. Patah Ulet

Patah ulet adalah patah akibat deformasi berlebih, elastis atau plastis, terkoyak atau patah geser (tearing or shear fracture)ciri patah ulet :

terjadi penyerapan energi

adanya deformasi plastis yang cukup besar di sekitar patahan

permukaan patahan nampak kasar ,berserabut (fibrous), dan berwarna kelabu.

2. Patah Getas

   ciri patah getas:

penjalaran retak yang lebih cepat dibanding patah ulet

penyerapan energi yang lebih sedikit

tidak disertai dengan deformasi plastis 

permukaan patahan pada komponen yang mengalami patah getas terlihat mengkilap, granular dan relatif rata.

Patah getas dapat mengikuti batas butir ataupun memotong butir. Bila bidang patahannya mengikuti batas butir, maka disebut patah getas intergranular, sedangkan bila patahannya memotong butir maka disebut patah getas transgranular.

3.DBT (Ductile to Brittle Tension)

Beberapa bahan tiba-tiba menjadi getas dan patah karena perubahan temperatur dan laju reaksi, walaupun pada dasarnya logam tersebut ulet. Gejala ini disebut transisi ulet-getas, yang merupakan hal penting ditinjau dari penggunaan praktis bahan. Bahan yang dapat memberikan patahan getas adalah bcc seperti Fe, W, Mo, Nb, Ta, dan logam hcp seperti Znserta paduannya, sedangkan fcc tidak bisa sama sekali. gejala ini juga mudah terjadi pada plastik.faktor – faktor penyebab DBT (Ductile to Brittle Tension):

tegangan 3 sumbu : karena keadaan tegangan menjadi rumit terhadap dua atau tiga sumbu disebabkan oleh pangkal takikan, maka terjadi peningkatan yang menyolok dari tegangan mulur dan patah getas mudah terjadi.

laju regangan : peningkatan tegangan mulur yang sangat ditandai oleh peningkatan laju regangan yang mengakibatkan patah getas.

temperatur : makin rendah temperatur maka semakin mudah terjadi patah getas.

Heat Treatment

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar BelakangPada era globalisasi ini yang penuh dengan pembangunan di sector industri

serta bidang-bidang lainnya, tentunya pembangunan itu membutuhkan suatu bahan logam

yang cukup baik , entah itu sifat fisik maupun mekanisnya.

Namun sifat fisik maupun mekanik dari logam tidaklah dengan mudah

ditemukan . Oleh karena itu, perlu diberika terlebih dahulu suatu perlakuan khusus,

sehingga dapat menghasilkan suatu logam yang sesuai dengan yang diinginkan .

Perlakuan yang diberikan logam antara lain adalah perlakuan panas atau

Heatreatment, yang merupakan suatu proses perlakuan terhadap logam yang diinginkan

dengan cara memberikan pemanasan dan kemudian dilakukan pendinginan dengan media

pendingin tertentu, sehingga sifat fisiknya dapat diubah sesuai dengan yang diinginkan.

Logam yang baik dan sesuai adalah baja yang merupakan logam paduan FE

dan C. pada kadar karbon tertentu atau paduan lain yang sesuai. Baja banyak digunakan

sebagai bahan konstruksi dan sebagai perkakas.

1.2.1.2.       Tujuan dan Manfaat pengujianTujuan dan Manfaat pengujian

A.     Tujuan Pengujian

1.      Menjelaskan Tujuan Heat Treatmen

2.      Menjelaskan prosedur proses heat Tretmen

3.      Menjelaskan bahan dan peralatan yang digunakan

4.      Menjelaskan jenis-jenis proses heat Treatmen

5.      Menjelaskan hubungan antara diagram fasa Fe-C dengan proses heat treatmen.

6.      menjelaskan hubungan antara media pendingin, laju pendinginan, diagram TTT

dengan proses heat treatmen

7.      Mampu melakukan dengan baik proses heat treatmen

B.     Manfaat Pengujian

a.       Bagi Praktikan

  Mengetahui langkah pengujian perlakuaan panas, untuk mendapatkan

sifat logam yang diinginkan

  Mengetahui media pendingin yang tepat untk memperoleh kekerasan]

  Memudahkan uintuk mengetahui proses mana yang sesuai digunakan

untuk suatu produk pengujian

  Mengetahui kecepatan pendinginan yang ditentukan (pengaruh sifat

pendinginan media)

b.      Bagi Industri

  Dengan perlakuan panas dapat diketahui sifat-sifat logam untuk

diterapkan pada bidang industri tertentu, terutama padad pemilihan

bahan dan produnya.

  Mengetahui nilai ekonomis, keamanan dan kualitas bahan suatu produk.

BAB IILANDASAN TEORI

2.1 Teori Dasar A. Pengertian Heat Treatment

Heat Treatment ( perlakuan panas ) adalah salah satu proses untuk mengubah

struktur logam dengan jalan memanaskan specimen pada elektrik terance ( tungku )

pada temperature rekristalisasi selama periode waktu tertentu kemudian didinginkan

pada media pendingin seperti udara, air, air faram, oli dan solar yang masing-masing

mempunyai kerapatan pendinginan yang berbeda-beda.

            Sifat-sifat logam yang terutama sifat mekanik yang sangat dipengaruhi oleh

struktur mikrologam disamping posisi kimianya, contohnya suatu logam atau paduan

akan mempunyai sifat mekanis yang berbeda-beda struktur mikronya diubah. Dengan

adanya pemanasan atau pendinginan degnan kecepatan tertentu maka bahan-bahan

logam dan paduan memperlihatkan perubahan strukturnya.

            Perlakuan panas adalah proses kombinasi antara proses pemanasan aatu

pendinginan dari suatu logam atau paduannya dalam keadaan padat untuk

mendaratkan sifat-sifat tertentu. Untuk mendapatkan hal ini maka kecepatan

pendinginan dan batas temperature sangat menetukan.

B. Proses-proses Heat Treatment

Ada beberapa proses-proses pada perlakuan pada Heat Treatment yaitu sebagai

berikut:

1. Quenching ( pengerasan )

            Proses quenching atau pengerasan baja adalah suatu proses pemanasan logam

sehingga mencapai batas austenit yang homogen. Untuk mendapatkan kehomogenan

ini maka audtenit perlu waktu pemanasan yang cukup. Selanjutnya secara cepat baja

tersebut dicelupkan ke dalam media pendingin, tergantung pada kecepatan pendingin

yang kita inginkan untuk mencapai kekerasan baja. Ini mencegah proses suhu rendah,

seperti transformasi fase, dari terjadi hanya menyediakan jendela sempit waktu di

mana reaksi ini menguntungkan kedua termodinamika dan kinetis diakses, dapat

mengurangi kristalinitas dan dengan demikian meningkatkan ketangguhan dari kedua

paduan dan plastik (dihasilkan melalui polimerisasi). 

Pada waktu pendinginan yang cepat pada fase austenit tidak sempat berubah

menjadi ferit atau perlit karena tidak ada kesempatan bagi atom-atom karbon yang

telah larut dalam austenit untuk mengadakan pergerakan difusi dan bentuk

sementitoleh karena itu terjadi fase lalu yang mertensit, imi berupa fase yang sangat

keras dan bergantung pada keadaan karbon.

