bab 1 pendahuluan

5/23/2018 bab 1 PENDAHULUAN

1/58

1

Laboratorium Pengujian Bahan

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dengan semakin beratnya persaingan antara perusahaan yang satu dengan

yang lainnya, maka perusahaan perusahaan tersebut dituntut untuk membuat

peralatan yang lebih baik lagi dengan biaya yang murah.

Hampir semua peralatan saat ini mengkombinasikan berbagai jenis

material untuk memenuhi permintaan masyarakat, baik itu material plastik,

fiber, logam dan karet. Terlepas dari hal - hal tersebut, logam tidak pernah

luput untuk terus dikembangakn sehingga tidak kalah dengan material

lainnya. logam memiliki berbagai kelebihan yang tidak dapat dicapai material

lain, namun juga terdapat kelemahan yang harus bisa diatasi.

Penelitian Logam telah mencapai tahapan rekayasa mekanik yang mana

material akan diuji untuk mengetahui sifat dan karakter material tersebut.

Dengan mengetahui sifat mekanik dari material, ita dapat membandingkan

material satu dengan yang lainnya sehingga akan didapatkan bahan yang baik

untuk peralatan tersebut. Pmeilihan material yang tepat akan meningkatkan

efisiensi peralatan, meningkatkan umur pakai, serta juga menghindari

kerusakan pada saat penggunaan peralatan.

!aterial dalam sifat mekaniknya memiliki kelebihan dan juga kekurangan,

sebagai contoh baja yang memiliki sifat kuat namun mudah aus, besi yang

memiliki sifat kuat namun dapat berkarat atau terkorosi. oleh karena itu,

untuk dapat menghasilkan material dengan sifat sifat yang dieprlukan maka

harus dilakukan rekayasa bahan terhadap material tersebut.

"ekayasa bahan yang sudah sering dilakukan adalah dengan perlakuan

panas seperti proses hardening, quenching, annealing, normalizing,

carburizing, dan berbagai proses lainnya. Proses dari perlakuan ini seringkali

digunakan pada material baja karena baja merupakan logam yang banyak

sekali ditemui di kehidupan sehari hari. !engingat pentingnya baja maka

Laporan Praktikum Uji Material Semester Genap 2012/2013


2/58

#


perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai pengaruh dari proses

perlakuan panas terhadap sifat mekanik baja.

1.2 Teori Dasar Pengujian Bahan

1.2.1 Pengujian Bahan

Pengujian bahan dapat dikelompokkan menjadi # kelompok besar

pengujian bahan menurut hasil akhir pengujian bahan tersebut terhadap

bahan uji.

a. PengujianDestruktif

Pengujian destruktifadalah pengujian yang dilakukan terhadap

suatu material atau spesimen sampai performa material tersebut

mengalami kerusakan. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui

performa material yang bersangkutan. $alah satunya apabila

material dikenai kerja dari luar dengan besar gaya yang berbeda-

beda. Pengujian ini umumnya lebih mudah untuk dilaksanakan

serta memberikan informasi yang lebih baik daripada pengujian

non-destruktif. !acam-macamnya adalah%

1. Pengujian kekerasan

Pada umumnya orang menentukan suatu bahan baik atau

tidak dari sifat kerasnya, padahal sebenarnya kekuatan dan

kekerasan merupakan dua hal yang saling berbanding

terbalik. &erikut ini adalah jenis - jenis dari pengujian

kekerasan berdasarkan cara uji materialnya %

a. Pengujian kekerasan dengan penekanan 'indentation test(

Pengujian ini merupakan pengujian yang menentukan

kekerasan bahan dari analisis indentasi atau bekas

penekanan pada benda uji setelah reaksi pembebanan

tekan. Pengujian ini sendiri dibagi menjadi tiga metode

sesuai dengan indentoryang digunakannya. jenis - jenis

pengujiannya adalah %



3/58

)


1. !etodeBrinell

Pengujian dengan pengindentasian sejumlah bebanterhadap permukaan material dengan penetrator

berupa bola baja diameter 1* mm, standar untuk

bebannya *,+ - )*** kg. Pada metode ini digunakan

dua beban pada mesin tersebut besarnya adalah 1#,/

kg untuk pengujian logam dengan kekerasan )*-1#*

&H0 dan ),# kg untuk pengujian pada logam dengan

kekerasan 1**-** &H0. $kala yang digunakan pada

metode ini adalah Brinell Hardness Number '&H0(

atau jugaHardness Brinell'H&(.

