Sabtu, 13 November 2010

METALOGRAFI

METALOGRAFI
Ilmu logam dibagi menjadi dua bagian khusus, yaitu metalurgi dan metalografi. Metalurgi adalah menguraikan tentang cara pemisahan logam dari ikatan unsur lain atau cara pengolahan logam secara teknis, sehingga diperoleh jenis logam atau logam paduan yang memenuhi kebutuhan tertentu. Sedangkan Metalografi adalah mempelajari tentang pemeriksaan logam untuk mengetahui sifat, struktur, temperatur dan persentase campuran dari logam tersebut.
a. Pemeriksaan Makro (Macrocospic Examination)
Yang dimaksud dengan pemeriksaan makro adalah pemeriksaan bahan dengan mata kita langsung atau memakai kaca pembesar dengan pembesaran rendah (a low magnification)
Kegunaannya untuk memeriksa permukaan yang terdapat celah-celah, lubang-lubang pada struktur logam yang sifatnya rapuh, bentuk-bentuk patahan benda uji bekas pengujian mekanis yang selanjutnya dibandingkan dengan beberapa logam menurut bentuk dan strukturnya antara satu dengan yang lain menurut kebutuhannya. Angka pembesaran pemeriksaan makro antara 0,5 kali sampai 50 kali. Pemeriksaan secara makro biasanya untuk bahan-bahan yang memiliki struktur kristal yang tergolong besar dan kasar, seperti misal logam hasil coran atau tuangan, serta bahan-bahan yang termasuk non metal.
b. Pemeriksaan Mikro (Microscopic Examination)
Yang dimaksud dengan pemeriksaan mikro ialah pemeriksaan bahan logam di mana bentuk kristal logam tergolong halus sehinga diperlukan angka pembesaran lensa mikroskop antara 50 kali sampai 3000 kali atau ebih dengan menggunakan mikroskop industri.





LANGKAH-LANGKAH PEMERIKSAAN STRUKTUR LOGAM
1. Persiapan Benda Uji
Benda Uji untuk persiapan metalografi memerlukan persiapan yang baik dan benar sehingga nantinya struktur logam yang akan dilihat melalui mikroskop dapat dilihat dengan jelas. Dalam persiapan tersebut memerlukan beberapa tahapan, yaitu pemotongan, penyalutan, penggerindaan, pemolesan dan pengetsaan.
2. Pemotongan (Cutting)
Banyak alat atau mesin yang dapat digunakan untuk memotong bahan, tetapi khusus untuk memotong bahan uji metalografi perlu dipilih alat potong yang tidak menimbulkan efek sampingan pada bahan tersebut. Pada waktu pemotongan tidak boleh terjadi tekanan dan tarikan yang besar pada bahan uji serta harus dialiri oleh cairan pendingin agar tidak timbul panas yang akan mempengaruhi kondisi bahan. Salah satu alat potong biasa yang digunakan untuk memotong bahan uji adalah mesin potong khusu, yang pemotongnya berbentuk piringan (abrasive Whell) terbuat dari bahan karbon silica. Di dalam pemotongan benda uji perlu diperhatikan ukuran dari bahan tersebut dengan pertimbangan pokok harus dapat dipegang atau disesuaikan dengan kondisi alat yang ada kaitan proses selanjutnya.












Gambar Mesin Potong Metalografi

3. Pembingkaian (Mounting)
Bahan uji yang relatif kecil dan sukar untuk dipegang pada waktu akan digerinda atau dipoles maka bahan tersebut perlu disalut. Untuk penyalutan dipakai alat penyalut dan bahan penyalut seperti pada tabel . Proses penyalutan ada dua cara yaitu menggunakan alat pembingkaian untuk bahan yang memerlukan panas dan penyalutan untuk bahan yang tidak memerlukan panas hanya menggunakan cetakan saja.

























Bahan Pembingkaian
Plastik Tipe Catatan
1. Phenolic
Contoh : bakelit  Thermosetting Memerlukan pengontrolan panas dan tekanan dengan secukupnya memberikan bahan pelarut dengan perlahan-lahan
2. Dially Phthalete (prepolimer)  Thermosetting Memerlukan pengontrolan panas 1300 – 1400 dan tekanan, penyusunan rendah, karakteristik polishing yang baik
3. Phenolic  Thermosetting liquid Untuk pengisian vakum oxide filem (film)
4. Epoxy resin Contoh : Araldite  Various Araldite grade D, suatu cairan tuangan resin memberikan penyaluran yang baik tanpa panas dan tekanan, perlahan-lahan waktu proses pembingkaian.
5. Polyvinyl  Thermoplastic Penyusunan rendah, lamban biasa pelarut-pelarut tetapi penyelesaian dengan glaciala cetic acid










