodular iron).
Penambahkan “sedikit” Magnesium dan atau Cerium pada besi cor kelabu sebelum dicor
akan mengubah bentuk grafit dari flakes menjadi nodular. Nodular berasal dari bahasa latin
nodulus yang berarti bintil. Nodular atau bulatan mengilustrasikan struktur mikro besi cor nodular
seperti ditunjukkan pada Gambar 1.4(b). Hasilnya dinamakan nodular atau ductile iron yang
memiliki sifat–sifat mekanis yang tinggi. Matrik yang terbentuk adalah perlit atau ferit yang
tergantung pada laju pendinginan seperti terlihat pada Gambar 1.5.
Karena bentuk grafit tersebut, sifat mekanik besi cor nodular hampir sama (mendekati)
sifat mekanik baja. Contohnya adaah besi cor nodular feritik yang mempunyai rentang kekuatan
tarik antara 380 MPa sampai dengan 480 MPa (55.000 psi s/d 70.000 psi), dan keuletannya dari
10 % sampai 20 %. Adapun penggunaannya pada katup (valves), rumah pompa (pump bodies),
crankshafts, roda gigi dan komponen–komponen otomotif lainnya.
1.4.1.3 Besi Cor Putih (White Cast Iron)
Besi cor putih terbentuk pada laju pendinginan yang sangat cepat dan kandungan silik on
yang rendah kurang dari 1 % beratnya, seperti ditunjukkan Gambar 1.5. Disebut besi cor putih
karena menghasilkan warna putih atau terang pada permukaan patahannya. Besi cor putih
biasanya sangat baik digunakan untuk struktur yang mengalami gesekan dan abrasi. Sebagai
konsekuensi dari banyaknya fasa sementit yang terbentuk, besi cor putih sangat keras dan getas.
Gambar 1.4 Struktur Mikro Besi Cor. (a) Besi Cor Kelabu;
(b) Besi Cor Nodular; (c) Besi Cor Putih; (d) Besi Cor Maliabel[3]
7
Tabel 1.1 Komposisi Kimia dari Besi Cor atau Tuang[4]
1.4.1.4 Besi Cor Maliabel (Malleable Cast Iron)
Karena sifat yang tidak diinginkan dari besi cor putih tersebut, maka biasanya dipanaskan
kembali pada temperatur antara 800 OC - 900 OC, akan membentuk besi cor yang lain yang
disebut dengan besi cor maleabel (malleablecast iron) seperti yang ditunjukkan Gambar 1.5.
Matrik yang terbentuk berupa ferit atau perlit yang sangat tergantung dari laju pendinginannya.
Struktur mikronya mirip dengan besi cor nodular, sehingga sifat-sifatnya juga hampir sama
terutama dalam hal kekuatan dan keuletannya. Besi cor putih biasanya dipakai sebagai batang
penghubung (connecting rods), roda gigi transmisi, dan roda gigi differensial untuk transmisi di
industri otomotif; flange, fitting pipa, dan komponen untuk katup (valves) untuk industri maritim
dan industri alat berat lainnya.
Gambar 1.5 Ilustrasi Proses Pembentukan Jenis-Jenis Besi Cor [1,2]
8
1.5 Proses Perlakuan (Heat Treatment) Panas pada Baja
Proses perlakuan panas didefinisikan sebagai suatu proses atau kombinasi dari beberapa
proses yang meliputi pemanasan dengan laju pemanasan yang spesifik, ditahan selama waktu dan
temperatur tertentu dan kemudian didinginkan dengan laju pendinginan yang sangat spesifik
untuk mendapatkan struktur dan sifat-sifat tertentu (sifat mekanik, sifat fisik sifat magnetik atau
elektrik) yang dikehendaki[2]. Definisi lainnya adalah kombinasi pemanasan dan pendinginan
(dengan atau tanpa pengendalian/kontrol laju pendinginan) pada baja karbon dan paduannya
sehingga menghasilkan sifat mekanik dan fisik yang berbeda dari kondisi awalnya. Proses
pemanasan dan pendinginan ini dinamakan perlakuan panas (heat treatment). Selama proses
perlakuan panas berlangsung akan terjadi perubahan struktur mikro dari baja tersebut. Mengapa
perlu dilakukan proses perlakuan panas? Ada beberapa alasan proses perlakuan panas diadakan,
akan tetapi yang paling fundamental adalah:
- Mempersiapkan material logam sebagai produk setengah jadi agar layak diproses lebih
lanjut.
- Meningkatkan umur pakai material logam sebagai produk jadi.
Beberapa jenis proses perlakukan panas pada baja dan paduannya yang biasa dilakukan di
industri manufaktur untuk mendapatkan hasil yang diinginkan adalah sebagai berikut:
- Annealing dan Normalizing
- Pendinginan cepat (Quenching)
- Tempering
- Martempering
- Austempering
1.5.1 Annealing dan Normalizing
Annealing adalah proses pemanasan baja dan paduannya sampai pencapai temperatur
austenite (A3 atau ACM) kemudian ditahan pada temperatur tersebut untuk mendapatkan fasa yang
sama di permukaan dan di bagian dalam material tersebut. Setelah itu dilakukan pendinginan
secara perlahan-lahan. Pendinginan dilakukan dengan cara mematikan tungku. Ini disebut full
annealing sedangkan didinginkan di udara disebut sebagai normalizing. Tujuan dari proses ini
adalah:
- Menghilangkan tegangan yang terjadi akibat proses pendinginan tiba-tiba (stresses relieve).
- Menaikkan keuletan dan menurunkan kekerasannya.
- Menghilangkan efek proses perlakuan dingin (cold work).
- Menghasilkan struktur mikro yang spesifik.
Proses pendinginan ini biasanya dilakukan di dalam tungku dengan cara mematikan
tungku pemanas sampai mencapai temperatur kamar. Untuk baja hipereutektoid, proses
pemanasan dilakukan pada temperatur 40 0C di atas temperatur eutektoid. Struktur mikro dari baja
hipoeutektoid setelah mengalami proses full annealing adalah proeutektoid ferit dan perlit, seperti
pada grafik proses pemanasan baja plain karbon terhadap kandungan karbon yang ditunjukkan
pada Gambar 1.6.
9
Gambar 1.6 Proses Pemanasan Baja Karbon[4]
Normalizing adalah proses pemanasan baja sampai mencapai temperatur austenit dan kemudian
didinginkan di udara, ditunjukkan pada Gambar 1.7. Struktur mikro yang terbentuk adalah dari
baja hipoeutektoid plain-carbon adalah proeutektoid ferit dan perlit. Tujuan dari normalizing
adalah sebagai berikut:
• Untuk menghaluskan struktur butir.
• Menaikkan kekuatan baja (dibandingkan dengan baja annealing).
• Untuk mengurangi segregasi akibat proses pengecoran atau proses pembentukan lainnya.
• Meratakan (uniform) butir.
Untuk proses annealing lainnya adalah:
- Spherodizing: dilakuan untuk meningkatkan mampu-mesin (machineability) pada baja yang
akan diproses permesinan (machining process).
- Stress-relief annealing: pemanasan sampai dengan di bawah temperatur kritis 550 – 650 OC
untuk baja karbon dan paduan rendah, sedangkan dipanaskan pada temperatur 600 – 750 OC
untuk baja perkakas. Tujuannya adalah untuk menghilangkan tegangan sisa akibat
deformasi pengerjaan dingin.
