123627269-metalografi
-
Upload
fajar-istu -
Category
Documents
-
view
7 -
download
0
description
Transcript of 123627269-metalografi
Teori Dasar Metalografi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pengetahuan metalografi pada dasarnya mempelajari karakteristik struktural dan susunan
dari suatu logam atau paduan logam dalam hubungannya dengan suatu analisis kimia dan
metalografi dari suatu logam atau paduan logam. Biasanya tidak melalui suatu keseluruhan
potongan disebabkan oleh pembawaan heterogen atau logam.
Dewasa ini terdapat berbagai jenis bahan yang digunakan pada proses manufaktur dan
tujuan-tujuan lain. Namun, sebelum diketahui atau digunakan dalam industri atau bagian-
bagian yang lain, karakteristik struktural atau susunan dari logam atau paduannya yang akan
dipakai atau ditawarkan pada industri untuk keperluan lainnya dan dengan melakukan
pengujian metalografi maka dapat dilakukan berbagai jenis perubahan pada suatu material
setelah mengetahui karakteristiknya.
Dari hal inilah, orang mulai mencoba untuk melakukan uji metalografi pada suatu
material. Sehingga dengan cara ini dapat diperoleh bahan dengan sifat-sifat yang sesuai
dengan tujuan tertentu untuk memenuhi kebutuhan teknologi modern yang meningkat.
Untuk itu, pengujian metalografi sangat berguna dalam berbagai dunia industri, terutama
pada industri logam dan otomotif. Karena kebutuhan akan logam ini semakin meningkat,
maka banyak industri manufaktur menyuplai bahan logam yang ada di pasaran san telah
melalui berbagai proses pengujian bahan. Maka tidak dapat dipungkiri bahwa pengujian
metalografi sangat berperan bagi dunia industri. Oleh karena itu kita harus berusaha mencari
material yang memiliki sifat dan karakteristik yang baik
1.2 Tujuan dan Manfaat Pengujian
A. Tujuan Pengujian
Setelah melakukan pengujian metalografi praktikan dapat :
1. Menjelaskan tujuan dari proses metalografi.
2. menjelaskan langkah-langkah pengujian Metalografi.
3. Mengetahui bahan dan alat yang digunakan pada pengujian metalografi.
4. Mengetahui bentuk-bentuk fasa dari logam.
5. menganalisa ukuran butir dan membbandingkan dengan grain size ASTM.
6. Menjelaskan hubungan antara struktur mikro dan karakteristik butir terhadap bahan.
7. Mampu melakukan pengujian metalografi.
B. Manfaat Pengujian
1. Bagi Praktikan
• Dapat mengetahui dampak perlakuan panas dan media pendingin terhadap karakteristik
logam.
• Dapat melihat perbedaan setiap fasa logam yang diuji.
• Dapat mengoperasikan mikroskop untuk pengamatan pada bahan yang lain.
• Untuk mengetahui karakteristik logam dan struktur logam dalam hubungannya dengan sifat-
sifat fisik dan mekaniknya.
• Mengetahui fase-fase yang terjadi pada saat pendinginan dilakukan.
• Mengetahui reaksi-reaksi pembentukan.
2. Bagi Industri
• Dengan pengujian metalografi, dapat diketahui suatu logam atau paduannya yang
mempunyai kekuatan yang tinggi dan ekonomis.
• Dapat diperoleh bahan dengan sifat-sifat yang sesuai dengan kebutuhan industri.
• Dapat mengetahui dampak perlakuan panas dan media pendingin terhadap karakteristik
logam, sehingga dapat memilih ataupun memprediksi kualitas bahan yang akan digunakan
untuk pembuatan produk.
• Untuk mengetahui kekerasan dan keuletan suatu logam dan paduannya.
• Mampu menghasilkan produk yang berkualitas dan bias bersaing di dunia produsen logam
atau material yang berkualitas.
• Memperbaiki hasil produksi dan mengurangi biaya produksi.
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Teori Dasar
A. 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. Pengamatanmetalografi dibagi
menjadi dua,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).
http://www.scribd.com/doc/19000443/Metalografi
http://www.scribd.com/doc/30684736/metalografi
B. Jenis-jenis mikroskop
1. Mikroskop cahaya
Mikroskop cahaya atau dikenal juga dengan nama "Compound light microscope" adalah
sebuah mikroskop yang menggunakan cahaya lampu sebagai pengganti cahaya matahari
sebagaimana yang digunakan pada mikroskop konvensional. Pada mikroskop konvensional,
sumber cahaya masih berasal dari sinar matahari yang dipantulkan dengan suatu cermin datar
ataupun cekung yang terdapat dibawah kondensor. Cermin ini akan mengarahkan cahaya dari
luar kedalam kondensor.
Gambar 2.1 mikroskop cahaya
http://www.google.co.id/imglanding?q=mikroskop+cahaya+dan+bagian-
bagiannya&um=1&hl=id&sa=N&tbm=isch&tbnid=5pJmbNa8c9YklM:&imgrefurl=http://b
iofin.wordpress.com/2010/07/01/pengenalan-
mikroskop/&imgurl=http://biofin.files.wordpress.com/2010/07/microscope_mmr1.jpg&w=4
44&h=432&ei=Dv6XTfe8DIv0cdGS3ZcH&zoom=1&iact=hc&oei=Dv6XTfe8DIv0cdGS3Zc
H&page=1&tbnh=151&tbnw=155&start=0&ndsp=22&ved=1t:429,r:4,s:0&biw=1366&bi
h=607
Pada mikroskop ini, kita dapat melihat bayangan benda dalam tiga dimensi lensa, yaitu lensa
obyektif, lensa okuler dan lensa kondensor.
• Lensa obyektif berfungsi guna pembentukan bayangan pertama dan menentukan struktur
serta bagian renik yang akan terlihat pada bayangan akhir serta berkemampuan untuk
memperbesar bayangan obyek sehingga dapat memiliki nilai "apertura" yaitu suatu ukuran
daya pisah suatu lensa obyektif yang akan menentukan daya pisah spesimen, sehingga
mampu menunjukkan struktur renik yang berdekatan sebagai dua benda yang terpisah.
• Lensa okuler, adalah lensa mikroskop yang terdapat di bagian ujung atas tabung berdekatan
dengan mata pengamat, dan berfungsi untuk memperbesar bayangan yang dihasilkan oleh
lensa obyektif berkisar antara 4 hingga 25 kali.
gambar 2.2 lensa obtyektif dan lensa okuler
http://www.google.co.id/imglanding?
q=lensa+obyektif&um=1&hl=id&tbm=isch&tbnid=MfbRY9urcG9KUM:&imgrefurl=http://
zainsfisika.blogspot.com/&imgurl=http://1.bp.blogspot.com/_pF8pwl_wuWM/TVG-
iDqhbBI/AAAAAAAAAGk/Q0-
yIGXvyKs/s1600/sinar_mik.jpg&w=490&h=261&ei=yAGYTeOLNc6Xca-
I9JkH&zoom=1&iact=rc&oei=yAGYTeOLNc6Xca-
I9JkH&page=1&tbnh=123&tbnw=230&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:12,s:0&biw=136
6&bih=607
• Lensa kondensor, adalah lensa yang berfungsi guna mendukung terciptanya pencahayaan
pada obyek yang akan dilihat sehingga dengan pengaturan yang tepat maka akan diperoleh
daya pisah maksimal.
Jika daya pisah kurang maksimal maka dua benda akan terlihat menjadi satu dan
pembesarannyapun akan kurang optimal.
gambar 2.3 lensa kondensor
http://www.google.co.id/imglanding?
q=lensa+kondensor&um=1&hl=id&tbm=isch&tbnid=pKoENixYTqrDbM:&imgrefurl=http
://andikayudhaprasetyo.wordpress.com/&imgurl=http://bima.ipb.ac.id/~tpb-
ipb/materi/bio100/Gambar/mikroskop/daya_pisah.jpg&w=447&h=135&ei=WwKYTbv0NY3
ZccSY9JkH&zoom=1&biw=1366&bih=607
http://id.wikipedia.org/wiki/Mikroskop_cahaya
2. Mikroskop electron
Mikroskop elektron adalah sebuah mikroskop yang mampu untuk melakukan pembesaran
objek sampai 2 juta kali, yang menggunakan elektro statik dan elektro magnetik untuk
mengontrol pencahayaan dan tampilan gambar serta memiliki kemampuan pembesaran objek
serta resolusi yang jauh lebih bagus daripada mikroskop cahaya. Mikroskop elektron ini
menggunakan jauh lebih banyak energi dan radiasi elektromagnetik yang lebih pendek
dibandingkan mikroskop cahaya.
gambar 2.4 mikroskop electron
http://www.google.co.id/images?hl=id&q=mikroskop%20elektron&um=1&ie=UTF-
8&source=og&sa=N&tab=wi&biw=1366&bih=60
Jenis-jenis mikroskop electron
1. Mikroskop transmisi elektron (TEM)
Mikroskop transmisi elektron (Transmission electron microscope-TEM)adalah sebuah
mikroskop elektron yang cara kerjanya mirip dengan cara kerja proyektor slide, di mana
elektron ditembuskan ke dalam obyek pengamatan dan pengamat mengamati hasil
tembusannya pada layar.
gambar 2.5 mikroskop
transmisi elektron
http://www.google.co.id/imglanding?
q=electron+transmission+microscope&um=1&hl=id&sa=X&tbm=isch&tbnid=5cXsY5xX6
VZ9pM:&imgrefurl=http://nzforu.com/tag/a-transmission-electron-microscope-
tem/&imgurl=http://nzforu.com/wp-content/uploads/2010/05/Transmission-Electron-
Microscope-TEM1.jpg&w=811&h=1013&ei=gmOWTar-
Noiqcb7KnaEH&zoom=1&iact=hc&oei=gmOWTar-
Noiqcb7KnaEH&page=1&tbnh=163&tbnw=130&start=0&ndsp=22&ved=1t:429,r:0,s:0&
biw=1366&bih=607
Cara kerja
Mikroskop transmisi eletron saat ini telah mengalami peningkatan kinerja hingga mampu
menghasilkan resolusi hingga 0,1 nm (atau 1 angstrom) atau sama dengan pembesaran
sampai satu juta kali. Meskipun banyak bidang-bidang ilmu pengetahuan yang berkembang
pesat dengan bantuan mikroskop transmisi elektron ini.