2. Anneling

Proses anneling atau melunakkan baja adalah prose pemanasan baja di atas

temperature kritis ( 723 °C )selanjutnya dibiarkan bebrapa lama sampai temperature

merata disusul dengan pendinginan secara perlahan-lahan sambil dijaga agar

temperature bagian luar dan dalam kira-kira samahingga diperoleh struktur yang

diinginkan dengan menggunakan media pendingin udara.

Tujuan proses anneling :

1.      Melunakkan material logam

2.      Menghilangkan tegangan dalam / sisa

3.      Memperbaiki butir-butir logam.

3. Normalizing

            Normalizing adalah suatu proses pemanasan logam hingga mencapai fase

austenit yang kemudian diinginkan secara perlahan-lahan dalam media pendingin

udara. Hasil pendingin ini berupa perlit dan ferit namunhasilnya jauh lebih mulus dari

anneling. Prinsip dari proses normalizing adalah untuk melunakkan logam. Namun

pada baja karbon tinggi atau baja paduan tertentu dengan proses ini belum tentu

memperoleh baja yang lunak. Mungkin berupa pengerasan dan ini tergantung dari

kadar karbon.

4. Tempering

            Proses tempering adalah pemanasan baja sampai temperature sedikit di bawah

temperature kritis, kemudian didiamkan dalam tungku dan suhunya dipertahankan

sampai merata selama 15 menit. Selanjutnya didinginkan dalam media pendingin. Jika

kekerasan turun, maka kekuatan tarik turun pula. Dalamhal ini keuletan dan

ketangguhan baja akan meningkat. Meskipun proses ini akan menghasilkan baja yang

lebih lemah. Proses ini berbeda dengan anneling karena dengan proses ini belum tentu

memperoleh baja yang lunak, mungkin berupa pengerasan dan ini tergantung oleh

kadar karbon.

Tempering dibagi dalam:

a. Tempering pada suhu rendah(150-300˚C).

Tujuannya hanya untuk mengurangi tegangan tegangan kerut dan kerapuhan

dari baja. Proses ini digunakan untuk alat alat kerja yang tidak mengalami beban yang

berat, seperti misalnya alat alat potong mata bor yang dipakai untuk kaca dan lain

lain.

b. Tempering pada suhu menengah(300-500˚C)

Tujuannya menambah keuleatan dan kekerasannya menjadi sedikit berkurang.

Proses ini digunakan pada alat alat kerja yang mengalami beban berat seperti palu,

pahat, pegas pegas(Mustofa Ahmad Ary,2006)

c. Tempering pada suhu tinggi(500-650˚C)

Tujuannya untuk memberikan daya keuletan yang beasar dan sekaligus

kekerasan menjadi agak rendah. Proses ini digunakan pada roda gigi, poros, batang

penggerak dan lain lain

C. Jenis- jenis Pengerasan permukaan1. karburasi

Cara ini sudah lama dikenaloleh orang sejak dulu. Dalam cara ini, besi

dipanaskan      di atas suhu dalam lingkungan yang mengandung karbon, baik dalan

bentuk padat,    cair ataupun gas. Beberapa bagian dari cara kaburasi yaitu kaburasi

padat, kaburasi cair dan karburasi gas.

2. karbonitiding

Adalah suatu proses pengerasan permukaan dimana baja dipanaskan di atas

suhu kritis di dalam lingkungan  gas dan terjadi penyerapan karbon dan nitrogen.

Keuntungan karbonitiding adalah kemampuan pengerasan lapisan luar meningkat bila

ditambahkan nitrogen sehingga dapat diamfaatkan baja yang relative murah ketebalan

lapisan yang tahan antara 0,80 sampai 0,75 mm.

3. Cyaniding

Adalah proses dimana terjadi absobsi karbon dan nitrogen untuk memperoleh

specimen yang keras pada baja karbon rendah yang sulit dikeraskan. Proses ini tidak

sembarang dilakukan dengan sembarang .Penggunaan  closedpot  dan  hood  ventilasi 

diperlukan  untuk  cyaniding karena  uap  sianida  yang  terbentuk sangat beracun.

4.    Nitriding

Adalah proses pengerasan permukaan yang dipanaskan sampai ± 510°c dalam

lingkungan gas ammonia selama beberapa waktu. Metode pengerasan kasus ini

menguntungkan karena fakta bahwa kasus sulit diperoleh dari pada karburasi. Banyak

bagian-bagian mesin seperti silinder barrel and gear dapat dikerjakan dengan cara

ini.

Proses ini melibatkan theexposing dari bagian untuk gas amonia atau bahan

nitrogen lainnya selama 20 sampai 100 jam pada 950 ° F. The inwhich kontainer

pekerjaan dan gas Amoniak dibawa dalam kontak harus kedap udara dan mampu

mempertahankan suhu sirkulasi andeven.

D. Faktor- faktor yang mempengaruhi laju pendinginan media pendingin

1.      Densitas

semakin tinggi densitas suatu media pendingin, maka semakin cepat proses

pendinginan oleh media pendingin tersebut.

2.      Viskositas

Semakin tinggi viskositas suatu media pendingin, maka laju pendinginan

semakin lambat, Viskositas adalah sebuah ukuran penolakan sebuah fluid terhadap

perubahan bentuk di bawah tekanan shear. Biasanya diterima sebagai "kekentalan",

atau penolakan terhadap penuangan. Viskositas menggambarkan penolakan dalam

fluid kepada aliran dan dapat dipikir sebagai sebuah cara untuk mengukur gesekan

fluid. Air memiliki viskositas rendah, sedangkan minyak sayur memiliki viskositas

tinggi.

Pengaruh Viskositas dan Density berdasarkan media pendingin:

a.       Air garam

Air memiliki viskositas yang rendah sehingga nilai kekentalan cairan kurang,

sehingga laju pendinginan cepat dan massa jenisnya lebih besar dibandingkan

dengan media pendingin lainnya seperti air,solar,oli,udara, sehingga kecepatan

media pndingin besar dan makin cepat laju pendinginannya.

b.      Air

Air memiliki massa jenis yang besar tapi lebih kecil dari air garam,

kekentalannya rendah sama dengan air garam. Laju pendinginannya lebih

lambat dari air garam.

c.       Solar memiliki viskositas yang tinggi dibandingkan dengan air dan massa

jenisnya lebih rendah dibandingkan air sehingga laju pendinginannya lebih

lambat.

d.      Oli

Oli memiliki nilai viskositas atau kekentalan yang tertinggi dibandingkan

dengan media pendingin lainnya dan massa jenis yang rendah sehingga laju

pendinginannya lambat.

Udara tidak memilki viskositas tetapi hanya memiliki massa jeni sehingga laju

pendinginannya sangat lambat.

Besi cor yang berada pada suhu outektoid yaitu pada suhu 1148 °C

rata-rata mengandung 2,5% - 4% kadar karbon yang kaya besi mengandung

2,1% berat atau 9% atom. Atom-atom karbon ini larut secara intertisi dalam

besi KPS.

Baja yang mengandung 1,2% karbon dapat mempunyai fasa tunggal

pada proses penempaan atau proses pengerjaan panas lainnya yaitu sekitar

1100°C – 1250°C pada daerah yang kaya besi 99% Fe dan 1% C diagram Fe-

Fe3C berada dengan diagram lainnya.Perbedaan ini karena besi adalah

paimorf pada daerah 700°C – 900°C. Daerah karbon 0% - 1%. Pada diagram

ini struktur mikro baja dapat diatur.

