Defenisi Metalografi
Merupakan disiplin ilmu yang mempelajari karakteristik mikrostruktur dan makrostruktur suatu logam, paduan logam dan material lainnya serta hubungannya dengan sifat-sifat material, atau biasa juga dikatakan suatu proses umtuk mengukur suatu material baik secara kualitatif maupun kuantitatif berdasarkan informasi-informasi yang didapatkan dari material yang diamati.
Dalam ilmu metalurgi struktur mikro merupakan hal yang sangat penting untuk dipelajari. Karena struktur mikro sangat berpengaruh pada sifat fisik dan mekanik suatu logam. Struktur mikro yang berbeda sifat logam akan berbeda pula. Struktur mikro yang kecil akan membuat kekerasan logam akan meningkat. Dan juga sebaliknya, struktur mikro yang besar akan membuat logam menjadi ulet atau kekerasannya menurun. Struktur mikro itu sendiri dipengaruhi oleh komposisi kimia dari logam atau paduan logam tersebut serta proses yang dialaminya.
Metalografi bertujuan untuk mendapatkan struktur makro dan mikro suatu logam sehingga dapat dianalisa sifat mekanik dari logam tersebut. Pengamatan metalografi dibagi menjadidua,yaitu:
1. Metalografi makro, yaitu penyelidikan struktur logam dengan pembesaran 10 ± 100kali.
2. Metalografi mikro, yaitu penyelidikan struktur logam dengan pembesaran 1000 kali.
Untuk mengamati struktur mikro yang terbentuk pada logam tersebut biasanya memakai mikroskop optik. Sebelum benda uji diamati pada mikroskop optik, benda uji tersebut harus melewati tahap-tahap preparasi.
Tujuannya adalah agar pada saat diamati benda uji terlihat dengan jelas, karena sangatlah penting hasil gambar pada metalografi. Semakin sempurna preparasi benda uji, semakin jelas gambar struktur yang diperoleh. Adapun tahapan preparasinya meliputi pemotongan, mounting, pengampelasan, polishing dan etching (etsa).
Mekanisme Difusi
Difusi merupakan proses perpindahan atau pergerakan molekul zat atau gas dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Difusi melalui membran dapat berlangsung melalui tiga mekanisme, yaitu difusi sederhana (simple difusion),d ifusi melalui saluran yang terbentuk oleh protein transmembran (simple difusion by chanel formed), dan difusi difasilitasi (fasiliated difusion).
Difusi sederhana melalui membrane berlangsung karena molekul -molekul yang berpindah atau bergerak melalui membran bersifat larut dalam lemak (lipid) sehingga dapat menembus lipid bilayer pada membran secara langsung. Membran sel permeabel terhadap molekul larut lemak seperti hormon steroid, vitamin A, D, E, dan K serta bahan-bahan organik yang larut dalam lemak, Selain itu, memmbran sel juga sangat permeabel terhadap molekul anorganik seperti O,CO2, HO, dan H2O.
Beberapa molekul kecil khusus yang terlarut dalam serta ion-ion tertentu, dapat menembus membran melalui saluran atau chanel. Saluran ini terbentuk dari protein transmembran, semacam pori dengan diameter tertentu yang memungkinkan molekul dengan diameter lebih kecil dari diameter pori tersebut dapat melaluinya. Sementara itu, molekul – molekul berukuran besar seperti asam amino, glukosa, dan beberapa garam – garam mineral , tidak dapat menembus membrane secara langsung, tetapi memerlukan protein pembawa atau transporter untuk dapat menembus membran.
Pemolesan terbagi dalam tiga cara, yaitu:
1. Mechanical polishing
Proses polishing biasanya multistage karena pada tahapan awal dimulai dengan penggosokan kasar (rough abrasive) dan tahapan berikutnya menggunakan penggosokan halus (finer abrasive) sampai hasil akhir yang diinginkan. Mesin poles metalografi terdiri dari piringan berputar dan diatasnya diberi kain poles terbaik yaitu kain “selvyt” (sejenis kain beludru). Cara pemolesannya yaitu benda uji diletakkan diatas piringan yang berputar dan kain poles diberi air serta ditambahkan sedikit pasta poles. Pasta poles yang biasa dipakai adalah jenis alumina (Al2O3) dan pasta intan (diamond).