Adanya persyaratan bahwa "obyek pengamatan harus setipis mungkin" ini kembali
membuat sebagian peneliti tidak terpuaskan, terutama yang memiliki obyek yang tidak dapat
dengan serta merta dipertipis. Karena itu pengembangan metode baru mikroskop elektron
terus dilakukan.
2. Mikroskop pemindai transmisi elektron (STEM)
Mikroskop pemindai transmisi elektron (STEM)adalah merupakan salah satu tipe yang
merupakan hasil pengembangan dari mikroskop transmisi elektron (TEM).
Gambar 2.6 mikroskop pemindai
transmisi electron
http://www.scribd.com/doc/14618330/Mikroskop-dan-Prinsip-Fisikanya
Pada sistem STEM ini, electron menembus spesimen namun sebagaimana halnya dengan
cara kerja SEM, optik elektron terfokus langsung pada sudut yang sempit dengan memindai
obyek menggunakan pola pemindaian dimana obyek tersebut dipindai dari satu sisi ke sisi
lainnya (raster) yang menghasilkan lajur-lajur titik (dots)yang membentuk gambar seperti
yang dihasilkan oleh CRT pada televisi / monitor.
3. Mikroskop pemindai elektron (SEM)
Mikroskop pemindai elektron (SEM) yang digunakan untuk studi detil arsitektur
permukaan sel (atau struktur jasad renik lainnya), dan obyek diamati secara tiga dimensi.
.
gambar 2.7 mikroskop pemindai elektron
http://www.scribd.com/doc/14618330/Mikroskop-dan-Prinsip-Fisikanya
Cara kerja
Cara terbentuknya gambar pada SEM berbeda dengan apa yang terjadi pada
mikroskop optic dan TEM. Pada SEM, gambar dibuat berdasarkan deteksi elektron baru
(elektron sekunder) atau elektron pantul yang muncul dari permukaan sampel ketika
permukaan sampel tersebut dipindai dengan sinar elektron. Elektron sekunder atau elektron
pantul yang terdeteksi selanjutnya diperkuat sinyalnya, kemudian besar amplitudonya
ditampilkan dalam gradasi gelap-terang pada layar monitor CRT (cathode ray tube). Di layar
CRT inilah gambar struktur obyek yang sudah diperbesar bisa dilihat. Pada proses
operasinya, SEM tidak memerlukan sampel yang ditipiskan, sehingga bisa digunakan untuk
melihat obyek dari sudut pandang 3 dimensi.
4. Mikroskop pemindai lingkungan elektron (ESEM)
Mikroskop ini adalah merupakan pengembangan dari SEM, yang dalam bahasa
Inggrisnya disebut Environmental SEM (ESEM) yang dikembangkan guna mengatasi obyek
pengamatan yang tidak memenuhi syarat sebagai obyek TEM maupun SEM.
Obyek yang tidak memenuhi syarat seperti ini
biasanya adalah bahan alami yang ingin diamati
secara detil tanpa merusak atau menambah
perlakuan yang tidak perlu terhadap obyek yang
apabila menggunakat alat SEM konvensional
perlu ditambahkan beberapa trik yang
memungkinkan hal tersebut bisa terlaksana.
gambar 2.8 mikroskop pemindai lingkungan elektron
http://www.scribd.com/doc/14618330/Mikroskop-dan-Prinsip-Fisikanya
Cara kerja
Mikroskop ini adalah merupakan pengembangan dari SEM, yang dalam bahasa
Inggrisnya disebut Environmental SEM (ESEM) yang dikembangkan guna mengatasi obyek
pengamatan yang tidak memenuhi syarat sebagai obyek TEM maupun SEM.
Obyek yang tidak memenuhi syarat seperti ini biasanya adalah bahan alami yang ingin
diamati secara detil tanpa merusak atau menambah perlakuan yang tidak perlu terhadap
obyek yang apabila menggunakat alat SEM konvensional perlu ditambahkan beberapa trik
yang memungkinkan hal tersebut bisa terlaksana.
Pertama-tama dilakukan suatu upaya untuk menghilangkan penumpukan elektron
(charging) di permukaan obyek, dengan membuat suasana dalam ruang sample tidak vakum
tetapi diisi dengan sedikit gas yang akan mengantarkan muatan positif ke permukaan obyek,
sehingga penumpukan elektron dapat dihindari.
Hal ini menimbulkan masalah karena kolom tempat elektron dipercepat dan ruang
filamen di mana elektron yang dihasilkan memerlukan tingkat vakum yang tinggi.
Permasalahan ini dapat diselesaikan dengan memisahkan sistem pompa vakum ruang obyek
dan ruang kolom serta filamen, dengan menggunakan sistem pompa untuk masing-masing
ruang. Di antaranya kemudian dipasang satu atau lebih piringan logam platina yang biasa
disebut (aperture) berlubang dengan diameter antara 200 hingga 500 mikrometer yang
digunakan hanya untuk melewatkan elektron , sementara tingkat kevakuman yang berbeda
dari tiap ruangan tetap terjaga.
5. Mikroskop refleksi elektron (REM)
Yang dalam bahasa Inggrisnya disebut Reflection electron microscope (REM), adalah
mikroskop elektron yang memiliki cara kerja yang serupa sebagaimana halnya dengan cara
kerja TEM namun sistem ini menggunakan deteksi pantulan elektron pada permukaan objek.
Tehnik ini secara khusus digunakan dengan menggabungkannya dengan tehnik Refleksi
difraksi elektron energi tinggi (Reflection High Energy Electron Diffraction) dan tehnik
Refleksi pelepasan spektrum energi tinggi (reflection high-energy loss spectrum - RHELS).
gambar 2.9 mikroskop refleksi elektron
http://id.wikipedia.org/wiki/Mikroskop_elektron#Mikroskop_transmisi_elektron_.28TEM.29
C. 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.
http://kireidwi.blog.friendster.com/2008/09/mekanisme-difusi-dan-osmosis-dalam-sel/
D. Pengamplasan, Pengetsaan dan Pemolesan
1. Pemotongan
Pemilihan sampel yang tepat dari suatu benda uji studi mikroskop optik merupakan hal
yang sangat penting. Pemilihan sampel tersebut didasarkan pada tujuan pengamatan yang
hendak dilakukan. Pada umumnya bahan komersial tidak homogen sehingga satu sampel
yang diambil dari suatu volume besar tidak dapat dianggap representatif.Pengambilan sampel
harus direncanakan sedemikian sehingga menghasilkan sampel yang sesuai dengan kondisi
rata-rata bahan/kondisi ditempat-tempat tertentu(kritis) dengan memperhatikan kemudahan
pemotongan pula. Secara garis besar, pengambilan sampel dilakukan pada daerah yang akan
diamati mikrostruktur maupun makrostrukturnya. Sebagai contoh untuk pengamatan
mikrostruktur material yang mengalami kegagalan, maka sampel diambil sedekat mungkin
pada daerah kegagalan (pada daerah kritis dengan kondisi terparah), untuk kemudian
dibandingkan dengan sampel yang diambil dari daerah yang jauh dari daerah gagal. Perlu
diperhatikan juga bahwa dalam proses memotong, harus dicegah kemungkinan deformasi dan
panas yang berlebihan. Oleh karena itu, setiap proses pemotongan harus diberi pendinginan
yang memadai.
Pada saat pemotongan jangan sampai merusak struktur bahan akibat gesekan alat potong
dengan benda uji. Untuk menghindari pemanasan setempat atau berlebihan dapat digunakan
air sebagai pendingin. Berdasarkan tingkat deformasi yang dihasilkan, teknik pemotongan
terbagi menjadi dua yaitu : teknik pemotongan dengan deformasi yang besar menggunakan
gerinda, sedangkan teknik pemotongan dengan deformasi yang kecil menggunakan low speed
diamond saw.
