1.5. Pertanyaan dan Tugas:
2.4.2. Pengujian kekerasan mikro
Pengujian ini bertujuan untuk memperoleh nilai kekerasan mikro dari fasa-fasa penyusun besi tuang (kelabu dan nodular) dan baja karbon rendah.
1. Siapkan benda uji dengan tahapan-tahapan uji metalografi sebagai berikut: amplas kasar, amplas halus, poles dan etsa. Gunakan zat etsa nital 3% untuk memperoleh fasa-fasa penting dalam material-material tersebut. Konsultasikan dengan teknisi lab bersangkutan bila menemui masalah dalam memunculkan fasa-fasa tersebut.
2. Tempatkan benda uji pada dudukan dengan permukaan yang akan diuji tegak lurus terhadap indentor intan.
3. Nyalakan instrumen Micromet dengan menekan tombol switch-on di bagian samping alat uji. Lampu power berwarna merah akan menyala pada panel muka.
4. Putarlah turet indentor-lensa obyektif hingga diperoleh perbesaran 40 X.
5. Aturlah fokus struktur mikro benda uji dengan memutar handel pengangkat di bagian samping alat uji. Dapatkan tingkat pencahayaan yang sesuai dengan mengatur kontrol iluminasi di bagian samping.
6. Tentukan lokasi (fasa) yang akan diuji. Area yang dipilih harus ditempatkan di tengah-tengah ruang pandang mata pengamat (okuler).
7. Pilih beban yang sesuai dengan memutar dial beban (di bagian samping atas) dengan hati-hati. Jangan sekali-kali melakukannya dengan kejutan.
8. Atur waktu indentasi. Tombol pengatur indentasi terletak di bagian amping bawah. Direkomendasikan waktu indentasi untuk hampir semua pengujian kekerasan mikro adalah 10-15 detik. Bila diperlukan aculah standar ASTM.
9. Putar turet indentor-lensa obyektif hingga diperoleh posisi indentor.
10. Lakukan indentasi dengan menekan tombol “Start”. Lampu”Loading”akan menandakan indentasi berlangsung selama waktu yang telah ditentukan sebelumnya.
11. Tunggulah agar lampu indikasi loading benar-benar berhenti menyala. Jangan sekali-kali menggerakkan benda uji ataupun mencoba memutar turet indentor-lensa obyektif sebelum indentasi selesai dengan sempurna.
12. Indentasi selesai, putarlah turet ke posisi lensa obyektif kembali (40 X) dan mulailah pengukuran lebar jejak.
13. Pengukuran dilakukan dengan memutar left fillar adjustment knob (bagian kiri dari lensa okuler) sehingga bagian garis kiri terdalam menyentuh ujung kiri terluar dari jejak.
14. Putar right fillar adjustment knob sehingga bagian kanan terdalam dari right fillar line berimpit dengan bagian kiri terdalam dari left fillar line. Perhatikan skala nol pada right mikrometer yang terletak pada fillar adjustment knob.
15. Putar fillar adjustment knob sehingga garis kanan akhirnya mencapai ujung kanan terluar dari jejak. Inilah jarak diagonal dari jejak pada benda uji. Catatan: satu kali putaran mikrometer adalah 25 mikron atau penambahan 1 skala adalah sama dengan 0.5 mikron.
16. Ulangi langkah pengukuran untuk jarak diagonal lainnya dengan memutar kedua adjustment knob dalam posisi vertikal.
17. Hitung nilai kekerasan fasa dengan rumus yang sesuai. 18. Lakukan pengujian untuk fasa atau lokasi lain.
2.5. Pertanyaan dan Tugas:
1. Apakah satuan dari nilai kekerasan Brinell dan Vickers?
2. Apakah hasil penjejakan Brinell yang anda lakukan betul-betul berbentuk tembereng (spherical)? Distorsi bentuk apakah yang umum terjadi? Bagaimana halnya dengan distorsi jejak Vickers?
3. Mengapa diperlukan permukaan benda uji yang mulus/licin pada saat melakukan uji kekerasan Brinell atau Vickers?
4. Mengapa pengujian Vickers atau Rockwell C tidak disarankan untuk besi tuang? 5. Hitung nilai kekuatan tarik dari logam berdasarkan hasil uji kekerasan yang diperoleh.
