Dalam melaksanakan test, beban haruslah diberikan secara mulus tanpa tumbukan dan dijaga tetap berkontak selama 10 sampai 15 detik. Beban harus tepat
hingga lebih baik dari 1 persen, kedua diagonal cetakan diukur dan nilai rata-rata digunakan unuk menghitung HV dengan persamaan :
HV =
2 2
d L
8544 .
1 =
d 2
sin L
2
Dimana d = diagonal rata-rata L = beban, kgf
α = sudut sisi 136
2.7 Mikrostruktur
Pemilihan bahan baku baja ditentukan oleh faktor komposisi paduan. Faktor komposisi paduan dapat menunjukan sifat fisis dan sifat mekanis dan mikro struktur.
Mikrostruktur dapat menginterprestasikan kekerasan dari bahan tersebut. Analisa mikrostruktur adalah salah satu bagian dari metalurgi fisis yang dapat menganalisa
mikrostruktur dari baja akibat perlakuan panas dan perlakuan mekanis yang menghasilkan bentuk butir yang nantinya dapat memperbaiki sifat fisis dan sifat
mekanis dari baja. andaikan suatu bahan dipanaskan sampai temperatur 800 – 1200 C, dengan komposisi 0,68 wt C sampai fasa austenit. Kemudian didinginkan
sampai 600 C fasa yang terbentuk adalah fasa pearlit alpha + sementit tetapi
bila didinginkan sampai batas kritis 738 C fasa gamma sebahagian akan terdistorsi
Sapta Rosnardi : Analisis Proses Paduan Transformasi Bainitik Baja Mangan, 2008 USU Repository © 2008
menjadi fasa alpha, dan bila dilanjutkan pendinginan dibawah sedikit batas kritis ferit akan bergabung didalam pearlit dan austenit akan bertranformasi menjadi karbida
sementit andaikan didinginkan secara cepat fasa austenit akan bertransfomasi menjadi sementit Gambar 2.9.
Suhu transisi austenit t ferrit
Ferrit pro eutektoid Austenit
Ferit bergabung di dalam pearlit
Gambar 2.9 Perubahan Mikrostruktur Baja Karbon Selama PendinginanLambat Adnyana,1997
Tranformasi sementit tidak terjadi dan produk transformasinya akan berubah menjadi fasa bainit dan martensit. Fasa bainit terbentuk akibat pendinginan dengan
cepat mencapai temperatur 200 C sampai 400
C.
Sapta Rosnardi : Analisis Proses Paduan Transformasi Bainitik Baja Mangan, 2008 USU Repository © 2008
2.8 Struktur Mikro Logam
Metalurgi fisik adalah pengetahuan tentang metalografi. Konstitusi dari logam dan strukturnya maupun paduan-paduannya dipelajari dengan dukungan mikroskop
optik, dan pada umumnya di pergunakan mikroskop elektron. Bila atom berbagai jenis unsur logam dicampur, dapat terjadi paduan dan akan
terbentuk bermacam-macam struktur mikro. Setelah permukaan logam dipoles dan dietsa dengan bahan kimia khusus, maka dengan penyinaran dibawah mikroskop
akan tampak batas butir sebagai garis ,seperti yang nampak pada Gambar 2.10. Tiap volum yang mempunyai orientasi tertentu disebut butir dan daerah tak
teratur antar butir disebut batas butir grain boundary . Makin halus butir, makin kuat bahan dan kekuatan luluh, keuletan dan ketangguhan bahan juga semakin tinggi.
Gambar 2.10 Struktur Butir Baja Ferrit α yang Telah Dietsa
Besar butiran tergantung pada laju pendinginan dan proses pengerjaan pendinginan sewaktu logam dibentuk.
Sapta Rosnardi : Analisis Proses Paduan Transformasi Bainitik Baja Mangan, 2008 USU Repository © 2008
Struktur mikro dari logam dapat memberikan sebagian imformasi yang mendukung sifat dari logam tersebut. Salah satu yang dapat dianalisa dari struktur
mikro adalah ukuran butir dari logam. Dimana ukuran butir mempengaruhi kekerasan logam.
2.8.1 Metode Planimetric Metode Jeffries
Metode Planimetric dikembangkan oleh Jeffries yang telah digunakan cukup lama dan sederhana untuk menentukan jumlah butir persatuan luas pada bagian
bidang yang dapat dihubungkan pada standart ukuran butir ASTM E112. Metode Jeffries lebih sederhana penggunaannya jika dibandingkan dengan metode-metode
lainnya.Vander, 1984, hal 445. Dalam penggunaan metode Jeffries dapat dilakukan dengan menggambar
sebuah lingkaran pada gambar struktur mikro yang akan dianalisa. Jumlah butir yang utuh didalam daerah lingkaran disebut dengan n
1
dan jumlah butir yang berpotongan dengan garis lingkaran disebut dengan n
2
. Struktur mikro yang dianalisa dengan metode Jeffries, dapat dilihat pada gambar 2.11.
