Analisis Struktur Mikro

(1)

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

(2)

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.

(3)

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 850-9500⁰C 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.

(4)

 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 300⁰F sampai dengan 1200⁰F 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

(5)

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

(6)

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.

(7)

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

(8)

3 Alumuni um dengan Produk Ekstrusi (Al Mg Si) 4 Baja Karbon Rendah 5 Baja Karbon Tinggi 6 Baja Karbon Medium

(9)

7 Baja yang Dilapisi Cr 8 Baja yang Dilapisi Zn 9 Baja yang Dilapisi Mangan 10 Baja Tahan Karat Austeniti k (304)

(10)

11 Baja Tahan Karat Austeniti k (Duflex) 12 Baja Tahan Karat Austeniti k atau Duplex 13 Besi Cor Kelabu 14 Besi Cor Mellable

(11)

15 Besi Cor Nodular 16 Besi Cor Putih 17 Billet Alumuni um 18 Inconel Ni Super Alloy 19 Kuningan atau Brass

(12)

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

(13)

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 α1 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.

(14)

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

(15)

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 ⁰C, 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.

(16)

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 ⁰C. Gambar austenisasi pada temperature 1000 ⁰C 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).

(17)

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

(18)

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)

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.

(19)

Baja Karbon Rendah

Baja karbon rendah bila dibandingkan dengan literatur telah sama, pada baja karbon rendah ini mengandung fasa austenit dan sedikit bainit.

Baja Karbon Medium

Baja karbon medium bila dibandingkan dengan literature telah sama, hanya saja dalam pencahayannya masih kurang.

Baja Karbon Tinggi

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

(20)

pendinginan berlangsung lambat). Biasanya digunakan untuk baja perkakas rel kereta api.

Baja yang Dilapisi Zn

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,

(21)

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 α1 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

(22)

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.

(23)

(24)

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

(25)

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

(26)

semakin banyak martensit yang terbentuk sehingga material akan semakin keras dan getas.

4. CCT pada baja Eutectoid, Hypoeutectoid, dan Hypereutectoid

(27)

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

(28)

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

(29)

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 α1

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

(30)

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 ⁰C, 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.