3. Koefisien Perpindahan panas

Semakin tinggi koefisien perpindahan panas yang terjadi, maka panas

yang mengalir dari benda kerja akan semakin besar pula, sehingga kecepatan

pendinginan lebih besar.

4. Perubahan Suhu

Semakin kecil suhu media pendingin (udara, air, oli, garam, dll) maka

kecepatan pendinginan semakin cepat karena panas pada specimen akan lebih

cepat mengalir ke suhu media pendingin yang lebih kecil.

E. Diagram Fe-

Diagram fasa Fe-Fe3C menampilkan hubungan antara temperatur dan kandungan

karbon (%C) selama pemanasan lambat. Dari diagram fasa tersebut dapat diperoleh

informasi-informasi penting yaitu antara lain(Harris and Marsall, 1980):

1. Fasa yang terjadi pada komposisi dan temperatur yang berbeda dengan kondisi

pendinginan lambat.

2. Temperatur pembekuan dan daerah-daerah pembekuan paduan Fe-C bila dilakukan

pendinginan lambat.

3. Temperatur cair dari masing-masing paduan.

4. Batas-batas kelarutan atau batas kesetimbangan dari unsur karbon pada fasa

tertentu.

5. Reaksi-reaksi metalurgis yang terjadi, yaitu reaksi eutektik, peritektik dan

eutektoid.

Fasa yang terbentuk :

         Ferit ( Besi )

Merupakan larutan padat karbon dalam besi maksimum 0,025 % pada

temperature C. Pada temperature kamar, kandungan karbonnya 0,008

% . Sifat ferit adalah lunak ulet dan tahan korosi.

         Sementit

Merupakan senyawa logam yang mempunyai senyawa logam yang

mempunyai kekerasan tinggi dan terkeras di antara fase lainnya dan

mengandung 6,67 %b kadar karbon, walaupun sangat keras tapi bersifat getas.

         Austenit

merupakan larutan padat intersisi antara karbon dan besi yang mempunyai sel

satuan BCC yang stabil pada temperatur dengan sifat yang lunak

tapi ulet.

         Perlit \

Merupakan elektroid yang terdiri dari 2 fasa yaituferit dan sementit , kedua

fasa ini terbentuk halus. Perlit hanya dapat terjadi di bawah C ,

sifatnya kuat dan tahan terhadap korosi serta kandungan karbonnya 0,83 %.

         Ladeburit

Merupakan susunan elektrolit dengan kandungan karbonnya 4,3 % yaitu

campuran perlit dan semantit, sifatnya halus dan getas karena sementit

banyak.

         Besi Delta

Merupakan fasa yang berada antara temperatur (

sel satuan BCC (sel satuan Kubus)

karbon yang larut sampai 0,01 %.

F. Diagram TTT

Dalam prakteknya proses pendinginan pada pembuatan material baja dilakukan secara menerus mulai dari suhu yang lebih tinggi sampai dengan suhu rendah. Pengaruh kecepatan pendinginan manerus terhadap struktur mikro yang terbentuk dapat dilihat dari diagram Continuos Cooling Transformation Diagram.

Penjelasan diagram:

Pada proses pendinginan secara perlahan seperti pada garis (a) akan menghasilkan struktur mikro perlit dan ferlit.

Pada proses pendinginan sedang, seperti, pada garis (b) akan menghasilkan struktur mikro perlit dan bainit.

Pada proses pendinginan cepat, seperti garis ( c ) akan menghasilkan struktur mikro martensit.

G. Diagram CCT

     Penjelasan diagram:          Bentuk diagram tergantung dengan komposisi kimia terutama kadar karbon dalam baja.          Untuk baja dengan kadar karbon kurang dari 0.83% yang ditahan suhunya dititik tertentu

yang letaknya dibagian atas dari kurva C, akan menghasilkan struktur perlit dan ferit.          Bila ditahan suhunya pada titik tertentu bagian bawah kurva C tapi masih disisi sebelah atas

garis horizontal, maka akan mendapatkan struktur mikro Bainit (lebih keras dari perlit).          Bila ditahan suhunya pada titik tertentu dibawah garis horizontal, maka akan mendapat

struktur Martensit (sangat keras dan getas).          Semakin tinggi kadar karbon, maka kedua buah kurva C tersebut akan bergeser kekanan.

Ukuran butir sangat dipengaruhi oleh tingginya suhu pemanasan, lamanya

pemanasan dan semakin lama pemanasannya akan timbul butiran yang lebih besar.

Semakin cepat pendinginan akan menghasilkan ukuran butir yang lebih kecil.

H. Unsur Paduan

1.       Karbon

         Larut dalam ferrite

         Pembentukan sementit (dan karbida lainnya), perlit, bainit.

         % C dan distribusinya mempengaruhi sifat baja.

         Kekuatan dan kekerasan meningkat dengan naiknya % C.

Pada baja karbon biasanya kekuatan dan kekerasannya meningkat sebanding

dengan kekuatan karbonnya, tetapi kekuatannya menurun dengan naiknya kadar

karbon. Persentase kandungan karbon akan memberikan sifat lain pada baja

karbon di antaranya:

-          Kemampuan untuk dibentuk

-          Diperkeras

-          Diolah mesin

-          Kemampuan untuk di las

2.       Mangan (Mn)

         Bahan oksidiser (mengurangi O dalam baja), menurunkan kerentanan hot

shortness pada aplikasi pengerjaan panas

         Larut, membentuk solid solution strength dan hardness

         Dengan S membentuk Mangan Sulfida, meningkatkan sifat pemesinan

(machineability).

         Meningkatkan kekuatan dan kekerasan meski tidak sebaik C.

         Menurunkan sifat mampu las (weldability) dankeuletannya.

         Meningkatkan hardenability baja.

Mengan berfungsi untuk memperbaiki kekuatan tariknya dan ketahanan

ausnya. Unsure ini memberikan pengerjaan yang lebih mengkilap/bersih dan

menambah kekuatan panas baja karbon.

3.       Silikon (Si)

 

         Bahan deoksidiser.

         Meningkatkan kekuatan ferit.

         Dalam jumlah besar, meningkatkan ketahanan baja terhadap efek scaling, tetapi

mengalami kesulitan dalam pemrosesannya (High-Silicon Steel).

Silicon di tambahkan untuk memperbaiki homogenitas pada baja. Selain itu

dapat menaikkan tegangan tarik dan menurunkan kecepatan pendinginan kritis,

sehingga baja karbon lebih elstis dan cocok dijadikan sebagai bahan pembuatan

getas.

4.       Posfor (P)

 

Posfor dalam baja dibutuhkan dalam persentase kecil, yaitu maksimum 0.04%,

yang berfungsi mempertinggi kualitas dan daya tahan material terhadap korosi.

Material yang mengandung posfor diatas 0,04% akan mempunyai kecenderungan

untuk menjadi getas dan mudah retak. Penambahan posfro dimaksudkan pula

untuk memperoleh serpihan kecil-kecil pada saat proses permesinan.

5.       Belerang (s)

 

Belerang dimaksudkan untuk

memperbaiki sifat-sifat mampu mesin, keuntungan sulfur pada temperature biasa,

dapat memberikan ketahanan aus pada gesekan tinggi.

6.       Khrom (Cr)

 

         Meningkatkan ketahanan korosi dan oksidasi.