2. Chemical-mecanical polishing
Merupakan kombinasi antara etsa kimia dan pemolesan mekanis yang dilakukan serentak di atas piringan halus. Partikel pemoles abrasif dicampur dengan larutan pengetsa yang umum digunakan untuk melihat struktur spesimen yang dipreparasi. Metode ini akan memberikan hasil yang baik jika larutan etsa yang diberikan sedikit tetapi pada dasarnya bebas dari logam pengotor akibat dari abrasif.
3. Electropolishing
Electropolishing disebut juga electrolytic polishing yang banyak digunakan oleh stainless steel, tembaga paduan, zirconium, dan logam lainnya yang sulit untuk dipoles dengan metode mechanical. Metode electropolishing dapat menghilangkan bekas cutting, grinding dan proses mechanical polishing yang digunakan dalam preparasi spesimen.
Merupakan disiplin ilmu yang mempelajari karakteristik mikrostruktur dan makrostruktur suatu logam, paduan logam dan material lainnya serta hubungannya dengan sifat-sifat material, atau biasa juga dikatakan suatu proses umtuk mengukur suatu material baik secara kualitatif maupun kuantitatif berdasarkan informasi-informasi yang didapatkan dari material yang diamati.
Dalam ilmu metalurgi struktur mikro merupakan hal yang sangat penting untuk dipelajari. Karena struktur mikro sangat berpengaruh pada sifat fisik dan mekanik suatu logam. Struktur mikro yang berbeda sifat logam akan berbeda pula. Struktur mikro yang kecil akan membuat kekerasan logam akan meningkat. Dan juga sebaliknya, struktur mikro yang besar akan membuat logam menjadi ulet atau kekerasannya menurun. Struktur mikro itu sendiri dipengaruhi oleh komposisi kimia dari logam atau paduan logam tersebut serta proses yang dialaminya.
Metalografi bertujuan untuk mendapatkan struktur makro dan mikro suatu logam sehingga dapat dianalisa sifat mekanik dari logam tersebut. Pengamatan metalografi dibagi menjadidua,yaitu:
1. Metalografi makro, yaitu penyelidikan struktur logam dengan pembesaran 10 ± 100kali.
2. Metalografi mikro, yaitu penyelidikan struktur logam dengan pembesaran 1000 kali.
Untuk mengamati struktur mikro yang terbentuk pada logam tersebut biasanya memakai mikroskop optik. Sebelum benda uji diamati pada mikroskop optik, benda uji tersebut harus melewati tahap-tahap preparasi.
Tujuannya adalah agar pada saat diamati benda uji terlihat dengan jelas, karena sangatlah penting hasil gambar pada metalografi. Semakin sempurna preparasi benda uji, semakin jelas gambar struktur yang diperoleh. Adapun tahapan preparasinya meliputi pemotongan, mounting, pengampelasan, polishing dan etching (etsa).
Mekanisme Difusi
Difusi merupakan proses perpindahan atau pergerakan molekul zat atau gas dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Difusi melalui membran dapat berlangsung melalui tiga mekanisme, yaitu difusi sederhana (simple difusion),d ifusi melalui saluran yang terbentuk oleh protein transmembran (simple difusion by chanel formed), dan difusi difasilitasi (fasiliated difusion).
Difusi sederhana melalui membrane berlangsung karena molekul -molekul yang berpindah atau bergerak melalui membran bersifat larut dalam lemak (lipid) sehingga dapat menembus lipid bilayer pada membran secara langsung. Membran sel permeabel terhadap molekul larut lemak seperti hormon steroid, vitamin A, D, E, dan K serta bahan-bahan organik yang larut dalam lemak, Selain itu, memmbran sel juga sangat permeabel terhadap molekul anorganik seperti O,CO2, HO, dan H2O.
