BAB II

PEMBAHASAN PRAKTIKUM

II.1. Pengujian Metalografi II.1.1. Hasil Mounting Hasil mounting berupa sampel yang terdapat di dasar mounting yang berbentuk silinder. Sampel yang telah dimounting akan lebih mudah diamplas dan dipoles. Mounting lebih ditujukan untuk sampel berukuran kecil. Pada percobaan ada 4 sampel yang telah dimounting, yaitu AlMg, medium carbon (besi dengan kadar karbon medium), NITR, dan BTK. Sampel ferrous adalah medium carbon steel dan BTK, sedang sampel non ferrous adalah AlMg dan NITR. II.1.2. Hasil Amplas Pada dasarnya, grinding atau pengamplasan bertujuan untuk meratakan dan menghaluskan permukaan sampel dengan cara menggosokkan sampel pada amplas. Jadi, hasil yang didapat dari proses pengamplasan ini adalah permukaan sampel yang lebih rata dan halus. Langkah-langkah serta prinsip dalam pengamplasan sampel yaitu: a. Memotong kertas amplas berbentuk lingkaran agar pas pada alat grinding. b. Menggunakan amplas dari nomor yang lebih rendah (lebih kasar) baru kemudian menggunakan nomor yang lebih tinggi (yang halus). c. d. Pemberian air dalam proses pengamplasan. Mengubah sudut pengamplasan setiap pergantian kertas amplas ke nomor yang lebih tinggi (lebih halus) dengan sudut 45 atau 90. Jika mengamplas lebih dari satu sampel pada saat yang bersamaan, maka sampel ferrous diletakkan pada bagian luar, sedangkan sampel non ferrous diletakkan pada bagian dalam.

32

II.1.3. Hasil Poles Sampel yang telah dipoles akan mendapatkan permukaan yang lebih halus dan mengkilat seperti kaca, serta arah garis dari hasil pengamplasan harus hilang. Proses pemolesan menggunakan mesin poles yang menggunakan sejenis kain beludru untuk memoles. Dalam proses ini, pemberian alumina (Al2O3) dan air dilakukan secara teratur untuk membantu proses pemolesan. Selain itu, pemutaran sampel saat proses pemolesan akan memberikan hasil yang lebih baik. Sampel ferrous dan non ferrous tidak menggunakan satu alat poles, melainkan dipoles pada mesin yang berbeda. Hal ini bertujuan agar geram-geram dari sampel ferrous tidak merusak sampel non ferrous. II.1.4. Hasil Etsa Sebetulnya, etsa merupakan proses pengkorosian yang

terkendali. Cairan pengetsa mengikis batas-batas butir pada sampel, sehingga batas-batas butir lebih jelas terlihat. Percobaan ini menggunakan etsa kimia. Ada 2 zat pengetsa yang digunakan, yaitu nital untuk sampel ferrous dan FeCl3 (ferric clorit) untuk sampel non ferrous. Langkah-langkah pengetsaan dalam percobaan yaitu: a. Mencelupkan permukaan sampel yang akan diamati pada cairan etsa kira-kira 10 hitungan. b. Kemudian sampel langsung dibilas dengan air. c. Terakhir, keringkan dengan hair dryer. Manfaat pengetsaan ini akan memudahkan proses pengamatan melalui mikroskop dan pegambilan foto. II.1.5. Hasil Pengamatan Struktur Mikro 1. Medium Carbon Steel o Hasil foto sampel Medium Carbon Steel

33

Foto Hasil Percobaan

Foto Literatur

Nama:

Medium Carbon Steel 500x

Nama: Perbesaran:

Medium Carbon Steel 500x Nital 2%

Perbesaran:

Etsa:

o

Pembahasan a. Komposisi Medium carbon steel mengandung kadar C sebanyak 0,25 wt% - 0,6 wt%. Dari foto hasil percobaan di atas, terdapat 2 fasa dalam medium carbon steel, yaitu ferrite dan perlite. Area butir yang lebih terang adalah ferrite. Hal ini disebabkan karena pada fasa ini masih lebih dominan kandungan besi (Fe). Sedangkan area butir yang lebih gelap adalah fasa pearlite. Area butir ini lebih gelap karena terdapat banyak kandungan karbon yang bercampur dengan besi.

34

b. Sifat Mekanis

Berdasarkan data yang diambil dari literatur di atas, medium carbon steel memiliki nilai Critical Crack Length tertinggi antara logam alloy yang lain. Dapat dikatakan bahwa medium carbon steel memiliki kekuatan dan ketangguhan yang baik diantara logam alloy yang lain. Jika melihat dari fasanya yang terdapat fasa pearlite, maka sifat dari medium

35

carbon steel ini jelas lebih keras dan lebih kuat daripada besi murni.

c. Diagram Fasa

Medium carbon steel terletak 0.25 wt% sampai dengan 0.6 wt%. Jadi pada diagram fasa di atas, medium carbon steel terdapat di dalam kotak berwarna hijau.

d. Aplikasi Menurut Callister dalam buku Material Sciene and Engineering, medium carbon steel diaplikasikan untuk: railway wheels and tracks (roda kereta dan relnya) gears (gir roda) crankshafts (kruk as atau setang piston)

36

other machine parts high-strength structural components calling for a combination resistance of high strength aus), (kekuatan), and wear