         Meningkatkan kemampukerasan.

         Meningkatkan kekuatan pada temperature tinggi.

         Peningkatan ketahanan terhadap pengaruh abrasi.

         Unsur pembentuk karbida (elemen pengeras).

Khrom dengan karbon membentuk karbida dapat menambah dan menaikkan

daya tahan korosi dan daya tahan terhadap yang tinngi keuletannya berkurang.

7.       Nikel (Ni)

         Tidak membentuk karbida

         Berada dalam ferit, sebagai penguat (efek ketangguhan ferit).

         Dengan Cr menghasilkan baja paduan dengan kemampuan kekerasan tinggi,

ketahanan impak dan fatik yang tinggi.

Sebagai unsure paduan dalam baja kontruksi dan baja mesin. Nikel

memperbaiki antara lain kekuatan tarik, sifat tahan korosi, sifat tahan panas dan

sifat magnitnya.

8.       Molibdum Mo)

 

         Meningkatkan kemampukerasan baja.

         Menurunkan kerentanan terhadap temper embrittlement (400-550oC)

         Meningkatkan kekuatan tarik pada temperature tinggi dan kekuatan creep.

Molibdum mengurangi kerapuhan pada baja karbon tinggi, menstabilkan karbida

serta memperbaiki kekuatan baja

9.       Titanuim (Ti)

 

         Sebagai deoksidiser.

         Pengontrolan dalam pertumbuhan

butir. TITANIUM

         Sebagai deoksidiser.

         Mengontrol pertumbuhan butir.

Titanium adalah logam yang lunak, tapi bila dipadukan dengan nikel dan

karbon akan lebih kuat, tahan aus, tahan temperature, dan tahan korosi.

10.   Wolfram/tungsten

         Memberikan peningkatan kekerasan.

         Menghasilkan struktur yang halus.

         Pada temperatur tinggi, tungsten membentuk WC (keras dan stabil).

         Menjaga pengaruh peunakan selama proses penemperan.

Paduan ini dapat membentuk karbida yang stabil dan yang keras, menahan

suhu pelumasan dan mengembalikan perubahan bentuk/struktue secara perlahan-

lahan. 

I. Sistem Kristalografi 1. Sistem Isometrik

Sistem ini juga disebut sistem kristal regular, atau dikenal pula dengan sistem kristal  kubus atau kubik. Jumlah sumbu kristalnya ada 3 dan saling tegak lurus satu dengan yang lainnya. Dengan perbandingan panjang yang sama untuk masing-masing sumbunya. Pada kondisi sebenarnya, sistem kristal Isometrik memiliki axial ratio (perbandingan sumbu a = b = c, yang artinya panjang sumbu a sama dengan sumbu b dan sama dengan sumbu c. Dan juga memiliki sudut kristalografi α = β = γ = 90˚. Hal ini berarti, pada sistem ini, semua sudut kristalnya ( α , β dan γ ) tegak lurus satu sama lain (90˚).

Gambar 1 Sistem IsometrikPada penggambaran dengan menggunakan proyeksi orthogonal, sistem

Isometrik memiliki perbandingan sumbu a : b : c = 1 : 3 : 3. Artinya, pada sumbu a

ditarik garis dengan nilai 1, pada sumbu b ditarik garis dengan nilai 3, dan sumbu c juga ditarik garis dengan nilai 3 (nilai bukan patokan, hanya perbandingan). Dan sudut antar sumbunya a+^bˉ = 30˚. Hal ini menjelaskan bahwa antara sumbu a+ memiliki nilai 30˚ terhadap sumbu bˉ.

Sistem isometrik dibagi menjadi 5 Kelas :

TetaoidalGyroidaDiploidaHextetrahedralHexoctahedral

Beberapa contoh mineral dengan system kristal Isometrik ini adalah gold, pyrite, galena, halite, Fluorite (Pellant, chris: 1992)

2. Sistem TetragonalSama dengan system Isometrik, sistem kristal ini mempunyai 3 sumbu kristal

yang masing-masing saling tegak lurus. Sumbu a dan b mempunyai satuan panjang sama. Sedangkan sumbu c berlainan, dapat lebih panjang atau lebih pendek. Tapi pada umumnya lebih panjang.

Pada kondisi sebenarnya, Tetragonal memiliki axial ratio (perbandingan sumbu) a = b ≠ c , yang artinya panjang sumbu a sama dengan sumbu b tapi tidak sama dengan sumbu c. Dan juga memiliki sudut kristalografi α = β = γ = 90˚. Hal ini berarti, pada sistem ini, semua sudut kristalografinya ( α , β dan γ ) tegak lurus satu sama lain (90˚).

Gambar 2 Sistem TetragonalPada penggambaran dengan menggunakan proyeksi orthogonal, sistem kristal

Tetragonal memiliki perbandingan sumbu a : b : c = 1 : 3 : 6. Artinya, pada sumbu a ditarik garis dengan nilai 1, pada sumbu b ditarik garis dengan nilai 3, dan sumbu c ditarik garis dengan nilai 6 (nilai bukan patokan, hanya perbandingan). Dan sudut antar sumbunya a+^bˉ = 30˚. Hal ini menjelaskan bahwa antara sumbu a+ memiliki nilai 30˚ terhadap sumbu bˉ.

Sistem tetragonal dibagi menjadi 7 kelas:

Piramid

BipiramidBisfenoidTrapezohedralDitetragonal PiramidSkalenohedralDitetragonal BipiramidBeberapa contoh mineral dengan sistem kristal Tetragonal ini adalah rutil,

autunite, pyrolusite, Leucite, scapolite (Pellant, Chris: 1992)

3. Sistem HexagonalSistem ini mempunyai 4 sumbu kristal, dimana sumbu c tegak lurus terhadap

ketiga sumbu lainnya. Sumbu a, b, dan d masing-masing membentuk sudut 120˚ terhadap satu sama lain. Sambu a, b, dan d memiliki panjang sama. Sedangkan panjang c berbeda, dapat lebih panjang atau lebih pendek (umumnya lebih panjang).

Pada kondisi sebenarnya, sistem kristal Hexagonal memiliki axial ratio (perbandingan sumbu) a = b = d ≠ c , yang artinya panjang sumbu a sama dengan sumbu b dan sama dengan sumbu d, tapi tidak sama dengan sumbu c. Dan juga memiliki sudut kristalografi α = β = 90˚ ; γ = 120˚. Hal ini berarti, pada sistem ini, sudut α dan β saling tegak lurus dan membentuk sudut 120˚ terhadap sumbu γ.

Gambar 3 Sistem HexagonalPada penggambaran dengan menggunakan proyeksi orthogonal, sistem

Hexagonal memiliki perbandingan sumbu a : b : c = 1 : 3 : 6. Artinya, pada sumbu a ditarik garis dengan nilai 1, pada sumbu b ditarik garis dengan nilai 3, dan sumbu c ditarik garis dengan nilai 6 (nilai bukan patokan, hanya perbandingan). Dan sudut antar sumbunya a+^bˉ = 20˚ ; dˉ^b+= 40˚. Hal ini menjelaskan bahwa antara sumbu a+ memiliki nilai 20˚ terhadap sumbu bˉ dan sumbu dˉ membentuk sudut 40˚ terhadap sumbu b+.

