METALURGI nanoteknologi dan id. pdf

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

  Perkembangan zaman yang sangat pesat menghasilkan teknologi yang semakin tinggi pula dan para ahli fisika, biologi, kimia dan lainnya berlomba- lomba untuk menciptakan teknologi yang semakin tinggi, tepat guna dan bebas polusi. Dengan ditemukannya teknologi nano tanpa disadari kita sudah berada didepan revolusi iptek yang akan membawah dampak yang sangat berpengaruh dalam segala aspek kehidupan manusia. Nanoscience adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari segala sesuatu yang berkaitan dengan materi yang berukuran 0,1 nm sampai 100 nm. Sedangkan nano teknologi merupakan teknologi yang berusaha mengembangkan dan memanfaatkan semua yang sudah dipelajari dalam nano science. Nano teknologi dapat mengubah suatu bahan material yang tidak berguna dengan menyusun kembali susunan unsusr-unsurnya. Mengingat dasyatnya dampak yang akan dihasilkan oleh teknologi nano pada masa mendatang maka perlu untuk dibahas apa sebenarnya nanoteknologi, apa kelebihan dibandingkan teknologi konvensianal, bagaimanana penerapannya dan bagaimana prospeknya untuk masa depan. Setelah dibahas tentang nanoteknologi diharapkan dapat mengetahui apa sebenarnya nano teknologi dan dapat mengetahui perkembangan yang ada, juga agar supaya mempersiapkan diri pada revolusi iptek yang akan terjadi. (Mario E. Poli 2006, 3)

1.2 Rumusan masalah

  1. Apa pengertian dan bagaimana perkembangan nanoteknologi

  2. Bagaimana prinsip nanoteknologi

  3. Apa saja manfaat nanoteknologi bagi kehidupan manusia

1.3 Tujuan

  1. Agar bisa mengenal serta bisa mengikuti perkembangan teknologi

  2. Agar bisa menerapkan fungsi dari masing-masing teknologi sesuai pada bidang dan kemampuannya

BAB II PEMBAHASAN

2.1 Pengertian

  Nanoteknologi adalah manipulasi materi pada skala atomik dan skala molekular. Diameter atom berkisar antara 62 pikometer (atom Helium) sampai 520 pikometer (atom Cesium), sedangkan kombinasi dari beberapa atom membentuk molekul dengan kisaran ukuran nano. Deskripsi awal dari nanoteknologi mengacu pada tujuan penggunaan teknologi untuk memanipulasi atom dan molekul untuk membuat produk berskala makro. Deskripsi yang lebih umum adalah manipulasi materi dengan ukuran maksimum 100 nanometer.

  •

  satu dimensi: permukaan objek antara 0.1 dan 100 nm;

  •

  dua dimensi: nanotiub yang mempunyai diameter antara 0.1 dan 100 nm;

  •

  tiga dimensi: zarah dengan saiz antara 0.1 dan 100 nm.

  Skala nano terbilang unik karena tidak ada struktur padat yang dapat diperkecil. Hal unik lainnya adalah bahwa mekanisme dunia biologis dan fisis berlangsung pada skala 0.1 hingga 100 nm. Nanoteknologi saat ini berada pada masa pertumbuhannya dan tidak seorangpun yang dapat memprediksi secara akurat apa yang akan dihasilkan dari perkembangan penuh bidang ini beberapa dekade kedepan.

  Namun demikian, para ilmuwan yakin bahwa nanoteknologi menjadi teknologi masa depan. Diperkirakan dalam kurun waktu 5 tahun kedepan seluruh aspek kehidupan manusia akan menggunakan produk-produk yang menggunakan teknologi nano yang diaplikasikan dalam bidang :

  • Medis dan Pengobatan • Automotif • Farmasi • Komputer • Lingkungan Hidup • Kosmetik • Militer • Tekstil • Konvervasi Energi • Alat-alat Rumah Tangga

  Nanoteknologi kadang juga disebut sebuah rekayasa pada tingkatan molekuler, merupakan area multidisiplin dari bebagai ilmu terapan dan teknik dengan tujuan untuk mendesain dan membuat komponen dan sistem sangat kecil.