- Recrystallization annealing: pemanasan sampai dengan temperatur 600 OC dibawah
temperatur kritis. Proses ini dilakukan pada baja setelah deformasi pengerjaan dingin.
- Quench annealing: dilakukan pada baja jenis austenitik yang di-homogenizing atau di-
recrystallization annealing dimana diikuti dengan pendinginan cepat untuk menghindari
terbentuknya endapan karbida, terutama pada batas butir.
- Isothermal annealing: pendinginan cepat sampai temperatur tepat di bawah daerah
transformasi, ditahan 1 sampai 2 jam, dan diikuti pendinginan di udara.
10
Gambar 1.7 Struktur Mikro Baja UNS 10080 (low carbon steel) dengan Laju Pendinginan Sangat Lambat.
Gambar 1.7 memperlihatkan matrik ferit dengan fasa perlit yang membentuk pulau di
antara fasa ferit. Gambar tersebut diambil dengan menggunakan perbesaran 500x dan
menggunakan etsa Picral 4%[3].
1.5.2 Pendinginan Cepat (Quenching) dan Tempering
Proses pendinginan cepat dimulai saat material baja karbon dan paduannya dipanaskan
sampai temperatur austenite. Kemudian didinginkan dengan cepat (quenching) ke temperatur
kamar dengan menggunakan media pendingin berupa air, minyak (oil), ataupun larutan garam.
Struktur mikro yang semula adalah austenit akan berubah menjadi martensit. Martensit memiliki
sifat fasa metastabil, dengan struktur kristal BCT (body-centered tetragonal). Sifat mekanik dari
martensit adalah keras dan getas. Kekerasan dari martensit akan meningkat seiring dengan
naiknya kandungan karbon pada baja.
Gambar 1.8 Struktur Mikro Fasa Martensit[3]
Temperatur saat akan terbentuk martensit disebut Martensite Start (Ms) dan temperatur
setelah seluruhnya martensit terbentuk disebut Martensite Finish (Mf) seperti terlihat pada
Gambar 1.8. Pada baja karbon rendah proses celup cepat sulit untuk mendapatkan fasa martensit.
Karena fasa martensit bersifat keras dan sangat getas, maka perlu dilakukan penurunan
kegetasannya dengan cara dipanaskan di bawah temperatur eutectoid sehingga tidak terlalu getas
11
meskipun efek sampingnya adalah kekerasannya akan turun. Proses ini disebut dengan temper
(tempering). Struktur mikro dari hasil quenched dan tempered ditunjukkan pada Gambar 1.9.
Struktur yang terbentuk adalah bainit (warna gelap) dan martensit (warna abu-abu terang). Etsa
yang dilakukan menggunakan picral 4%+Nital 2% dengan perbesaran 500x [3].
Gambar 1.9 Struktur Mikro Baja Karbon Rendah UNS 43400 yang dicelup Cepat dan Ditemper
Pada proses celup cepat (quenching) sering terjadi distorsi dan ‘retak halus’ (micro
cracking) akibat adanya perbedaan temperatur yang terjadi pada bagian permukaan dan bagian
dalam dari material yang diproses perlakuan panas saat berlangsungnya proses pendinginan,
ditunjukkan pada Gambar 1.10. Karena itu perlu dilakukan modifikasi pada proses celup cepat
dan temper. Modifikasi yang dilakukan akan mendapatkan hasil yang lebih optimal dan yang
lebih penting mengurangi terjadinya retak halus (micro crack) yang cenderung tidak terlihat saat
proses celup cepat berlangsung berlangsung.
12
Gambar 1.10 Proses Quench-Temper Konvensional
1.5.3 Martempering
Martempering sering juga disebut sebagai marquenching. Proses ini diadakan untuk
menghindari retak ataupun retak halus akibat proses quenching. Prosesnya adalah dengan
melakukan pemanasan sampai dengan temperatur austenite (sekitar 40 OC di atas temperatur A3),
seperti pada Gambar 1.11. Kemudian di-quench ke dalam larutan garam atau oli pada temperatur
sedikit di atas MS (martensit start). Setelah itu ditahan/dibiarkan sampai bagian permukaan dan
tengah dari benda kerja memiliki temperatur yang sama dan sebelum mencapai transformasi
austenit ke bainit dihentikan dengan cara, didinginkan pada laju pendinginan ‘sedang’ sampai ke
temperatur ruang. Kemudian dilakukan proses tempering. Perbedaan antara proses celup cepat
konvensional dengan martempering yaitu pada keseragaman laju pendinginan antara bagian
permukaan dengan bagian dalam dari benda kerja. Struktur akhir dari proses martempering adalah
martensit dengan distribusi martensit yang lebih merata di bagian permukaan dan bagian
dalamnya. Kemudian bila dilakukan proses temper menjadi martensit temper. Perbedaan lainnya
adalah secara kuantitatif pada harga impak (impact value). Dengan demikian proses martempering
akan menghasilkan kegetasan yang lebih rendah dibandingkan proses celup cepat dan temper.
1.5.4 Austempering
Austempering adalah proses perlakuan panas isothermal yang menghasilkan struktur bainit
pada baja karbon. Tahapan prosesnya adalah baja dipanaskan sampai dengan temperatur austenit
kemudian dicelup cepat (quenching) pada larutan garam dengan temperatur sedikit di atas MS
(martensit start) kemudian ditahan untuk memberi kesempatan austenit bertransformasi menjadi
bainit dan kemudian didinginkan di udara, seperti pada Gambar 1.12. Dari gambar 1.12., juga
terlihat bahwa proses transformasi antara bagian permukaan dan bagian tengah benda kerja adalah
13
sama dan terjadi sedikit di atas temperatur dimulai terbentuknya martensit (martensite start atau
MS), dengan demikian fasa martensit tidak sampai terbentuk.
Keuntungan dari proses austempering dibandingkan dengan proses quench dan tempering
konvensional adalah adanya perbaikan keuletan (ductility) dan ketahanan impak (impact) yang
tidak akan diperoleh pada proses quenching dan tempering biasa (konvensional), serta turunnya
distorsi. Sedangkan kerugiannya adalah diperlukannya wadah atau tempat garam yang khusus,
dan proses hanya dapat dilakukan pada jenis baja tertentu saja.
Setelah ketiga proses perlakuan panas tersebut dilakukan maka diperoleh hasil seperti
data-data yang ditunjukkan Tabel 1.1.[2]:
Tabel 1.1 Perbandingan Hasil Proses Perlakukan Panas[5]
Gambar 1.11 Diagram Proses Martempering
HEAT TREATMENT HRC IMPACT (Ft.Lb) ELONGATION (%)
Water-quench & temper 53 12 0
Water-quench & temper 52,5 14 0
Martemper & temper 53 28 0
Martemper & temper 52,8 24 0
Austemper 52,0 45 11
Austemper 52,5 40 8
14
Gambar 1.12 Diagram Proses Austempering
Gambar 1.13 Skema Percobaan dan Grafik Hasil Percobaan Jominy Test[1,2]
1.6 Mampu Keras (Hardenability) Baja Karbon
Mampu keras pada baja karbon dan paduannya didefinisikan sebagai sifat yang
menentukan kedalaman dan distribusi kekerasan dari baja dengan cara quenching dari temperatur
austenit. Untuk skala industri, mampu keras baja diukur dengan melakukan percobaan Jominy
(Jominy testing). Menurut ASTM 255/SAE J406, ukuran spesimen adalah diameter 25 mm dan
panjang 100 mm. Prosedur percobaan adalah baja dipanaskan sampai temperatur austenit
kemudian spesimen diletakkan pada tempat yang telah disediakan, dan disemprot air. Setelah
dingin kekerasannya diukur dan hasilnya diplot ke dalam grafik seperti terlihat pada Gambar 1.13.