2ambar 1.1: Brinel test indentor

$umber %Anonymous1 3 #*1#

#. !etode Vickers

!etode ini mirip dengan metode Brinell, tapi

penetrator yang digunakan berupa intan berbentuk

piramida, beban yang biasa digunakan antara 1-

1#*kg. Pembebanan yang dilakukan bisa digunakan

untuk menentukan pengukuran pengukuran mikro

'+,/* 0 untukpembebanan 1-1*** gf(, skalanya

adalah H 'Hardness knoop( dan untuk pengukuran

makro '+,/* - 114,/* 0 untuk pembebanan 1 kg



4/58


sampai 1#* kg(. $kala pengukurannya disebut Vickers

Hardness Number '5H0( atau Hardness Vickers'H5(. Pembebanan pada alat tes mikro tersedia

bermacam macam, antara lain 1* g untuk spesimen

dengan H61*, # g untuk spesimen dengan H

antara 1*-#*, * g untuk spesimen dengan H

antara #*-)*, 1** g untuk spesimen dengan H

antara )*-*, #** g untuk spesimen dengan H

antara *-*, )** g untuk spesimen dengan H

antara *-4*, ** g untuk spesimen kekerasan lebih

dari 4* H.

2ambar 1.# Vickers test indentor

$umber %Anonymous#3#*1#

). !etodeock!ell

!etode pengujian kekerasan dengan menggunakan

7ariasi indenter dan beban yang berbeda beda. !etode

ini seringkali digunakan kartena sangat mudah untuk

dipraktekkan.



5/58


2ambar 1.) %ock!ell test indentor

$umber %Anonymous)3 #*11

Tabel 1.1% Tabel"ndentorock!ell

$kala&eban !ayor

'gf(Tipe"ndentor Tipe !aterial 8ji

9 4*1:14; bola intan

kerucut$angat keras, tungsten, karbida

& 1** 1:14; bola

ekerasan sedang, baja karbon

rendah dan sedang, kuningan,

perunggu

< 1* =ntan kerucut

&aja keras, paduan yang

dikeraskan, baja hasil tempering

D 1** 1:/; bola&esi cor, paduan alumunium,

magnesium yg dianealing

> 1** =ntan erucut &aja ka?akan

4* 1:14; bolauningan yang dianealing dan

tembaga

2 1* 1:/; bolaTembaga, berilium, fosfor,

perunggu

H 4* 1:/; bola Pelat alumunium, timah 1* @; bola &esi cor, paduan alumunium, timah

L 4* @; bola Plastik, logam lunak

! 1** @; bola Plastik, logam lunak

" 4* @; bola Plastik, logam lunak

$ 1** A; bola Plastik, logam lunak

5 1* A; bola Plastik, logam lunak

$umber %


6/58

4


Pengujian ini acuan dari kekuatan bahannya

dilakukan dengan mencari kesebandingan dari bahanstandart yang telah diketahui kekerasannya. Dilakukan

penggoresan permukaan dengan indenter khusus yang

sudah terdapat bahan standar.

2ambar 1. %#oh$s "ndentor kit $umber %Anonymous3 #*1#

Tabel 1.# % Tabel kekuatan material standart !ohCs

!aterial standar !ohs !aterial lain 9ngka ekerasan

$kala !ohs %noop

&alc 1 #

Pb 1 s:d #

'ypsum # )#


7/58


(alcite ) 1#*

#ild )teel ) s:d 1**

*luorite 1*Apatite **

feldspar 4 4*

B

+uartz **

#artensitic steel s:d / **

&opaz / 1)**

Hard (r lating / 1/**

(orundum + 1/**

B< + s:d 1* 1/**

Diamond 1* 4***$umber % 5an der 5aart, 2eorge % !etallography

c. Pengujian kekerasan dengan cara dinamik ' rebound

test(

Pengujian jenis ini merupakan pengujian kekerasan

yang dilakukan dengan mengukur tinggi pantulan dari

bola baja atau hammer intan yang dijatuhkan dari

ketinggian tertentu.