  Menurut penulis:

  Nanoteknologi merupakan sebuah rekayasa suatu material yang awalnya dalam ukuran yang cukup besar dan kemudian diperkecil dengan skala nano. Yang dimana fungsinya untuk memperkuat serta memperluas suatu tempat partikel komponen-komponen yang akan dijadikan sebuah rangkaian dengan tujuan untuk mendapatkan ukuran yang sangat kecil pada sebuah produk.

2.2 Prinsip Nanoteknologi

  adalah merekayasa sifat-sifat dan performansi material sedemikian rupa hingga menjadi lebih efektif, efisien, dan berdaya guna lebih. Melalui teknologi adalah merekayasa sifat-sifat dan performansi material sedemikian rupa hingga menjadi lebih efektif, efisien, dan berdaya guna lebih. Melalui teknologi

  

  dari kata nanometer, yang berarti sepermiliar meter atau 10 -9 . Aplikasi dari teknologi nano ini dapat dilihat pada bidang teknologi informasi, seperti

  meningkatnya kecepatan komputer dari waktu ke waktu yang diakibatkan meningkatnya kapasitas hardisk dan memori pada komputer. Selain itu, saat ini fungsi dari telepon genggam terus bertambah, meskipun secara ukuran semakin kecil dan ergonomis. Aplikasi material nano juga terus dikembangkan dan kini telah merambah ke berbagai industri yang bukan hanya berbasis teknologi tinggi. Tapi, juga pada industri-industri tradisional seperti keramik, tekstil, kosmetik, farmasi, kimia, dan pangan.

2.3 Manfaat Nanoteknologi dalam Kehidupan Manusia

  a) Bidang Kesehatan Dalam bidang kesehatan, melalui nanoteknologi dapat diciptakan "mesin

  nano" yang disuntikan ke dalam tubuh guna memperbaiki jaringan atau organ tubuh yang rusak. Penderita hipertensi, misalnya, kini tak perlu lagi disuntik atau mengonsumsi obat, cukup hanya disemprot saja ke bagian tubuh tertentu. Nanoteknologi mencakup pengembangan teknologi dalam skala nanometer, biasanya 0,1 sampai 100 nm (satu nanometer sama dengan seperseribu mikrometer atau sepersejuta milimeter). Untuk industri logam, dapat diciptakan sebuah materi logam alternatif yang murah, ringan dan efisien, yang dapat menekan biaya produksi kendaraan, mesin dan lainnya. Nanoteknologi telah dapat merekayasa obat hingga dapat mencapai sasaran dengan dosis yang tepat, termasuk peluang untuk mengatasi penyakit-penyakit berat seperti tumor, kanker, HIV dan lain lain.

  b) Bidang Industri

  Aplikasi nanoteknologi dalam industri sangat luas. Dengan nanoteknologi, kita bisa membuat pesawat ruang angkasa dari bahan komposit yang sangat ringan tetapi memiliki kekuatan seperti baja. Kita juga bisa memproduksi mobil yang beratnya hanya 50 kilogram. Industri fashion pun tidak ketinggalan. Mantel hangat yang sangat tipis dan ringan bisa menjadi tren di- masa mendatang dengan bantuan nanoteknologi. Perkembangan pesat ini akan mengubah wajah teknologi pada umumnya karena nanoteknologi merambah semua bidang ilmu. Tidak hanya bidang rekayasa material seperti komposit, polimer, keramik, supermagnet, dan lain-lain. Bidang-bidang seperti biologi (terutama genetika dan biologi molekul lainnya), kimia bahan dan rekayasa akan turut maju pesat. Misalnya, manusia akan mengecat mobil dengan cat nanopartikel yang mampu memantulkan panas sehingga kendaraan tetap sejuk walau diparkir di panas terik matahari. Atau, kawat tembaga akan sangat jarang digunakan (terutama dalam hardware computer) karena digantikan dengan konduktor nanokarbon yang lebih tinggi konduktivitasnya.

