1.1 Tujuan 1.1.1 1.1.1 Tujuan Tujuan Umum Umum 1. Mahasiswa mampu melakukan pengujian metalografi terhadap suatu material 1.1.2
Tujuan Khusus 1. Mahasi Mahasisw swaa mamp mampu u meng mengana anali lisa sa perl perlak akua uan n (treatment) (treatment) yang pernah dialami oleh suatu material
2.
Maha Mahasi sisw swaa dap dapat at meng menget etah ahui ui kead keadaa aan n las las dari dari mate materi rial al yang ang diuj diujii
1.2 Dasar Teori Metalografi merupakan suatu metode untuk menyelidiki struktur logam dengan menggunakan mikroskop optik dan mikroskop elektron. Sedangkan struk struktu turr yang yang terli terliha hatt pada pada mikr mikros osko kop p terse tersebu butt diseb disebut ut mikr mikros ostr truk uktu tur. r. Pengam Pengamatan atan tersebu tersebutt dilaku dilakukan kan terhad terhadap ap spesime spesimen n yang yang telah telah dipros diproses es sehing sehingga ga bisa bisa diamati diamati dengan dengan pembesa pembesaran ran tertent tertentu. u. ambar ambar 1.1 beriku berikutt menjelaskan spesimen dengan pembesaran dan lingkup pengamatannya.
Gambar 1.1 Spesimen! ukuran dan bentuk objek pembesaran
"ari gambar di atas dapat diketahui bahwa penyelidikan mikrostruktur berkisar 1#
−$
%m &batas kemampuan elektron mikroskop hingga 1#
−2
%m batas
kemampuan kemampuan mata manusia'. manusia'. (iasanya objek pengamatan pengamatan yang digunakan digunakan senilai 1# dan 1#
−+
−)
%m atau pembesaran pembesaran )###*+## )###*+#### ## kali untuk mikroskop mikroskop elektron elektron
%m atau order pembesaran pembesar an 1##*1### kali mikroskop optik.
,gar permukaan permukaan logam dapat dapat diamati se%ara se%ara metalografi! metalografi! maka terlebih terlebih dahulu dilakukan persiapan sebagai berikut -
1.
Pemotongan spesimen Pada tahap ini! diharapkan spesimen dalam keadaan datar! sehingga memudahkan dalam pengamatan.
2.
Mounting spesimen &bila diperlukan'
Tahap mounting ini! spesimen hanya dilakukan untuk material yang ke%il atau tipis saja. Sedangkan untuk material yang tebal! tidak memerlukan proses mounting.
+.
Grinding dan polishing Tahap grinding dan polishing ini bertujuan untuk membentuk permukaan spesimen agar benar*benar rata. Grinding dilakukan dengan %ara menggosok spesimen pada mesin hand grinding yang diberi kertas gosok dengan ukuran grid yang paling kasar &grid +2#' sampai yang paling halus. Sedangkan polishing sendiri dilakukan dengan menggosokkan spesimen di atas mesin polishing machine yang dilengkapi dengan kain wool yang diberi serbuk alumina dengan kehalusan 1*#!#) mikron. Panambahan serbuk alumina ini bertujuan untuk lebih mengahaluskan permukaan spesimen sehingga lebih mudah melakukan metalografi.
.
/tsa &etching ' Proses etsa ini pada dasarnya adalah proses korosi atau mengorosikan permukaan spesimen yang telah rata karena proses grinding dan polishing menjadi tidak rata lagi. Ketidakrataan permukaan spesimen ini dikarenakan mikrostruktur yang berbeda akan dilarutkan dengan ke%epatan yang berbeda! sehingga meninggalkan bekas permukaan dengan orientasi sudut yang berbeda pula. Pada pelaksanaannya! proses etsa ini dilakukan dengan %ara mengoleskan %airan etsa pada spesimen dimana tiap jenis logam mempunyai %airan etsa (etching reagent) sendiri* sendiri. Perhatikan ambar 1.2 yang menunjukkan pengaruh efek proses etsa permukaan spesimen yang telah mengalami proses grinding dan polishing.
