Analisis Struktur Mikro

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 Penyerahan Laporan

: 10 November November 2014

Nama Asisten Asisten (NIM)

: Fathimah ( 13710029) 13710029)

Laboratorium Metalurgi dan Teknik Material Keelompok Keahlian Ilmu dan Teknik Material Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara Institut Teknologi Bandung 2014

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.













BAB I PENDAHULUAN

Latar Belakang Dewasa ini perkembangan zaman semakin marak dan cepat mengakibatkan perkembangan perkembangan teknologi yang semakin maju. Seiring perkembangan 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 menentukan sifat fisik suatu material maka kita memerlukan data dan analisis struktur mikro material tersebut t ersebut agar material tersebut bisa dengan mudah mudah kita tentukan sifat atau karakteristiknya. 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 fenomena-fenomena yang terjadi pada struktur mikro spesimen uji. 3. Membandingkan struktur mikro pada baja dengan kandungan karbon yang berbeda-beda. berbeda-beda. 4. Membandingkan struktur mikro satu spesimen uji dengan perbesaran yang berbeda-beda. berbeda-beda.













BAB II TEORI DASAR

Struktur mikro pada material sangat erat kaitannya dengan sifat pada logam tersebut. Pengubahan struktur mikro pada logam khususnya bisa melalui pengaturan laju pendinginan yang akan mengubah sifat baja dikenal dengan istilat Heat Treatment. Macam-macam Heat Treatment ini adalah Annealing, Quenching, Normalizing dan Tempering. 

Annealing Annealing adalah suatu proses perlakuan panas (heat treatment) yang sering dilakukan terhadap logam atau paduan dalam proses pembuatan suatu produk. Tahapan dari proses annealing ini ini dimulai dengan memanaskan logam (paduan) sampai temperatur tertentu, menahan pada temperatur tertentu tadi selama beberapa waktu tertentu agar tercapai perubahan perubahan yang diinginkan lalu mendinginkan logam atau paduan tadi dengan laju pendinginan yang cukup lambat. Jenis annealing itu itu beraneka ragam, tergantung pada jenis atau kondisi benda kerja, temperatur pemanasan, pemanasan, lamanya waktu penahanan, laju pendinginan (cooling rate), dll. rate), dll. Pemanasan produk setengah jadi pada suhu 850-9500⁰C dalam waktu yang tertentu, lalu didinginkan secara perlahan. Proses ini berlangsung didapur besar/kasar. (furnace). Butiran (furnace). Butiran yang dihasilkan umumnya besar/kasar.



Quenching Sistem pendinginan produk baja secara cepat dengan cara penyemprotan air pada pencelupan serta perendaman perendaman produk yang masih panas kedalam media air atau oli.



Normalizing Merupakan

proses

perlakuan

panas

yang

menghasilkan

perlite

halus,

pendinginannya dengan menggunakan menggunakan media udara, lebih keras dan kuat dari hasil anneal. Atau bisa dikatakan sebagai proses memanaskan baja sehingga seluruh fasa















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 adalah daerah yang yang tidak stabil. Diagram Fasa Fe-C













Dapat dilihat bahwa pada diagram fasa di atas ada beberapa jenis fasa yaitu, Perlit, Bainit, Ferit, Austenit, dan Martensit. Perbedaan dari Perlit, Bainit, dan Martensit disebabkan karena ada variasi laju pendinginan. Laju pendinginan yang sangat cepat akan menghasilkan Martensit, laju pendinginan yang cukup cepat tetapi tidak mampu menghasilkan Martensit akan membentuk Bainit, sedangkan laju pendinginan yang lambat akan membentuk Perlit. Tabel di bawah ini menunjukkan struktur mikro dari beberapa fasa fasa yang telah telah disebukan di atas atas :

Martensit

Perlit

Bainit

Austenit

Ferit













Untuk dapat melihat struktur mikro dari suatu material khususnya logam kita bisa menggunakan teknik Metallography. Metallography adalah ilmu yang mempelajari karakteristik, struktur dari suatu logam atau paduan. Teknik Metallography ini ada beberapa tahapan, 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 menggunakan grinding dan polishing dan polishing , grinding yaitu dengan menggunakan amplas sedangkan polishing dengan menggunakan kain beludru, pasta gigi yang mengandung alumina atau silica. Etching adalah proses pencelupan material pada zat kimia tertentu biasanya adalah larutan etsa, yang berfungsi untuk membentuk kontur pada permukaan material.



Observing Mengamati struktur mikro pada spesimen uji dengan menggunakan mikroskop optik.