  c) Bidang Luar Angkasa Nanoteknologi juga sudah berhasil menyodorkan suatu material hebatyang

  sangat ringan, tetapi kekuatannya 100 kali lebih kuat dari baja! Material hebat ini diberi nama Carbon Nano-Tube (CNT). Material ini hanya tersusun dari atom karbon (C), seperti grafit dan berlian. Kuat tetapi sangat ringan sehingga menara dapat dibuat lebih tinggi dan kabel dapat dibuat lebih panjang dan kuat tanpa takut jatuhroboh karena beratnya sendiri. Hal berikut yang sangat dibutuhkan adalah sesuatu yang cukup berat yang mengorbit mengelilingi bumi. Asteroid dapat dimanfaatkan untuk tujuan ini! Asteroid ini berfungsi sebagai beban yang menstabilkan kabel serta satelit geostasioner yang sedang mengorbit itu.

  d) Bidang Teknologi Tahan Gempa Nanoteknologi jadikan beton kokoh dan tahan gempa. Konstruksi

  bangunan menjadi dua kali lebih kokoh, tahan gempa, kedap air laut dengan bangunan menjadi dua kali lebih kokoh, tahan gempa, kedap air laut dengan

  e) Bidang Teknologi Informasi Dunia informatika dan komputerelektronik bisa menikmati adanya

  kuantum yang mampu mengirimkan data dengan kecepatan sangat tinggi. Superkomputer di masa depan tersusun dari chip yang sangat mungil, tetapi mampu menyimpan data jutaan kali lebih banyak dari komputer yang kita gunakan saat ini. Begitu kecilnya superkomputer itu, kita mungkin hanya bisa melihatnya dengan menggunakan mikroskop cahayaelektron. Peran teknologi nano dalam pengembangan teknologi informasi IT (information technology), sudah tidak diragukan lagi. Bertambahnya kecepatan komputer dari waktu ke- waktu, meningkatnya kapasitas hardisk dan memori, semakin kecil dan bertambahnya fungsi telepon genggam, adalah contoh-contoh kongkrit produk teknologi nano di bidang IT.

2.4 Peran Nanoteknologi Dalam IT (Information Technology)

  Peran teknologi nano dalam IT (information technology), sudah tidak diragukan lagi. Bertambahnya kecepatan komputer dari waktu ke waktu, meningkatnya kapasitas hardisk dan memori, semakin kecil dan bertambahnya fungsi telepon genggam, adalah contoh-contoh kongkrit produk teknologi nano di bidang IT.

  Kontribusi teknologi nano pada pengembangan IT secara garis besar dapat dibagi menjadi tiga.

  1) Penambahan kepadatan jumlah device Gambaran mudahnya, bila ukuran satu buah transistor bisa dibuat lebih

  kecil maka kepadatan jumlah transistor pada ukuran chip yang sama secara otomatis akan menjadi lebih besar. Contoh: tahun 2005, INTEL berhasil kecil maka kepadatan jumlah transistor pada ukuran chip yang sama secara otomatis akan menjadi lebih besar. Contoh: tahun 2005, INTEL berhasil

  2) Memungkinkannya Aplikasi Efek Kuantum

  3) Penambahan fungsi baru pada sistem Penambahan fungsi baru pada sistem yang sudah ada membuat material sama

  dalam ukuran kecil. Tetapi membuat suatu fungsi yang baru ketika atom atau molekul yang berbeda jenis disusun dalam suatu sistem device. Contoh, pembuatan mata buatan yang mempunyai fungsi menangkap dan mentransfer cahaya menjadi informasi dan kemudian diolah, itu akan lebih mudah dilakukan dengan peran teknologi nano. Bahkan dengan teknologi nano,intelejensi sensor buatan bisa dibuat dengan sensitifitas mendekati apa yang dimiliki manusia.