Teknik pemotongan sampel dapat dilakukan dengan :
a. pematahan : untuk bahan getas dank eras
b. pengguntingan : untuk baja karbon rendah yang tipis dan lunak
c. penggergajian : untuk bahan yang lebih lunak dari 350 HB
d. pemotongan abrasi
e. electric discharge machining : untuk bahan dengan konduktivitas baik di mana sampel
direndam dalam fluida dielektrik lebih dahulu sebelum dipotong dengan memasang catu
listrik antara elektroda dan sampel.
http://radensomad.com/makalah-metalografi.html
http://www.scribd.com/doc/30684736/metalografi
http://www.scribd.com/doc/19000443/Metalografi
2. Penggerindaan Kasar, yaitu meratakan permukaan sampel dengan cara menggosokkan
sampel pada baru gerinda. Bertujuan untuk menghilangkan deformasi pada permukaan
akibat pemotongan dan Pemanasan yang berlebih harus dihindari. Sampel yang baru saja
dipotong atau sampel yang telah terkorosi memiliki permukaan yang kasar. Permukaan yang
kasar tersebut harus diratakan agar pengamatan struktur mudah dilakukan.
http://radensomad.com/makalah-metalografi.html
3. Mounting
Proses mounting atau pembingkaian benda uji dilakukan pada benda uji dengan ukuran yang
kecil dan tipis, hal ini bertujuan untuk mempermudah pemegangan benda uji ketika dilakukan
tahap preparasi selanjutnya seperti pengampelasan dan polishing. Benda uji ini di-mounting
dengan alat
mounting press dengan penambahan bakelit yang akan menggumpal dan membingkai benda
uji. Selain bakelit juga masih banyak bahan yang dapat digunakan untuk mounting.
Cetakannya :
1. Berbentuk bulat
2. Ukuran 1 inchi ± 1 ½ inchi Ø
Macam-macamnya :
1. Cairanbasa( degesing) untuk menghilangkan garis.
2. Panas(Lemak dengan menggunakan uap gas )
3. Dengan menggunakan asam lemah.
4. Alkohol yang tidak bereaksi dengan udara.
5. Aseton.
Metode - metode pembingkaian( Mounting )
a. Adhesive mounting
Adalah mounting yang menggunakan gaya adhesive material
Gambar 2.10 adhesive mounting
b. Clamp
Sampelnya misalnya berupa lembaran-lembaran tipis dengan ketebalan 1 mm, terdapat 10
sampel dibariskan sejajar dan di sisi muka dan belakang diberi logam lain yang berbeda
(ukurannya harus lebih besar dari sampel) kemudian dibuat dua buah lubang yang tembus
hingga ke belakang. Dan dipermukaannya masing-masing diberi identitas. Kelebihan dari
jenis bahan mounting ini yaitu prosesnya sangat cepat, ukuran fleksibel dan dapat dipakai
ulang clampnya.
Gambar 2.11 gambar clamp mounting
c. Plastic mounting
http://www.scribd.com/doc/30684736/metalografi
Adapun jenis-jenis bahan untuk mounting
1. Castable mounting, jenis bahan mounting dimana bahan serbuk diberi pelarut dan serbuk itu
diletakkan dalam satu tempat dengan dengan spesimen, kemudian dibalik dan bagian
permukaan atasnya datar. Contoh serbuknya adalah polister, epoxies (transparan) atau
acrylics. Kelebihannya adalah spesimen dengan ukuran besar / kecil dapat dimounting,
cetakannya bias digunakan berulang-ulang.
2. Compression mold dimana ukuran diameter tetap, jika berubah maka mesin harus diganti.
Jenis material yang digunakan thermosetting dan thermoplastic.
http://candadisini.blogspot.com/2010_12_01_archive.html
4. Penggerindaaan halus( Pengamplasan)
Untuk meratakan permukaan spesimen hasil dari penggerindaan kasar sebelum spesimen
dipoles, dilakukan penggerindaan halus atau juga disebut pengamplasan.. Seperti pada
penggerindaan kasar, juga harus selalu dialiri air pendingin, agar specimen tidak rusak atau
terganggu oleh pemanasan yang terjadi.
Pengamplasan adalah proses untuk mereduksi suatu permukaan dengan pergerakan
permukaan abrasif yang bergerak relatif lambat sehingga panas yang dihasilkan tidak terlalu
signifikan. Pengamplasan bertujuan untuk meratakan dan menghaluskan permukaan sampel
yang akan diamati. Pengamplasan ini dilakukan secara berurutan yaitu dengan memakai
amplas kasar hingga amplas halus.
Pengamplasan kasar adalah pengamplasan yang dilakukan dengan menggunakan amplas
dengan nomor di bawah 180 #, dan masih menyisahkan permukaan benda kerja yg belum
halus.
Pengamplasan halus adalah pengamplasan yang dilakukan dengan menggunakan amplas
dengan nomor lebih tinggi dari 180 #, dam menghasilkan permukaan yang halus.
Pengamplasan dimulai dengan meletakkan sampel pada kertas amplas dengan permukaan
yang akan diamati bersentuhan langsung dengan bagian kertas amplas yang kasar, kemudian
sampel ditekan dengan gerakan searah.Selama pengamplasan terjadi gesekan antara
permukaan sampel dan kertas amplas yang memungkinkan terjadinya kenaikan suhu yang
dapat mempengaruhi mikrostruktur sampel sehingga diperlukan pendinginan dengan cara
mengaliri air.Apabila ingin mengganti arah pengamplasan, sampel diusahakan berada pada
kedudukan tegak lurus terhadap arah mula-mula.Pengamplasan selesai apabila tidak teramati
lagi adanya goresan-goresan pada permukaan sampel, selanjutnya sampel siap dipoles.
http://www.scribd.com/doc/19000443/Metalografi
5. Pemolesan
Pemolesan adalah proses yang dilakukan untuk menghilangkan bagian-bagian yang
terdeformasi karena perlakuan sebelumnya dan Pemolesan bertujuan untuk lebih
menghaluskan dan melicinkan permukaan sampel yang akan diamati setelah pengamplasan.
Pemolesan dibagi dua yaitu pemolesan kasar dan halus. Pemolesan kasar menggunakan
abrasive dalam range sekitar 30 - 3µm, sedangkan pemolesan halus menggunakan abrasive
sekitar 1µm atau di bawahnya.
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.
http://candadisini.blogspot.com/2010_12_01_archive.html
5. Pengetsaan adalah proses yang dilakukan untuk melihat struktur mikro dari sebuah spesimen
dengan menggunakan mikroskop optik.
Dilakukan dengan mengkikis daerah batas butir sehingga struktur bahan dapat diamati
dengan jelas dengan bantuan mikroskop optik. Zat etsa bereaksi dengan sampel secara kimia
pada laju reaksi yang berbeda tergantung pada batas butir, kedalaman butir dan komposisi
dari sampel. Sampel yang akan dietsa haruslah bersih dan kering. Slema etsa, permukaan
sampel diusahakan harus selalu terendam dalam etsa. Waktu etsa harus diperkirakan
sedemikian sehingga permukaan sampel yang dietsa tidak menjadi gosong karena pengikisan
yang terlalu lama. Oleh karena itu sebelum dietsa, sampel sebaiknya diolesi alkohol untuk
memperlambat reaksi. Pada pengetsaan masing-masing zat etsa yang digunakan memiliki
karakteristik tersendiri sehingga pemilihannya disesuaikan dengan sampel yang akan diamati.
Zat etsa yang umum digunakan untuk baja ialah nital dan picral. Setelah reaksi etsa selesai,
zat etsa dihilangkan dengan cara mencelupkan sampel ke dalam aliran air panas. Seandainya
tidak memungkinkan dapat digunakan air bersuhu ruang dan dilanjutkan dengan pengeringan
dengan alat pengering. Permukaan sampel yang telah dietsa tidak boleh disentuh untuk
mencegah permukaan menjadi kusam. Stelah dietsa, sampel siap untuk diperiksa di bawah
mikroskop. Pada intinya proses pengetsaan dilakukan menggunakan cairan kimia untuk
memunculkan detail struktur mikro pada spesimen. Dilakukan dengan cara mencelupkan
mount kedalam wadah zat etsa.
http://www.scribd.com/doc/19000443/Metalografi
http://yefrichan.wordpress.com/2010/05/31/metalografi/
E. Diagram Fe-Fe3C
Gambar 2.12 diagram Fe-Fe3C(besi-besi karbida)
Diagram Fe-Fe3C adalah sebuah diagram yang menunjukkan hubungan antara temperature
dengan besarnya kadar karbon suatu material pada proses pemanasan.
Struktur Butir
Analisa struktur butir dari diagram Fe-Fe3C
1. Sementit
Juga dikenal sebagai besi karbida yang memiliki rumus kimia, Fe3C. Sementit mengandung
6,67% karbon. Memiliki tipikal keras dan campuran interstisial rapuh dari kekuatan tariknya
yang rendah (kurang lebih 5000 psi) tetapi memiliki kekuatan tekan yang tinggi. Struktur
kristalnya adalah ortorombik.
Gambar 2. 13 struktur butir sementit
http://www.google.co.id/imglanding?
q=struktur+butir+sementit&um=1&hl=id&tbm=isch&tbnid=FnU7cAy10KbwFM:&imgref
url=http://petersirami.blogspot.com/2011_02_14_archive.html&imgurl=http://2.bp.blogspot
.com/-
eqRuC0BQ_vM/TVi3_UjmxCI/AAAAAAAAAIE/BFVdACqM_Mw/s1600/b5.bmp&w=479& h
=355&ei=IeiWTb_fNMyGcdaZtacH&zoom=1&biw=1366&bih=607
2. Austenit
Juga dikenal sebagai besi gamma (γ), yang merupakan sebuah larutan padat interstisial dari
karbon yang dilarutkan dalam besi yang memiliki struktur kristal face centered cubic (FCC).