Sebagai patokan: nilai kekuatan tarik maksimum (UTS) = 0.35 HB kg/mm2. Bandingkanlah nilai estimasi ini dengan nilai yang diperoleh dari pengujian tarik. Seberapa besarkah perbedaan kedua nilai tersebut? Berikanlah alasan yang mampu menjelaskan hal tersebut.
6. Mengapa terkadang diperlukan estimasi kekuatan tarik material dari nilai kekerasannya dibandingkan peroleh nilai UTS secara langsung dari pengujian tariknya?
7. Apakah nilai kekerasan Brinell, Vickers dan Rockwell dari suatu logam dapat dikonversikan satu sama lainnya? Apakah mungkin dihasilkan persamaan matematis untuk menghubungkan ketiga skala kekerasan tersebut.
8. Berapakah nilai VHN dari fasa-fasa: ferit, perlit, austenit, grafit berbentuk serpih, grafit berbentuk nodul? Bandingkanlah hasil pengujian anda dengan literatur.
9. Setelah melakukan pengujian kekerasan dapatkah anda memberikan batasan/definis pengujian kekerasan mikro itu? Apakah bedanya dengan kekerasan makro?
M
MOODDUULL33
P
PEENNGGUUJJIIAANN IIMMPPAAKK
3.1. Tujuan Pengujian:
1. Untuk mengetahui temperatur transisi perilaku kegetasan baja struktural ST 42. 2. Untuk menganalisis permukaan patahan (fractografi) sampel impak yang diuji pada
berbagai temperatur.
3.2. Prasyarat:
Sebelum anda melakukan modul praktikum ini, anda harus:
1. Membaca Teori Dasar Praktikum Metalurgi Fisik (Bab 3) dan buku-buku teks yang dianjurkan
2. Membaca buku prosedur panduan praktikum Metalurgi Fisik ini
3. Menyelesaikan Laporan Pendahuluan Praktikum (prelab report) dan menyerahkannya kepada asisten penanggung jawab/koordinator praktikum
4. Lulus tes pendahuluan.
3.3. Peralatan dan material:
1. Impact testing machine (metode Charpy) kapasitas 30 Joule. 2. Caliper dan/atau mikrometer
3. Stereoscan macroscope. 4. Termometer
5. Furnace.
6. Sampel uji impak baja ST 42 (4 buah) 7. Dry ice
3.4. Prosedur:
1. Dengan menggunakan caliper/mikrometer lakukan pengukuran luas area di bawah takik dari sampel-sampel uji anda. Catatlah hasil pengukuran anda di dalam lembar data.
2. Persiapkan sampel uji untuk temperatur rendah (<0oC) dan temperatur tinggi (> 1000C), yaitu dengan memasukkan masing-masing ke dalam wadah berisi campuran dry ice + alkohol 70% dan furnace.
3. Ujilah satu demi satu sampel pada: temperatur ruang (Tr), 0oC, <0oC dan >100oC dengan mengikuti langkah-langkah sebagai berikut:
• Pastikan jarum skala berwarna merah sebagai penunjuk harga impak material berada pada posisi nol.
• Putarlah handel untuk menaikkan pendulum hingga jarum penunjuk beban berwarna hitam mencapai batas merah.
• Letakkan benda uji pada tempatnya dengan takik membelakangi arah datangnya pendulum. Pastikan benda uji tepat berada di tengah dengan bantuan centre setting.
• Bila benda uji telah siap, tariklah centre setting ke posisi semula. Jangan sekali-kali meninggalkan centre setting ini di belakang benda uji karena akan ikut mengalami tumbukan oleh pendulum.
• Berhati-hatilah, jangan berdiri pada garis ayunan gaya pendulum. Bersiaplah melakukan pengujian pada posisi di samping alat uji.
• Lepaskan tombol pada tangkai pendulum sehingga pendulum berayun dan menumbuk benda uji.
• Lakukan pengereman dengan menarik tuas rem sehingga ayunan pendulum dapat dikurangi.
• Bacalah nilai yang ditunjukkan oleh jarum merah pada skala yang sesuai (300 Joule). Hitunglah harga impak material dengan rumus dasar.
• Ambil benda uji dan amatilah permukaan patahannya di bawah stereoscan macroscope. Buatlah sketsa patahannya di dalam lembar data anda. Ukurlah luas area getas dan ulet dari masing-masing sampel uji. Nyatakan dalam persentase terhadap luas area total di bawah takik!
• Ulangi pengujian untuk sampel-sampel lain. Tingkat kehati-hatian lebih tinggi diperlukan dalam menangani sampel temperatur tinggi.