9. Teori Dasar

8/16/2019 9. Teori Dasar

1/16

BAB I

TEORI DASAR

I.1 Struktur Mikro MaterialMaterial adalah segala sesuatu yang mempunyai massa dan

menempati ruangan. Material Teknik adalah segala bahan yang digunakan

dalam bidang keteknikan (kerekayasaan).

Struktur mikro material terbagi atas :

a. Atom

Merupakan suatu unsur terkecil dari material yang tidak dapat

dibagi lagi dengan reaksi kimia biasa.

b. Sel Satuan

Merupakan susunan dari beberapa atom yang teratur dan

mempunyai pola yang berulang. Sel satuan terdiri dari kubus (BCC,

CC, dan !C"), he#agonal, tetragonal, triklin, monoklin, dan

sebagainya. Adapun sel satuan yang berbentuk kubus antara lain :

$. BCC ( Body Centered Cubic)

Sel satuan yang memiliki % atom dimana

$&' disudur kubus dan $ ditengah.

Contoh nsur dengan sel satuan BCC : Cr, "otassium, Tungsten,

Sodium, anadium.

Gambar A.1.1 sel satuan BCC

*umlah atom (n) + ($&') # ' $ + %

- + a/0

a + (-&/0)


2/16

Laporan Akhir Praktikum Metalurgi Fisik 2015/2016

TeoriDasar

A" ( Atomic Packing Factor )

( )

12'

2'.3'

0

.0-&

.&0-.%

satuansel)olume

atom)olume.n

0

0

=

==

=

=

R

APF

π

%. CC ( Face Centered Cubic)

Satuan yang memiliki - atom dimana

$&' disudut kubus dan ½ disisi kubus.Contoh nsur dengan sel satuan BCC : Al, Cu, 4i, Au.

Gambar A.1.2 sel satuan CC

*umlah atom (n) + $&' # (') 5 # (2) + -

- + a/%

a + -&/% #

A" ( Atomic Packing Factor )

( )

16-

6-.32

%

.%-&

.&0-.-

satuansel)olume

atom)olume.n

0

0

=

==

=

=

R

APF

π

Kelompok 11 %


3/16


TeoriDasar

0. !C" ( Hexagonal Closed Package)

Gambar A.1.3 sel satuan !C"

*umlah atom (n) + (0#$) ($% # $&2) (% # 5) + 2

Tinggi + $,200 a

7uas alas + 2 # luas segitiga

+ 2 # ($&% a # a sin 23)

+ 0a% sin 23

olume sel satuan + a # t

+ 0a% sin 23 # $,200 a

+ -,%- a0 8 a + %

+ -,%- (%)0

+ 00,9- 0

A" ( Atomic Packing Factor)

16-6-.3

9-,00

.&0-.2

satuansel)olume

atom)olume.n

0

0

=

=

=

=

R

APF

π

Kelompok 11 0


4/16


TeoriDasar

Adapun bentuk sel satuan yang lainnya dapat kita lihat melalui tabel

dibaah ini :

Tabel A.1.1 Bentuk Sel Satuan

c. Butir

Merupakan kumpulan dari sel satuan yang memiliki arah dan

orientasi sama dalam % dimensi.

Kelompok 11 -


5/16


TeoriDasar

Gambar A.1.4 ;ambar batas butir

d.


6/16


TeoriDasar

Gambar A.1.# cacat titik pada material

%. Cacat ;aris&islokasi

Cacat garis adalah ketidaksempurnaan pada material akibat

kekosongan pada sebaris atom. islokasi terbagi atas dislokasi sisi

dan dislokasi ulir.

a. islokasi sisi, adalah cacat garis yang arah pergerakan atomnya

tegak lurus terhadap garis dislokasi. ( "islocation line).

Gambar A.1.$ dislokasi sisi

b. islokasi lir, yaitu cacat gais yang arah pergerakan atomnya

se=a=ar terhadap arah garis dislokasi ( "islocation line).

Gambar A.1.% dislokasi ulir

Kelompok 11 2


7/16


TeoriDasar

0. Cacat Bidang

Cacat bidang yaitu ketidak sempurnaan material pada sebidang

struktur atom.Contohnya8

• #$inning (kembaran): orientasi dari butir yang searah dibatas

butir.• Batas butir : adanya perbedaan orientasi antar butir yang

mengakibatkan adanya celah diantara perbedaan orintasi tersebut.