Sifat-sifat austenit rata-rata adalah :
Tensile strength 150,000 psi.
Elongation 10 % in 2 in gage length.
Hardness Rockwell C 40
Toughness High
Tabel 2. 1 Sifat-sifat dari austenit
Gambar 2.14 struktur butir austenite
Normalnya austenit tidak stabil pada suhu kamar. Tapi di bawah kondisi-kondisi tertentu
mungkin saja austenit dihasilkan pada suhu kamar.
http://www.google.co.id/images?q=diagram+fe-
fe3c&hl=id&biw=1366&bih=607&um=1&ie=UTF-8&source=og&sa=N&tab=wi
3. Ferit
Juga dikenal sebagai besi alpha (α), yang merupakan larutan padat interstisial dari
sejumlah kecil karbon yang dilarutkan dalam besi yang memiliki sturktur kristal body
centered cubic (BCC). Ferrit adalah struktur yang paling lembut pada diagram besi-besi
karbida. Sifatnya rata-rata adalah:
Tensile Strength 40,000 psi
Elongation 40 % in 2 in gage length
Hardness Less than Rockwell C 0 or less than Rockwell B 90.
Toughness Low
Tabel 2.2 properti ferit
Gambar 2.15 Struktur butir ferit
http://www.google.co.id/imglanding?
q=struktur+butir+ferit&um=1&hl=id&tbm=isch&tbnid=mWCpsSN3xEbW4M:&imgrefurl
=http://digilib.unnes.ac.id/gsdl/cgi-bin/library%253Fe%253Dd-00000-00---0skripsi--00-1--
0-10-0---0---0prompt-10---4-------0-1l--11-zh-50---20-about---00-3-1-00-11-1-0gbk-
00%2526a%253Dd%2526d%253DHASH01bf59f6255ec12cbae459ca%2526showrecord
%253D1&imgurl=http://digilib.unnes.ac.id/gsdl/collect/skripsi/index/assoc/HASH01bf/59f62
55e.dir/1810-47_1.jpg&w=365&h=240&ei=T-
eWTZnYDt_KcL_S8aoH&zoom=1&biw=1366&bih=607
4. Perlit (α + Fe3C)
Merupakan campuran eutektoid yang mengandung 0,83% karbon dan terbentuk pada
suhu 1333°F melalui pendinginan yang sangat lambat. Bentuknya sangat datar dan
merupakan campuran antara ferrit dan sementit. Struktur dari perlit seperti matriks putih
(dasarnya dari ferrit) termasuk bentuk pipihnya yang seperti sementit. Sifat rata-ratanya
adalah:
Tensile Strength 120,000 psi
Elongation 20 % in 2 in gage length
Hardness Rockwell C 20 or BHN 250-300
Table 2.3 properti perlit
gambar 2.16 Mikrostruktur dari perlit (cahaya
dasarnya adalah matriks ferrit, garis hitamnya adalah
jaringan sementit)
Diperlukan sejumlah dosis dari karbon dan sejumlah
dosis dari besi untuk membentuk sementit (Fe3C). Begitu juga perlit yang membutuhkan
sejumlah dosis dari sementit dan ferrit.
Jika karbon yang diperlukan tidak cukup, yaitu kurang dari 0,83%, besi dan karbonnya akan
menyatu membentuk Fe3C sampai seluruh karbonnya habis terpakai. Sementit ini akan
bergabung dengan sejumlah ferrit untuk membentuk perlit. Sejumlah sisa dari ferrit akan
tinggal didalam struktur sebagai ferrit bebas. Ferrit bebas juga dikenal sebagai ferrit
proeutektoid. Baja yang mengandung ferrit proeutektoid disebut juga sebagai baja
hipoeutektoid.
Bagaimanapun, jika terdapat kelebihan karbon diatas 0,83% pada austenit, perlit akan
terbentuk, dan kekurangan karbon dibawah 0,83% akan membentuk sementit. Kelebihan
kandungan sementit diletakkan pada batas butir. Kelebihan kandungan sementit ini juga
dikenal sebagai sementit proeutektoid.
Gambar 2.17 struktur butir perlit dan ferit
5. Ledeburit
Adalah campuran eutektik dari austenit dan sementit. Ledeburit mengandung 4,3%
karbon dan menandakan keeutektikan dari besi cor. Ledeburit terbentuk ketika kandungan
karbon lebih dari 2%, yang ditunjukkan oleh garis pembagi pada diagram equilibrium
diantara baja dan besi cor.
6. Besi δ
Besi δ terbentuk pada suhu diantara 2552 dan 2802°F. dia terbentuk dari kombinasi
dengan melt hingga sekitar 0,5% karbon, kombinasi dengan austenit hingga sekitar 0,18%
karbon dan keadaan fasa tunggal hingga sekitar 0,10% karbon. Besi δ memiliki struktur
kristal body centered cubic (BCC) dan memiliki sifat magnetik.
7. Martensit (Reaksi-reaksi pembentukan)
Perbedaan antara austenit dengan martensit adalah, dalam beberapa hal, cukup kecil: pada
bentuk austenit sel satuannya berbentuk kubus sempurna, pada saat bertransformasi menjadi
martensit bentuk kubus ini berdistorsi menjadi lebih panjang dari sebelumnya pada satu
dimensi dan menjadi lebih pendek pada dua dimensi yang lain. Gambaran matematis dari
kedua struktur ini cukup berbeda, untuk alasan-alasan simetri, tapi ikatan kimia yang
tertinggal sangat serupa. Tidak seperti sementit, yang ikatannya mengingatkan kita kepada
material keramik, kekerasan pada martensit sulit dijelaskan dengan hubungan-hubungan
kimiawi. Penjelasannya bergantung kepada perubahan dimensi struktur kristal yang tidak
kentara dan kecepatan transformasi martensit. Austenit bertransformasi menjadi martensit
pada pendinginan yang kira-kira setara dengan kecepatan suara – terlalu cepat bagi atom-
atom karbon untuk keluar melalui kisi-kisi kristal. Distorsi yang menghasilkan sel satuan
mengakibatkan dislokasi kisi-kisi yang tak terhitung jumlahnya pada setiap kristal, yang
terdiri dari jutaan sel satuan. Dislokasi ini membuat struktur kristal sangat tahan terhadap
tegangan geser – yang berarti secara sederhana bahwa ia tidak bisa dilekukkan dan tergores
dengan mudah.
Gambar
2. 18
struktur
butir
martensit
Martensit
terbentuk
apabila besi austenit
didinginkan dengan sangat cepat ke temperatur rendah, sekitar temperatur ambien. Martensit
adalah fasa tunggal yang tidak seimbang yang terjadi karena transformasi tanpa difusi dari
austenit. Pada transformasi membentuk martensite, hanya terjadi sedikit perubahan posisi
atom relatif terhadap yang lainnya.
http://www.google.co.id/images?
um=1&hl=id&biw=1366&bih=607&tbm=isch&sa=1&q=martensit&aq=f&aqi=g2&aql=
&oq
F. Diagram TTT
Gambar 2.18 diagram TTT
http://www.google.co.id/images?
um=1&hl=id&biw=1366&bih=607&tbm=isch&sa=1&q=diagram+TTT&aq=f&aqi=&aql=&
oq
Diagram TTT (Time, Temperature, dan Transformation) adalah sebuah gambaran dari
suhu (temperatur) terhadap waktu logaritma untuk baja paduan dengan komposisi tertentu.
Diagram ini biasanya digunakan untuk menentukan kapan transformasi mulai dan berakhir
pada perlakuan panas yang isothermal (temperatur konstan) sebelum menjadi campuran
Austenit. Ketika Austenit didinginkan secara perlahan-lahan sampai pada suhu dibawah
temperatur kritis, struktur yang terbentuk ialah Perlit. Semakin meningkat laju pendinginan,
suhu transformasi Perlit akan semakin menurun. Struktur mikro dari materialnya berubah
dengan pasti bersamaan dengan meningkatnya laju pendinginan. Dengan memanaskan dan
mendinginkan sebuah contoh rangkaian, transformasi austenit mungkin dapat dicatat.
Diagram TTT menunjukkan kapan transformasi mulai dan berakhir secara spesifik
dan diagram ini juga menunjukkan berapa persen austenit yang bertransformasi pada saat
suhu yang dibutuhkan tercapai.
Peningkatan kekerasan dapat tercapai melalui kecepatan pendinginan dengan
melakukan pendinginan dari suhu yang dinaikkan seperti berikut: pendinginan furnace,
pendinginan udara, pendinginan oli, cairan garam, air biasa, dan air asin.
Pada gambar 1, area sebelah kiri dari kurva transformasi menunjukkan daerah
austenit. Austenit stabil pada suhu diatas temperatur kritis, tapi tidak stabil pada suhu
dibawah temperatur kritis. Kurva sebelah kiri menandakan dimulainya transformasi dan
kurva sebelah kanan menunjukkan berakhirnya transformasi. Area diantara kedua kurva
tersebut menandakan austenit bertransformasi ke jenis struktur kristal yang berbeda. (austenit
ke perlit, austenit ke martensit, austenit bertransformasi ke bainit).