Gambar 1.2 Pengaruh etsa terhadap permukaan spesimen
Setelah permukaan spesimen di etsa! maka spesimen tersebut siap untuk diamati di bawah mikroskop dan pengambilan foto metalografi. Pengamatan metalografi pada dasarnya adalah melihat perbedaan intensitas sinar pantul permukaan logam yang dimasukkan ke dalam mikroskop sehingga terjadi gambar yang berbeda &gelap! agak terang! terang'. "engan demikian apabila seberkas sinar dikenakan pada permukaan spesimen maka sinar tersebut akan dipantulkan sesuai dengan orientasi sudut permukaan bidang yang terkena sinar. Semakin tidak rata permukaan! maka semakin sedikit intensitas sinar yang terpantul ke dalam mikroskop. ,kibatnya! warna yang tampak pada mikroskop a dalah warna hitam. Sedangkan permukaan yang sedikit terkorosi akan tampak berwarna terang &putih' sebagaimana ditunjukkan pada ambar 1.+ berikut-
Gambar 1.3 Pantulan sinar pada pengamatan metalografi
BAB II
METODOLOGI
2.1
Bahan
1.
Satu buah spesimen
2.
Kertas gosok &grid +2#!## dan $##'
+.
Kain wool
.
(ubuk alumina
).
0arutan nital 2 &,lkohol 3 ml 4 567 + 2 ml '
$.
Kain bersih
2.2 Aa! 1.
Polishing machine
2.
8awan kimia
+.
Pipet
4.
Dryer
2.3 Lan"#ah $erja 1.
Pemotongan spesimen Proses ini tidak dilakukan pada praktik metalografi! karena spesimen yang disediakan telah dipotong dengan ukuran tertentu. 5al ini bertujuan untuk mempersingkat waktu.
2.
Polishing a' Kain wool diambil dan dipasang pada polishing machine b' Polishing machine dinyalakan! buka sedikit katup air sehingga air mengalir tidak terlalu deras diatas kain wool yang berputar %' (enda yang akan di polishing di%elupkan terlebih dahulu ke dalam serbuk alumina d' Spesimen diambil! ditelungkupkan pada polisher dengan sedikit tekanan di atas kain wool tersebut dan tahan sampai benda uji halus e' Spesimen diangkat dan diamati permukaan benda uji! apabila benda uji belum halus maka benda uji harus di polishing lagi sampai tidak ada lagi goresan f' Proses polishing selesai jika bekas goresan dari proses grinding &grid $##' telah hilang dan spesimen halus seperti %ermin
g' Untuk membersihkan sisa*sisa polishing powder ! spesimen di%u%i dengan air dan alkohol! lalu dikeringkan dengan dryer atau digosok dengan soft tissue
Gambar 2.1 Polishing machine untuk pelaksanaan polishing
Gambar 2.2 Proses polishing pada spesimen
+.
/tsa a' Menyiapkan alat*alat yang diperlukan seperti - pipet! %awan kimia dan hand dryer yang telah dibersihkan terlebih dahulu b' Mengambil larutan 567 + sebanyak 2 dari total larutan nital yang akan dibuat! karna pada prakikum ini membuat nital sebanyak 1##ml maka ambil larutan 567 + sebanyak 2 ml dengan pipet dan tuangkan ke %awan kimia %' Mengambil alkohol sebanyak 3 dari total larutan nital yang akan dibuat! karna pada prakikum ini membuat nital sebanyak 1##ml maka ambil alkohol sebanyak 3 ml dengan pipet dan tuangkan ke %awan kimia yang sudah terdapat larutan 567 + lalu aduk hingga merata d' Masukkan spesimen ke dalam %awan kimia tersebut selama beberapa detik dan
ambil
kembali
kemudian menyiramnya
Mengeringkan spesimen tersebut dengan dryer
dengan
air
Gambar 2.3 8airan 567 +
Gambar 2.% 8airan alkohol
Gambar 2.% 8airan nital
Gambar 2.& Dryer untuk pengeringan spesimen
Gambar 2.' Spesimen setelah dilakukan etsa
BAB III ANALI(A DAN PEMBAHA(AN
3.1 Anaisa )a!a 1. Pemolesan dengan polishing harus dilakukan dari tingkat kekasaran tinggi
ke rendah! hal ini bertujuan untuk mendapatkan hasil yang lebih rata saat dilakukan pengujian sehingga hasil yang akan mun%ul menjadi lebih jelas. 2. Pada pengujian makro! setelah melalui proses polishing yang bertujuan untuk menghaluskan spe%imen! dilanjutkan proses kedua yaitu etsa atau
pengkorosian dimana proses ini menggunakan larutan %ampuran 567 + dan al%ohol. "engan perhitungan %ampuran sebagai berikut-
Pada pengujian makro! harus dilakukan se%ara %epat dengan tujuan untuk menghindari pengkaratan karena terlalu lama berkontak dengan udara. Perlakuan 9%epat: ini dilakukan saat mengoleskan larutan 567+ pada material uji dan juga material yang sudah diolesi larutan 567+ akan timbul rasa panas pada tangan. +. Setelah mengaplikasian %airan %ampuran kimia kepada spesimen! lalu spesimen diukur.