Sapta Rosnardi : Analisis Proses Paduan Transformasi Bainitik Baja Mangan, 2008 USU Repository © 2008
Gambar 2.11 Mikrostruktur Metode Jeffries Vander 1984
Dari Gambar 2.11 Mikrostruktur Jeffries dapat ditentukan diameter butir rata- rata dengan rumus sebagai berikut :
Jumlah butir per milimeter persegi Na dapat dihitung dengan persamaan : Na = f
+
1
n
⎟ ⎠
⎞ 2
2
n 2.1
Dimana f adalah faktor Jeffries F =
A M
2
2.2 A adalah luas lingkaran yang terbentuk pada Gambar 2.12 Mikro
struktur : A mm
2
= A = 1
Na 2.3
Diameter butir rata-rata dapat ditentukan dengan persamaan 2-4
d
mm = A
12
=
2 1
1 Na
2.4
Sapta Rosnardi : Analisis Proses Paduan Transformasi Bainitik Baja Mangan, 2008 USU Repository © 2008
Ukuran butir G berdasarkan standard ASTM E112 sebagai berikut : Sebagai pembanding diameter butir dari mikro struktur dapat dilihat
berdasarkan standar ASTM no.112 E pada lampiran E, dengan terlebih dahulu menghitung ukuran butir G dengan persamaan 2.5
G = 2
log N
log
A
- 2.95 G =
[ ]
N log
322 .
3
A
- 2.95 Hasil diameter butir perhitungan dibandingkan dengan Tabel data grain size
berdasarkan standar ASTM E 112, Lampiran E. 2.5
2.9 Analisis Struktur Mikro
Pemilihan bahan baku baja ditentukan oleh faktor komposisi unsur, sifat mekanik yang diinginkan, sifat fisis, dan struktur mikro dari baja sebagai penentu ketahanan baja..
Penganalisaan struktur mikro yang dilakukan pada benda uji berguna untuk mengetahui struktur mikro dari baja mangan yaitu : pengujian mikroskop optik.
2.9.1 Mikroskop Optik
Mikroskop optik Gambar 2.12 merupakan salah satu alat yang digunanakan untuk mengamati struktur mikro dari suatu bahan. Pada prinsipnya mikroskop optik atau
mikroskop cahaya terdiri dari tiga bagian, yaitu : a.
Cermin, untuk memantulkan permukaan logam. b.
Lensa objektif, yang mempunyai daya pisah. c.
Lensa okuler untuk memperbesar bayangan yang terbentuk oleh lensa objektif.
Sapta Rosnardi : Analisis Proses Paduan Transformasi Bainitik Baja Mangan, 2008 USU Repository © 2008
Berkas horizontal cahaya dari sumber cahaya dipantulkan dengan memakai reflektor kemudian melalui lensa objektif sinar diterusksn ke atas permukaan sampel.
Beberapa cahaya yang dipantulkan dari permukaan sampel akan diperbesar melalui lensa objektif , dan kembali melalui bidang reflektor. Banyangan benda uji akan diperbesar
oleh lensa okuler. Kekuatan pembesaran awal dari lensa objektif dan okuler biasanya digambarkan
pada puncak lensa yang terhubung dengan komputer ketika mengambil foto struktur mikro didapat hasil yang presisi. Namun sebelum dilakukan pengamatan mikrokop, pada
benda uji dilakukan proses pemolesan etsa sehingga didapat gambaran ukuran butir, keteraturan dan ketidak teraturan butir sehingga didapat hasil yang maksimal.
Sapta Rosnardi : Analisis Proses Paduan Transformasi Bainitik Baja Mangan, 2008 USU Repository © 2008
Gambar.2.12 Skema Mikroskop Optik Vander, 1984
Sapta Rosnardi : Analisis Proses Paduan Transformasi Bainitik Baja Mangan, 2008 USU Repository © 2008
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Diagram Alir Penelitian SAMPEL Fe Mn
ANALISIS KOMPOSISI
XRF,SPEKTROMETER
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
PERLAKUAN PANAS
1200 C
Analisis struktur fasa
KESIMPULAN
Metallographic ,
Tanpa perlakuan
Pendinginan air water quenching
PERLAKUAN PANAS KEMBALI
450 C
60 menit
500 C
60 menit
550 C
60 menit
600 C
60 menit
Pendinginan udara Air cooling
Diskusi
Sapta Rosnardi : Analisis Proses Paduan Transformasi Bainitik Baja Mangan, 2008 USU Repository © 2008
3.2 Bahan