Gambar 2.19
Gambar 2 menunjukkan
bagian atas dari diagram TTT.
Seperti yang terlihat pada gambar
2, ketika austenit didinginkan ke
suhu dibawah temperatur kritis, ia
bertransformasi ke struktur kristal yang berbeda tergantung pada ketidakstabilan
lingkungannya. Laju pendinginannya dapat dipilih secara spesifik sehingga austenit dapat
bertransformasi hingga 50%, 100%, dan lain sebagainya. Jika kecepatan pendinginan sangat
lambat seperti pada proses annealing, kurva pendinginan akan melewati sampai seluruh area
transformasi dan produk akhir dari proses pendinginan ini akan menjadi 100% perlit. Dengan
kata lain, ketika laju pendinginan yang diterapkan sangat lambat, seluruh austenit akan
bertransformasi menjadi perlit. Jika laju pendinginan melewati pertengahan dari daerah
transformasi, produk akhirnya adalah 50% austenit dan 50% perlit, yang berarti bahwa pada
laju pendinginan tertentu kita dapat mempertahankan sebagian dari austenit, tanpa
mengubahnya menjadi perlit.
Gambar 2.20
Gambar 3 menunjukkan jenis
transformasi yang bisa didapatkan pada
laju pendinginan yang lebih tinggi. Jika
laju pendinginan sangat tinggi, kurva
pendinginan akan tetap berada pada
bagian sebelah kiri dari kurva awal
transformasi. Dalam kasus ini semua
austenit akan berubah menjadi martensit.
Jika tidak terdapat gangguan selama pendinginan maka produk akhirnya akan berupa
martensit.
Gambar 2.21
Pada gambar 4 laju
pendinginan A dan B menunjukkan dua proses pendinginan secara cepat. Dalam hal ini kurva
A akan menyebabkan distorsi yang lebih besar dan tegangan dalam yang lebih besar dari laju
pendinginan B. Kedua laju pendinginan akan menghasilkan produk akhir martensit. Laju
pendinginan B juga dikenal sebagai laju pendinginan kritis, seperti ditunjukkan oleh kurva
pendinginan yang menyentuh hidung dari diagram TTT. Laju pendinginan kritis didefinisikan
sebagai laju pendinginan terendah yang menghasilkan 100% martensit juga memperkecil
tegangan dalam dan distorsi.
Gambar 2.22
Pada gambar 5, sebuah proses pendinginan secara cepat mendapat gangguan (garis horizontal
menunjukkan gangguan) dengan mencelupkan material ke dalam rendaman garam yang
dicairkan dan direndam pada temperatur konstan yang diikuti dengan proses pendinginan lain
yang melewati daerah bainit pada diagram TTT. Produk akhirnya adalah bainit, yang tidak
sekeras martensit. Sebagai hasil dari laju pendinginan D; dimensinya lebih stabil, distorsi dan
tegangan dalam yang ditimbulkan lebih sedikit.
Gambar 2.23
Pada gambar 6 laju pendinginan C menggambarkan proses pendinginan secara lambat, seperti
pada pendinginan furnace. Sebagai contoh untuk pendinginan jenis ini adalah proses
annealing dimana semua austenit akan berubah menjadi perlit sebagai hasil dari pendinginan
secara lambat.
Gambar 2.24
Terkadang kurva pendinginan bisa melewati pertengahan dari zona transformasi austenit-
perlit. Pada gambar 7, kurva pendinginan E menunjukkan sebuah laju pendinginan yang tidak
cukup tinggi untuk memproduksi 100% martensit. Hal ini dapat dengan mudah terlihat
dengan melihat pada diagram TTT. Sejak kurva pendinginan tidak menyinggung hidung dari
diagram transformasi, austenit akan bertransformasi menjadi 50% perlit (kurva E
menyinggung kurva 50%). Semenjak kurva E meninggalkan diagram transformasi pada zona
martensit, sisa yang 50% dari austenit akan bertransformasi menjadi martensit.
Gambar 2.25
Gambar 2.26
G. Analisa kegagalan pada metalografi
Langkah-langkah atau ProsedurAnalisis Kegagalan (II):
1. Deskripsi dari terjadinya kegagalan, (mendokumentasikan terjadinya kegagalan. Informasi
berkaitan seperti disain komponen, jenis material, sifat material, fungsi komponen).
2. Pemeriksaan visual, (mendokumentasikan pengamatan yang dilakukan ditempat kejadian).
3. 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).
4. Pemeriksaan komposisi kimia, (kesesuaian dengan komposisi kimia standar material).
5. Fraktografi, (pemeriksaan permukaan patahan dengan mikroskopoptik dan elektron untuk
mengetahui mekanisme patahan).
6. Metalografi.
7. Sifat-sifat material, (biasanya dengan pengujian kekerasan sudah cukup untuk mengetahui
sifat-sifat mekanik material dan dilakukan tanpa merusak sampel).
8. Simulasi, (apabila memungkinkan)
Uji/Analisis Metalografi
Sample Preparation Unit
Gambar 2.28
Pemotongan, mounting, pengamplasan, pemolesan dan pengetsaan
Peralatan:
Mesin potong Accutom dengan diamond cutting
Abrasive Cutter Buehler Metaserv
Low Speed Ecomet
Alat Mounting Herzog
Mesin Gerinda Ecomet 3
Ultrasonic washing Cole Parmer 8850
Optical Microscopes
Gambar 2.29
LEITZ METALLOVERTDilengkapi dengan uji kekerasanPengamaran struktur mikro logam dan paduan, keramik dan kompositAkurasi perhitungan besar butir dengan metode Hyne: 1 µmPerbasaran maksimum 1000x.
Scanning Electron Microscope (SEM)
Gambar 2.30
JEOL JSM-840A
Dengan WDS (Wavelength Dispersive Spectroscopy) dan Sputter
Coater,
Analisis morfologi, topografi dan kristalografi dari logam/paduan logam, keramik, dan
polimer,
Analisis unsur secara kualitatif dan kuantitatif dengan WDS,
Perbesaran maks. 360.000x,
Aplikasi penting dalam penelitian ilmu bahan, analisis kegagalan dan kontrol mutu dan
lainnya.
Transmission Electron Microscope (TEM)
Gambar 2.31
TEM/STEM JEOL 1200EXII
Analisis cacat bahan, penentuan presipitat dan pola difraksi dari paduan logam dan keramik
serta pemeriksaan mikrostruktur bahan organic.
Perbesaran TEM maks. 500.000x
Perbesaran STEM maks. 600.000x
http://www.batan.go.id/ptbn/php/index.php?
option=com_content&view=article&id=75&Itemid=69
H. Korosi
Korosi adalah kerusakan atau degradasi logam akibat reaksi redoks antara suatu logam
dengan berbagai zat di lingkungannya yang menghasilkan senyawa-senyawa yang tidak
dikehendaki. Dalam bahasa sehari-hari, korosi disebut perkaratan. Contoh korosi yang paling
lazim adalah perkaratan besi, juga sering diartikan serangan yang merusak logam karena
logam bereaksi secara kimia atau elektrokimia dengan lingkungan.
http://id.wikipedia.org/wiki/Korosi
Jenis-jenis Cacat pada Material
Cacat dapat terjadi karena adanya solidifikasi (pendinginan) ataupun akibat dari luar. Cacat
tersebut dapat berupa :
1. Cacat titik (point defect)
Dapat berupa :
Cacat kekosongan (Vacancy) yang terjadi karena tidak terisinya suatu posisi atom pada lattice.
Interstitial (“salah tempat”, posisi yang seharusnya kosong justru ditempati atom)
Substitusional (adanya atom “asing” yang menggantikan tempat yang seharusnya diisi oleh
atom)
Cacat garis (line defect)Yakni Cacat yang menimbulkan distorsi pada lattice yang berpusat
pada suatu garis. Sering pula disebut dengan dislokasi. Secara umum ada 2 jenis dislokasi,
yakni : edge dislocation dan screw dislocation
Cacat bidang (interfacial defect)
Ialah batasan antara 2 buah dimensi dan umumnya memisahkan daerah dari material yang
mempunyai struktur kristal berbeda dan atau arah kristalnya berbeda, misalnya : Batas Butir
(karena bagian batas butir inilah yang membeku paling akhir dan mempunyai orientasi serta
arah atom yang tidak sama. Semakin banyak batas butir maka akan semakin besar peluang
menghentikan dislokasi. Kemudian contoh yang berikutnya adalah Twin (Batas butir tapi
special, maksudnya : antara butiran satu dengan butiran lainnya merupakan cerminan).
Cacat Ruang (Bulk defect)
Perubahan bentuk secara permanen disebut dengan Deformasi Plastis, deformasi
plastis terjadi dengan mekanisme :
Slip, yaitu : Perubahan dari metallic material oleh pergerakan dari luar sepanjang
Kristal. Bidang slip dan arah slip terjadi pada bidang grafik dan arah atom yang paling padat
karena dia butuh energi yang paling ringan atau kecil.