15
Mampu keras (hardenability) sangat berbeda dengan kekerasan (hardness). Kekerasan biasanya
dihubungkan dengan ketahanan material terhadap deformasi plastis. Faktor-faktor yang
mempengaruhi sifat mampu keras baja adalah:
• Komposisi paduan.
• Ukuran butir austenit.
• Struktur dari baja sebelum quenching.
Baja karbon biasa (plain karbon steel) pada umumnya memiliki keterbatasan dalam hal
sifat-sifat (properties) yang dimilikinya, sehingga diperlukan suatu penggabungan (alloying)
dengan unsur-unsur lainnya. Penambahan unsur-unsur tersebut akan memperbaiki sifat-sifatnya.
Proses pemaduan baja pada umumnya lebih mahal dibandingkan dengan baja plain karbon.
Unsur-unsur paduan utama yang ditambahkan antara lain Mn, Ni, Cr, Mo, dan Tungsten (W).
Unsur-unsur lain yang kadang-kadang ditambahkan antara lain V, Co, B, Cu, Al, Sn, Ti, Nb.
Penambahan unsur-unsur tersebut pada diagram Fe-Fe3C keberadaannya perlu dilakukan
penyesuaian terhadap kandungan karbon, yang sering juga disebut sebagai carbon equivalent.
Tabel 1.2. menunjukkan komposisi paduan dari beberapa jenis baja paduan dan standar penamaan
menurut AISI-SAE.
Tabel 1.2 Beberapa Jenis Baja Paduan Standard AISI-SAE[4]
13xx Manganese 1.75
4Oxx Molybdenum 0.20 atau 0.25; atau molybdenum 0.25 dan sulfur 0.042
41 xx Chromium 0.50. 0.80, atau 0.95, molybdenum 0.12, 0.20. atau 0.30
43xx Nickel 1.83, chromium 0.50 atau 0.80, molybdenum 0.25
44xx Molybdenum 0.53
46xx Nickel 0.85 atau 1.83, ,molybdenum 0.20 atau 0.25
47xx Nickel 1.05, chromium 0.45, molybdenum 0.20 atau 0.35
48xx Nickel 3.50, molybdenum 0.25
5Oxx Chromium 0.40
51xx Chromium 0.80, 0.88, 0.93, 0.95, atau 1.00
51xxx Chromium 1.03
52xxx Chromium 1.45
61xx Chromium 0.60 atau 0.95, vanadium 0.13 atau min. 0.15
86xx Nickel 0.55, chromium 0.50, molybdenum 0.20
87xx Nickel 0.55, chromium 0.50, molybdenum 0.25
88xx Nickel 0.55, chromium 0.50, molybdenum 0.35
92xx Silicon 2.00; atau silicon 1.40 dan chromium 0.70
5Obxx* Chromium 0.28 atau 0.50
51 Bxx* Chromium 0.80
81Bxx* Nickel 0.30, chromium 0.45, molybdenum 0.12
94Bxx* Nickel 0.45. chromium 0.40, molybdenum 0.12
Kode *B menunjukkan baja Boron.
Sumber: Alloy Steel: Semifinished; Hot-Rolled and Cold-Finished Bars, American Iron and Steel Institute, 1970.
16
Baja paduan tinggi (high alloy steels) memiliki sifat sangat keras dan kuat tetapi memiliki
keuletan yang rendah. Biasanya baja jenis ini digunakan pada kondisi yang telah dikeraskan
(hardened) dan di-temper, sehingga memiliki kekerasan yang masih tinggi dan ketahanan aus
yang baik, serta dapat berfungsi sebagai pisau potong yang sangat tajam. Peralatan potong (tools)
dan cetakan (die) terbuat dari baja karbon paduan tinggi, yang biasanya terdiri dari unsur Cr
(chromium), V (vanadium), W (tungten) dan Mo (molybdenum).
Penambahan unsur paduan menggeser temperatur eutektoid (semula adalah 723 OC) ke
temperatur yang lebih tinggi atau lebih rendah tergantung dari jenis unsurnya. Demikian juga
halnya dengan posisi titik eutektoid (pada awalnya sebesar 0,77% C) juga mengalami perubahan
dengan penambahan unsur paduan lainnya. Gambar 1.14 (a) dan (b) menunjukkan pengaruh
penambahan unsur paduan terhadap temperatur dan titik eutektoid pada diagram Fe-Fe3C.
Penggabungan antara paduan baja dan peroses perlakuan panas akan mendapatkan baja dengan
sifat-sifat yang dikehendaki meskipun sebagai konsekuensinya harganya akan lebih mahal.
Karena itu, perlu pertimbangan yang matang sebelum memilih material yang dikehendaki.
1.7 Kekerasan (Hardness)
Kekerasan didefinisikan sebagai suatu kemampuan material menahan deformasi plastis[2,3].
Kekerasan tersebut diukur melalui gaya yang bekerja pada indentor di permukaan logam. Indentor
terbuat dari material yang lebih keras dari material yang akan diuji dan biasanya berbentuk bola,
piramid atau kerucut. Prosedur pengujian dimulai dari memberikan beban yang telah diketahui
besarnya secara perlahan-lahan dalam arah tegak lurus permukaan logam yang akan diuji. Setelah
dilakukan penekanan maka akan menimbulkan bekas penekanan pada logam uji. Untuk mesin
yang masih manual bekas penekanan tersebut yang akan diukur, sedangkan untuk saat ini nilai
kekerasan dapat langsung dibaca pada mesin uji keras. Tabel 1.4, menunjukkan jenis-jenis uji
keras.
Gambar 1.14 (A) Pengaruh Unsur Paduan terhadap
Temperatur Eutektoid[1,2]
Gambar 1.14 (B) Pengaruh Unsur Paduan
terhadap Posisi Eutektoid[1,2]
17
Tabel 1.3 Jenis Pengujian Kekerasan Mateial
Kekuatan tarik dan kekerasan merupakan tanda ketahanan suatu logam terhadap deformasi
plastis, kecuali material tersebut diproses secara khusus misalnya pada perlakuan panas atau
pemaduan (alloying). Tabel 1.4. menunjukkan hubungan antara kekerasan Brinell (BHN) dengan
kekuatan tarik (TS). Konsekuensinya kekuatan berbanding lurus dengan kekerasan suatu material.
Untuk kebanyakan baja hubungan antara kekerasan Brinell (HB) dengan kekuatan tarik adalah:
TS (MPa) = 3,45 X HB atau TS (psi) = 500 X HB
18
Tabel 1.4 Hubungan antara BHN dengan TS
Proses identifikasi fasa yang terbentuk saat proses metalografi, dilakukan dengan cara
mengetahui proses apa yang sebelumnya dialami oleh material tersebut atau dengan melakukan
pengujian kekerasan secara mikro. Pengujian kekerasan mikro tersebut digunakan untuk
mengetahui kekerasan di fasa yang terbentuk. Prinsipnya sama dengan metode kekerasan biasa
tetapi dalam hal ini skalanya yang kecil. Gambar 1.15. adalah contoh alat uji keras mikro.