2ambar 1. %Hammer test

$umber %Anonymous3 #*1#



8/58

/


2ambar 1.4 % )teel ball test


#. Pengujian*atigue: 8ji*atigue

8jifatigueadalah jenis uji dinamik yang mencari sifat

relatif material jika mengalami beban yang berulang atau

berfluktuasi. 8ji ini berusaha mensimulasikan kondisi

tegangan yang dialami komponen mesin dengan beban

getaran atau siklus:berulang. &esar tegangan bisa diubah-

ubah oleh mesin, dan jenis tegangan 'tarik, tekan, lentur

atau torsi( ditentukan oleh mesin dan oleh jenis spesimenyang diuji. Tegangan yang diberikan kepada spesimen

selama pengetesan secara kontinyu berubah diantara dua

harga, dan harga maksimumnya biasanya lebih rendah dari

kekuatan luluh material. &eban tegangan diberikan sampai

spesimen patah:rusak atau jumlah siklus telah dicapai.

Hasil pengujian digambarkan dalam bentuk grafik

dengan sumbu 7ertical sebagai Tegangan '$( dan sumbu

horisontal sebagai jumlah siklus '0(. &atas ketahanan;

'endurance limit( material didefinisikan sebagai tegangan

batas dimana diba?ah tegangan ini material akan tahan

tanpa patah pada siklus tegangan yang besar.

8jifatiguebanyak digunakan untuk mempelajari sifat

material tidak hanya untuk jenis dan jangkauan beban yang

berfluktuasi tetapi juga untuk % efek korosi, kondisi

permukaan, temperatur, ukuran dan konsentrasi tegangan.



9/58

+


2ambar 1. 8ji*atigue'2rafik $-0(

$umber%Anonymous, #*1*

). Pengujian Tarik

Pengujian ini merupakan proses pengujian yang biasa

dilakukan karena pengujian tarik dapat menunjukkan

perilaku dari bahan selama proses pembebanan. Prosesnya

adalah benda uji ditarik hingga putus, darisana dapat

ditentukan kekuatan tarik benda uji.

2ambar 1./ % Pengujian tarik

$umber %Anonymous/ 3 #*11

. Pengujian Lengkung

Pengujian ini merupakan salah satu pengujian pada sifat

mekanik bahan yang dilakuka terhadap spesimen bahan.

pelengkungan merupakan proses pembebanan terhadap

suatu bahan di suatu titik di tengah - tengah bahan yang

ditahan dua tumpuan.



10/58

1*


2ambar 1.+ % Pengujian lengkung

$umber %Anonymous +3 #*11

. 8ji"mpact

8ji impact dilakukan untuk menentukan kekuatan dari

material ketika diberi gaya secara tiba tiba. Dalam dunia

industri, E=$ menetapkan secara khusus metode uji impact

yang digunakan yaitu uji impact charpydan juga uji impact

iFod.

2ambar 1.1* % 8ji impact charpy

$umber %Anonymous 1*3 #*1*

4. 8ji $truktur

8ji $truktur digunakan untuk melihat struktur logam.

Prosesnya adalah material dipotong dan dikikis pada

permukaannnya hingga halus, kemudian dilakukan analisa

7isual secara makroskopis dan juga secara mikroskopis.

Dalam pengujian mikroskopik, spesimen diamati secara

khusus menggunakan mikrsokop metalurgi untuk



11/58

11


mengetahui struktur spesimen dan juga rasio dari tiap tiap

komponen dalam spesimen.

2ambar 1.11% !ikroskop 8ji $truktur


b. Pengujian 0on-Destruktif

Pengujian non-destruktif adalah akti7itas tes atau inspeksi

terhadap suatu benda untuk mengetahui adanya cacat, retak ataudiscontinuity lain tanpa merusak benda yang kita tes atau

inspeksi. Pada dasarnya tes ini dilakukan untuk menjamin

bah?a material yang kita gunakan masih aman dan belum

mele?ati damage tolerance. 0DT paling tidak dilakukan

sebanyak dua kali. Pertama, selama dan di akhir fabrikasi.

edua, 0DT dilakukan setelah komponen digunakan dalam

jangka ?aktu tertentu. Tujuannya adalah untuk menemukan

kegagalan. !acam-macamnya adalah %

1. 8ji 5isual

!etode ini digunakan untuk menemukan cacat atau retak

pada permukaan serta melihat korosi yang terjadi di

permukaan. Digunakan alat bantu optikal untuk dapat

melihat cacat atau retakan pada permukaan secara jelas.