Twinning terjadi bila satu bagian dari butir berubah orientasinya sedemikian rupa
sehingga susunan atom di bagian tersebut akan membentuk simetri dengan bagian kristal
yang lain yang tidak mengalami twinning.
http://engineeringstyle.blogspot.com/2009/08/cacat-material.htm
I. Tegangan sisa
Adalah sebuah tegangan yang bekerja pada suatu bahan setelah semua gaya-gaya luar yang
bekerja pada benda tersebut dihilangkan. Tegangan sisa muncul akibat beberapa proses
pembentukan seperti deformasi plastis, perubahan temperatur dan transformasi fasa.
Beberapa proses pembentukan yang menghasilkan tegangan sisa antara lain: casting, forming,
forging, drawing, extruding, rolling, spinning, bending, machining, welding, shot peening,
quenching, carburizing, coating, dll.
Tegangan sisa ini dapat menguntungkan tetapi juga dapat merugikan. Jika beban berupa
tegangan tarik dan terdapat tegangan sisa tekan pada material maka tegangan sisa ini akan
memberi resultante negatif mengurangi efek beban ke material. Sebaliknya jika terdapat
tegangan sisa tarik pada material yang mengalami beban tarik maka akan memberikan
resultante positif dan jika melawati tegangan luluhnya akan menjadi awal mula terjadinya
patahan.
Beberapa teknik telah dikembangkan untuk menghilangkan tegangan sisa ini khususnya jika
bersifat merugikan. Yang umum digunakan adalah dengan anealing, yaitu proses pemanasan
material yang mengalami pengerjaan dingin hingga pada temperatur rekristalisasinya. Pada
temperatur rekristalisasi, butir butir akan terbentuk kembali dan tegangan sisa akan
dilepaskan. Metode lain adalah dengan menggetarkan material pada frekuensi pribadinnya.
Dengan metode ini,material relatif tidak mengalami perubahan bentuk meskipun tegangan
sisanya terlepas.
http://www.google.co.id/url?sa=t&source=web&cd=2&ved=0CBwQFjAB&url=http%3A
%2F%2Fp3m.amikom.ac.id%2Fp3m%2F75%2520%2520PENGARUH%2520TEGANGAN
%2520SISA
%2520TERHADAP.pdf&ei=TSiVTfH_F4PprQe71f2BDA&usg=AFQjCNH8tzcNKDs8mSp
2VgC4GbcKWV8-xA
J. Metalografi Kuantitatif
Ilmu yang mempelajari secara kuantitatif hubungan antara pengukuran-pengukuran yang
dibuat pada bidang dua dimensi dengan besaran-besaran struktur mikro dari suatu spesimen
berdimensi tiga.
Metalografi kuantitatif adalah pengukuran gambar struktur dari potongan, replika, atau
lapisan tipis dari logam-logam yang dapat diamati dengan mikroskop optik dan mikroskop
elektron. Obyek yang diukur fasa dan butir yang meliputi :
a. Fraksi volume
Perhitungan fraksi volume dilakukan untuk menentukan fraksi volume dari fasa tertentu atau
dari suatu kandungan tertentu. Teknik yang paling sederhana yaitu dengan melihat struktur
mikro, memperkirakan fraksi luas. Atau dengan membandingkan struktur mikro dengan
pembesaran tertentu terhadap standar tertentu yang terdiri dari beberapa jenis dan gambar
struktur yang ideal dengan persentase yang berbeda. Dengan metode perhitungan ada dua
cara. Cara yang pertama adalah dengan analisa luas yang diperkenalkan pertama kali oleh
Delesse, Geologis Jerman pada tahun 1848, yang menunjukkan fraksi luas Aa, dari potongan
dua dimensi adalah suatu perhitungan fraksi volume :
Vv = A /AT
Dimana A adalah jumlah luas fasa yang dimaksud AT adalah luas total pengukuran.
Pengukuran dapat dengan metode planimetri atau dengan memotong foto fasa yang dimaksud
dan mencoba membandingkan lebar 11
fasa yang dimaksud dengan lebar foto yang dimaksud. Metode ini kurang
sesuai untuk fasa halus.
Cara yang kedua adalah dengan analisa garis, metode ini diperkenalkan oleh Reziwal seorang
Geologis Jerman pada tahun 1898. Ia mendemonstrasikan ekuivalensi antara fraksi garis LL
dan fraksi volum. Pada analisa garis, total panjang dari garis-garis yang ditarik sembarangan
memotong fasa yang diukur L dibagi dengan total panjang garis LT untuk memperoleh fraksi
garis :
LL = L /LT = Vv
Cara yang kedua yaitu dengan perhitungan titik, diperkenalkan oleh
Thomson 1933, Glagolev 1933, Chalkley 1943. Metode ini menggunakan point grind dua
dimensi. Caranya test grind diletakkan pada lensa okuler atau dapat diletakkan di depan layar
proyeksi atau foto dengan bantuan lembaran plastik. Pembesaran harus cukup tinggi sehingga
lokasi titik uji terhadap struktur tampak jelas. Pembesaran sekecil mungkin dimana hasil
memungkinkan pembesaran disesuaikan dengan daya pisah dan ukuran area untuk ketelitian
statistik. Semakin kecil pengukuran semakin banyak daerah yang dapat dianalisa dengan
derajat ketelitian statistik tertentu. Titik potong adalah perpotongan 2 garis grind:
Pp = P /PT = L /nPo
Dimana n adalah jumlah perhitungan dan Po jumlah titik dari grind. Jadi PT = nPo, jumlah
total titik uji pada lensa okuler umumnya menggunakan jumlah titik terbatas yaitu 9, 16, 25,
dan seterusnya dengan jarak teratur. Sedangkan untuk grind yang digunakan didepan screen
mempunyai 16, 25, 29, 64 atau 100 titik. Fraksi volume sekitar 50% sangat baik
menggunakan jumlah grind yang sedikit, seperti 25 titik. Untuk volume fraksi yang amat
rendah baik digunakan grind dengan jumlah titik yang banyak dalam kebanyakan pekerjaan,
fraksi volume dinyatakan dengan persentase dengan dikalikan 100. Ketiga metode dapat
dianggap mempunyai ketelitian yang sama.
V V = A A = L L = P
b. Ukuran /besar butir
Metode perhitungan besar butir ada dua cara. Cara yang pertama adalah metode Planimetri
yang diperkenalkan oleh Jefferies. Metodenya yaitu dengan rumus :
G = [3,322 Log (NA) ± 2,95]
Dimana NA adalah jumlah butir/ mm2 = (F) (n1+ n2/2) = NA
F adalah bilangan Jefferies = M2 / 5000.
5000 mm2 = Luas lingkaran.
No butir dapat dilihat di table ASTM
Metoda yang kedua adalah dengan metode Intercept yang diperkenalkan
oleh Heyne yaitu dengan rumus :
G = [6,646 log 9L3) ± 3,298]
PL = P / (LT/M)
Panjang garis perpotongan ;
-L3 = 1 / PL
P = Jumlah titik potong batas butir deng an lingkaran
LT = Panjang garis total
M = Perbesaran
P1 atau L3 dapat dilihat di table besar butir ASTM
Sebenarnya masih banyak obyek-oblek pengukuran metalografi kuantitatif lainnya yang
belum disebutkan. Seperti mengukur luas permukaan dan panjang garis volume, dan
distribusi ukuran partikel dengan metode yang berbeda-beda. Semuanya dipakai sesuai
dengan permintaan analisa metalografinya. Tetapi yang paling sering menjadi obyek dalam
metalografi kuantitatif biasanya adalah perhitungan fraksi volume dan perhitungan besar atau
ukuran butir.
http://alik3505.blogspot.com/2010/05/perhitungan-porositas.html
K. Pemeriksaan Makroskopik dan Mikroskopik
a. Pemeriksaan makroskopik
Pemeriksaan makroskopik adalah sebuah pemeriksaan untuk mengamati struktur dengan
perbesaran 10-100 kali, biasanya digunakan mikroskop cahaya.
b. Pemeriksaan mikroskopik
Pemeriksaan mikroskopik adalah sebuah pemeriksaan untuk mengamati struktur dengan
perbesaran diatas 100 kali, biasanya digunakan mikroskop cahaya ataupun mikroskop
elektron dan mikroskop optik.
http://www.scribd.com/doc/40501433/METALOGRAFI
L. Nomenklatur alat polish dan mikroskop
Nomenklatur mikroskop
M. Sistem Kristalografi
Kristalografi adalah ilmu yang menentukan susunan atom dalam setiap struktur padat,
termasuk, namun tidak terbatas pada batu permata. Semua batu permata adalah struktur
kristal terbuat dari campuran senyawa unsur yang berbeda, dan bentuk kristal didasarkan
pada struktur atom dari unsur blok bangunan. Atom dalam mineral tersebut diatur dalam pola
geometris memerintahkan disebut "motif" yang menentukan nya "struktur Kristal. Struktur
kristal permata's A akan menentukan simetri, sifat optik, pesawat belahan , dan bentuk
geometris secara keseluruhan, Resep, atau campuran senyawa ini menjadi cetak biru untuk
bagaimana kristal akan tumbuh. " Teman-pola pertumbuhan kristal A disebut sebagai yang
"Crystal Kebiasaan."
1. Kubik
Sistem kristal
kubik juga
dikenal
sebagai
isometrik
"sistem".
Sistem (Isometric) kristal kubik dicirikan oleh simetri total. Sistem Cubic memiliki tiga
sumbu kristalografi yang semuanya tegak lurus satu sama lain, dan sama panjang. Sistem
kubik memiliki satu titik kisi pada masing-masing empat sudut kubus itu.