19
Gambar 1.15 Contoh Alat Uji Kekerasan Mikro (Micro Hardness)
2. Aluminium dan Paduannya
Aluminium yang disingkat Al memiliki berat jenis yang ringan yaitu 2,70 g/cm3
dibandingkan dengan baja yang 7,8 g/cm3, serta memiliki ketahanan korosi yang tinggi pada
lingkungan biasa. Al murni memiliki sifat kekuatan yang rendah, tetapi dengan adanya paduan
dengan unsur-unsur lainnya akan meningkatkan kekuatannya. Al memiliki sifat non toxic
sehingga dapat dipakai sebagai pembungkus dan tempat makanan. Sifat elektrik yang baik
menjadikan Al banyak dipakai pada industri elektronik. Paduan Al dibuat dalam bentuk : sheet,
plate, extrusion, rod dan wire, serta diklasifikasikan berdasarkan unsur paduan utama yang
membentuknya. Empat angka bilangan digunakan untuk mengidentifikasi Al paduan kasar
(Wrought Al Alloys), seperti terlihat pada Tabel 1.3. Angka pertama menunjukkan unsur paduan
utama, sedangkan dua angka terakhir menunjukkan paduan Al.
Tanda temper (temper-designation) untuk paduan aluminium kasar ditulis di belakang
empat angka terakhir dengan menggunakan tanda penghubung (-), yang berupa huruf kapital
(misalnya: F = difabrikasi; O = dianil; H = pengerasan regangan; T = temper) dan diikuti satu
sampai dengan tiga angka. Paduan Al kasar biasanya dibagi kedalam dua kelompok yaitu:
- Paduan Al yang dapat diproses perlakuan panas (heat-treatable)
- Paduan Al yang tidak dapat diproses perlakuan panas (non-heat-treatable)
Paduan Al yang tidak dapat diproses dengan perlakuan panas tidak dapat dilakukan penguatan
presipitat (precipitation-strengthened), tetapi dapat ditingkatkan kekuatannya dengan cara
pengerjaan dingin (cold work).
Paduan Al yang tidak dapat diproses perlakuan panas adalah dari grup:
- Paduan 1XXX: paduan yang memiliki kandungan Al min 99,00%, dan besi serta silikon
sebagai unsur utama pembentuk ketidakmurnian (impurities). Penambahan unsur Cu 0,12%
akan menaikkan kekuatannya.
20
- Paduan 3XXX: Mn adalah unsur paduan utama. Peningkatan kekuatan dilakukan dengan
larutan padat (solid-solutin strengthen). 3003 adalah paduan utama yang penting di dalam
kelompok ini dengan kekuatan tarik mencapai 16 ksi (110MPa).
- Paduan 5XXX: Mg adalah unsur paduan utama pada kelompok ini. Salah satu paduan yang
penting pada kelompok ini adalah 5052 yang terdiri dari 2,5% Mg dan 0,2% Cr. Pada
kondisi anil 5052 memiliki kekuatan tarik 28 ksi (193 MPa).
Paduan Al yang dapat diproses perlakuan panas adalah dari grup:
- Paduan 2XXX: unsur paduan utamanya adalah Cu, tetapi kadang-kadang juga ditambahkan
Mg dalam jumlah sedikit. Salah satu paduan yang penting adalah 2024, yang terdiri dari 4,5
% Cu, 1,5 % Mg dan 0,6 % Mn. Paduan ini ditingkatkan kekuatannya dengan cara larutan
padat (solid-solution) dan penguatan presipitasi (presipitation strengthening). Al 2024T6
memiliki kekuatan tarik 54 ksi (442 MPa) dan banyak dipakai pada struktur pesawat
terbang.
- Paduan 6XXX: unsur paduan utamanya adalah Mg dan Si. Paduan 6061 adalah salah satu
paduan yang penting pada kelompok ini dengan komposisi unsurnya 1,0 % Mg, 0,6 % Si,
0,3 % Cu dan 0,2 % Cr.
- Paduan 7XXX: unsur paduan utamanya adalah Zn, Mg dan Cu. 7075 adalah salah satu
paduan utama yang penting dengan komposisi 5,6 % Zn, 2,5 % Mg, 1,6 % Cu dan 0,25 %
Cr dengan kekuatan tarik mencapai 73 ksi (504 MPa) dan biasanya digunakan pada struktur
pesawat terbang.
Pada umumnya paduan Al dibuat dengan cara dicor. Proses pengecoran yang umum
dilakukan pada paduan Al adalah pengecoran pasir (sand casting); pengecoran permanen
(permanent mould); pengecoran dengan cetakan tetap (die casting). Al paduan dibuat lebih dari
tiga ratus unsur yang dipadu untuk menghasilkan berbagai variasi paduan yang dikembangkan
oleh pabrik pembuatnya. Semua Al paduan yang dijual dipasaran mengandung unsur Fe dan Si
baik sendiri-sendiri maupun bersama-sama untuk memberikan efek peningkatan pada sifat-
sifatnya (properties). Paduan unsur utamanya adalah seperti pada gambar 1.16. Penambahan Cu,
Mg, Mn, Si, dan Zn akan meningkatkan kekuatannya saat dikaitkan dengan proses perlakuan
panas atau pengerasan regangan (strain hardening) atau gabungan dari kedua proses tersebut.
Perbedaan yang jelas dapat dilihat pada struktur mikro Al, yang ditunjukkan pada Gambar 1.17
(a) dan (b).
Tabel 1.6 Kelompok Paduan Al Kasar (Wrought Alloys)[1,2]
Al, kandungan minimum 99.00%, atau lebih 1XXX
Paduan dengan unsur utama ; Cu 2XXX
Mn 3XXX
Si 4XXX
Mg 5XXX
Mg & Si 6XXX
Zn 7XXX
Elemen lainnya 8XXX
Unused series 9XXX
21
Gambar 1.16 Prinsip Pemaduan (Alloying) Unsur Lainnya di Dalam Al[3]
Gambar 1.17 Struktur Mikro dan Morfologi Al[3]
(a). Al -cor 390 Paduan dengan Endapan Primer Silikon (abu-abu terang).
(b). Al -cor 384,0 Paduan dengan Endapan Utama dari Al-Fe-Si.
Kedua Al di-etsa Menggunakan 0,5% HF dan Perbesaran100x
22
BAB II
PROSES METALOGRAFI
Objektif:
1. Mengenal prinsip-prinsip dasar metalografi
2. Mengenal peralatan yang dipakai pada proses metalografi
Metalografi adalah ilmu yang mempelajari struktur mikro suatu logam dan
karakteristiknya[6]. Metalografi sangat penting untuk mengetahui ukuran butir, distribusi fasa, dan
untuk mengetahui adanya inklusi (kotoran) dalam suatu logam. Hasil dari metalografi tersebut
akan menjadi acuan untuk menentukan suatu material telah sesuai dengan spesifikasi yang
diminta atau untuk mengetahui proses yang sudah dialami oleh material yang bersangkutan.