Gambar A.1.& cacat bidang

-. Cacat uang

Cacat ruang adalah ketidaksempurnaan kristal pada seruang

atom yaitu timbulnya rongga antara batas butir karena orientasi

butir dan dapat dilihat secara langsung.

Contohnya : "orisitas, retak, dan rongga

etak

Gambar A.1.1' cacat ruang

Kelompok 11 6


8/16


TeoriDasar

I.3 Dia(ram )a*a

Titik i+,aria+t

eaksi inariant adalah reaksi yang melibatkan tiga ?asa dimana dua

?asa men=adi satu ?asa atau sebaliknya.

Terdapat tiga titik inarian yang penting yaitu :

$. Titik eutektoiderrit mangandung 3,%%1C dan sementit 2,26 1C. Campuran ?errit

dan sementit disebut pearlit.

eaksi masingmasing ?asa dapat dihitung :

eaksi ?errit :3%%,326,2

66,326,2

−

−

D $331 + '',61

%. Titik eutektik

"ada kadar C -,01 dan suhu $$-'oC ter=adi reaksi eutektik yaitu

pembentukan ?asa austenit (%,$$1 C) dan sementiti (2,261 C) dari ?asa

cair (-,01 C) Campuran antara austenit dengan sementit disebut

ledeburit.

0. Titik peritik

"embentukan besidendrit dan liEuid dari ?asa austenit. Selubility

limit merupakan batas karbon maksimum didalam paduan e0C yaitu

2,261, =ika tidak larut maka akan timbul gra?hit (karbon bebas, tidak

berikatan dengan e)

Kelompok 11 '


9/16


TeoriDasar

4ilai tersebut berasal dari :

1 C +C %rFe

ArC

0 D $331

+$'3

$% D $331 + 2,26 1

-e+i*-e+i* )a*a

asa terbagi dua, yaitu :

1. asa tunggal

a. 7iEuid"ada ?asa ini semua karbon larut padat dalam ?e.

b. errit

$. mempunyai kelarutan C maks 3.3%@ 1 pada 6%6o C

%. mempunyai sel satuan BCC

0. terbentuk pada temperature ruang sampai 9$3oC

c. Austenit

$.


10/16


TeoriDasar

I.4 Siat*iat Material

Si?at material secara umum dapat diklasi?ikasikan seperti di baah ini :

$. Si?at isik

Si?at yang telah ada pada material.

contoh : arna, massa =enis, dimensi, bau, dan lainlain.

%. Si?at


11/16


TeoriDasar

b.


12/16


TeoriDasar

Gambar A.1.13 kura kelentingan

e.


13/16


TeoriDasar

"enguatan dengan cara menambahkan se=umlah atom lain (atom

asing) ke dalam sebuah gugusan atom induk. "emaduan dalam =umlah

tertentu dimana semua unsur pemadu terlarut padat dalam logam induk.

Atom atom asing tersebut dapat larut padat intertisi atau substitusi

tergantung pada ukurannya. Bila atom asing berukuran besar (d H 3.$@),

maka larut padat substitusi.


14/16


TeoriDasar

Gambar A.1.1$ roda gigi dengan penguatan ?asa kedua

3. "enguatan "resipitat

Merupakan penambahan atom asing ke material utama.


15/16


TeoriDasar

Batas butir adalah penghalang dislokasi atau disebut =uga

penghalang ter=adinya slip.


16/16


TeoriDasar

kristalogra?is. engan adanya orientasi yang tertentu tersebut, maka

logam tidak lagi bersi?at isotrop melainkan =ustru bersi?at anisotrop

khususnya dalam hal kekuatannya

Gambar A.1.22 penguatan dengan tekstur

%. "engerasan Martensit

Martensit memiliki susunan atom BCT sehingga dislokasi

men=adi susah untuk bergerak. Ba=a dipanaskan sampai ?asa austenit

lalu dilakukan pendinginan cepat sehingga atomatom karbon pada

austenit tidak sempat berdi?usi keluar, akibatnya austenit akan

bertrans?ormasi men=adi martensit yang memiliki sel satuan BCT.

Documents

9. Teori Dasar