Bab V Metalorgi Kualitatif.docx

BAB V PENGUJIAN METALOGRAFI 5.1. Metalografi Kualitatif 5.1.1. Tujuan 1.

5.1.2. Teori Dasar Metalografi adalah bidang ilmu metalurgi yang mempelajari struktur dan fasa logam,serta mempelajari

pula sifat-sifat ysng berkaitan dengan

struktur/fasanya. Secara umum metalografi dibagi atas 2 kelompok: 

Metalografi kualitatif, merupakan bidang metalografi yang mempelajari struktur dan fasa logam.  Metalografi kuantitatif, merupakan bidang metalografi yang mempelajari sifat-sifat logam berdasarkan struktur dan fasanya. Pemeriksaan struktur dan fasa dari spesimen logam dalam metalografi kualitatif ini adalah

mengunakan mikroskop dengan langkah langkah

penyimpanan spesimen, yaitu sebagai berikut: 



Analisa pendahuluan, dilakukan untuk menetukan bagian mana yang di analisisis secara metalograpi. Proses yang di lakukan pada suatu komponen akan menyebabkan struktur mickro berbeda, sehingga perlu berhati hatian dalam menentukan daerah yang akan di analisa.keselamatan dalam pengambilan sampel akan memberikan informasi yang salah pemotongan,dalam proses memotong, hal-hal yang perlu di perhatikan: a.harus dicegah kemungkinan deformasi dan panas yang berlebihan (diberikan pendingin oli/oli dilarutkan kedalam air). b.untuk logam logam kekerasan <400 BHN, sebaikan pemotongan secara manual c.apabila pemotongan dilakukann dengan api (las gas),maka pemotongan daerah yang cukup besar supaya dapat di potong lagi dengan cara lain

44

BAB V PENGUJIAN METALOGRAFI



Kelompok 6

pembingkaian,jika spesimen terlalu kecil atau terlalu tipis , maka perlu pemegang/pembingkai dengan material pembikaian antara lain dari jenis resin,gip,bakelit atau dengan logam paduan dengan titik cair rndah. Yang penting adalah antara material pembingkai dengan spesimen jangan sampai memiliki kekerasan dan ketahanan abrasi yang sangat berbeda. jenis-jenis pembikaian yang dapat di pilih: a. b. c. d.







pembigkaian cor (cast mounting) pembikaian tekanan ( compression mounting) pembikaian jepit (clamp mounting) pembingkaian konduktif (untuk SEM(scaning electron microscope)) penggerindaan/penghamplasan,proses penggerindaan (grinding) menggunakan mesin gerinda putar dengan media gerinda berupa kertas amplas mulai amplas kasar(ukuran grit 80 dan 120 mesh)sampai hamplas (ukuran grit 180,240,320,400 dan 600 mesh). Pemolesan,proses pemolesan dilakukan diatas kain poles pada piringan poles dengan menambahkan pasta poles selama proses berlangsung, tujuan utama pemolesan adalah untuk menghilangkan goresan yang terbentuk pada waktu proses penghamplasan,sehingga permukaan sampel menjadi mengkilat, jenis kain yang di poles pada umumnya dipakai antara lain beludru,biliard,katun,kanvas dan nilon.sedangkan pasta polesnya adalah pasta intan ,alumina,magnesiumoksida dan kron oksida. Pengetsaan,pengetsaan kimia di lakukan dengan cara mencelupkan spesimen kedalam larutan etsa (dengan mengunakan penjepit nikel atau baja tahan karat) dan dianjurkan untuk mengerak gerak spesimen dalam larutan esta tersebut. Lamanya pengetasan adalah “drajat keburaman” dari permukaan spesimen yang di etsa, stelah pengetasan dilakukan pencucian dengan air , pembersihan dengan al-kohol dan pengeringan dengan udara panas. larutan etsa yang sering dicampur dengan alkohol atau air, hal ini bermaksud untuk memperlambat kecepatan reaksi diantara permukan spesimen yang dipoles dengan larutan tersebut. Selama proses pengetsaan,ion-ion 𝐻 + ,𝑂𝐻 − ,𝐶𝐿− dan sebgainya akan menuju tempattempat yang anodik dan katodik pada permukaan yang di poles dengan demikian proses etsa dapat memberikan gambaran/konfigurasi batas butir (batas butir merupakan tempat-tempat