(ketahanan

toughness

(ketangguhan). 2. BTK o Hasil foto sampel BTK

Foto Hasil Percobaan

Foto Literatur

Nama: Perbesaran:

BTK 500x

Nama: Perbesaran: Etsa:

BTK 200x Nital

o

Pembahasan a. Komposisi Baja tuang kelabu merupakan baja karbon yang mempunyai kandungan karbon 2-4 % karbon, 1-3 % silikon dan sedikit mangan. Kebanyakan besi tuang kelabu, komposisi utamanya selain Fe adalah karbon dan silikon. Banyaknya karon yang dikandung besi tuang kelabu akan meningkatkan Fe3C. b. Sifat Mekanis Kekuatan Tarik: Elongation (%): Kekerasannya(BHN): 35 kgf/mm2 0,3 1,2 130-270 BHN

37

Kekuatan tekan: Berat Jenis: Wear Resistance:

3-5 x kekuatan tariknya 7,1-7,3 Good

c. Diagram Fasa

d. Aplikasi Oleh karena kemampuannya yang baik dalam meredam getaran, maka aplikasi BTK adalah sebagai bahan alat-alat yang memerlukan kemampuan meredam getaran, misalnya komponen-komponen kendaraan bermotor; blok silinder, tutup silinder, rumah engkol, tromol rem, dll; mesin perkakas seperti bed, meja, pegangan, mesin cetak. Mayoritas dipakai di industri untuk produk-produk cor dll.

38

3. NITR o Hasil foto sampel NITR

4. AlMg o Hasil foto sampel AlMg

39

II.2. Percobaan Jominy II.2.1. Data Percobaan

Foto hasil percobaan Jominy bagian atas

Foto hasil percobaan Jominy bagian bawah

40

II.2.2. Tabel Hasil Penjejakan dan Nilai BHN

No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Jarak dari end-quench (mm) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75

Dx (mm) 0,485 0,545 0,498 0,516 0,591 0,572 0,435 0,571 0,584 0,553 0,654 0,758 0,639 0,688 0,682

Dy (mm) 0,805 0,925 0,961 0,987 1,004 1,028 1,060 1,125 1,111 1,065 1,016 1,040 1,070 1,089 1,131

Dave (mm) 0,645 0,735 0,7295 0,7515 0,7975 0,800 0,7475 0,848 0,847 0,809 0,835 0,899 0,8545 0,8885 0,9065

BHN 567,762 435,814 442,504 416,618 369,247 366,904 421,155 325,858 326,642 358,648 336,278 289,245 320,815 296,271 284,375

41

II.2.3. Grafik Hardenability

HARDENABILITY800 700 600 500 BHN 400 300 200 100 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 Jarak dari End-Quench (mm) BHN

II.2.4. Pembahasan Hasil Uji Jominy merupakan tes laboratorium yang terstandarisasi untuk mengukur kekerasan suatu bahan ferrous. Prinsip percobaan ini adalah dengan memanaskan baja sampai suhu 900C lalu kemudian didinginkan bagian bawah benda uji dengan menggunakan air (24C).

42

Dengan mendinginkan bagian bawah material terlebih dahulu, diharapkan proses pendinginan material akan bertahap dari bawah hingga atas. Hasil yang didapat dari proses pendinginan ini adalah material yang paling dahulu terkena proses quenching oleh air menjadi bagian yang paling keras (martensite) karena langsung terkena air, kemudian bagian yang selanjutnya akan mendingin akan menjadi less martensite (tidak sekeras martensite). Jadi, kekerasan material semakin menurun seiring jauhnya jarak bersentuhannya air dengan bahan.

43

Berdasarkan grafik yang didapat dari literatur di atas, semakin jauh jarak diamter jejak dari quench end, kekerasan bahan tersebut semakin berkurang. Hal ini sesuai dengan percobaan yang telah dilakukan. Dari grafik percobaan sesungguhnya, terlihat bahwa semakin menjauh dari quench end semakin berkurang kekerasan bajanya. Memang grafik dari percobaan tidak semulus seperti grafik yang ada di literatur. Maksudnya plot-plot yang terdapat pada grafik percobaan tidak benar-benar selalu turun dari tingkat kekerasan yang paling tinggi. Hal ini bisa saja disebabkan pada saat menggunakan alat pengukur kekerasan Metode Brinell lama penjejakan tidak selalu sama persis. Kemudian bisa juga karena faktor pengamplasan yang kurang baik.

II.2.5. Kesimpulan 1. Preparasi Sampel o Mounting sampel dapat memudahkan praktikan untuk mengamplas dan memoles. o Pengamplasan dan pemolesan pada intinya bertujuan untuk menghaluskan permukaan sampel agar saat pengamatan di bawah mikroskop, cahaya dapat memantul sempurna ke lensa mikroskop, sehingga pengamatan dapat dilakukan tanpa kendala. o Pengetsaan sangat penting sebelum pengamatan di bawah mikroskop karena pengetsaan membuat batas-batas butir

44

pada sampel lebih jelas terlihat, sehingga kita dapat membedakan fasa-fasanya. 2. Percobaan Jominy o Kekerasaan suatu logam dipengaruhi oleh laju

pendinginannya. o Semakin menjauhi end quench, kekerasan baja pada uji Jominy akan berkurang. o Pada besi, fasa martensite merupakan fasa yang paling keras.

45