BAB III DATA PERCOBAAN

3.1 Prosedur Praktikum

Mempersiapkan Mempersiapk an spesimen yang ingin dilihat di lihat struktur mikronya

Mempersiapkan mikroskop optik yang terhubung dengan komputer yang mempunyai aplikasi dino capture untuk melihat struktur mikro suatu logam

Mengamati Mengam ati struktur mikro suatu logam dengan cara mengatur-ngatur perbesaran pada mikroskop dan mengatur fokus serta pencahayannya

3.2 Tabel Hasil percobaan No

Nama Spesimen

1

Alumuni um 2024

Struktur Mikro

Literatur













3

Alumuni um dengan Produk Ekstrusi (Al Mg Si)

4

Baja Karbon Rendah

5

Baja Karbon Tinggi

6

Baja Karbon Medium













7

Baja yang Dilapisi Cr

8

Baja yang Dilapisi Zn

9

Baja yang Dilapisi Mangan

10

Baja Tahan Karat













11

Baja Tahan Karat Austeniti k (Duflex)

12

Baja Tahan Karat Austeniti k atau Duplex

13

Besi Cor Kelabu

14

Besi Cor













15

Besi Cor Nodular

16

Besi Cor Putih

17

Billet Alumuni um

18

Inconel Ni Super Alloy















20

Struktur Baja Lasan SMAW (daerah HAZ Columnar )

21

Struktur Baja Lasan Friction Weld

22

Struktur Lasan Baja SMAW













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)

Batas butir sangat jelas terlihat, fasa didominasi

Baja Karbon Medium (40X)

Terlihat bercak hitam yang menandakan keberadaan

Baja Karbon Tinggi (40X)

Batas butir menjadi sulit terlihat, fasa didominasi oleh pearlite dan sedikit













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 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 menggunakan mikroskop optik juga berbeda. Dibandingkan dengan spesimen spesimen baja yang tidak dietsa : Tembaga Tembaga

Tembaga Hasil Annealing

Tembaga yang belum dilakukan proses Annealing proses Annealing

Tembaga yang telah

Fenomena Twinning













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 fenomena adalah cladding, cladding adalah ikatan antara logam logam yang berbeda.

Alumunium Produk Aluminium murni 100% tidak memiliki kandungan unsur apapun selain aluminium itu sendiri.

Esktrusi (Al Mg Si) mempunyai mempunyai struktur mikro yang berbeda bila dibandingkan dengan Alumunium 2024 dan alumunium murni,













ujung-ujung

penguraian sementit sementit

berupa perlit atau atau

memiliki sifat yang

grafitnya yang

menjadi grafit. Pada

ferit, tetapi pada

sangat keras, dan

mengakibatkan

gambar dari literatur

gambar terlihat

getas. Besi cor jenis

internal strength

ataupun hasil

bahwa matriksnya matriksnya

ini memiliki wear

naik → kekerasan

pengamatan, pengamatan, terlihat

adalah ferit. Butit-

resistance yang resistance yang

dan kekuatan

jelas struktur

butir terlihat lebih

cukup tinggi.

meningkat. Dapat

grafitnya yang

jelas pada besi besi cor

terlihat struktur

berwarna hitam. hitam.

nodular

grafit yang

Pada gambar juga

dibandingkan

berwarna hitam hitam

terlihat bahwa

dengan besi cor

dengan matriks

matriksnya adalah

jenis lainnya.

ferit.

ferit.

Baja Tahan Karat Austenitik Baja Tahan Karat Austenitik (304)

Baja Tahan Karat Austenitik (Duflex)

Baja Tahan Karat Austenitik atau Duplex















Baja yang Dilapisi Baja Karbon yang

Baja Karbon yang

Baja Paduan Mangan

Dilapisi Cr

Dilapisin Zn

(Mn)

Pada struktur mikro baja Pada struktur mikro baja yang dilapisi dengan Cr,

yang dilapisi Zn terlihat Zn hanya menempati bagian













BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

KESIMPULAN 1. Hasil perbandingan dari spesimen spesimen uji dengan literatur adalah sebagai berikut : Alumunium 2024













Baja Karbon Rendah

Spesimen Uji

Literatur

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

Baja Karbon Medium













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

Baja yang Dilapisi Zn

Spesimen Uji

Literatur

Pada baja yang dilapisi dengan Zn, pada hasil foto dengan menggunakan mikroskop optik seharusnya posisi lebih ke arah pelapisannya, sedangkan yang













maka graphite maka graphite nodular yang terlihat akan lebih banyak pada literatur. Sedangkan pada besi cor putih struktur mikronya mikronya hampir mendekati 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. berbeda-beda. Baja Karbon Rendah

Baja Karbon Medium

Baja Karbon Tinggi















4. Membandingkan struktur mikro satu spesimen uji dengan perbesaran yang berbeda-beda. berbeda-beda. Perbesaran Perbesaran yang berbeda-beda dilakukan pada baja karbon rendah :

























DAFTAR PUSTAKA

1. Dieter,G.E., “ Mechanical metallurgy metallurgy”, ”,Second 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”,













LAMPIRAN

Rangkuman

1. Struktur mikro sangat erat kaitannya dengan sifat dan karakteristik suatu













semakin banyak martensit yang terbentuk sehingga material akan semakin keras dan getas. 4. CCT pada baja Eutectoid, baja Eutectoid, Hypoeutectoid Hypoeutectoid , dan Hypere dan Hypereutectoid utectoid



















































Analisis Struktur Mikro

Recommend Documents