Faktor yang sangat mempengaruhi keberhasilan suatu proses metalografi menggunakan
mikroskop optik adalah persiapan permukaan spesimen yang akan dilihat. Ini adalah prinsip dasar
yang dilakukan oleh bapak metalografi Henry Clifton Sorby (1826 – 1908) yang adalah orang
pertama yang mendapatkan hasil polishing dan etsa yang benar dari suatu spesimen. Klasifikasi
dari metalografi ada 2 yaitu:
a. Makrografi (Macroexamination/Macroscopy/Macrography)
b. Mikrografi (Microexamination/Microscopy/Micrography)
Makrografi mempelajari struktur logam dan paduannya menggunakan mata telanjang atau
menggunakan lensa dengan perbesaran yang kecil sampai dengan 15 kali. Hasil pengamatannya
dinamakan makrostruktur. Tujuannya adalah untuk:
- Memunculkan ukuran, bentuk dan pengaturan butir kristal yang ada di dalam logam
- Memunculkan retakan yang mungkin ada selama proses fabrikasi logam
- Memunculkan serat/alur logam yang mengalami deformasi
- Memunculkan adanya pengkerutan (shrinkage), porositas dan lubang akibat adanya gas
yang terjebak saat proses pengecoran
- Mencari tahu penyebab kegagalan suatu komponen (part)
Mikrografi mempelajari struktur logam dan paduannya menggunakan mikroskop dengan
perbesaran mulai dari 20 kali sampai dengan 2000 kali. Hasil pengamatannya disebut
mikrostruktur. Sedangkan tujuannya adalah untuk:
- Menentukan kandungan unsur kimia yang ada di dalam paduan
- Menemukan cacat mikro
- Menentukan ukuran dan bentuk butir kristal
- Menunjukkan kualitas dari proses perlakuan panas (heat treatment), dll
Adapun langkah-langkah dalam mendapatkan mikrografi adalah sebagai berikut:
- Persiapan sampel/spesimen
- Proses pengamplasan menggunakan kertas amplas
- Proses poles (polishing) menggunakan larutan
- Proses etsa
- Pengamatan di bawah mikroskop optik dan melakukan interpretasi atas hasilnya
23
2.1 Persiapan Sampel
Sampel atau spesimen harus disiapkan dengan seksama dan secermat mungkin.
Pengambilan posisi yang akan diamati menjadi faktor penting dalam menentukan interpretasi
hasilnya. Proses perlakuan benda kerja/benda uji sebelum merupakan informasi yang penting
dalam menentukan sampel spesimen. Berikutnya adalah melakukan mounting. Tujuannya adalah
agar spesimen yang kecil tidak menyulitkan saat melakukan pengamplasan (sanding). Kemudian
proses pengamplasan, proses ini dimulai dari mesh yang paling kasar sampai dengan yang paling
halus secara bertahap. Yang perlu diperhatikan adalah saat pergantian kertas amplas ke nomor
yang lebih tinggi maka arah pengamplasannya juga harus diubah. Lamanya proses pengamplasan
setiap ukuran kertas amplas sangat tergantung dari jenis dan kekerasan material spesimen yang
diproses. Ukuran kertas amplas (grid size) yang umum digunakan adalah 60, 80, 120, 220, 320,
400, 600, 800 1000 dan 2500. Berikutnya adalah proses polishing, biasanya menggunakan cairan
alumina agar dihasilkan permukaan yang sangat halus menyerupai cermin (mirror like finish).
Lamanya proses polishing sangat tergantung dari jenis dan kekerasan material spesimen tersebut.
Terakhir adalah proses etsa (etching) dengan tujuan untuk memunculkan batas butir dan fasa yang
ada. Proses etsa ini menggunakan cairan khusus, sehingga memunculkan fasa atau batas butir yng
ingin dilihat. Berikut ini adalah beberapa jenis etsa dan pemakaiannya:
• NITAL (HNO3-asam nitrat dicampur dengan alkohol) 2 % atau NITAL 3 %. Ini adalah
jenis etsa yang umum dipakai untuk baja karbon dan paduannya. Proses pencelupannya
hanya beberapa detik (sekitar 15 detik).
• Asam pikrik (Picric acid) berupa campuran asam pikrik 4g dengan ethyl alcohol 100 ml.
Jenis ini juga dipakai untuk cairan etsa baja karbon dan paduannya. Proses pencelupannya
hampir sama dengan NITAL (sekitar 15 detik).
• Hydrofluoric acid berupa campuran HF (konsentrat) 0.5 ml dengan H2O 99.5 ml. Etsa ini
dipakai untuk material aluminium dan paduannya. Proses pencelupannya sekitar 15 detik.
Setelah proses di atas seluruhnya selesai baru dilakukan pengamatan di bawah mikroskop
optik untuk mendapatkan hasil yang diharapkan berikut interpretasinya. Alat utama yang dipakai
untuk melakukan pengambilan gambar pada proses metalografi adalah mikroskop optik.
Mikroskop optik secara umum dipakai untuk melihat:
a. Ukuran, bentuk dan distribusi dari berbagai fasa yang ada.
b. Menentukan ukuran butir dan distribusinya di dalam fasa.
c. Memperkirakan sifat-sifat mekanik dari material yang diuji.
d. Melihat adanya fasa kedua dan distribusinya akibat proses perlakuan panas.
e. Inklusi non metalik.
f. Segregasi dari unsur-unsur yang ada selama proses pengecoran.
g. Heterogenitas fasa dan unsur-unsur yang ada.
h. Ketidaknormalan struktur yang terbentuk.
i. Orientasi arah butir akibat proses pengerjaan (working process).
j. Pengaruh perlakuan panas terhadap material.
24
2.2 Peralatan yang Digunakan
Peralatan yang umum digunakan untuk proses metalografi adalah sebagai berikut:
2.2.1 Mesin Potong
Mesin ini digunakan untuk memotong spesimen yang ingin diuji, seperti yang terlihat pada
Gambar 2.1. Pemotongannya harus memperhatikan posisi yang akan diamati. Hal lainnya
adalah jangan sampai terjadi panas yang berlebihan saat pemotongan berlangsung.
Gambar 2.1 Mesin potong (abrasive fine cutter)
2.2.2 Mesin Mounting
Pada umumnya ukuran spesimen yang akan diproses relatif kecil sehingga perlu dibuatkan
pemegangnya agar mudah dalam proses selanjutnya. Pembuatan alat pemegang (mounting)
menjadi penting agar proses selanjutnya dapat berjalan dengan baik dan benar. Proses ini
menggunakan resin dengan jenis yang spesifik. Untuk contoh mesin mounting dan hasilnya
dapat dilihat pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2 Proses Mounting (a). Mesin mounting
(b). Proses memasukkan Resin ke dalam Cetakannya (c) Contoh hasil mounting
2.2.3 Mesin amplas (sanding) dan poles (Polishing)
Proses pengamplasan dimulai dari grade kertas amplas yang paling kasar biasanya ukuran
60 mesh sampai dengan yang paling halus ukuran 4000 mesh secara bertahap. Proses
pengamplasan menggunakan mesin dimana spesimen diam sedangkan kertas amplasnya
(c) (b) (a)
25
berputar. Sedangkan proses pemolesan menggunakan cairan khusus, biasanya adalah alumina
(Al2O3). Mesin amplas dan poles biasanya menjadi satu kesatuan seperti Gambar 2.3. Apabila
pengamplasan dan pemolesan dilakukan bersamaan maka yang perlu diperhatikan adalah
bagian poles ditutupi dengan penutupnya supaya geram ataupun pasir yang ada di kertas
amplas tidak berpindah ke proses poles sehingga dapat menggores permukaan spesimen yang
sedang dipoles.