Sistem  ini dibagi menjadi 7:

Hexagonal PiramidHexagonal BipramidDihexagonal PiramidDihexagonal BipiramidTrigonal BipiramidDitrigonal Bipiramid

Hexagonal TrapezohedralBeberapa contoh mineral dengan sistem kristal Hexagonal ini adalah quartz,

corundum, hematite, calcite, dolomite, apatite. (Mondadori, Arlondo. 1977)4. Sistem Trigonal

Jika kita membaca beberapa referensi luar, sistem ini mempunyai nama lain yaitu Rhombohedral, selain itu beberapa ahli memasukkan sistem ini kedalam sistem kristal Hexagonal. Demikian pula cara penggambarannya juga sama. Perbedaannya, bila pada sistem Trigonal setelah terbentuk bidang dasar, yang terbentuk segienam, kemudian dibentuk segitiga dengan menghubungkan dua titik sudut yang melewati satu titik sudutnya.

Pada kondisi sebenarnya, Trigonal memiliki axial ratio (perbandingan sumbu) a = b = d ≠ c , yang artinya panjang sumbu a sama dengan sumbu b dan sama dengan sumbu d, tapi tidak sama dengan sumbu c. Dan juga memiliki sudut kristalografi α = β = 90˚ ; γ = 120˚. Hal ini berarti, pada sistem ini, sudut α dan β saling tegak lurus dan membentuk sudut 120˚ terhadap sumbu γ.

Gambar 4 Sistem TrigonalPada penggambaran dengan menggunakan proyeksi orthogonal, sistem kristal

Trigonal memiliki perbandingan sumbu a : b : c = 1 : 3 : 6. Artinya, pada sumbu a ditarik garis dengan nilai 1, pada sumbu b ditarik garis dengan nilai 3, dan sumbu c ditarik garis dengan nilai 6 (nilai bukan patokan, hanya perbandingan). Dan sudut antar sumbunya a+^bˉ = 20˚ ; dˉ^b+= 40˚. Hal ini menjelaskan bahwa antara sumbu a+ memiliki nilai 20˚ terhadap sumbu bˉ dan sumbu dˉ membentuk sudut 40˚ terhadap sumbu b+.

Sistem ini dibagi menjadi 5 kelas:

Trigonal piramidTrigonal TrapezohedralDitrigonal PiramidDitrigonal SkalenohedralRombohedral

Beberapa contoh mineral dengan sistem kristal Trigonal ini adalah  tourmalinedan cinabar (Mondadori, Arlondo. 1977)5. Sistem Orthorhombik

Sistem ini disebut juga sistem Rhombis dan mempunyai 3 sumbu simetri kristal yang saling tegak lurus satu dengan yang lainnya. Ketiga sumbu tersebut mempunyai panjang yang berbeda. Pada kondisi sebenarnya, sistem kristal Orthorhombik memiliki axial ratio (perbandingan sumbu) a ≠ b ≠ c , yang artinya panjang sumbu-sumbunya tidak ada yang sama panjang atau berbeda satu sama lain. Dan juga memiliki sudut kristalografi α = β = γ = 90˚. Hal ini berarti, pada sistem ini, ketiga sudutnya saling tegak lurus (90˚).

Gambar 5 Sistem OrthorhombikPada penggambaran dengan menggunakan proyeksi orthogonal, sistem

Orthorhombik memiliki perbandingan sumbu a : b : c = sembarang. Artinya tidak ada patokan yang akan menjadi ukuran panjang pada sumbu-sumbunya pada sistem ini. Dan sudut antar sumbunya a+^bˉ = 30˚. Hal ini menjelaskan bahwa antara sumbu a+ memiliki nilai 30˚ terhadap sumbu bˉ.

Sistem ini dibagi menjadi 3 kelas:

BisfenoidPiramidBipiramid

Beberapa contoh mineral denga sistem kristal Orthorhombik ini adalah stibnite, chrysoberyl, aragonite dan witherite (Pellant, chris. 1992)6. Sistem Monoklin

Monoklin artinya hanya mempunyai satu sumbu yang miring dari tiga sumbu yang dimilikinya. Sumbu a tegak lurus terhadap sumbu n; n tegak lurus terhadap sumbu c, tetapi sumbu c tidak tegak lurus terhadap sumbu a. Ketiga sumbu tersebut mempunyai panjang yang tidak sama, umumnya sumbu c yang paling panjang dan sumbu b paling pendek.

Pada kondisi sebenarnya, sistem Monoklin memiliki axial ratio (perbandingan sumbu) a ≠ b ≠ c , yang artinya panjang sumbu-sumbunya tidak ada yang sama panjang atau berbeda satu sama lain. Dan juga memiliki sudut kristalografi α = β = 90˚ ≠ γ. Hal ini berarti, pada ancer ini, sudut α dan β saling tegak lurus (90˚), sedangkan γ tidak tegak lurus (miring).

Gambar 6 Sistem MonoklinPada penggambaran dengan menggunakan proyeksi orthogonal, sistem kristal

Monoklin memiliki perbandingan sumbu a : b : c = sembarang. Artinya tidak ada patokan yang akan menjadi ukuran panjang pada sumbu-sumbunya pada sistem ini. Dan sudut antar sumbunya a+^bˉ = 30˚. Hal ini menjelaskan bahwa antara sumbu a+ memiliki nilai 45˚ terhadap sumbu bˉ.

Sistem Monoklin dibagi menjadi 3 kelas:

SfenoidDomaPrisma

Beberapa contoh mineral dengan ancer kristal Monoklin ini adalah azurite,  malachite, colemanite, gypsum, dan epidot (Pellant, chris. 1992)7. Sistem Triklin

Sistem ini mempunyai 3 sumbu simetri yang satu dengan yang lainnya tidak saling tegak lurus. Demikian juga panjang masing-masing sumbu tidak sama. Pada kondisi sebenarnya, sistem kristal Triklin memiliki axial ratio (perbandingan sumbu) a ≠ b ≠ c , yang artinya panjang sumbu-sumbunya tidak ada yang sama panjang atau berbeda satu sama lain. Dan juga memiliki sudut kristalografi α = β ≠ γ ≠ 90˚. Hal ini berarti, pada system ini, sudut α, β dan γ tidak saling tegak lurus satu dengan yang lainnya.

Gambar 7 Sistem TriklinPada penggambaran dengan menggunakan proyeksi orthogonal, Triklin

memiliki perbandingan sumbu a : b : c = sembarang. Artinya tidak ada patokan yang akan menjadi ukuran panjang pada sumbu-sumbunya pada sistem ini. Dan sudut antar sumbunya a+^bˉ = 45˚ ; bˉ^c+= 80˚. Hal ini menjelaskan bahwa antara sumbu a+ memiliki nilai 45˚ terhadap sumbu bˉ dan bˉ membentuk sudut 80˚ terhadap c+.

Sistem ini dibagi menjadi 2 kelas:

PedialPinakoidal

Beberapa contoh mineral dengan ancer kristal Triklin ini adalah albite, anorthite, labradorite, kaolinite, microcline dan anortoclase 

J. Aplikasi Heat Treatment pada Pembuatan kaca anti Peluru

Kaca antipeluru merupakan kemampuan kaca untuk menahan peluru yang

menembus bidang ini. Dengan komponen yang terdapat dalam kaca antipeluru,

proyektil yang ditembakkan ke arah kaca dapat tertahan sehingga tidak mengenai

sasaran tembak yang berada di balik kaca. Bahan-bahan penangkal antipeluru dapat

dikomposisikan ke dalam kaca dan tidak mengurangi karakteristik fisik kaca pada

umumnya, yaitu bening dan transparan.

