Presentasi Praktikum Pengujian Material

Presentasi PraktikumPengujian MaterialTUGAS TAMBAHANKelompok 19Mario MarfellyInas M. JauhariDitya Kholil IbrahimiAldo Zulfahmi P. Pengujian TarikMekanisme pembentukan endapan pada baja HSLABaja dipanaskan hingga fase liquid. Lalu dipadukan dengan Nb, V, Ni, dll dengan besarnya kurang dari 0.15%. Diturunkan pada suhu 900oC terbentuk endapan, misal pada baja HSLA Nb kemudian akan membentuk endapan NbCNSyarat grain refiner adalahTitik leburnya harus lebih tinggi dari pada unsur yang mau dikecilkan butirnya, karena ketika unsur yang mau dikecilkan butirnya telah berada di fase cair, grain refiner ini dimasukkan ke dalam cairan berupa padatan. Dan kemudian unsur tersebut mengalami pembekuan, akan mulai terbentuk grain growth. Disini, grain refiner tetap ada untuk menghambat pertumbuhan batas butir. Grain refiner menjadi agen nuklei.Selain itu, grain refiner tidak boleh lebih dari 0.01% dari jumlah total karena bila berlebihan akan menimbulkan endapanThermal dan Athermal pada CRSSKeduanya dapat meningkatkan CSRR menurut persamaandimana (termal)adalah stress yang dibutuhkan untuk melewati hambatan dislokasi yang bersifat jangka pendek (yang notabene dapat dilewati dengan bantuan suhu) seperti atom terlarut dan adalah stress yang dibutuhkan untuk melewati hambatan dislokasi yang bersifat jangka panjang seperti medan regangan atau tegangan yang luas

Kelemahan batas butir adalahSensitasiEndapan kerasSegregasi, inklusi, dll.Mekanisme terjadinya recovery adalah Scenario 1 Scenario 2

Mekanisme precipitation strengtheningSolution treatment : memanaskan ke suhu anil To, kemudian tahan sampai fase terbentukQuench : didinginkan hingga suhu T1 hingga tak terjadi difusi dan terjadi SSSS (Super Saturated Solid Solution) pada fase . Atom B akan terperangkap di dalam fase . Keadaan tidak stabil secara termodinamika.Ageing : memanaskan kembali suhu ke T2. Difusi akan kembali terjadi, endapan kecil akan terbentuk berupa fase

Jenis endapan yang muncul ada 2. yaitu Shearing of precipitate dan orowan loopingPrecipitate shearing terjadi ketika endapan elastis, lembut, dan kecil

Orowan looping terjadi ketika dislokasi bertemu dengan endapan yang luas, keras, dan sulit terdeformasiMekanisme precipitation strengthening

Apa yang dimaksud dengan PLC effect?PLC atau Portevin-Le Chatelier effect adalah deformasi yang terjadi pada suhu ruang yang sifatnya diskontinu. PLC effect ditandai dengan formasi dari pelepasan deformasi yang tidak hanya meninggalkan jejak yang tak diinginkan pada permukaan akhir produk, tapi juga mereduksi keuletan dari paduan.PLC effect adalah sifat terhadap interaksi dinamik diantara atom terlarut yang mudah berpindah dan dislokasi.PLC dapat diklasifikasikan menjadi 3 tipe, yaitu tipe A yang menampilkam propagasi deformasi secara kontinu sepanjang gauge length dari sampel., tipe B yang menerima propagasi terlokalisasi dari axial tensile dan tipe C yang dicirikan dengan nukleasi dan deformasi terlokalisasi yang dikenai beban jatuh yang besar.Mengapa kadar karbon di FCC lebih tinggi dibandingkan BCC?Interstitial sites di BCC (18 sites) lebih banyak dibandingkan pada FCC (13 sites), tetapi gap antar interstisi pada BCC lebih kecil (dan ini berkaitan dengan jari2 atom C dan Fe), sehingga tidak semua interstitial sites terisi pada BCC, sehingga solibiltas karbon pada FCC lebih tinggi.Mengapa di FCC lebih banyakAtom karbon berinterstisi pada struktur BCC dengan letak tetrahedral seperti pada (1/4, , 0) lattice parameter untuk BCC adalah 0,2866

Mengapa di FCC lebih banyakSedangkan untuk FCC, karbon berinterstisi dengan letak octahedral pada sudut (1/2, 0, 0) dan tengah struktur Kristal (1/2, , )