Gambar 2.3 Mesin Amplas dan Poles
2.2.4 Etsa
Etsa berupa larutan yang berfungsi untuk memunculkan fasa dan atau batas butir. Larutan
ini berupa cairan kimia yang umumnya dicampur dengan aquades ataupun alkohol. Tabel 2.1.
menjelaskan perbedaan beberapa jenis cairan etsa. Khusus untuk baja biasanya digunakan
cairan Nital 2 % ataupun 3 %. Lamanya pencelupan spesimen ke dalam larutan etsa sangat
tergantung dari jenis spesimen dan proses yang telah dialami sebelumnya.
Tabel 2.1 Beberapa Jenis Etsa
2.2.4 Mikroskop Optik
Prinsip dasar dari mikroskop optik adalah dengan menggunakan pantulan cahaya ke
permukaan spesimen dan kemudian diterima oleh lensa mata (eyepiece lens), seperti Gambar
2.4., dimana Gambar 2.4(a) adalah struktur mikro yang terlihat (akibat pantulan) di layar
monitor. Gambar 2.4(b) ilustrasi tiga jenis kekasaran permukaan akibat etsa yang
menghasilkan tiga jenis orientasi warna. Apabila pantulannya tegak lurus ke arah lensa maka
dihasilkan warna yang terang. Dengan demikian degradasi terang dan gelap menghasilkan
(usually 2%) HNO3 1-5 ml
(nitric acid) Ethyl alcohol 100ml
Picric acid 4g
Ethyl alcohol 100ml
HF (conc.) 0.5ml
H2O 99.5mlAluminum
Hydrofluoric
acid
Swab for 15
sec.
Sample Material Etchant Composition Remarks
Carbon steelFew seconds
(15 Sec)
Carbon steel Picric AcidFew seconds
(15 Sec)
26
gambar struktur mikro yang harus diartikan sebagai fasa yang terbentuk. Gambar 2.4(c)
contoh struktur mikro polikristalin yang dihasilkan. Dengan menggunakan perangkat lunak
(software) yang spesifik dapat langsung diteruskan ke monitor.
Gambar 2.4 Prinsip dasar pengamatan menggunakan mikroskop optik
Gambar 2.5. merupakan contoh mikroskop optik dan komponennya. Saat ini lensa untuk
melihat hasil pembesaran (eyepiece lens) telah dipindahkan ke layar monitor dengan
menggunakan perangkat lunak.
Gambar 2.5 Mikroskop Optik
Keterangan gambar:
1. Eyepiece lens
2. Binocular head
3. Revolving objective lenses
4. Filter support
5. Truss
6. Subject-table
7. Condenser height adjustment
8. Condenser
9. Aperture adjustment
10. Condenser centralizer
11. Subject movement x- direction
12. Subject movement y- direction
13. Illumination aperture
14. Rough contrast adjustment
15. Fine contrast adjustment
16. Lamp housing
27
2.3 Contoh Proses Metalografi
Baja S45C dengan proses pemanasan pada temperatur 850 OC, kemudian dicelup cepat
dengan media air. Sampel berukuran 12,3 mm x 12,3 mm dengan panjang 150 mm, dengan etsa
Nital 3 %. Posisi pengambilan sampel untuk dibuatkan mounting adalah seperti pada gambar 2.6
Gambar 2.6 Ilustrasi Pengambilan Spesimen
Hasil pengamatan adalah menggunakan foto makro dengan perbesaran 10x. Untuk melihat
perubahan warna yang terjadi kemudian dilakukan foto mikro (gambar 2.7).
Gambar 2.7 Foto Makro, Perbesaran 10x
Keterangan gambar 2.7:
• Bagian A dengan perbesaran 200x, merupakan daerah transisi antara perlit dan bainit.
Secara detail dapat dilihat pada Gambar 2.8.
Gambar 2.8 Foto Makro Bagian A, Perbesaran 10x
A
A
A
C
B
28
• Bagian B bagian tengah dengan fasa perlit dan ferit dengan perbesaran 200x. Secara detail
dapat dilihat pada Gambar 2.9.
Gambar 2.9 Foto Makro Bagian B, Perbesaran 10x
• Bagian C, bagian permukaan spesimen yang pertama kali bersentuhan dengan air,
perbesaran 500x. Terlihat fasa martensit yang sangat mendominasi. Secara detail dapat
dilihat pada Gambar 2.10.
Gambar 2.10 Foto Makro Bagian C, Perbesaran 10x
29
BAB 3
PRAKTEK METALOGRAFI
Objektif:
1. Mengetahui alur proses metalografi.
2. Mengetahui mesin dan perlengkapan yang digunakan untuk proses metalografi.
3. Mengetahui tahapan tiap proses metalografi.
4. Mampu mengaplikasikan proses metalografi (Struktur Mikro).
Cakupan Material Uji:
1. Besi cor.
2. Baja dan paduannya.
Berikut adalah tahapan proses metalografi, seperti dijabarkan dalam Gambar 3.1 di bawah ini.
Gambar 3.1 Alur Proses Metalografi
Cutting
Mounting
Grinding & Polishing
Etching
Mikroskop Optik
Metalografi
30
3.1. Proses Cutting
Dalam metalografi proses cutting adalah proses pemotongan material yang akan
dianalisis struktur mikro. Proses ini menggunakan mesin cutting seperti yang terlihat pada
Gambar 3.2.
Mesin dan peralatan:
1. Mesin cutting.
• Cutting wheel (Tipe H, N, W)
2. Cairan pendingin.
3. Pompa.
4. Tangki pemampungan dan filter.
Alat Pelindung Diri (APD):
1. Sarung tangan kain.
2. Masker.
3. Kacamata pengaman.
Tahapan Proses Cutting:
1. Persiapan material
a. Posisi pemotongan (teknik sampling).
b. Jenis material sample.
c. Pastikan area observasi.
d. Pastikan area pencekaman.
2. Persiapan mesin cutting
a. Jenis material cutting wheel.
b. Tipe pendinginan.
c. Baca dan Pahami Standar Operasional Mesin.
3. Setting material
a. Buka cover mesin cutting.
b. Bersihkan area kerja pemotongan.
c. Bersihkan area pencekaman.
d. Proses clamping material (pastikan material tercekam dengan baik dan benar).
e. Trial gerakan proses cutting (mesin off).
f. Pastikan gerakan pemotongan bebas/tidak membentur/memotong benda lain selain
material sample.
4. Proses cutting
a. Tutup cover mesin cutting.
b. Hidupkan mesin dan putar cutting wheel.
c. Hidupkan sistem cooling.
d. Turunkan tuas untuk mendekatkan cutting wheel ke material.
e. Proses potong dengan perlahan (jangan dihentak).
f. Proses cutting perlahan sampai material terpotong.
g. Buka cover mesin.
h. Lepas pencekaman dan bersihkan material sample.
Gambar 3.2 Abrasive Fine Cutter -
AbrasiMet® 250
31
i. Bersihkan area kerja pemotongan.
j. Bersihkan area pencekaman.
5. Deburring
a. Bersihkan sisa pemotongan yang tajam.
b. Debured dengan kikir/gerinda/amplas kasar.
c. Pastikan tidak terdapat lagi sisi tajam.
6. Material siap diproses mounting
a. Bersihkan material dengan air.
b. Keringkan dengan angin kompresor.
c. Material siap diproses mounting.
d. Agar tidak cepat berkarat, simpan material di plastik vakum (wrap)
Ilustrasi Proses Cutting:
Gambar 3.3 Ilustrasi Proses Cutting
32
3.2. Proses Mounting
Proses mounting adalah proses penambahan material (resin) pada material atau sample
untuk memudahkan dan mengamankan proses grinding dan polishing. Proses ini menggunakan
mesin cutting seperti yang terlihat pada Gambar 3.4.