Laboratorium Logam Teknik Metalurgi T.A. 2018-2019

yang berenergi

45

BAB V PENGUJIAN METALOGRAFI

Kelompok 6

tinggi) atau gambaran/konfigurasi permukaan butir (misalnya orentasi dan sebagainya). Sebagai perbandingan dapat digunakan beberapa buku di bawah ini :  Metal heandbook ASM VOL.8 “ metallografy,struktur of phase diagram “.  Metal heandbook ASM VOL.7 ”atlas of microstruktur of metal alloys”.  Vander voort, G.F.,”metallography,principles&practices”,Mcgrawhill. 5.1.3. Tata Cara Praktikum

5.1.4. Alat dan Bahan 5.1.4.1. Alat 1.

Mesin pengampelasan

: 1 buah

2.

Mesin pemolesan

: 1 buah

3.

Gergaji

: 1 buah

4.

Cetakan

: 1 buah

5.

Hairdryer

: 1 buah

6.

Mikroskop optic

: 1 buah

5.1.4.2. Bahan 1.

Baja

: 1 buah

2.

Besi Cor Kelabu

: 1 buah

3.

Resin

: Secukupnya

4.

Air

: Secukupnya

5.

Ampelas 80 mesh

: 1 buah

6.

Ampelas 400 mesh

: 1 buah

7.

Ampelas 800 mesh

: 1 buah

8.

Ampelas 1000 mesh

: 1 buah

9.

Ampelas 1200 mesh

: 1 buah

10. Larutan nital 3%

: Secukupnya

11. Alkohol

: Secukupnya

12. Tisu

: Secukupnya

5.1.5. Pengumpulan dan Pengolahan Data Laboratorium Logam Teknik Metalurgi T.A. 2018-2019

46

BAB V PENGUJIAN METALOGRAFI

Kelompok 6

5.1.5.1. Pengumpulan Data Tabel 5.1. Hasil Percobaan Metalografi Kualitatif No.

Hasil Pemeriksaan Struktur Mikro dan Fasa yang Terbentuk

Keterangan

Larutan Etsa : Nital 3 %

Pembesaran Mikroskop : 200 X

Fasa : Ferit dan Perlit Refensi ASM Metal Handbook Vol. 2 : Gambar 242 Halaman 33

5.2. Metalografi Kuantitatif

5.2.2. Teori Dasar

5.2.3. Tata Cara Praktikum 5.2.3.2. Penjelasan Skema Proses 5.2.4. Alat dan Bahan 5.2.4.1. Alat 1. Alat tulis

1 Paket

2. Kalkulator

1 Buah

3. Alat ukur Point Count

1 Lembar

5.2.4.2. Bahan 1. Gambar 6 struktur mikro baja karbon UNS G10150 2. Gambar 10 struktur mikro IF – Steel

5.2.5. Pengumpulan dan Pengolahan Data

Laboratorium Logam Teknik Metalurgi T.A. 2018-2019

47

BAB V PENGUJIAN METALOGRAFI

Kelompok 6

5.2.5.1. Pengumpulan Data

Table 5.2. Hasil Percobaan Metalografi Kuantitatif No.