2. Hexagonal Bersegi enam
Sistem kristal heksagonal memiliki empat sumbu kristal yang terdiri atas atau khatulistiwa
tiga sama horisontal (, b, dan d) kapak di 120 º, dan satu vertikal (c) sumbu yang tegak lurus
ke tiga lainnya.. The (c) porosnya dapat lebih pendek, atau lebih lama dari sumbu horisontal.
3. Tetragonal
Bersegi empat
Sebuah kristal tetragonal adalah bentuk kubik sederhana yang membentang di sepanjang)
perusahaan (c sumbu untuk membentuk prisma persegi panjang. Kristal tetragonal akan
memiliki dasar persegi dan atas, tetapi ketinggian yang lebih tinggi. Dengan terus untuk
meregangkan "tubuh-berpusat" kubik, satu lagi Bravais kisi dari sistem tetragonal dibangun.
4. Rombohedral
Sebuah rhombohedron (alias sistem trigonal) memiliki bentuk tiga dimensi yang mirip
dengan kubus, tetapi telah condong atau miring ke satu sisi sehingga miring. Bentuknya
dianggap "prismatik" karena semua enam wajah kristal yang sejajar satu sama lain. " Setiap
wajah yang tidak kuadrat pada malaikat kanan disebut "rhombi." Sebuah kristal rombohedral
memiliki enam wajah, 12 tepi, dan 8 titik. Jika semua sudut tumpul internal non-wajah yang
sama (contoh datar, di bawah), dapat disebut trapezohedron-trigonal.
5. Ortorombik
Mineral yang terbentuk di ortorombik tersebut (alias belah ketupat) sistem kristal memiliki
tiga sumbu yang saling tegak lurus, semua dengan, atau tidak sama panjang yang berbeda.
6. Monoklinik
Kristal yang terbentuk dalam sistem monoklinik memiliki tiga sumbu tidak sama. sumbu
kristalografi cenderung terhadap satu sama lain pada sudut miring, dan sumbu (b) tegak lurus
ke dan c. (B) sumbu kristalografi disebut "orto" sumbu.
7. Triklinik
Kristal yang terbentuk dalam sistem triklinik memiliki tiga sumbu kristalografi tidak sama,
semua yang berpotongan pada sudut miring. Kristal triklinik memiliki sumbu simetri 1-lipat
dengan hampir tidak simetri yang jelas, dan tidak ada cermin atau pesawat prismatik.
N. Gambar ASTM Grain Size Number
Gambar 2.39 ASTM Brain Size Number
http://www.google.co.id/images?hl=id&q=gambar%20astm%20grain%20size
%20number&um=1&ie=UTF-8&source=og&sa=N&tab=wi&biw=1366&bih=607
Menentukan ukuran butir rumit oleh sejumlah faktor. Pertama, ukuran tiga-dimensi dari butir
tidak konstan dan pesawat sectioning akan memotong melalui butir secara acak. Dengan
demikian, pada bagian-lintas kita akan mengamati berbagai ukuran, tidak lebih besar dari
penampang gandum terbesar sampel. Bentuk butir juga bervariasi, terutama sebagai fungsi
dari ukuran butir. Salah satu bentuk studi awal butir dibuat oleh Lord Kelvin pada tahun
1887. Dia menunjukkan bahwa bentuk butir-mengisi ruang optimal, dengan luas permukaan
minimum dan tegangan permukaan, adalah polyhedron dikenal sebagai tetrakaidecahedron,
yang memiliki 14 wajah, 24 sudut, dan 36 sisi. Sementara bentuk ini memenuhi kriteria butir
yang paling, tidak memenuhi sudut derajat yang dibutuhkan 120 dihedral antara butir di mana
tiga butir berdekatan bertemu di tepi, kecuali wajah menunjukkan sejumlah kecil
kelengkungan. Lain bentuk bulir yang ideal, pigura berduabelas segi pentagonal, setuju juga
dengan pengamatan dari biji-bijian, tapi bukan merupakan bentuk ruang mengisi. Ini
memiliki dua belas lima-sisi wajah. Namun, harus diakui bahwa kami sampling butir dengan
berbagai ukuran dan bentuk. Dalam kebanyakan kasus, butir diamati pada pameran pesawat
dipoles penampang berbagai ukuran sekitar pengukuran rata-rata dan individu sentral dari
biji-bijian, diameter, atau panjang mencegat memperlihatkan distribusi normal. Pada sebagian
besar kasus, kita hanya menentukan nilai rata-rata ukuran butir planar, daripada distribusi.
Ada kasus di mana distribusi ukuran butir tidak normal, tetapi bimodal, atau "dupleks." Juga,
bentuk biji-bijian kami dapat terdistorsi oleh prosedur pengolahan sehingga mereka diratakan
dan / atau memanjang. Bentuk produk yang berbeda, dan prosedur pengolahan yang berbeda,
dapat menghasilkan berbagai bentuk butiran non-sama-sumbu. Ini, tentu saja, tidak
mempengaruhi kemampuan kita untuk mengukur ukuran butir.
Menentukan ukuran butir juga rumit oleh berbagai jenis biji-bijian yang dapat hadir dalam
logam, meskipun bentuk dasar mereka adalah sama. Sebagai contoh, dalam tubuh berpusat
logam kubik, seperti Fe, Mo, dan Cr, kami telah butir ferit, dalam berpusat muka logam
kubik, seperti Al, Ni, Cu, dan baja tahan karat tertentu, kita memiliki butir austenit. Butir
menunjukkan bentuk yang sama dan diukur dengan cara yang sama, tetapi kita harus berhati-
hati dalam menjelaskan apa jenis biji-bijian kita ukur. Dalam menghadapi berpusat logam
kubik, kita boleh mengamati batas kembar yang disebut dalam butir (lihat sidebar di jenis
biji-bijian). Aluminium paduan, bagaimanapun, jarang kembar pameran. Ketika kembar
hadir, mereka akan diabaikan jika kita mencoba untuk mendefinisikan ukuran butir. Namun,
jika kita berusaha untuk membangun hubungan antara struktur mikro dan sifat, misalnya,
kekuatan, kita harus mempertimbangkan batas kembar karena mereka mempengaruhi gerakan
dislokasi, seperti batas butir lakukan. Oleh karena itu, kita harus mengakui maksud dari
pekerjaan yang dilakukan.
Dalam baja panas dirawat, ia diakui bahwa ukuran butir hasil dari perlakuan panas, biasanya
martensit, tidak diukur atau tidak dapat diukur. Untuk baja karbon rendah, bentuk martensit
di paket dalam induk butir austenit. Dalam martensites tinggi karbon, kita tidak
memperhatikan bentuk apapun struktural nyaman yang dapat diukur. Dalam kebanyakan
kasus, kami mencoba untuk mengukur ukuran induk butir austenit yang terbentuk selama
memegang suhu tinggi selama perawatan panas. Hal ini biasanya disebut sebagai "ukuran
butir sebelumnya-austenit" dan telah banyak berhubungan dengan sifat baja perlakuan panas.
Proses yang paling sulit di sini adalah prosedur etsa diperlukan untuk mengungkapkan batas-
batas sebelumnya. Kadang-kadang mereka tidak dapat terungkap, terutama pada baja karbon
rendah. Dalam hal ini, dimungkinkan untuk mengukur karbon rendah reng ukuran paket
martensit, yang merupakan fungsi dari ukuran butir sebelumnya-austenit.
http://www.google.co.id/images?hl=id&q=gambar%20astm%20grain%20size
%20number&um=1&ie=UTF-8&source=og&sa=N&tab=wi&biw=1366&bih=607
Persiapan Permukaan Logam untuk Uji
Metalografi
Ditulis oleh: Mochammad karim Al Amin - Saturday, May 26, 2012
1. Pemotongan spesimen
Pada tahap ini, diharapkan spesimen dalam keadaan datar,
sehingga memudahkan dalam pengamatan.
2. Mounting spesimen (bila diperlukan)
Tahap mounting ini, spesimen hanya dilakukan untuk material yang
kecil atau tipis saja. Sedangkan untuk material yang tebal, tidak memerlukan
proses mounting.
3. Grinding dan polishing
Tahap grinding dan polishing ini bertujuan untuk membentuk
permukaan spesimen agar benar-benar rata. Grinding dilakukan dengan cara
menggosok spesimen pada mesin hand grinding yang diberi kertas gosok
dengan ukuran grid yang paling kasar(grid 320) sampai yang paling halus.
Sedangkan polishing sendiri dilakukan dengan menggosokkan spesimen diatas mesin polishing machine yang dilengkapi dengan kain wool yang diberi serbuk alumina dengan kehalusan 1-0,05 mikron. Panambahan serbuk alumina ini bertujuan untuk lebih mengahluskan permukaan spesimen sehinggan akan lebih mudah melakukan metalografi.