Kaca antipeluru diciptakan agar kaca standar dapat memiliki ketahanan yang

lebih kuat pada benda-benda tumpul. Jenis kaca yang digunakan biasanya memiliki

ketebalan 70 sampai 75 milimeter. Sebelum menjadi pelengkap mobil pribadi, kaca

antipeluru telah digunakan pada kendaraan tempur sejak Perang Dunia II. Saat itu,

kaca yang digunakan memiliki ketebalan 100 sampai 120 milimeter.

Pada dasarnya, kaca antipeluru tidak berbeda dengan kaca pada umumnya.

Intinya, kaca antipeluru merupakan kaca biasa yang dilapisi dengan dengan

polycarbonate.

Kaca dan polycarbonate merupakan komponen pokok dalam susunan kaca antipeluru.

Kaca sendiri merupakan lapisan tembus pandang sedangkan polycarbonate sebagai

lapisan yang melindungi serpihan kaca. Sehingga, kaca yang retak terkena tembakan,

ledakan, atau pukulan keras tidak hancur lebur mengenai orang.

Tapi retakan tersebut tertahan di dalam kaca karena ada polycarbonate yang

menahannya. Selain dua komponen tersebut, kaca antipeluru sendiri tersusun dari

berbagai lapisan. Sebab kaca ini merupakan sistem kaca yang berlapis-lapis. Proses

pembuatannya sendiri menggunakan cara pemanasan dan pendingan supaya kaca

menjadi lebih kuat.

Polikarbonat adalah kelompok tertentu polimer termoplastik. Mereka dapat

dengan mudah bekerja, dibentuk, dan thermoformed; karena itu, plastik ini sangat

banyak digunakan dalam industri kimia modern. Fitur menarik mereka (suhu

perlawanan, dampak perlawanan dan optiknya) posisi mereka di antara plastik dan

rekayasa komoditas plastic

Kaca yang telah dilapisi protective interlayer atau polyvinyl butyral (PVB)

dapat tahan terhadap tegangan tinggi, karena material ini dilapisi dengan banyak

lapisan. Sebagai contoh, tiga lapisan kaca, dua lapisan PVB, empat lapisan kaca, tiga

lapisan PVB dan seterusnya. Material ini dapat tahan terhadap peluru atau bom. Ini

dikarenakan material tersebut memiliki lapisan PVB yang tahan terhadap tegangan. 

Saat kaca terkena peluru, material ini dapat pecah namun peluru tidak dapat tembus.

Sebab kaca telah mengalami tempered glass yaitu kaca yang telah mengalami heat

treatment supaya lebih keras dan pecahan kacanya lebih halus dan tidak melukai

penumpang. Selain itu, PVB dapat menjadi dekorasi, karena PVB memiliki berbagai

warna dan motif. 

Banyaknya lapisan yang digunakan dalam pembuatan kaca antipeluru

membuat lapisan kaca ini menjadi tebal. Ketebalan kaca dapat mencapai empat

sentimeter. Bahkan, pada mobil limusin Presiden Amerika Serikat ke-44, Barack

Obama, ketebalan kaca mobilnya lebih dari 12 sentimeter. Sementara kekuatan kaca

antipeluru ditentukan melalui suatu standar. Dengan demikian, kekuatan kaca dapat

diukur. 

Ada beberapa level untuk menentukan kekuatan kaca. Berdasarkan standar

ukuran dari National Institute of Justice yang berasal dari Amerika Serikat, terdapat

ukuran kekuatan kaca mulai dari level satu sampai dengan level delapan. Kekuatan

tersebut akan diukur dengan peluru yang mengenai kaca. Jenis peluru, kecepatan, dan

jumlah peluru yang ditembakkan menjadi acuan ketahanan suatu kaca. 

Jarak, Berat, dan Kecepatan , Sebagai contoh, pada level II A kaca akan dapat

mengkis peluru berkaliber 9 milimeter yang memiliki berat 8 gram dengan kecepatan

luncur dari senapan 341 meter per detik dari proyektil atau senapan. Dalam satu

percobaan, peluru ini ditembakkan dalam jarak lima meter. 

Hasil yang diperoleh peluru tidak menembus pada kaca. Kekuatan kaca ini

akan jadi berbeda jika ditembakkan dengan peluru pada kekuatan level III A. Kaca

dengan kekuatan IIA ditembak dengan peluru IIIA yang berjenis 9 milimeter dengan

berat 8,2 gram pada kecepatan tembak 436 meter per detik. Maka, peluru tersebut

akan dapat menembus kaca dan serpihannya dapat mengenai penumpang di dalam

mobil. 

Untuk menguji kaca antipeluru, penembakan dilakukan pada jarak lima meter

dan dilakukan pada enam kali tembakan pada level I sampai III A. Dalam percobaan,

tembakan tidak diarahkan pada titik yang sama melainkan diarahkan pada titik lain.

Sementara, jarak antara satu titik tembakan dengan titik yang lain sejauh dua inci atau

5,1 milimeter. Sebab kalau tembakan diarahkan pada satu titik pada kaca yang

ditembak sebanyak enam kali, tentu saja peluru akan menembus kaca. Pada Level di

atas III A atau III dan IV, jarak uji tembakan 15 meter karena pada tahap ini

kecepatan peluru umumnya lebih besar sekitar 850 meter per detik. Di samping itu,

berat peluru lebih tinggi sekitar sembilan sampai dengan 10 gram. Namun, berbeda

dengan level di bawahnya, uji tembak pada peluru level empat hanya dilakukan

sekali.  Selain daripada itu, teknik uji kaca antipeluru lainnya adalah dengan

mengarahkan tembakan secara lurus pada kaca. Arah tembakan semacam ini memiliki

kekuatan yang lebih besar dibandingkan jika tembakan diarahkan secara miring. Jika

dengan cara uji seperti ini peluru tidak tembus pada kaca, maka tembakan yang

dilakukan dalam posisi miring tidak akan menembus kaca. Sebab umumnya tembakan

yang dilakukan oleh pelaku kriminal dilakukan dengan arah yang tidak lurus.

2.2. Pengelompokan dan Standarisasi Baja

Pengelompokan Baja

1.   Baja Karbon

Baja karbon adalah paduan besi karbon di mana unsure karbon sangat

menentukan sifat-sifatnya, sedang unsur-unsur paduan lainnya yang biasa terkandung

di dalamnya terjadi karena proses pembuatannya. Sifat baja karbon biasa ditentukan

oleh persentase karbon dan mikrostruktur.

2.   Baja Paduan

Baja paduan adalah baja yang mengandung sebuah unsur lain atau lebih

dengan kadar yang berlebih daripada karbon biasanya dalam baja karbon. Menurut

kadar unsur paduan, baja paduan dapat dibagi ke dalam dua golongan yaitu baja

paduan rendah dan baja paduan tinggi. Baja rendah unsur paduannya di bawah 10%

sedangkan baja paduan tinggi di atas 10%.