Pengujian KekerasanPengaruh DAS terhadap kekuatan material adalahDAS disebabkan salah satunya oleh laju pendinginan hasil cor. Pada mould suhu rendah, akan menghasilkan ukuran DAS yang tidak sebesar mould pada suhu tinggi. DAS yang berukuran besar akan menurunkan nilai tensile strength dan nilai kekerasan. Begitu pula sebaliknya dengan DAS yang berukuran kecil, akan memiliki kekuatan material yang tinggi dan tensile strength yang tinggi pula.Bagaimana cara penanggulangan sensitasi pada stainless steel?Sensitasi adalah peristiwa lepasnya atau pergerakan atom-atom kromium dibutir ke batas butir yang menyebabkan terbentuknya senyawa baru kromium karbida(Cr23C6) yang kemudian diperparah dengan larutan disekitar yang bersifat korosif, misalnya H2SO4, HCl, MgCl2, HNO3, dan lain-lain.Cara penanganan : menggunakan stainless steel dengan karbon yang lebih rendah, misalnya AISI 304L atau 316L dan menggunakan stailess yang mengandung unsur penstabil karbida (Ti dan Nb) misalnya AISI 347 dan 321Jelaskan pengaruh suhu, waktu, dan laju pendinginan pada solution treatment?Semakin lama waktu anneal, maka akan memperbesar butir dan menjauhkan jarak antar butirSemakin cepat laju pendinginan, maka butir akan semakin kecilSemakin tinggi suhu anneal, maka semakin besar diameter butirJelaskan prinsip pengujian rebound!Pengujian rebound diuji dengan bola baja. Lalu spesimen yang akan diuji menjadi media pemantulnya. Bola baja kemudian dijatuhkan ke spesimen. Kemudian di cek pantulan yang tertinggi dan jejak yang dihasilkan setelah proses pantulan. Makin tinggi pantulan atau jejak makin dangkal, maka makin keraslah si material tersebutNama alat pengujian kekerasan skala nano adalahNano Hardness TesterRumus kekerasan Rockwell adalahHR = E eDimana :F0 = Beban Minor(Minor Load) (kgf)F1 = Beban Mayor(Major Load) (kgf)F = Total beban (kgf)e = Jarak antara kondisi 1 dan kondisi 3 yang dibagi dengan 0.002 mmE = Jarak antara indentor saat diberi minor load dan zero reference lineHR = Besarnya nilai kekerasan dengan metode hardness

Konversi UTS ke BHNUntuk baja karbon1 UTS = 0,36 BHN (kg/mm) atau 1 UTS = 500 BHN (psi)

Untuk baja paduan1 UTS = 0,34 BHN (kg/mm)Pengujian ImpakCara mengurangi terjadinya fatik pada material adalahPermukaan material diberi bahan pelapis permukaan yang telah diberi pengerjaan dengan amplas, tumbukan partikel, atau rol kulit. Juga dilakukan proses karburisasi dan nitridisasiMengecilkan ukuran butirMencegah terjadinya pemberian beban dinamik secara berulang-ulang terus menerusMendesain benda ke bentuk tertentu

Cara mencegah terjadinya temper embrittlementMenghilangkan pengotor pada baja, seperti antimon, fosfor, timah, dan arsenik.Menambahkan sedikit W dan Mo Temper dilakukan pada suhu diatas 600oC kemudian didinginkan dibawah suhu 300oCJangan melakukan temper material terlalu lama

Mekanisme Secondary RecrystallisationFenomena ini pada saat recrystalisasi pertama lalu diquench setelah itu dilakukan pemanasan kembali tetapi suhu nya lebih tinggi dibanding T rekristalisasi yang pertama.Butir yang dihasilkan kecil kecil tapi butir-butir yang tumbuh dalam butir yang besar

Sebutkan 2 cara menanggulangi precipitate?Mengontrol waktu ageingMengatur kadar unsur paduan

Mengapa dislokasi bisa melewati bidang twinning?dislokasi mendekati CTB dari satu sisi baik yang mungkin merambat ke dalam bidang twinning yang berdekatan dengan memotong melalui batas atau mungkin berdisosiasi di dalam bidang batas

CTB (batas-batas kembar koheren)Mekanisme pembentukan twinning di FCCpembentukan twinning terjadi pada proses annealing. Pada proses ini pembentukan twinning terjadi bukan karena faktor dari deformasi, melainkan untuk meminimalisasi Interfacial energy.Mengapa lebih mudah terjadi dislokasi ulir?Karena screw dislocation membutuhkan energi yang lebih rendah bila dibandingkan dengan edge dislocation