12/58

1#


2ambar 1.1#% 9lat &antu Gptikal

$umber %Anonymous1#3 #*11

#. 8ji


13/58

1)


2ambar 1.1) % 8ji cairan penetran

$umber %Anonymous1)3 #*11

). !etode#agnetic article "nspection '!P=(

Jaitu pengujian yang dilakukan untuk mengetahui

cacat permukaan dan permukaan ba?ah suatu komponen

dari bahan feromagnetik. Dengan menggunakan prinsip

memagnetisasi bahan yang akan diuji yaitu dengan cara

mengalirkan arus listrik dalam bahan yang diinspeksi.

9danya cacat yang tegak lurus arah medan magnet akan

menyebabkan kebocoran medan magnet. ebocoran ini

menandakan adanya cacat pada material.


14/58

1


2ambar 1.1 % #agnetic article "nspection

$umber %Anonymous1 3 #*11

. 8ji "adiografi

Pada pengujian ini diletakkan film dibelakang objek,

kemudian objek akan disinari sinar laser K atau sinar

gamma. 9pabila pada objek terdapat cacat, maka akan

terjadi 7ariasi intensitas pada film. Hasil film inilah yang

akan menunjukkan kecacatan yang ada pada spesimen.

2ambar 1.1% 8ji "adiografi




15/58

1


. 8ji.dy (urrent=nspeksi ini memanfaatkan prinsip elektromagnetik yang

mana arus yagn dialirkan pada kumparan akan

menghasilkan gaya elektromagnetis yang dikenakan pada

benda uji, hingga terbangkit arus edy. arus ini menandakan

adanya induksi magnet pada logam dan bila terdapat cacat

besarnya impedansi yang diukur sensor arus edy akan

berubah, Prinsip inspeksi ini hanya dapat diterapkan pada

logam saja.

2ambar 1.14 % 8ji.dy (urrent


4. 8ji 8ltrasonik

Pada pengujian ini gelombang suara dirambatkan pada

spesimen uji dan sinyal yang ditransmisikan atau

dipantulkan akan diamati. 2elombang suara akan terganggu

jika terdapat retakan atau delaminasi pada material.

2elombang ini akan dibangkitkan transducer piezoelectric

dan akan diterima kembali untuk dikon7ersikan menuju

energi listrik kembali.



16/58

14


2ambar 1.1 % 8ji 8ltrasonik


1.2.2. Sifat ekanik Loga!

9dalah sifat yang menyatakan kemampuan suatu logam untuk

menerima beban atau gaya tanpa mengalami kerusakan. $ifat mekanik

logam merupakan salah satu sifat terpenting dari logam. $elain itu sifat

mekanik juga digunakan untuk membandingkan pilihan bahan dengan

kebutuhan dari peralatan.

$ifat sifat mekanik logam antara lain%

1. ekuatan 'strength( M0:mm), kg:mm), lb:in)N

Jaitu kemampuan bahan untuk menerima gaya berupa

tegangan tanpa mengalami patahan pada bahan. !acamnya yaitu

kekuatan tarik, kekuatan tekan, kekuatan lengkung, dan kekuatan

geser.

#. ekerasan 'hardness( M &H0, 5H0, H"


17/58

1


. etangguhan

!erupakan sifat yang menyatakan kemampuan bahan untuk

menyerap sejumlah energi tanpa menyebabkan kerusakan.

. >lastisitas 'elasticity( MON

!erupakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa

mengakibatkan perubahan bentuk permanen setelah beban atau

tegangan dihilangkan.

4. Plastisitas 'plasticity(

Jaitu kemampuan suatu bahan untuk mengalami sejumlah

deformasi permanen tanpa mengalami kerusakan dimensi, atau

sebagai kecenderungan logam untuk mempertahankan logam saat

menerima beban yang besarnya tetap.

. elelahan 'fatique(

!enyatakan kecenderungan logam untuk patah jika menerima

tegangan atau beban berulang-ulang dimana beban dan juga

tegangan tersebut jauh di ba?ah kekuatan elastisnya.

/. euletan 'ductility(

9dalah suatu sifat yang digambarkan seprti kabel dengan

aplikasi kekuatan tarik. !aterial ini harus kuat dan lentur.

&iasanya diukur dengan suatu periode tertentu, persentase

keregangan.

+. egetasan 'brittleness(

9dalah suatu sifat bahan yang mempunyai sifat berla?anan

dengan keuletan. erapuhan ini merupakan suatu sifat pecah dari

suatu material dengan sedikit pergeseran permanen.

