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. Pemberian air dalam proses pengamplasan.

d. 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 SteelNama:

Medium Carbon

Steel

Perbesaran: 500xPerbesaran: 500x

Etsa: Nital 2%

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)

36

crankshafts (kruk as atau setang piston)

other machine parts

high-strength structural components calling for a

combination of high strength (kekuatan), wear

resistance (ketahanan aus), and toughness

(ketangguhan).

2. BTK

o Hasil foto sampel BTK

Foto Hasil Percobaan Foto Literatur

Nama: BTK Nama: BTK

Perbesaran: 500xPerbesaran: 200x

Etsa: 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: 35 kgf/mm2

Elongation (%): 0,3 – 1,2

37

Kekerasannya(BHN): 130-270 BHN

Kekuatan tekan: 3-5 x kekuatan tariknya

Berat Jenis: 7,1-7,3

Wear Resistance: 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

40

Foto hasil percobaan Jominy – bagian bawah

II.2.2. Tabel Hasil Penjejakan dan Nilai BHN

NoJarak dari end-quench

(mm)Dx (mm) Dy (mm) Dave (mm) BHN

1 5 0,485 0,805 0,645 567,762

2 10 0,545 0,925 0,735 435,814

3 15 0,498 0,961 0,7295 442,504

4 20 0,516 0,987 0,7515 416,618

5 25 0,591 1,004 0,7975 369,247

6 30 0,572 1,028 0,800 366,904

7 35 0,435 1,060 0,7475 421,155

8 40 0,571 1,125 0,848 325,858

9 45 0,584 1,111 0,847 326,642

10 50 0,553 1,065 0,809 358,648

11 55 0,654 1,016 0,835 336,278

12 60 0,758 1,040 0,899 289,245

41

13 65 0,639 1,070 0,8545 320,815

14 70 0,688 1,089 0,8885 296,271

15 75 0,682 1,131 0,9065 284,375

II.2.3. Grafik Hardenability

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 750

100

200

300

400

500

600

700

800

HARDENABILITY

BHN

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

42

adalah dengan memanaskan baja sampai suhu 900˚C lalu kemudian

didinginkan bagian bawah benda uji dengan menggunakan air (±24˚C).

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

44

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

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