Mesin dan Peralatan:
1. Mesin Press Mounting.
2. Resin
• Keras.
• Sedang (umum).
• Lunak.
3. Release agent.
4. Air
5. Pompa
6. Tangki penampungan dan filter
Alat Pelindung Diri (APD):
1. Kacamata pengaman.
Tahapan Proses Mounting:
1. Persiapan material
a. Pastikan area material yang ingin dianalisis.
b. Persiapkan resin yang digunakan.
2. Persiapan mesin
a. Bersihkan area kerja mesin.
b. Pahami Standar Operasional Mesin.
3. Proses Mounting
a. Hidupkan mesin mounting.
b. Buka penutup silinder.
c. Naikkan silinder mounting press ke permukaan.
d. Bersihkan permukaan dan tutup silinder.
e. Lapisi permukaan dan area silinder mounting press dengan release agent.
f. Letakkan material pada silinder mounting press.
g. Area yang ingin dianalisis menghadap ke bawah permukaan silinder.
h. Turunkan silinder mounting press.
i. Tambahkan resin (±1,5 scoop sendok) pada mounting press.
j. Ratakan resin sehingga sampel tertutup resin.
k. Kemudian tutup slinder mounting press.
l. Proses mounting (cycle start program) - Heating 1 menit & Cooling 3 menit.
m. Pressure 290 bar heating 150 °C.
n. Tunggu ± 15 menit sampai program selesai.
o. Buka penutup silinder mounting press.
p. Ambil sample.
q. Bersihkan area kerja & matikan mesin.
Gambar 3.4 Hot Mounting Press Machine-Buehler
Simplimet® 1000
33
Ilustrasi Proses Mounting:
Gambar 3.5 Ilustrasi Proses Mounting
34
3.3. Proses Grinding dan Polishing
Proses grinding dan polishing pada dasarnya adalah proses penghalusan permukaan pada
material untuk memudahkan observasi. Tujuan dalam proses penghalusan permukaan ini adalah
supaya permukaan sample yang akan diproses grinding dan polishing berada dalam kondisi
mirror like finish atau tidak ada goresan. Proses ini menggunakan mesin grinding dan polishing
seperti yang terlihat pada Gambar 3.6.
Gambar 3.6 Mesin Grinding Polishing - Buehler Metaserv @250
Mesin dan peralatan:
1. Mesin grinding dan polishing.
2. Amplas.
(#60, #80, #120, #240, #320, #400, #600, #800, #1000, #1200, #1500, #2500, dan #4000)
3. Kain beludru atau pad poles.
4. Cairan Alumina
• Perbandingan campuran adalah aquades + 10 gr Al2O3 = 250 ml.
• Penyimpanan Al2O3 di dalam lemari pendingin.
5. Air.
6. Angin kompresor.
7. Pengering udara (air dryer).
8. Pompa.
9. Tangki pemampungan dan filter.
Alat Pelindung Diri (APD):
1. Kacamata pengaman.
2. Masker.
Tahapan Proses Grinding dan Polishing:
1. Persiapan material dan mesin
a. Bersihkan area kerja mesin.
b. Pahami Standar Operasional Mesin.
c. Persiapkan peralatan yang dibutuhkan.
2. Proses Grinding (amplas) material sample
a. Buka ring pengunci amplas.
b. Bersihkan area amplas dengan air.
c. Pasang amplas pada pad mesin.
35
d. Pasang ring pengunci amplas.
e. Hidupkan mesin.
f. Lakukan proses pengamplasan
• Tekan material ke permukaan amplas.
• Pastikan posisi material sample dengan amplas tegak lurus.
g. Proses amplas mulai dari amplas (#) terendah sampai tertinggi
• #60, #80, #120, #240, #320, #400, #600, #800, #1000, #1200, #1500, #2500,
dan #4000.
h. Pada saat penggantian amplas lakukan pengulangan proses a sampai e.
i. Setiap penggantian amplas putar material sample 90° dari posisi semula
• Agar alur amplas berpotongan dan meratakan permukaan.
j. Setiap penggantian amplas bersihkan material sample dengan angin.
k. Setelah selesai matikan mesin.
l. Pengecekan hasil proses amplas dapat dilihat secara visual atau dibandingkan
dengan lampiran gambar makro struktur.
3. Persiapkan material sample dan mesin
a. Bersihkan material sample dengan angin.
b. Persiapkan cairan alumina untuk proses poles.
c. Bersihkan permukaan kain beludru atau pad poles pada mesin
• Bersihkan dengan air dan disikat.
• Pastikan permukaan pad poles tidak ada cacat atau kasar.
4. Proses polishing (poles) material sample
a. Nyalakan mesin.
b. Matikan aliran air
• Proses poles tidak menggunakan air tetapi menggunakan cairan alumina.
c. Lakukan proses poles
• Tempelkan material sample ke permukaan pad poles dengan sedikit tekanan.
• Perhatikan posisi material sample dengan pad poles tegak lurus.
• Putar material sample 90° dari posisi semula.
• Lakukan berulang sampai goresan amplas hilang sepenuhnya.
d. Setelah selesai matikan mesin.
e. Lakukan pembersihan material sample dengan sabun dan air.
f. Keringkan dengan angin atau air dryer.
g. Material sample siap untuk proses etsa.
36
Ilustrasi Proses Grinding dan Polishing:
Gambar 3.7 Ilustrasi Proses Grinding dan Polishing
37
Tabel 3.1 Struktur Makro setelah Proses Grinding dan Polishing
38
3.4. Proses Pembuatan Nital 2% dan Proses Etsa (Etching)
Proses etsa adalah proses yang bertujuan untuk memunculkan struktur mikro pada
logam atau material sample dengan menggunakan cairan etsa. Setiap jenis material logam
menggunakan cairan etsa yang berbeda-beda. Untuk besi dan baja secara umum, cairan etsa yang
digunakan adalah Nital 2 %. Cairan etsa Nital seperti pada Gambar 3.8, dihasilkan dari
pencampuran asam nitrat (HNO3) sebesar 2 % dengan Etanol sebesar 98 %.
• Proses Pembuatan Cairan Nital 2%
Gambar 3.8 Cairan Etsa dalam Botol Reagent
Gambar 3.9 Peralatan Pembuatan Cairan Nital
Labu ukur
Pipet volume
Botol pereaksi Labu semprot
Ethanol
Bulb
39
Kebutuhan Peralatan:
1. Ruang Asam.
2. Labu ukur 250 ml.
3. Bulb.
4. Pipet volume 10 ml.
5. Labu semprot Ethanol.
6. Ethanol kandungan 96 %.
7. Nitric acid kandungan 65 %.
8. Botol pereaksi atau reagent 250 ml.
Alat Pelindung Diri (APD):
1. Kacamata pengaman.
2. Masker.
3. Sarung tangan karet.
Tahapan Proses Pembuatan Cairan Nital 2%:
1. Persiapan peralatan, APD, dan cairan kimia
a. Bersihkan peralatan tersebut sebelum digunakan.
b. Keringkan peralatan.
c. Cairan Ethanol kandungan 96 %.
d. Cairan Nitrid Acid kandungan 65 %.