1*. !ulur '(reep(



18/58

1/


!erupakan kecenderungan suatu logam untuk mengalami

deformasi plastik bila pembebanan yang besarnya relatif tetapdilakukan dalam ?aktu yang lama pada suhu yang tinggi.

11. eausan

!erupakan kemampuan suatu logam untuk menahan suatu

gesekan pada permukaan akibat dari aksi mekanik.

!engenai sifat mekanik ini dikenal terdapat beberapa macam

pembebanan yaitu%

1. Pembebanan $tatik

Jaitu pembebanan yang sifatnya statik atau besarnya tetap dari

?aktu ke ?aktu.

#. Pembebanan Dinamik

Jaitu pembebanan yang besarnya beban dapat berubah-ubah atau

bisa disebut dinamis.

9da beberapa faktor yang mempengaruhi sifat mekanik logam

diantaranya adalah%

1. 8nsur kimia

Penambahan unsur kimia dapat mempengaruhi sifat mekanik

logam karena sifat dari unsur itu sendiri. 8nsur unsur kimianya

antara lain%

a. 0ikel '0i(

- !eningkatkan kekuatan dan kekerasan.

- !eningkatkan kekerasan terhadap korosi.

- !eningkatkan keuletan dan ketahanan dari gesekan.

b. rom '


19/58

1+


- !enambah karbida.

-!enambah keelastisan pada pegas.

-

c. !angan '!n(

- !eningkatkan kekerasan.

- !eningkatkan ketahanan terhadap suhu tinggi.

- !embuat bahan mengkilap.

d. $ilikon '$i(

- !eningkatkan sifat mekanis.

- !embuat sifat logam menjadi kaku.

e. !olibdinium '!b(

- !eningkatkan sifat mampu keras.

- !eningkatkan kekuatan dan kekerasan.

-


20/58

#*


h. obalt '


21/58

#1


4. Temperatur

Temperatur mempengaruhi sifat mekanik logam karena

temperatur yang semakin tinggi akan membuat karbon terlarut

semakin banyak sehingga sifat mekaniknya semakin baik.

/ Holding time

9pabila holding time yang dilakukan terhadap suatu material

semakin lama maka material yang didapat strukturnya semakin

homogen.

1.2.". Perlakuan #anas

Perlakuan panas adalah pengubahan sifat-sifat bahan dengan

pemanasan dan pendinginan tertentu untuk menghasilkan sifat bahan

tertentu dan sesuai batas kemampuan dari masing-masing bahan. Proses

dalam perlakuan panas ada ), yaitu heating, holding, dan cooling. Pada

proses heating, material dipanaskan sampai terjadi pembentukan butir,

kemudian material diholding, yaitu dipanaskan pada suhu tetap untuk

menyamakan butir yang terbentuk kemudian material dicooling,

didinginkan untuk membentuk struktur yang kita inginkan.

9. Perlakuan Panas isik

0/ Hardening

Hardening adalah perlakuan panas yang bertujuan untuk

memperoleh kekerasan maksimum pada logam baja. &aja tersebut

dipanaskan dan selanjutnya ditahan kekerasan maksimum yang

dicapai tergantung kadar karbon, semakin tinggi kadar karbon

semakin tinggi kekerasan maksimum yang didapat, kemudian

didinginkan dengan cepat 1 quenching 2,media pendingin yang

digunakan antara lain air, oli, lempung, dll.



22/58

##


2ambar 1.1/ ProsesHardening

$umber %Anonymous1/3#**

3/ Annealing

Annealing adalah perlakuan panas yang digunakan untuk

meningkatkan keuletan, menghilangkan tegangan dalam,

menghaluskan ukuran butir dan meningkatkan sifat mampu

mesin. Prosesnya adalah dengan memanaskan material sampai

suhu tertentu, holdingbeberapa saat kemudian didinginkan secara

perlahan dalam dapur pemanas atau media terisolasi.

2ambar 1.1+Annealing

$umber%Anonymous 1+3#*1#

4/ Normalizing

Normalizingadalah perlakuan panas yang digunakan untuk

menghaluskan struktur butiran yang mengalami pemanasan

berlebihan, menghilangkan tegangan dalam, meningkatkan



23/58

#)


permesinan dan memperbaiki sifat mekanik material. Prosesnya

dengan pemanasan sampai )* - *

*

< diatas garis 9


24/58

#


martensit kemudian dipanaskan lagi pada temperatur diba?ah

temperatur eutectoid untuk melunakkan martensit denganmengubah strukturnya menjadi hypereutectoid besi karbid dalam

ferite.