Hasil Pemeriksaan Struktur Mikro dan Fasa yang Terbentuk

Keterangan

Spesimen dan Treatmentnya : Baja Karbon UNS G10150

Metode : Point Count

5.2.5.2. Pengolahan Data 1. Metode Heyn (IF – Steel) n=4 L =85 mm V = 400 ∑𝑝𝑘 =60 𝑛𝑥𝑙

LK = ∑𝑝 𝑥 𝑉 𝑘

4 𝑥 85

LK = 60 𝑥 400 340

LK = 24000 LK = 0.01416 mm LK = 14.16 𝜇𝑚

2. Metode Point Count (UNS G10150) Jumlah titik perlit : 93.5 Total titik uji perlit : 238 Jumlah titik ferit : 139 Total titik uji ferit : 238 1. Pengujian pada perlit Garis 1 =

1 2

+0+

1 2

+

1 2

+0+0+0+1+0+1+0+1+1+0+0+

1 2

0 = 5.5 Laboratorium Logam Teknik Metalurgi T.A. 2018-2019

48

+

BAB V PENGUJIAN METALOGRAFI

Kelompok 6

1

Garis 2 = 0 + 1 + 0 +

+ +1 + 1 + 2

1

+0+0+ 2

1

+0+0+0+ 2

1

+0+0+

2

0=5 1

Garis 3 =

2

+

0+ Gari 4 =

1 2

1

1

+1+

2 1

2

1

+

2

+0+

1 2

+

1 2

+0+

1 2

+0+0+1+1+0+

1 2

+

+= 7.5

2

1

1

1

+0+1+0+2+0+2+0+0+1+0+0+0+2+0+0+0+

0=4 1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Garis 5 = 2 + 2 + +0 + 0 + 2 + 2 + 2 + 0 + 1 + 2 + 2 + 2 + 0 + 2 + 1 + 2 = 7 1

1

1

1

1

1

1

1

1

Garis 6 = 0+ 2 + 0 + 1 + 2 + 1 + 2 + 1 + 2 + 1 + 2 + 2 + 2 + 2 + 2 + 0 + 0 = 8.5 1

1

1

1

1

1

1

1

1

Garis 7 = 0 + 0 + 1 + 2 + 0 + 2 + 0 + 1 + 2 + 2 + 2 + 2 + 2 + 0 + 2 + 2 = 6.5 1

1

1

1

1

1

1

Garis 8 = 1 + 2 + 2 + 0 + 1 + 2 + 2 + 0 + 2 + 2 + 1 + 2 + 0 + 0 + 0 + 1 = 7.5 1

1

1

1

1

1

1

1

Garis 9 = 1+0+ 2 + 2 + 2 + 0 + 2 + 1 + 2 + 1 + 1 + 2 + 0 + 1 + 2 + 2 + 1 = 10 1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

2

2

2

2

2

2

2

2

2

Garis 10 = 0+0+ 2 + 2 + 2 + 0 + 2 + 1 + 2 + 1 + 1 + 0 + 0 + 2 + 2 + 2 + 1 = 8 1

Garis 11 =

2

+1+ + + +1+1+ +0+ +0+ +1+ + + +1+

0 = 10 1

1

1

1

Garis 12 = 0 + 0 + 0 + 0 + 2 + 0 + 1 + 0 + 2 + 0 + 0 + 0 + 2 + 1 + 0 + 2 + 0=4 1

1

1

1

1

1

1

1

Garis 13 = 2 + 0 + 0 + 2 + 0 + 0 + 0 + 0 + 2 + 0 + 2 + 2 + 0 + 2 + 1 + 0 = 4 1

1

1

1

1

1

1

1

Garis 14 = 2 + 0 + 1 + 2 + 2 + 2 + 0 + 2 + 0 + 2 + 2 + 2 + 2 + 0 + 2 = 6 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑡𝑖𝑡𝑖𝑘 𝑢𝑗𝑖 Hitam (Perlit) = 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ x100% 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑡𝑖𝑡𝑖𝑘 𝑢𝑗𝑖

= 93,5 x100% 238 = 39,7 % 2. Pengujian pada ferit Garis 1 =

1 2

+ 1 +

1+1+

1 2

1 2

+

1 2

+ 1+1+1+0+1+0+1+0+1+0+0+

+ 1 = 11

Laboratorium Logam Teknik Metalurgi T.A. 2018-2019

49

BAB V PENGUJIAN METALOGRAFI

Garis 2

Kelompok 6

1

= 1+0+1+2+0+0+ 1 2 1

Garis 3 =

2

1

+1+1+ 2

1

+1+1+ 2

1 2

+1+1+1+

= 12 1

1

1

1

1

1

1

+2+0+2+2+1+2+2+1+2+1+1+0+0+1+2+1+

1 2

= 10.5

1

1

1

1

Garis 4 = 2 + 1 + 0 + 1 + 2 + 1 + 2 + 1 + 1 + 0 + 1 + 1 + 1 + 2 + 1 + 1 + 1 + 1 = 13 1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