2. Persiapan ruangan asam
a. Perhatikan prosedur operasional ruangan asam.
b. Bersihkan area kerja pencampuran cairan kimia (asam).
c. Lakukan proses pembuatan pada lokasi pencampuran.
• Pastikan area tersebut dilengkapi dengan penghisap udara khusus.
3. Proses Pembuatan atau pencampuran dalam labu ukur 250 ml
a. Masukkan 100 ml Ethanol dalam labu ukur.
b. Masukkan 5 ml Nitrid Acid dalam labu ukur.
c. Tambahkan 145 ml Ethanol.
d. Tutup Labu ukur.
e. Goyang perlahan labu ukur untuk proses mixing.
4. Tuang cairan pada labu ukur ke botol reagent
a. Beri label nama cairan reagent tersebut.
b. Pastikan production and expired date.
c. Pastikan jenis limbah cairan tersebut.
5. Nital 2 % 250 ml dalam botol reagent siap digunakan.
40
Ilustrasi Pembuatan Cairan Nital 2 %:
Gambar 3.10 Ilustrasi Proses Pembuatan Cairan Nital 2%
• Proses Etsa
Kebutuhan Peralatan:
1. Cawan Petri.
2. Cairan Nital 2 %.
3. Tempat Cuci Tangan atau Wastafel.
4. Sabun.
5. Aliran air.
6. Labu ukur 250 ml.
7. Angin kompresor.
8. Pengering Udara (Air Dryer).
Alat Pelindung Diri (APD):
1. Kacamata pengaman.
2. Masker.
3. Sarung tangan karet.
41
Tahapan Proses Etsa:
1. Persiapan peralatan dan APD
a. Bersihkan peralatan dan material sample.
b. Semprot dengan angin kompresor.
c. Keringkan dengan pengering udara.
2. Proses Etching material sample (besi dan baja paduannya)
a. Tuang nital 2% dalam cawan petri secukupnya.
b. Gunakan sarung tangan karet.
c. Buka keran air wastafel.
d. Celupkan permukaan material sample yang ingin diobservasi.
e. Pastikan seluruh area terlumuri oleh cairan nital.
f. Lakukan pencelupan selama ± 5 detik.
g. Cek visual material sample berubah buram dan warna keabu-abuan.
h. Angkat material sample bersihkan dengan air di wastafel.
i. Cuci material sample dengan sabun.
j. Matikan keran air wastafel.
k. Semprot dengan angin dan keringkan dengan pengering rambut.
l. Pastikan tidak ada butiran air menempel atau tersisa dan keseluruhan permukaan
kering.
3. Material sample siap diobservasi untuk pengecekan struktur mikro
a. Proses etching tersebut di atas adalah proses etching secara umum.
b. Untuk jenis material yang berbeda membutuhkan cairan etsa yang berbeda pula,
dapat dilihat pada Tabel 3.2.
Tabel 3.2 Jenis Cairan Etsa
42
Ilustrasi Proses Etching:
Gambar 3.11 Ilustrasi Proses Etching
43
3.5. Mikroskop Optik
Mikroskop Optik adalah suatu alat yang digunakan untuk melakukan analisis melalui
pengamatan material, seperti struktur fasa, butir, orientasi butir, jarak atom, dislokasi, topografi,
perpatahan, dan sebagainya. Pada metalografi, secara umum yang akan diamati adalah dua hal
yaitu macrostructure (stuktur makro) dan microstructure (struktur mikro). Untuk struktur makro
menggunakan mikroskop stereo dengan perbesaran maksimal 50x, seperti yang terlihat pada
Gambar 3.12. Sedangkan untuk struktur mikro menggunakan mikroskop metalografi dengan
perbesaran 50x sampai 1000x, seperti yang terlihat pada Gambar 3.13.
Gambar 3.12 Stereo Microscope - SMZ745T
Gambar 3.13 Metallographic Microscope - Meiji Technology (IM7200)
44
• Pengamatan Struktur Mikro
Kebutuhan Peralatan:
1. Mikroskop metalografi
Tahapan Proses Pengamatan Struktur Mikro:
1. Persiapan peralatan
a. Bersihkan peralatan dan material sample.
b. Hidupkan lampu mikroskop.
c. Hidupkan PC, dan jalankan software kamera pengamatan mikroskop.
2. Letakkan material sample pada area pengamatan (specimen stage).
3. Seting lensa perbesaran yang akan digunakan 50x, 100x, 200x, 500x, atau 1000x.
4. Seting kecerahan cahaya yang diinginkan.
5. Seting fokus lensa dan kamera dengan memutar Fine Focusing Control.
6. Tekan Capture pada software jika ingin mengambil dan menyimpan gambar.
7. Dari gambar tersebut dapat kita lakukan analisis:
• Struktur mikro material.
• Bentuk fasa material.
• Pengukuran coating, layer atau lapisan material.
• Identifikasi patahan atau crack.
Ilustrasi Proses Pengamatan Struktur Mikro:
Gambar 3.14 Ilustrasi Proses Pengamatan Struktur Mikro
45
Tabel 3.3 Contoh Struktur Mikro – Raw Materials
46
Tabel 3.3 Contoh Struktur Mikro S45C – After Heat Treatment Process
47
Tabel 3.3 Contoh Struktur Mikro SKD 61 – After Heat Treatment Process
Daftar Pustaka:
1. Callister, William D, Material Science and Technology: An Introduction, John Wiley &
Son, Singapore, 2007.
2. Callister, William D, Jr, Fundametal of Materials Science and Engineering, 2nd edition,
John Wiley & Son, USA, 2005.
3. Metals handbook, Metallography and Microstructures, Volume 9, ASM International 2004
4. Smith, William F, Principles of Material Science and Engineering, 3th edition, McGraw-
Hill, Singapore, 1996.
5. http://sembach.com/uploads/images/brevier/bild18.gif
6. http://www.springerimages.com/img/Images/Springer/JOU=11661/VOL=2011.42/ISU=9/
ART=688/MediaObjects/MEDIUM_11661_2011_688_Fig26_HTML.jpg
7. http://www.springerimages.com/img/Images/Springer/JOU=11661/VOL=2011.42/ISU=11
/ART=749/MediaObjects/MEDIUM_11661_2011_749_Fig1_HTML.jpg
8. http://www.sfsa.org/tutorials/uplock/images/Grains.Jpg
9. http://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S0043164804002364-gr11.jpg
10. http://www.buau.com.au/media/1045_2013.pdf, S45C.
11. http://www.bucanada.ca/media/W302Superior.pdf, SKD61.
12. http://www.buau.com.au/media/Cast_Iron_2013.pdf, Grey Cast Iron.
LAMPIRAN
LAMPIRAN 1 Lembar Kerja Mahasiswa
Form Laporan Praktikum
Note: Harap melampirkan hasil metalografi
Nama :
Nim :
Tanggal :
(TTD)
Material :
Dimensi :
Proses :
Sketsa Produk :
“Tentukan dan buat ilustrasi titik pengukuran
kekerasan”
Hasil Test Kekerasan
Analisis dan Kesimpulan:
LAMPIRAN 2 Spesifikasi Material
S45C (K1045 – Medium Carbon Steel)[10]
SKD 61 (BOHLER W302 – Superior®)[11]
Besi Tuang (2P - Grey Iron)[12]
Besi Tuang (3P – Ductile Iron) [12]
Besi Tuang (4E – Grey Iron) [12]
LAMPIRAN 3 Larutan Etsa
Jenis Larutan Etsa[3]