3. Baja Khusus

Baja khusus mempunyai unsur-unsur paduan yang tinggi karena pemakaian-

pemakaian yang khusus. Baja khusus yaitu baja than karat, baja tahan panas, baja

perkakas, baja listrik. Unsur utama dari baja tahan karat adalah Khrom sebagai unsure

terpenting untuk memperoleh sifat tahan terhadap korosi. Baja tahan karat ada tiga

macam menurut strukturnya yaitu baja tahan karat feritis, baja tahan karat martensitas

dan austenitis.

4. Baja Tahan panas

Baja tahan panas, tahan terhadap korosi. Baja ini harus tahan korosi pada

suhu lingkungan lebih tinggi atau oksidasi.

5. Baja perkakas

Baja perkakas adalah baja yang dibuat tidak berukuran besar tetapi

memegang peranan dalam industri-industri. Unsure-unsur paduan dalam karbitnya

diperlukan untuk memperoleh sifat-sifat tersebut dan kuat pada temperature tinggi.

6. Baja listrik

Baja listrik banyak dipakai dalam bidang elektronika.

Standarisasi Baja

1)   Amerika Serikat

a) ASTM ( American Society for Testing Materials )

Strogen Steel (H3 9M-94) High Strength Low alloy Structure Steel (H2 42M-

93a) Low and Intermediate tensile Strength carbon silicon, steel plate for

machine pane and general construction (A 284M-38) High Steel Strength.

Quenhead and Temporal alloy steel plate euatable for andirum (A 514-94m).

Structural Steel mide 290 MPa minimum Yield point (BMM) maximum. 

High Strongth Low alloy alambium vanadium steel of structural quality

(43,72m-94a).  Structural carbon steel plate of improved longers (AS 37M-

93a).  High Strength Low alloy Structural Steel 345 MPa minimum yield point

100 mm thickness (AS 88M-94a). Normalized high Strength Low alloy

Structural Steel (A633-94a).  Low carbonate hardening, nikel copped evanium

monodin, corombium and nikel copper columbion allow steel (A710M-94). 

Hot road stuktural steel high Strength Low alloy plate with improved in ability

(A 610 M-93a). Quenhead and tempered carbon steel plates for structural

aniration (A 678-94a)

b) AISI (Americal Iron and Steel Institute) and SAE (Society of Automotive

Engineers)

Baja menurut standarisasi AISI dan SAE merupakan spesifikasi dengan loxx

digunakan untuk paduan yang sangat minimal. Contoh baja AISI, SAE 1445,

ini berarti kandungan karbonnya adalah 0,4% dengan paduan uranium (0,4%-

1,4%)

c) Menurut UNS (United Numbering System)

Baja menurut standar UNS hampir sama dengan standar AISI dan SAE, hanya

saja menggunakan huruf di depan ditambah lima digit untuk jenis tambahan

lainnya misalnya baja AISI,SAE A 0,70% UNS menjadi G41070 di mana

awalnya G untuk baja karbon paduan rendah.

2) Jepang (JIS = Japan Industrial Standar)

Rolled Steel for general structural (G 3101-87), Rolled Steel for walled

structural (G 3106-92), Hot Rolled Atmosphetle corrosion resisting steel (G

3128-87), Hot Yield Strength Steel plate for walled structural (G 3128-87),

Superior atmosphere corrosion resistant steel (G 3215-87)

3) Standarisasi Jerman (DIN = Deutsche Industrie Norm.)

Steel for general structural purposes (17100-80) dan Waldable tine astin steel

(17102-83)

4) Standarisasi Perancis (NF)

Structural Steel (A 35-501-87) dan Structural Steel Imprived atmosphere

votection vistance (H 35-502-DA)

 BAB IV

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN4.1 Kurva laju pemanasan dan pendinginan dari data yang diperoleh

Berdasarkan grafik yang telah diperoleh dari hasil data dapat di simpulkan pada saat

dilakukan pemanasan maka temperature logam akan naik. Setelah mencapai suhu 810 C,

maka atom –atom bergerak keluar dari struktur dari permukaan logam. Kemudian setelah itu

didinginkan dengan media pendingin maka dengan cepat temperature logam akan menurun.

Dimana pada awalnya berada pada fase austenit stabil. Pada saat temperature logam

turun diantara suhu + 700C – 250C terbentuk austenit yang tidak stabil, kemudianm pada

saat logam temperaturnya dibawah 250C terbventuk austenit dan martensit. Terbentuk

martensit karena adanya pengaruh kadar karbon, martensit ini terbentuk karena atom – atom

karbon yang ada pada permukaan tidak sempat berdifusi kembali kedalam struktur logam

sebagai akibat pendingin yang cepat dan struktur logamnya merapat. Sifatnya keras dan ulet.

Kecepatan pendingin yang dipengaruhi oleh massa jenis, yaitu semakin keras massa jenis dari

media pendingin maka kecepatan pendinginan dari logam akan cepat. Hal ini disebabkan

panas dari logam cepat didistribusikan karena pada partikel media pendingin saling

berdekatan.

4.2. Diagram Fasa Fe- C

Fasa yang terbentuk :

         Ferit ( Besi )

Merupakan larutan padat karbon dalam besi maksimum 0,025 % pada

temperature C. Pada temperature kamar, kandungan karbonnya 0,008

% . Sifat ferit adalah lunak ulet dan tahan korosi.

         Sementit

Merupakan senyawa logam yang mempunyai senyawa logam yang

mempunyai kekerasan tinggi dan terkeras di antara fase lainnya dan

mengandung 6,67 %b kadar karbon, walaupun sangat keras tapi bersifat getas.

         Austenit

merupakan larutan padat intersisi antara karbon dan besi yang mempunyai sel

satuan BCC yang stabil pada temperatur dengan sifat yang lunak

tapi ulet.

         Perlit \

Merupakan elektroid yang terdiri dari 2 fasa yaituferit dan sementit , kedua

fasa ini terbentuk halus. Perlit hanya dapat terjadi di bawah C ,

sifatnya kuat dan tahan terhadap korosi serta kandungan karbonnya 0,83 %.

         Ladeburit

Merupakan susunan elektrolit dengan kandungan karbonnya 4,3 % yaitu

campuran perlit dan semantit, sifatnya halus dan getas karena sementit

banyak.

         Besi Delta

Merupakan fasa yang berada antara temperatur (

sel satuan BCC (sel satuan Kubus)

karbon yang larut sampai 0,01 %.

4.3 Analisa diagram TTT

Penjelasan diagram:

Pada proses pendinginan secara perlahan seperti pada garis (a) akan menghasilkan struktur mikro perlit dan ferlit.

Pada proses pendinginan sedang, seperti, pada garis (b) akan menghasilkan struktur

mikro perlit dan bainit.

Pada proses pendinginan cepat, seperti garis ( c ) akan menghasilkan struktur

mikro martensit.

4.2. Pembahasan

4.2.1. Pembahasan Umum

A. Alotropi Besi

Alotropi besi merupakan materi dengan komposisi kimia yang sama

dengan dua atau lebih bentuk Kristal biasa pada logam tunggal. Logam besi

memiliki 2 Alotropi yaitu Ferit dan Austenit, Biasanya Alotropi dimanfaatkan

pada perlakuan panas suatu material. Contohnya adalah logam besi. Jika diberi

perlakuan panas maka strukturnya akan berubah dari KPR/BCC menjadi

KPS/FCC. Sebaliknya jika diinginkan struktur kembali pada keadaan semula.