Garis 5 = + + 1 + 1 + + + + + 1 + 0 + + + + + 1 + + 0 + = 9 1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Garis 6 = 1 + 2 + 1 + 0 + 2 + 0 + 2 + 0 + 2 + 0 + 2 + 2 + 2 + 2 + 1 + 1 + 1 = 9 1

1

1

1

1

1

Garis 7 = 1 + 1 + 0 + 2 + 1 + 2 + 1 + 0 + 2 + 2 + 2 + 2 + 2 + 1 + 1 + 2 + 2 = 10.5 1

1

1

1

1

1

1

1

1

Garis 8 = 0 + 2 + 2 + 1 + 0 + 2 + 2 + 1 + 2 + 2 + 0 + 2 + 1 + 1 + 1 + 0 = 8.5 1

1

1

1

1

1

Garis 9 = 0 + 1 + 2 + 2 + 2 + 1 + 2 + 0 + 2 + 0 + 0 + 2 + 1 + 0 + 2 + 2 = 7 1

1

1

1

1

1

1

1

2

2

2

2

2

2

2

2

1

1

1

1

1

1

Garis 10 = 1 + 1 + + + + 1 + + 0 + + 0 + 0 + 1 + 1 + + + + 0 = 9 Garis 11 =

1

1

1

1

+0+2+2+2+0+0+2+1+2+2+1+0+2+2+2+0+ 2 1=8 1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Garis 12 = 1 + 1 + 1 + 1 + 0 + 2 + 0 + 2 + 2 + 2 + 1 + 1 + 2 + 0 + 1 + 2 = 10 1

1

1

1

1

Garis 13 = 2 + 1 + 1 + 2 + 1 + 1 + 1 + 1 + 2 + 2 + 2 + 2 + 2 + 1 + 1 + 2 + 0 = 12 1

1

Garis 14 = 0 + 1 + 0 + 2 + 0 + 0 + 1 + 1 + 1 + 1 + 2 + 2 + 1 + 1 + 2 + 2 = 9.5 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑡𝑖𝑡𝑖𝑘 𝑢𝑗𝑖 Putih (Ferit) = 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ x100% 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑡𝑖𝑡𝑖𝑘 𝑢𝑗𝑖

= 139 x100% 238 = 58,4

Laboratorium Logam Teknik Metalurgi T.A. 2018-2019

50

BAB V PENGUJIAN METALOGRAFI

Kelompok 6

Total = 98,1%

3. Metode Jeffries m = 400 𝑛1 = 100 𝑛2 = 37 L = 𝜋𝑟 2 =3,14 . 3² =28,26 cm² Faktor Jeffries (f) 𝑚²

f = 𝐴.𝑙𝑖𝑛𝑔𝑘𝑎𝑟𝑎𝑛 400²

= 28,26 =5661,7 cm² NA = f (n₁ +

𝑛₂ 2

)

= 5661,7 (100 +

37 2

)

= 566,7 (100 + 118,5 ) = 670911,45 cm² ∅ =

1 1

𝑁𝐴2

=

1 √670911,45 1

=819,09 = 1,22 x 10−3 = 1,22 x 10−3 x 10000 = 12200 x 10−3 = 12,2 𝜇m

5.2.6. Analisa dan Pembahasan

Laboratorium Logam Teknik Metalurgi T.A. 2018-2019

51

BAB V PENGUJIAN METALOGRAFI

Kelompok 6

5.2.7 Kesimpulan

Laboratorium Logam Teknik Metalurgi T.A. 2018-2019

52