4. Etsa (etching)
Proses etsa ini pada dasarnya adalah proses korosi atau
mengorosikan permukaan spesimen yang telah rata karena proses grinding dan
polishing menjadi tidak rata lagi. Ketidakrataan permukaan spesimen ini
dikarenakan mikrostruktur yang berbeda akan dilarutkan dengan kecepatan
yang berbeda, sehingga meninggalkan bekas permukaan dengan orientasi sudut
yang berbeda pula. Pada pelaksanaannya, proses etsa ini dilakukan dengan cara
mencelupkan spesimen pada cairan etsa dimana tiap jenis logam mempunyai
cairan etsa (etching reagent) sendiri-sendiri. Perhatikan gambar 1.2 yang
menunjukkan pengaruh efek proses etsa permukaan spesimen yang telah
mengalami proses grinding dan polishing.
Setelah permukaan spesimen dietsa, maka spesimen tersebut siap
untuk diamati di bawah mikroskop dan pengambilan foto metalografi.
Pengamatan metalografi pada dasarnya adalah melihat perbedaan intensitas
sinar pantul permukaan logam yang dimasukkan ke dalam mikroskop sehimgga
terjadi gambar yang berbeda (gelap, agak terang, terang). Dengan demikian
apabila seberkas sinar di kenakan pada permukaan apesimen maka sinar
tersebut akan dipantulkan sesuai dengan orientasi sudut permukaan bidang
yang terkena sinar. Semakin tidak rata permukaan, maka semakin sedikit
intensitas sinar yang terpantul ke dalam mikroskop. Akibatnya, warna yang
tampak pada mikroskop adalah warna hitam. Sedangkan permukaan yang
sedikit terkorosi akan tampak berwarna terang (putih) sebagaiman ditunjukkan
pada gambar 1.3 berikut.
Metalografi
Mei 31
Posted by Mechanical Blog
Metalografi adalah suatu teknik atau metode persiapan material untuk mengukur, baik secara kuantitatif maupun kualitatif dari informasi-informasi yang terdapat dalam material yang dapat diamati, seperti fasa, butir, komposisi kimia, orientasi butir, jarak
atom, dislokasi, topografi dan sebagainya. Adapun secara garis besar langkah-langkah yang dilakukan pada metalografi adalah:
1. Pemotongan spesimen (sectioning)2. Pembikaian (mounting)3. Penggerindaan, abrasi dan pemolesan (grinding, abrasion
and polishing)4. Pengetsaan (etching)5. Observasi pada mikroskop optik
Pada metalografi, secara umum yang akan diamati adalah dua hal yaitu macrostructure (stuktur makro) dan microstructure (struktur mikro). Struktur makro adalah struktur dari logam yang terlihat secara makro pada permukaan yang dietsa dari spesimen yang telah dipoles. Sedangkan struktur mikro adalah struktur dari sebuah permukaan logam yang telah disiapkan secara khusus yang terlihat dengan menggunakan perbesaran minimum 25x.
a. Pemotongan (Sectioning)
Proses Pemotongan merupakan pemindahan material dari sampel yang besar menjadi spesimen dengan ukuran yang kecil. Pemotongan yang salah akan mengakibatkan struktur mikro yang tidak sebenarnya karena telah mengalami perubahan.
Kerusakan pada material pada saaat proses pemotongan tergantung pada material yang dipotong, alat yang digunakan untuk memotong, kecepatan potong dan kecepatan makan. Pada beberapa spesimen, kerusakan yang ditimbulkan tidak terlalu banyak dan dapat dibuang pada saat pengamplasan dan pemolesan.
b. Pembingkaian ( Mounting)
Pembingkaian seringkali diperlukan pada persiapan spesimen metalografi, meskipun pada beberapa spesimen dengan ukuran yang agak besar, hal ini tidaklah mutlak. Akan tetapi untuk bentuk yang kecil atau tidak beraturan sebaiknya dibingkai untuk memudahkan dalam memegang spesimen pada proses pngamplasan dan pemolesan.
Sebelum melakukan pembingkaian, pembersihan spesimen haruslah dilakukan dan dibatasi hanya dengan perlakuan yang sederhana detail yang ingin kita lihat tidak hilang. Sebuah perbedaan akan tampak antara bentuk permukaan fisik dan kimia yang bersih. Kebersihan fisik secara tidak langsung bebas dari kotoran padat, minyak pelumas dan kotoran lainnya, sedangkan kebersihan kimia bebas dari segala macam kontaminasi. Pembersihan ini bertujuan agar hasil pembingkaian tidak retak atau pecah akibat pengaruh kotoran yang ada.
Dalam pemilihan material untuk pembingkaian, yang perlu diperhatikan adalah perlindungan dan pemeliharaan terhadap spesimen. Bingkai haruslah memiliki kekerasan yang cukup, meskipun kekerasan bukan merupakan suatu indikasi, dari karakteristik abrasif. Material bingkai juga harus tahan terhadap distorsi fisik yang disebabkan oleh panas selama pengamplasan, selain itu juga harus dapat melkukan penetrasi ke dalam lubang yang kecil dan bentuk permukaan yang tidak beraturan.
c. Pengerindaan, Pengamplasan dan Pemolesan
Pada proses ini dilakukan penggunaan partikel abrasif tertentu yang berperan sebagai alat pemotongan secara berulang-ulang. Pada beberapa proses, partikel-partikel tersebut dsisatukan sehingga berbentuk blok dimana permukaan yang ditonjolkan adalah permukan kerja. Partikel itu dilengkapi dengan partikel abrasif yang menonjol untuk membentuk titik tajam yang sangat banyak.
Perbedaan antara pengerindaan dan pengamplasan terletak pada batasan kecepatan dari kedua cara tersebut. Pengerindaan adalah suatu proses yang memerlukan pergerakan permukaan abrasif yang sangat cepat, sehingga menyebabkan timbulnya panas pada permukaan spesimen. Sedangkan pengamplasan adalah proses untuk mereduksi suatu permukaan dengan pergerakan permukaan abrasif yang bergerak relatif lambat sehingga panas yang dihasilkan tidak terlalu signifikan.
Dari proses pengamplasan yang didapat adalah timbulnya suatu sistim yang memiliki permukaan yang relatif lebih halus atau goresan yang seragam pada permukaan spesimen. Pengamplasan juga menghasilkan deformasi plastis lapisan permukaan spesimen yang cukup dalam.
Proses pemolesan menggunakan partikel abrasif yang tidak melekat kuat pada suatu bidang tapi berada pada suatu cairan di dalam serat-serat kain. Tujuannya adalah untuk menciptakan permukaan yang sangat halus sehingga bisa sehalus kaca sehingga dapat memantulkan cahaya dengan baik. Pada pemolesan biasanya digunakan pasta gigi, karena pasta gigi mengandung Zn dan Ca yang akan dapat mengasilkan permukaan yang sangat halus. Proses untuk pemolesan hampir sama dengan pengamplasan, tetapi pada proses pemolesan hanya menggunakan gaya yang kecil pada abrasif, karena tekanan yang didapat diredam oleh serat-serat kain yang menyangga partikel.
1. d. Pengetsaan (Etching)
Etsa dilakukan dalam proses metalografi adalah untuk melihat struktur mikro dari sebuah spesimen dengan menggunakan mikroskop optik. Spesimen yang cocok untuk proses etsa harus mencakup daerah yang dipoles dengan hati-hati, yang bebas dari deformasi plastis karena deformasi plastis akan mengubah struktur mikro dari spesimen tersebut. Proses etsa untuk mendapatkan kontras dapat diklasifikasikan atas proses etsa tidak merusak (non disctructive etching) dan proses etsa merusak (disctructive etching).
1. 1. Etsa Tidak Merusak (Non Discructive Etching)
Etsa tidak merusak terdiri atas etsa optik dan perantaraan kontras dari struktur dengan pencampuran permukaan secara fisik terkumpul pada permukaan spesimen yang telah dipoles. Pada etsa optik digunakan teknik pencahayaan khusus untuk menampilkan struktur mikro. Beberapa metode etsa optik adalah pencahayaan gelap (dark field illumination), polarisasi cahaya mikroskop (polarized light microscopy) dan differential interfence contrast.
Pada penampakan kontras dengan lapisan perantara, struktur mikro ditampilkan dengan bantuan interfensi permukaan tanpa bantuan bahan kimia. Spesimen dilapisi dengan lapisan transparan yang ketebalannya kecil bila dibandingkan dengan daya pemisah dari mikroskop optik. Pada mikroskop interfensi permukaan, cahaya ynag terjadi pada sisa-sisa film dipantulkan ke permukaan perantara spesimen.
1. 2. Etsa Merusak (Desctructive Etching)
Etsa merusak adalah proses perusakan permukaan spesimen secara kimia agar terlihat kontras atau perbedaan intensitas dipermukaan spesimen. Etsa merusak terbagi dua metode yaitu etsa elektrokimia (electochemical etching) dan etsa fisik
(phisical etching). Pada etsa elektrokimia dapat diasumsikan korosi terpaksa, dimana terjadi reaksim serah terima elektron akibat adanya beda potensial daerah katoda dan anoda. Beberapa proses yang termasuk etsa elektokimia adalah etsa endapan (precipitation etching), metode pewarnaan panas (heat tinting), etsa kimia (chemical etching) dan etsa elektrolite (electrolytic etching).
Pada etsa fisik dihasilkan permukaan yang bebas dari sisa zat kimia dan menawarkan keuntungan jika etsa elektrokimia sulit dilakukan. Etsa ion dan etsa termal adalah teknik etsa fisik yang mengubah morfologi permukaan spesimen yang telah dipoles.