Hal yang paling menonjol dari Alotropi adalah adanya perubahan berat jenis

dan sifat perlakuan panas, walaupun demikian masih ada sifat-sifat lain yang

berubah. Keadaan dimana logam tunggal tidak mengalami nperubahan

walaupun telah mengalami perlakuan panas disebut Allotropic.

)_��_B. BCC dan FCC

FCC adalah singkatan dari 'wajah berpusat kubik' struktur. Sedangkan

BCC singkatan dari 'tubuh berpusat kubik' struktur. Mereka mengacu pada

penataan bahan kristal. Untuk struktur kubik, Anda dapat membayangkan

memiliki sebuah kubus atom, satu atom di setiap sudut kubus (sebenarnya

Anda memiliki 1 / 8 dari atom, karena Anda menganggap bahwa setiap saham

sel yang mengelilingi atom juga).

FCC BCC

Namun, dalam penataan FCC, akan ada atom lain (sekali lagi, sekitar

berbagi sel-sel atom, sehingga secara teknis setengah atom dalam hal ini) pada

setiap muka kubus (dengan wajah yang saya maksud adalah permukaan luar

dari kubus), dan mereka akan berpusat antara sekitarnya untuk sudut kubus

(maka 'wajah berpusat' bagian dari nama).

Untuk BCC, yang mirip, kecuali daripada harus atom di wajah masing-

masing, hanya ada atom ekstra tunggal (ditambah semua atom pada sudut-

sudut kubus) yang terletak tepat di tengah kubus (atau 'tubuh' dari kubus).

Besi atom disusun dalam tubuh berpusat pola kubik (BCC) sampai

dengan 1180 K. Di atas suhu ini membuat transisi fase ke wajah-kisi berpusat

kubik (FCC). Transisi dari BCC ke FCC hasil dalam meningkatkan 8 sampai

9% pada densitas, menyebabkan sampel besi menyusut besarnya karena

dipanaskan di atas temperatur transisi.

C. Intan

Intan adalah mineral yang secara kimia merupakan bentuk kristal, atau

alotrop, dari karbon. Intan terkenal karena memiliki sifat-sifat fisika yang istimewa,

terutama faktor kekerasannya dan kemampuannya mendispersikan cahaya. Sifat-sifat

ini yang membuat intan digunakan dalam perhiasan dan berbagai penerapan di dalam

dunia industri.

Intan terutama ditambang di Afrika tengah dan selatan, walaupun kandungan

intan yang signifikan juga telah ditemukan di Kanada, Rusia, Brazil, dan Australia.

Sekitar 130 juta "carat" (26.000 kg) intan ditambang setiap tahun, yang berjumlah

kira-kira $9 miliar dolar Amerika. Selain itu, hampir empat kali berat intan dibuat di

dalam makmal sebagai intan sintetik (synthetic diamond).

Penambangan intan

Intan terutama ditambang dari pipa-pipa vulkanis, tempat kandungan intan

yang berasal dari bahan-bahan yang dikeluarkan dari dalam Bumi karena tekanan dan

temperaturnya sesuai untuk pembentukan intan.

Intan terdapat dari dalam perut bumi yang digali baik secara manual maupun

dengan mekanisasi. Sekarang kebanyakan para penambang intan sudah menggunakan

mekanisasi, yaitu dengan mesin penyedot untuk menyedot tanah yang sudah digali.

Tanah yang disedot bersama air, dipilah melalui tapisan. Dengan

keterampilannya, si penambang bisa membedakan batu biasa, pasir, atau intan. Intan

yang baru didapat ini disebut "galuh" di daerah Banjarmasin. Galuh ini masih

merupakan intan mentah. Untuk menjadikannya siap pakai, intan harus digosok

terlebih dahulu. Penggosokan intan yang ada di masyarakat sebagian besar masih

dengan alat tradisional.

D. Karbida

Karbida adalah istilah untuk atom karbon yang kelebihan elektron. Contoh senyawa karbida adalah kalsium karbida CaC2. Karbit atau Kalsium karbida adalah senyawa kimia dengan rumus kimia CaC2. Karbit digunakan dalam proses las karbit dan juga dapat mempercepat pematangan buah.Persamaan reaksi Kalsium Karbida dengan air adalah

CaC2 + 2 H2O → C2H2 + Ca(OH)2Karena itu 1 gram CaC2 menghasilkan 349ml asetilen. Pada proses las

karbit, asetilen yang dihasilkan kemudian dibakar untuk menghasilkan panas yang diperlukan dalam pengelasan

E. NDT (non-Destructive Test)NDT (Non-Destructive Testing) adalah salah satu teknik mengujian

material tanpa merusak benda ujinya. Pengujian dapat mendeteksi secara dini

timbulnya crack atau flaw pada material secara dini, tanpa menunggu material

tesebut gagal ditengah operasinya. Dari tipe keberadaan crack pada material

NDT dapat dibedakan dalam 2 macam, yaitu: surface crack dan inside crack.

Pada saat pengujian maka harus sudah ditentukan dahulu targetnya (misal

surface crack atau inside crack), baru digunakan metoda NDT yang tepat.

Untuk inside crack ada 3 metoda yang dapat digunakan, yaitu:

1.      Radiography, dengan menggunakan sinar X untuk mendapatkan gambaran

dalam material. Prinsipnya sama dengan sinar X yang digunakan untuk

tubuh manusia, tetapi panjang gelombang yang digunakan berbeda (lebih

pendek).

2.      Ultrasonics, dengan menggunakan gelombang ultrasonic dengan frequensi

antara 0.1 ~ 15 Mhz. Prinsipnya, gelombang ultrasonic dipancarkan dalam

material dan gelombang baliknya atau gelombang yang sampai di sisi yang

lain di bandingkan dengan kecepatan suara dari material itu sendiri untuk

mendapatkan gambaran posisi dari crack.

3.      Accustic emmision, (sorry saya nggak bisa jelaskan tentang hal ini)

Untuk surface crack ada beberapa metoda yang dapat digunakan, yaitu:

1.      Visual Optical, melihat/mencari crack yang berada dipermukaan material

dengan bantuan optik.

2.      Liquid Penetrant, yaitu dengan menyemprotkan/mengulaskan cairan

berwana pada permukaan material. Pada prinsipnya teknik ini untuk

mempermudah penglihatan saja.

3.      Magnetic Particles, cara ini dengan menggunakan serbuk magnetik yang

di sebarkan dipermukaan benda uji. Pada saat crack ada dalam perbukaan

benda uji, maka akan terjadi kebocoran medan magnit di sekitar posisi

crack, sehingga dengan mudah akan bisa dilihat oleh mata. Setelah

pengujian magnetic, maka benda uji akan menjadi bersifat magnet, krn

pengaruh serbuk magnet tersebut, maka untuk menghilangkan effek itu

digunakan metoda demagnetization (proses menghilangkan medan magnet

pada benda uji), salah satu caranya dengan menggunakan hammering

(benda uji dipikul dengan hammer, sehingga timbul getaran yang akan

melepaskan partikel magnet)

Eddi current, prisipnya hampir sama dengan teknik medan magnet,

tetapi disini medang listrik yang dipancarkan dari arus listrik bolak-balik,

ketika ada crack maka medan listrik akan berubah dan perubahannya itu akan

terbaca pada alat pengukur impadance. Prinsip ini erat kaitannya dengan

impedansi, maka halinya sangat dipengruhi oleh jarak antara benda uji dengan

alat ukurnya.