Beberapa molekul kecil khusus yang terlarut dalam serta ion-ion tertentu, dapat menembus membran melalui saluran atau chanel. Saluran ini terbentuk dari protein transmembran, semacam pori dengan diameter tertentu yang memungkinkan molekul dengan diameter lebih kecil dari diameter pori tersebut dapat melaluinya. Sementara itu, molekul – molekul berukuran besar seperti asam amino, glukosa, dan beberapa garam – garam mineral , tidak dapat menembus membrane secara langsung, tetapi memerlukan protein pembawa atau transporter untuk dapat menembus membran.
Pemolesan terbagi dalam tiga cara, yaitu:
1. Mechanical polishing
Proses polishing biasanya multistage karena pada tahapan awal dimulai dengan penggosokan kasar (rough abrasive) dan tahapan berikutnya menggunakan penggosokan halus (finer abrasive) sampai hasil akhir yang diinginkan. Mesin poles metalografi terdiri dari piringan berputar dan diatasnya diberi kain poles terbaik yaitu kain “selvyt” (sejenis kain beludru). Cara pemolesannya yaitu benda uji diletakkan diatas piringan yang berputar dan kain poles diberi air serta ditambahkan sedikit pasta poles. Pasta poles yang biasa dipakai adalah jenis alumina (Al2O3) dan pasta intan (diamond).
2. Chemical-mecanical polishing
Merupakan kombinasi antara etsa kimia dan pemolesan mekanis yang dilakukan serentak di atas piringan halus. Partikel pemoles abrasif dicampur dengan larutan pengetsa yang umum digunakan untuk melihat struktur spesimen yang dipreparasi. Metode ini akan memberikan hasil yang baik jika larutan etsa yang diberikan sedikit tetapi pada dasarnya bebas dari logam pengotor akibat dari abrasif.
3. Electropolishing
Electropolishing disebut juga electrolytic polishing yang banyak digunakan oleh stainless steel, tembaga paduan, zirconium, dan logam lainnya yang sulit untuk dipoles dengan metode mechanical. Metode electropolishing dapat menghilangkan bekas cutting, grinding dan proses mechanical polishing yang digunakan dalam preparasi spesimen.
Ketika electropolishing digunakan dalam metalografi, biasanya diawali dengan mechanical polishing dan diikuti oleh etching. Mekanismenya yaitu menggunakan sistem elektrolisis yang terdiri dari anoda (+) dan katoda (-).
Spesimen yang dimasukan ke dalam larutan elektrolit asam berada di anoda sedangkan yang berada di katoda adalah logam yang harus lebih mulia dari spesimenya dan harus tahan terhadap larutan elektrolitnya serta tidak boleh larut. Ketika proses, spesimen yang di anoda akan larut karena teroksidasi. Dalam proses ini diberi pengaduk agar logam yang terkikis meyebar merata.
Analisa kegagalan pada metalografi
Langkah-langkah atau ProsedurAnalisis Kegagalan (II):
Langkah-langkah atau ProsedurAnalisis Kegagalan (II):
- Deskripsi dari terjadinya kegagalan, (mendokumentasikan terjadinya kegagalan. Informasi berkaitan seperti disain komponen, jenis material, sifat material, fungsi komponen).
- Pemeriksaan visual, (mendokumentasikan pengamatan yang dilakukan ditempat kejadian).
- Analisis tegangan, (Ketika komponen yang bekerja melibatkan adanya beban, maka analisis tegangan sangat diperlukan untuk mengetahui apakah tegangan yang bekerja berada dibawah sifat mekanik material).
- Pemeriksaan komposisi kimia, (kesesuaian dengan komposisi kimia standar material).
- Fraktografi, (pemeriksaan permukaan patahan dengan mikroskopoptik dan elektron untuk mengetahui mekanisme patahan).
- Metalografi.
- Sifat-sifat material, (biasanya dengan pengujian kekerasan sudah cukup untuk mengetahui sifat-sifat mekanik material dan dilakukan tanpa merusak sampel).
- Simulasi, (apabila memungkinkan).
No comments:
Post a Comment