Gambar 3.1 Pengukuran spesimen
Tabe 3.1 Tabel pengukuran pada spesimen
3.2 Pembahasan
Gambar 3.2 Sketsa Pengukuran spesimen
(erdasarkan pengujian yang telah dilakukan! dapat dilihat struktur makronya. Pada spesimen S,*+$ fusion atau peleburan pada proses pengelasan SM,; dengan posisi 2< ini memiliki kreiteria yang sempurna (good) baik dari sisi kanan atau sisi kiri spesimen! area las melebihi titik potong siku*siku. Pada spesimen S,*+$! tidak ditemukan crack atau keretakan baik dari sisi kanan maupun sisi kiri. ctual throat pada spesimen diukur berdasarkan perpotongan tegak lurus dari garis miring yang menghubungkan leg length hori!ontal dan leg length "ertical. ctual throat pada bagian kanan dan kiri spesimen memiliki panjang yang sama yaitu 1# mm. #eg length (hori!ontal) disini adalah panjang pemuaian pada bagian hori!ontal pada spesimen dengan ukuran pada bagian panjang kanan dan kiri sama yaitu = mm. #eg length ("ertical) disini adalah panjang pemuaian pada bagian "ertical dengan ukuran pada bagian kanan panjang $!) mm dan bagian kiri $ mm. Spesimen S,*+$ yang telah diuji tidak memiliki linear indication at the root ! atau biasa disebut %a%at linear pada bagian akar las.
BAB I* PENUTUP %.1 $esim+uan
"ari pengujian yang diakukan kelompok + dapat disimpulkan bahwa 1. Spesimen yang diuji pada praktikum berupa hasil lasan dengan sambungan $%&oint memiliki kualitas yang buruk! karena tidak memiliki fusion yang menembus kedua 'ase metal 2. Perlakuan &treatment ' yang pernah dialami oleh suatu material dapat diketahui setelah diolesi 567+ yaitu berupa hasil las yang teletak pada sisi kanan dan kiri material. +. Pada macro test ! hanya menganalisa indikasi %a%at pada permukaannya saja sehingga %a%at yang ada didalam tidak dapat dideteksi se%ara rin%i. (iasanya macro test dilakukan bersamaan dengan micro test dimana pada tes mikro akan diketahui bagian yang paling dalam pada spesimen
bahkan kandungan yang ada pada hasil las yang diuji! agar diperoleh hasil yang lebih maksimal! namun karena efisiensi waktu maka pengujian yang dilakukan hanya macro test yang memiliki keuntungan tidak rumit atau mudah serta efisiensi waktu yang tinggi. %.2 (aran
Pengujian ma%ro ini sebaiknya dilakukan dengan waktu yang %epat dikarenakan faktor udara yang menyebabkan spesimen %epat kembali berkarat sehingga harus melakukan polishing dan etsa berulang*ulang.
DA,TA- PU(TA$A
(udi Prasojo ST. 2##2. (uku Petunjuk Praktek Uji (ahan! >urusan Teknik Permesinan Kapal. PP6S*?TS Surabaya "osen Metallurgi. 13$. Petunjuk Praktikum 0ogam >urusan Teknik Mesin. akarta M.M. Munir. 2###. Modul Praktek Uji (ahan Aol 1 >urusan Teknik (angunan Kapal. PP6S*?TS Surabaya ;ahid suherman ?r. 13=. "iktat Pengetahuan (ahan >urusan Teknik Mesin.