Metoda Charpy Cutting Pemotongan

Ketangguhan sifat perpatahan suatu logam, keuletan maupun kegetasannya, dapat dilakukan suatu pengujian yang dinamakan dengan uji impak. Umumnya pengujian impak menggunakan batang bertakik. Berbagai jenis pengujian impak batang bertakik telah digunakan untuk menentukan kecenderungan bahan untuk bersifat getas. Uji impak dapat mengetahui perbedaan sifat bahan yang tidak teramati dalam uji tarik. Metode pengujian impak ada dua yaitu :

2.8.1. Metoda Charpy

Batang impak biasa, banyak di gunakan di Amerika Serikat. Benda uji Charpy mempunyai luas penampang lintang bujur sangkar 10 x 10 mm dan mengandung takik V-45 ˚, dengan jari-jari dasar 0,25 mm dan kedalaman 2 mm. Benda uji diletakan pada tumpuan dalam posisi mendatar horizontal dan bagian yang tak bertakik diberi beban impak dengan ayunan bandul hingga benda mengalami beban kejut. Benda uji akan melengkung dan patah pada laju regangan yang tinggi. Gambar 2.20 : Benda Uji Impak Metode Charpy Universitas Sumatera Utara

2.8.2. Metoda Izod

Batang impak kontiveler, benda uji Izod lazim digunakan di Inggris, namun saat ini jarang digunakan. Benda uji Izod mempunyai penampang lintang bujur sangkar atau lingkaran dan bertakik V di dekat ujung yang dijepit. Benda uji di letakkan pada posisi vertikal pada tumpuan, angka kuat pukul impak adalah Joule yaitu hasil bagi dari kerja pukul dalam kg terhadap penampang dalam cm dari benda uji yang diukur dari luas penampang yang diberi takikan dalam cm. Gambar 2.21: Benda Uji Impak Metode Izod Alat uji impak yang digunakan pada penelitian ini adalah metode charpy gambar 2.22,dimana spesimen disokong pada kedua ujungnya, dan takikan dibuat ditengah spesimen uji. Energi yang diperlukan untuk mematahkan benda uji charpy sering kali dinyatakan sebagai energi yang diserap tiap satuan luas penampang lintang benda uji. Pengukuran lain yang biasa dilakukan dalam pengujian impak charpy adalah penelaahan permukaan perpatahan untuk menentukan jenis perpatahan fracografi yang terjadi. Universitas Sumatera Utara Gambar 2.22 :Alat Uji Impact charpy impact test Pada spesimen yang telah dilakukan pengujian impak, akan dapat diketahui jenis patahan yang dihasilkan. Adapun jenis-jenis patahan tersebut antara lain: 1. Patahan Getas Ciri-ciri patahan getas adalah memiliki permukaan rata dan mengkilap, apabila potongan ini disambung kembali maka kedua potongan ini akan menyambung dengan baik dan rapat. Hal ini disebabkan pada saat proses patahnya, spesimen tidak mengalami deformasi. Bahan yang memiliki jenis patahan ini mempunyai kekuatan impak yang rendah. 2. Patahan Liat Ciri-ciri permukaan patahan jenis ini tidak rata dan tampak seperti beludru, buram dan berserat. Jika potongan disambungkan kembali maka sambungan tidak akan rapat. Bahan yang memiliki jenis patahan ini mempunyai kekuatan impak yang tinggi, karena sebelum patah bahan mengalami deformasi terlebih dahulu. Universitas Sumatera Utara 3. Patahan Campuran Ciri-cirinya patahan jenis ini adalah permukaan patahan sebagian terdiri dari patahan getas dan sebagian yang lain adalah patahan liat. Gambar 2.23 : Sifat-sifat Patahan a Patahan getas, b Patahan liat, dan c Patahan campuran Bentuk dan dimensi dari uji impak Charpy dengan ukuran yang telah ditentukan berdasarkan ASTM E23-02a. Dapat dilihat bentuk dan dimensinyapada gambar di bawah ini : Gambar 2.24 : Bentuk Dan Dimensi Uji Impak Berdasarkan ASTM E23-02a Universitas Sumatera Utara Hasil percobaan akan didapatkan energi yang diserap, energi akan berbanding lurus dengan harga impak. Material dengan kadar karbon yang tinggi akan semakin getasdan harga impaknya kecil. Hasil pengujian impak akan diperoleh banyaknya energi yang diserap E serap oleh spesimen uji.Banyaknya energi yang diserap ini akan menyatakan ketangguhan toughness dari material yang diuji. Besarnya energi yang diserap dinyatakan dengan : 1 cos .    α β Cos D P E serap − = Dimana : E serap = Energi Serap Nm α = Sudut Awal Pemukulan 147 o = Sudut Akhir Pemukulan P = 251,3 N Beban Bandul Pendulum D = 0,6495 m Diameter Bandul Pendulum Kekuatan impak impact strength I s maka energi impak dibagi dengan luas penampang efektif spesimen A sehingga dapat dinyatakan dengan persamaan : 2    A E I serap s = Dimana : I s = Kekuatan Impak Jmm 2 E serap = Energi Serap Nm A = Luas Penampangmm 2

2.9. Foto Mikro metallografy

Analisa mikro adalah suatu analisa mengenai struktur logam melalui pembesaran dengan menggunakan mikroskop khusus metalografi. Analisa struktur mikro kita dapat mengamati bentuk dan ukuran kristal logam, kerusakan Universitas Sumatera Utara logam akibat proses deformasi, proses perlakuan panas, dan perbedaan komposisi. Sifat mekanis dan sifat teknologis dari logam sangat mempengaruhi struktur mikro logam dan paduannya. Struktur mikro dari logam dapat diubah dengan jalan perlakuan panas ataupun dengan proses perubahan bentuk deformasi dari logam yang akan diuji. Pengujian mikrostruktur dilakukan dengan menggunakan “Reflected Metallurgical Microscope” dengan type Rax Vision No.545491, MM - 10A,230V-50Hz. Sebelum melakukan percobaan metalografi terhadap suatu material, terlebih dahulu harus ditentukan material logam apa yang akan diuji. Data perbandingansebaiknya harus ditentukan antara mikro struktur yang didapat dari percobaan dengan mikro struktur yang sebenarnya dari suatu material yang akandi uji. Langkah-langkah yang harus dilakukan dalam percobaan metalografi ini adalah sebagai berikut :

2.9.1. Cutting Pemotongan

Pemilihan sampel yang tepat dari suatu benda uji studi mikroskopik merupakan hal yang sangat penting. Pemilihan sampel tersebut didasarkan pada tujuan pengamatan yang hendak dilakukan. Umumnya bahan komersil 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 atau kondisi di tempat-tempat tertentu kritis, dengan memperhatikan kemudahan pemotongan pula. Secara garis besar, pengambilan sampel dilakukan pada daerah yang akan Universitas Sumatera Utara diamati mikrostruktur maupun makrostrukturnya.Ada beberapa sistem pemotongan sampel berdasarkan media pemotong yang digunakan, yaitu meliputi proses pematahan, pengguntingan, penggergajian, pemotongan abrasi abrasive cutter, gergaji kawat, dan EDM Electric Discharge Machining. Berdasarkan tingkat deformasi yang dihasilkan, teknik pemotongan terbagi menjadi dua yaitu teknik pemotongan dengan deformasi yang besar, menggunakan gerinda dan teknik pemotongan dengan deformasi kecil, menggunakan low speed diamondsaw. 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 pemotongan, harus dicegah kemungkinan deformasi dan panas yang berlebihan.

2.9.2. Mounting