Mikrostruktur

PENGAMATAN MIKROSTRUKTUR BESI DAN ALUMINIUM DENGAN MENGGUNAKAN MIKROSKOP OPTIK Fifi Bailin*, Innayatul* * Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember surabaya Abstrak Telah dilakukan Percobaan mikrostruktur besi dan aluminium dengan menggunakan mikroskop opik (optical microscopy). Percobaan dilakukan dengan beberapa proses diantaranya pemotongan sampel, grinding, polishing, etsa, dan pengamatan mikrostruktur dengan menggunakan menggunakan mikroskop optik. Pada proses cutting permukaan sampel menjadi kasar sehingga permukaan tersebut harus diratakan dengan proses grinding agar pengamatan struktur mudah dilakukan. Setelah digrinding sampai halus, sampel harus dilakukan polishing sampai terlihat mengkilap. Setelah itu, dinetralisir dengan H 2O kemudian dilakukan pengamatan mikrostruktur menggunakan mikroskop optik. Selanjutnya dilakukan proses pengetsaan dengan larutan HCl sebanyak 10 ml untuk semua sampel. Sampel dicelupkan ke dalam larutan etsa selama 10 detik, setelah itu dinetralisir dengan H 2O agar reaksi tidak terus berlangsung. Setelah diamati menggunakan mikroskop optik diperoleh mikrostruktur besi lebih halus dari pada struktur aluminium.

Kata kunci: grinding, polishing, etsa, mikrostruktur. PENDAHULUAN

Tampilan gambar kontras yang diamati melalui mikroskop akan sangat membantu interpretasi kualitatif maupun kuantitatif yang berkaitan dengan keberhasilan dalam penganalisaan bahan. Sampel yang akan diamati mikrostrukturnya diamati dengan Optical Microscopy, lalu dilakukan pemotretan. Pengamatan pada foto mikrostruktur, secara umum memperlihatkan adanya grain size dan grain boundary yang merupakan identitas dari sifat mekanis suatu bahan. Keadaan mikrostruktur, dalam hal ini ukuran butir (grain size) sangat berpengaruh terhadap sifat mekanis logam. Tahap-tahap yang dilakukan untuk menganalisa mikrostruktur logam seperti paduan aluminium meliputi proses cutting, grinding, poleshing, dan pengetsaan. Pada pengetsaan logam, problema yang

biasanya dialami adalah dalam hal mendapatkan gambar butir-butir kontras yang membedakan butiran satu dengan lainnya. Struktur mikro adalah bahan dalam orde kecil (mikro). Adapun manfaat dari pengamatan struktur mikro sendiri adalah: Untuk mempelajari hubungan antara sifatsifat bahan dengan struktur dan cacat pada bahan. Untuk memperkirakan sifat bahan jika hubungan tersebut sudah diketahui. Hasil dari pengamatan struktur mikro ini akan diperlihatkan berbagai fase untuk diidentifikasi. Penyebaran dan bentuk fase dapat dipelajari dan jika sifat-sifatnya diketahui dapat digunakan untuk mengetahui informasi-informasi tentang sifat-sifat spesimen. Pada pengamatan struktur mikro umumnya yang diamati adalah ukuran butiran, bentuk butiran dan larutan padat yang terbentuk, semakin

Titles you can't find anywhere else

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



halus dan kecil bentuk butiran, kekuatan mekanis akan bertambah baik. Larutan padat yang tersebar merata, maka kekuatan tariknya akan bertambah baik pula. DASAR TEORI Besi , Fe(Ar : 55,85) murni adalah logam berwarna putih – perak yang kukuh o dan liat. Besi memiliki titik lebur 1535 C. jarang terdapat besi komersil yang murni, biasanya besi mengandung sejumlah kecil karbida, silisida, fosfida, dan sulfide dari besi serta sedikit grafit. Zat – zat pencemar ini memainkan peranan penting dalam kekuatan struktur besi. Asam klorida pekat atau encer mudah bereaksi dengan besi . Baja didefinisikan sebagai material ferrous dengan kadar karbon kurang dari 2,14%. Baja karbon dibagi menjadi 2 yaitu Baja Hypoeutectoid dan Baja Hypereutectoid, dengan kadar karbon 0,8 % sebagai batas. Pada kadar karbon 0,8 % akan terbentuk fasa perlit, yaitu fasa yang terbentuk lamel-lamel yang merupakan paduan antara ferrit sebagai matriksnya dan cementit sabagai lamel-lamelnya. Fasa cementit merupakan fasa yang terbentuk dengan kadar karbon meksimum 6,67 %. Sementara ferrit pada kadar karbon maksimum 0,02 %. Aluminium, Al (Ar : 26,98) adalah logam putih yang liat dan dapat ditempa, bubuknya berwarna abu – abu. Alumunium memiliki titik lebur 6590C. alumunium mudah bereaksi dengan udara bebas, bila terkena udara, objek – objek alumunium teroksidasi pada permukaannya., tetapi lapisan oksida ini melindungi objek dari oksida lebih lanjut.