Gambar Cara Pembingkaian Bahan Cair dengan Cetakan

4. Penggerindaan
Penggerindaan benda uji dilakukan pada kertas ampelas dimulai dari tingkat kasar sampai tingkat halus. Tingkatan kehalusan kertas ampelas ditentukan oleh ukuran serbuk silikon karbida pada kertas tersebut. Kertas ampelas tingkat kehalusan 220 berarti serbuk silikonkarbida kertas itu dapat lolos dari ayakan dengan 220 lubang pada luas 1 inchi2.
Tahapan penggerindaan menurut tingkatan kehalusan kertas ampelas adalah, sebagai berikut :
a. Digerinda pada tingkat 220 dengan arah tegak lurus pada garis pemotonan bahan uji.
b. Digerinda pada tingkat 320 tegak lurus pada arah penggerindaan pertama
c. Digerinda pada tingkat 400 tegak lurus pada arah penggerindaan kedua
d. Digerinda pada tingkat 600 tegak lurus pada arah penggerindaan ketiga
Dalam waktu penggerindaan tekanan tangan pada kertas ampelas jangan terlalu kuat dan bahan uji dialiri air pendingin yang banyak. Fungsi air untuk mencegah panas yang terjadi pada bahan uji tersebut.























Gambar Mesin Gerinda Metalografi
5. Pemolesan (Polishing)
Untuk meningkatkan tingka kehalusan yang maksimal maka bahan uji yang telah digerinda selanjutnya diproses polishing. Mesin poles metalografi terdiri dari iringan yang berputar dan diatasnya diberi kain poles terbaik namanya kain selvyt (sejenis kain beludru). Cara pemolesannya yaitu benda uji diletakkan di aas piringan yang berputar dan kain poles diberi air serta ditambahkan sdikit pasta poles. Pasta poles yang biasa dipakai adalah jenis Alumina (Al2O3) yang dalam perdagangan ada yang diberi nama Diamatin atau Gama Alumina atau Pasta Intan. Selama pemolesan kain poles tersebut harus selalu diberi tetesan air. Putaran piringan pada mesin poles metalografi anara 100 rpm sampai 300 rpm.
Untuk meyakinkan hasil pemolesan terakhir apakah sudah bebas dari garis-garis pemotongan atau belum maka bahan uji yang sudah dibersihkan dapat dilhat di bawah mikroskop pada pembesaran 50 kali atau 100 kali. Bila masih terdapat garis-garis pada permukaan benda maka proses polishing dilanjutkan terus menerus sampai tidak terdapat garis-garisnya.












Gambar Mesin Poles
6. Pengetsaan (Etching)
Hasil dari proses pemolesan akan berupa permukaan yang mengkilap seperti cermin. Agar struktur logam terlihat jelas maka permukaan tersebut dietsa. Berikut ini beberapa larutan etsa untuk pemeriksaan makro dan mikro yang biasa dipakai dalam metalografi.
A. Bahan larutan etsa makro ;
a. Hidrochloric, komposisinya 50 % asam hidroclhoric dalam air dengan menggunakan suhu 700-800 sampai 1 jam. Pemakaiannya untuk besi dan baja.
b. Sulphuric, komposisinya 20 % asam sulphuric dalam air dengan menggunakan suhu 80% waktu yang dipakai 10-20 detik. Penggunaannya untuk bahan besi dan baja.
c. Nitric, komposisinya 25 % asam Nitric dalam air, seperti a dan b boleh dingin kalau cocok. Pemakaiannya untuk bahan besi dan baja.


B. Bahan larutan etsa Mikro ;
a. Asam Nital, komposisinya asam nital 2ml, alkohol (95%) 98 ml. Pemakaiannya untuk baja karbon, baja paduan rendah dan baja paduan sedang. Waktu sampai 1 menit
b. Asam pikral, komposisinya asam pikral 4 gram, alkohol 98 ml. Pemakaiannya untuk baja karbon dalam keadaan normal, dilunakan, dikeraskan dan ditemper. Waktu pengetsaan beberapa detik sampai 1 menit.
C. Tahapan Pengetsaan
Langkah-langkah proses pengetsaan dalam pemeriksaan stryktur logam adalah, sebagai berikut :
a. Siapkan larutan etsa ke dalam cawan
b. Celupkan permukaan benda uji ke dalam larutan dengan memakai alat penjepit tang kecil waktu pencelupan beberapa detik sesuaikan dengan kebutuhan
c. Bersihkan benda uji dengan air bersih yang mengalir dan selanjutnya bersihkan dengan alkohol
d. Benda uji selanjutnya dikeringkan dengan kapas bersih atau keringkan dengan alat pengering khusus (Misalnya Hair Dryer).
D. Pengaruh Etsa
Pengaruh reaksi dari larutan kimia terhadap permkaan benda uji ialah seluruh permukaan akan nampak seperti garis-garis tidak teratur yang menunjukkan munculnya atau adanya batas-batas antara butir-butir kristal logam tersebut.









3 komentar:

  1. makasih infonya. saya kebetulan sangat ingin tahu

    BalasHapus
  2. Komentar ini telah dihapus oleh pengarang.

    BalasHapus
  3. mohon penjelasan tentang larutan etsa makro ini terima kasih . . .
    - Hidrochloric, komposisinya 50 % asam hidroclhoric dalam air dengan menggunakan suhu 700-800 sampai 1 jam
    - Sulphuric, komposisinya 20 % asam sulphuric dalam air dengan menggunakan suhu 80% waktu yang dipakai 10-20 detik.
    - Nitric, komposisinya 25 % asam Nitric dalam air, seperti a dan b boleh dingin kalau cocok

    BalasHapus