2ambar 1.#1 Proses tempering

$umber%Anonymous#13#**+

a/ #artempering

#artemperingadalah perbaikan dari prosedur quenching

dan digunakan untuk mengurangi distorsi selama

pendinginan.

2ambar 1.###artempering

$umber%Anonymous##3#*1#



25/58

#


b/ Austempering

Austempering bertujuan untuk meningkatkan ductility,ketahanan impact dan mengurangi distorsi. $truktur yang

dihasilkan adalah bainit. Proses pendinginan dilakukan

dengan quenching sampai temperatur diatas !s dan

dibiarkan demikian sampai transformasi menjadi bainite

selesai.

2ambar 1.#)%Austempering

$umber%Anonymous#)3#*1#

&. Perlakuan panas imia?i

0/ (arburizing

(arburizing merupakan suatu proses penjenuhan lapisan

permukaan besi dengan karbon. baja yang diikuti dengan

hardening akan mendapatkan kekerasan yang sangat tinggi,

sedang bagian tengahnya tetap lunak. Eenis - jenis carburizing

adalah sebagai berikut %



26/58

#4


a/ ack (arburizing

2ambar 1.# Prosesack (arburizing

$umber %Anonymous#3#*1#

b. aste (arburizing

2ambar 1.# Prosesaste (arburizing

$umber%Anonymous#3#*1#



27/58

#


c/ 'as (arburizing

2ambar 1.#4 Proses 'as (arburizing

$umber%Anonymous#43#*1#

d/ 6iquid (arburizing



28/58

#/


2ambar 1.#% Proses6iquid (arburizing$umber%Anonymous#3#*1#

3/ Nitriding

Proses ini merupakan proses penjenuhan permukaan baja

dengan nitrogen yaitu dengan cara melakukan holding dalam?aktu yang agak lama pada temperatur /*< - 4*< dalam

lingkungan amoniak ' 0H) (. Nitriding digunakan untuk

meningkatkan kekerasan, ketahanan gesek dan fatique/

$edangkan anti7corossion Nitriding digunakan untuk

meningkatkan ketahanan kororsi.



29/58

#+


2ambar 1.#/Nitriding

$umber%Anonymous#/3#*1#

4/ (yaniding

Proses ini merupakan proses penjenuhan permukaan baja

dengan unsur karbon dan nitrogen, bertujuan untuk

meningkatkan kekerasan, ketahanan gesek dan kelebihan. &ila

proses ini dilakukan diudara disebut carbon Nitriding/(yaniding

sendiri dibagi menjadi , yaitu High &emperature 6iquid

(yaniding, High &emperature 'as (yaniding, 6o! &emperature

6iquid (yaniding, 6o! &emperature 'as (yaniding, 6o!

&emperature )olid (yaniding/



30/58

)*


2ambar 1.#+ Proses (yaniding

$umber%Anonymous#+3#*1#

5/ )ulphating

Perlakuan panas yang digunakan untuk meningkatkan

ketahanan gesek dari bagian bagian mesin maupun alat alat

tertentu dari bahan H$$ dengan cara penjenuhan permukaan

dengan sulfur.

2ambar 1.)*)ulphating

$umber%Anonymous)*3#*1#


31/58

)1


2ambar 1.)1*lame Hardening

$umber%Anonymous)13#*1#

3/ "nduction )urface Hardening

Pemanasan yang dilakukan dengan menggunakan arus listrik

frekuensi tinggi. Logam berbentuk silindris diletakkan pada

indikator ini. Eadi pemanasan dari permukaan dipengaruhi oleh

frekuensi dan ?aktu dari pemanasan. Pendinginan dilakukan

dengan penyemprotan air setelah pemanasan selesai.

2ambar 1.)#"nduction )urface Hardening

$umber%Anonymous)#3#*1#



32/58

)#


).


33/58

))


2ambar 1.).lectrolite Bath Hardening

$umber%Anonymous)3#*1#

1.2.$ Pe!%entukan Butir

Pada saat logam cair membeku, atom-atom akan mengatur diri;-nya

mengikuti suatu pola geometris tertentu. !ula-mula akan terbentuk inti

atom kemudian tumbuh menjadi kristal dengan susunan sisi yang teratur.