(biasanya berbentuk dendritik) ditambah dengan produk hasil reaksi dengan paduan. Elemen paduan yang tidak berada dalam keadaan padat biasanya membentuk fasa campuran pada eutectic, kecuali silikon yang muncul sebagai produk utama. Pada paduan alumunium-silikon, eutektik terjadi pada sekitar 12 % Si. Struktur Mikro. adalah bahan dalam orde kecil (mikro). Adapun manfaat dari pengamatan struktur mikro sendiri adalah: Untuk mempelajari hubungan antara sifat-sifat bahan dengan struktur dan cacat pada bahan. Untuk memperkirakan sifat bahan jika hubungan tersebut sudah diketahui. Ada beberapa alat yang digunakan untuk mengamati struktur mikro ini, yaitu: mikroskop cahaya, mikroskop elektron, mikroskop field-on, mikroskop field emission, dan mikroskop sinar-X. Hasil dari pengamatan struktur mikro ini akan diperlihatkan berbagai fase untuk diidentifikasi. Penyebaran dan bentuk fase dapat dipelajari dan jika sifatsifatnya diketahui dapat digunakan untuk mengetahui informasi tentang sifat-sifat spesimen. Namun pada saat ini akan dilakukan pengamatan struktur mikro pada suatu spesimen, maka perlu dilakukan penyiapan spesimen yang meliputi: pemilihan sampel, penggerindaan dan pengamplasan, pemolesan mekanis, pemolesan elektrolis dan kimia. pengetsaan, yaitu dengan mencelupkan spesimen ke dalam larutan Etsa. Pada pengamatan struktur mikro umumnya yang diamati adalah ukuran butiran, bentuk butiran dan larutan padat yang terbentuk, semakin halus dan kecil bentuk butiran,



METODE PERCOBAAN

HASIL DAN PEMBAHASAN

Peralatan yang digunakan pada percobaan ini adalah grinder, poliser, mikroskop optic. Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah batang besi, aluminium, HCl, dan H 2O.

Dari hasil percobaan yang telah dilakukan, diperoleh mikrostruktur aluminium, besi, sebelum dan sesudah dietsa. Berikut gambar mikrostruktur besi dan aluminium sebelum dan sesudah dietsa:

Cara Kerja

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah besi dan aluminium. Bahan yang akan diamati mikrostrukturnya dipotong dengan panjang kurang lebih 1 cm. Dalam proses cutting ini dilakukan dengan gergaji. Sampel yang baru saja dipotong memiliki permukaan permukaan yang yang kasar. kasar. Permukaan yang kasar tersebut harus diratakan agar pengamatan struktur mudah dilakukan. Pengamplasan (grinding) dilakukan dengan menggunakan kertas amplas yang ukuran abrasifnya dinyatakan dengan mesh. Urutan pengamplasan harus dilakukan dari nomor mesh yang rendah ke nomor mesh yang tingggi. Setelah di amplas sampai halus, sampel harus dilakukan pemolesan (polishing). Pemolesan bertujuan untuk memperoleh permukaan sampel yang halus, bebas goresan dan mengkilap. Pemolesan dilakukan sampai permukaan sampel mengkilat, terlihat seperti cermin. Setelah pemolesan, dilakukan pengamatan mikrostruktur menggunakan mikroskop optik. Jika grain belum terlihat maka dilakukan proses pengetsaan dengan larutan HCl. Sampel dicelup kan ke dalam larutan etsa selama 10 detik, setelah itu dinetralisir dengan air agar reaksi tidak terus berlangsung. Kemudian dilakukan

Gambar 3.1a Permukaan besi yang belum dietsa

Gambar 3.1b Permukaan aluminium yang belum dietsa



masing – masing masing sample berbeda – beda beda tingkat kehalusannya kehalusannya hal ini menunjukkan perbedaan sifat kekerasan yang dimiliki oleh suatu bahan. Semakin halus ukuran grain maka akan semakin banyak grain bounderingnya.

Gambar 3.2a Permukaan besi yang sudah dietsa

Gambar 3.2b Permukaan aluminium yang sudah dietsa Mikrostruktur yang terlihat pada Gambar 3.1 dan 3.2 memperlihatkan adanya perbedaan antara permukaan yang sudah dietsa dan yang belum dietsa. Pengetsaan disini bertujuan agar memperjelas struktur permukaan bahan. Pengetsaan sangat penting sekali pada proses percobaan struktur mikro, sebab dengan proses pengetsaan dapat terlihat dengan jelas batas struktur, sehingga dapat dibedakan jenis fase penyusun bahan tersebut, pengetsaan dilakukan, bila bahan uji benar – benar benar bersih dan mengkilat seperti kaca,sehingga butir butir bahan

Semakin halus ukuran grain maka akan semakin banyak grain bounderingnya. Semakin keras bahan semakin banyak memiliki grain boundaring sehingga sulit untuk mengalami dislokasi. Perlakuan panas adalah rangkaian siklus pemanasan dan pendinginan terhadap material logam dalam keadaan padat, yang bertujuan untuk menghasilkan sifat-sifat (mekanis, fisik dan kimia) yang diinginkan. Dasar dari perlakua panas baja adalah transformasi fasa dan dekompisisi austenite. Ada beberapa macam proses perlakuan panas yaitu annealing, , dan quenching. Masingnormalisasi , masing memiliki proses maupu media pendingin yang berbeda. Dasar dari transformasi fasa pada heat treatment adalah diagram TTT (Transformation Temperature Time) dan CCT (Continuous Cooling Transformation). Perlakuan panas ini akan menyebabkan pembentukan fasa martensite dan bainite. KESIMPULAN

Dari hasil praktikum diperoleh kesimpulan bahwa grain sample besi kelihatan lebih halus dari pada grain pada sample alumunium DAFTAR PUSTAKA

[1]. Amanto, Hari. 1999. Ilmu Bahan . Jakarta: Bumi Angkasa



[3]. Schonmentz, Alios. 1985. Pengetahuan Bahan Dalam Pengerjaan Logam. Bandung:Angkasa. [4]. Supardi, Edih. 1999. Pengujian Logam. Bandung: Angkasa

Mikrostruktur

Recommend Documents