Apa itu stacking fault?Stacking fault adalah kesalahan susunan suatu bidang atomStacking fault adalah jenis cacat yang membutuhkan energi Energi parsial diantara bagian yang terpisah dengan energi elastis yang lebih rendah

Mengapa fenomena DBTT hanya terjadi di BCC?Karena slip plane pada BCC 6 dan FCC 12 artinya pada FCC slip sistem nya lebih banyak dibanding BCC ,sehingga FCC pada temperatur berapapun dislokasi masih bisa bergerak bebas karena slip plane nya banyak sedangkan BCC tidak.hal ini berkaitan dengan vibrasi atau pergerakan atom pada BCC maupun FCC.Pada suhu tinggi vibrasi atom lebih besar sehingga pada T tinggi BCC lebih ulet ,pada saat suhu rendah vibrasi atau pergerakan atom terbatas ,slip plane BCC pun sedikit sehingga dislokasi susah bergerak sehingga tidak ulet .

Sebutkan 3 faktor pengubah struktur kristal beserta contohnya!Suhu. Contohnya pada fase austenite (FCC) jika didinginkan secara perlahan akan berubah menjadi ferrite (BCC)% atom intersisi. Misalnya, pada Fe dengan kadar karbon 0.02% kita akan mendapatkan ferrite dengan struktur BCC. Namun, bila kita memiliki kadar karbon hingga 6.67% pada Fe maka akan terbentuk Fe3C (cementite) dengan struktur OrtorombikLaju pendinginan. Jika kita mempunyai austenite lalu didinginkan dengan laju yang tinggi maka kita akan mendapatkan martensite dengan struktur BCTPengujian KeausanMekanisme difusi ada 2. Sebutkan!Atom intersisi berpindah dari celah 1 ke celah lain dengan membutuhkan energi aktivasi tertentu.

Mekanisme difusi ada 2. Sebutkan!Vacancy yang ada pada suatu logam menjadi celah atom substitusi untuk bergerak

Jelaskan tahapan creep dan cara mencegah terjadinya creep!Stage 1 : beban yang konstan pada suhu tinggi diterapkan pada material sehingga mengalami diminishing creep rate yang mengarah ke strain hardeningStage 2 : terjadi laju strain yang konstan terhadap waktu. Tahapan disiniadalah yang terpanjang. Terjadi keseimbangandiantara proses recovery dengan strain hardeningStage 3 : terjadi percepatanlaju strain dan terjadi intergranular crackinghingga akhirnya patah.

Jelaskan tahapan creep dan cara mencegah terjadinya creep!Cara mencegah creep :1. Membuat material dengan titik leleh yang tinggi2. Membuat material dengan nilai modulus elastisitas yang tinggi3. Membuat material dengan butir yang besar4. Memanfaatkan material stainless steel, super alloy atau logam refraktoriContoh lubricant gas dan mekanismenya Contoh lubricant gas adalah gas helium, aplikasinya biasanya pada gas bearing. mekanismenya membentuk film yang melindungi bearingBagaimana treatment dalam membuat besi tuang nodular?Penambahan Magnesium pada pembuatan besi tuang nodular tidak berasal dari magnesium murni karena bisa terjadi ledakan (walaupun titik didihnya sekitar 1100 derajat celcius). Penambahan Magnesium biasanya dilakukan dengan Paduan/ Alloy Mg dengan Nikel atau silikon.Proses fading dari magnesium perlu diperhatikan agar didapat nilai % recovery magnesium yang besar, sehingga efeknya pada mikrostruktur bisa maksimal. Proses fading ini berkaitan dengan proses penambahan (inoculation) dengan berbagai cara yang mempengaruhi % loss dari magnesiumMengapa logam Fe memiliki endurance limit sedangkan logam lain tidak?Karena adanya atom karbon di dalam Fe, sehingga menyebabkan terhambatnya pergerakan dislokasi dan akan memperkuat material dalam menahan beban dari luar.Standar pengujian keausan Ogoshi adalahTidak AdaJelaskan bentuk kerusakan permukaan akibat abrasif (scoring, gouging, dan scratching)Scratching adalah kerusakan permukaan dimana permukaan material yang terkikis dikarenakan mengalami penggoresan pada permukaannyaScoring adalah kerusakan permukaan dimana permukaan material yang terkikis dikarenakan mengalami pengelupasan pada permukaannya oleh partikel keras. Gouging adalah kerusakan permukaan dimana permukaan material yang terkikis dan terdapat deformasi plastik terlokalisasi yang relatif dalam.