=nti tersebut terjadi ketika logam cair mulai memasuki fasa membeku dan

pertumbuhannya berlangsung secara acak. Pada saat pembentukan butir

akan terjadi beberapa tahap berikut%

0/ eco-ery

&ila cairan logam didinginkan secara perlahan-lahan

pembentukan logam terjadi pada temperatur konstan. Pada a?al

pembentukan atom-atom akan menjadi inti-inti kristal dimana

semakin banyak inti kristal kekentalah logam akan semakin

meningkat sampai pada kadar #*O dari logam cair, maka yang

terjadi adalah kekentalan menjadi 1* kali lipat dari pada saat cair.

Pada saat selanjutnya hanya inti-inti stabil yang dapat

menjadi butiran. &ila laju pengintian 'jumlah inti( logam lebih

besar dari pertumbuhan inti maka akan diperolah butir -butir

kristal yang kecil.



34/58

)


2ambar 1.)eco-ery

$umber %Anonymous )%#*1*

#. "ekristalisasi

Tidak semua inti-inti pada cairan logam dapat tumbuh

menjadi kristal. Hanya inti-inti yang stabil saja yang dapat

tumbuh menjadi kristal. =nti yang stabil akan menarik inti-inti

yang lain yang tidak stabil dan akan membentuk kristal dengan

orientasi yang sama. emudian kristal-kristal tumbuh di

sekeliling inti yang nantinya akan menutupi semua logam.

2ambar 1.)4ekristalisasi

$umber % Anonymous)4 % #*1*

). Pertumbuhan &utir



35/58

)


9danya inti-inti yang membentuk orientasi yang berbeda-

beda menyebabkan pertumbuhan kristal tidak merata pada seluruhlogam, sehingga pertumbuhan kristal sering menghambat kristal

satu dengan yang lain disekitarnya dan seluruh logam cair akan

habis dan tertutup oleh butir-butir kristal. 9kibatnya akan terjadi

batas persinggungan antara butir kristal yang berbeda orientasi

inilah yang disebut batas butir.

2ambar 1.) Pertumbuhan &utir

$umber %Anonymous) % #*1*

1.2.& Struktur 'ristal Loga!

$truktur kristal logam adalah susunan khas atom-atom dalam suatu

kristal. !acam-macam struktur kristal logam yaitu%

1. &


36/58

)4


2ambar 1.)/ $truktur ristal &


37/58

)


2ambar 1.* $truktur ristal H


38/58

)/


2ambar 1.# $truktur ristal )imple (ubic$umber % 5an 5lack, La?rence H '1+4 % 4)(

/ )imple #onoclinic

2ambar 1.) $truktur ristal )imple #onoclinic

$umber % 5an 5lack, La?rence H '1+4 % 4)(

;/ )imple &etragonal



39/58

)+


2ambar 1. $truktur ristal )imple &etragonal

$umber % 5an 5lack, La?rence H '1+4 % 4)(

$elain struktur di atas, masih terdapat struktur yang lain juga, yaitu%

2ambar 1. $truktur ristal Logam$umber % 5an 5lack, La?rence H '1+4 % 4)(



40/58

*


1.2.( Diagra! )asa )e*)e"+

2ambar 1.4 Diagram fasa e-e) % Titik yang menyatakan padafase Q ada hubungan dengan reaksi

eutektik, kelarutan maksimum dari karbon #,1O. Paduan besi

karbon sampai komposisi ini disebut juga &aja.

2 % Titik transformasi besi R -S besi Q, Titik 9)untuk besi

P % Titik yang menyatakan*erite,fase Q

$ % Titik eutectoid, selama pendinginan ferite pada komposisi P

akan terbentuk simultan dengan sementit pada komposisi

'sama dengan ( dari austenit pada komposisi $. "eaksi

eutectoid ini dinamakan transformasi 91 dan fasanya adalah

pearlit.

2s % 2aris yang menyatakan hubungan temperatur dan komposisi,

dimana mulai terbentuk ferite dari austenit. 2aris ini disebut

garis 9).

>s % 2aris yang menyatakan hubungan antara temperatur dengan

komposisi, dimana mulai terbentuk (ementitdari austenit. 2aris

ini dinamakan garis 9cm.

9* % Titik transformasi magneticuntuk (ementit.

9# % Titik transformasi magneticuntuk (ementit.



42/58

#


a. Transformasi pada diagram*ase e-e)

bab 1 pendahuluan

Documents