2.5 Kontribusi Nanoteknologi dalam dunia IT (information technology)

  Kontribusi teknologi nano dalam pengembangan teknologi informasi (IT,information technology), sudah tidak diragukan lagi. Bertambahnya kecepatan komputer dari waktu ke waktu, meningkatnya kapasitas hardisk dan memori, semakin kecil dan bertambahnya fungsi telepon genggam, adalah contoh-contoh kongkrit produk teknologi nano di bidang IT. Dalam tulisan ini akan dipaparkan kontribusi teknologi nano pada pengembangan IT secara garis besar, yang sampai saat ini dapat dibagi menjadi tiga.

  Penambahan kepadatan jumlah divais. Gambaran mudahnya, bila ukuran satu buah transistor bisa dibuat lebih kecil maka kepadatan jumlah transistor pada ukuran chip yang sama secara otomatis akan menjadi lebih besar. Dalam pembuatan LSI (large scale integrated), sedapat mungkin jumlah transistor dalam satu chip bisa diperbanyak.

  Sebagai contoh, tahun 2005, INTEL berhasil meluncurkan 70 Megabit SRAM (static random access memory) yang dibuat dengan teknologi nano proses tipe 65 nanometer (nm). Pada produk baru ini, di dalam satuchip berisi lebih dari 500 juta buah transistor, dimana lebih maju dibanding teknologi processor tipe 90 nm yang dalam satu chipnya berisi kurang lebih 200 juta transistor. Diperkirakan Sebagai contoh, tahun 2005, INTEL berhasil meluncurkan 70 Megabit SRAM (static random access memory) yang dibuat dengan teknologi nano proses tipe 65 nanometer (nm). Pada produk baru ini, di dalam satuchip berisi lebih dari 500 juta buah transistor, dimana lebih maju dibanding teknologi processor tipe 90 nm yang dalam satu chipnya berisi kurang lebih 200 juta transistor. Diperkirakan

  

  Terkait dengan usaha untuk memperkecil ukuran divais ini, salah satu mimpi besar dari para ilmuan di Amerika saat ini adalah membuat memori atom, dan ini pernah secara langsung dilontarkan oleh Presiden Bill Clinton tahun 2001 ketika peluncuran proyek nasional nanoteknologi. Mereka bermaksud untuk memasukkan semua data yang ada di perpustakaan nasional ke dalam satu chip memori atom yang berukuran satu sentimeter (cm) kubik.

  Mari kita coba menganalisa apakah memungkinkan data sebanyak itu dikumpulkan dalam satu chip berukuran satu cm kubik. Satu cm jika diubah dalam satuan ukuran atom yaitu amstrong, berarti sama dengan 10 pangkat 8 amstrong. Jika chip memori berupa kubus yang masing-masing panjang sisinya 1 cm, maka chip tersebut berisi atom sebanyak 10 pangkat 24 buah.

  Prinsip pembuatan memori atom sendiri adalah dengan menyiapkan 2 jenis atom yaitu atom besar dan atom kecil, dan mendefinisikan atom besar sebagai 0 dan atom kecil sebagai :

  1. Jika kedua jenis atom tersebut ketika dijejerkan bisa dibaca dengan baik, maka bisa didefinisikan bahwa jumlah bit sebanyak jumlah atom. Data atau informasi yang terdapat dalam satu buah buku biasanya akan bisa masuk dalam satu lembar CD-ROM yang jumlah bit-nya kurang lebih 10 pangkat 9. Karena jumlah atom dalam chip memori atom sebanyak 10 pangkat 24 buah, dan satu buah buku diperkirakan sebanyak 10 pangkat 9 bit, maka dalam satu chip akan bisa memuat sekitar 10 pangkat 15 buah buku. Sungguh, jumlah yang sangat besar. Kalau saja, dalam satu tahun ada 1 juta buku, maka secara kalkulasi, satu chip bisa memuat informasi selama lebih dari 10 tahun. Jadi, jika teknologi kontrol peletakan satu persatu atom bisa dilakukan dengan baik, maka bukan hal yang mustahil memori atom tersebut bisa direalisasikan.

  2. memungkinkannya aplikasi efek kuantum. Ukuran material jika mencapai satuan nanometer, maka secara otomatis akan muncul fenomena-fenomena baru dalam fisika kuantum yang tidak dijumpai pada fenomena fisika klasik, yaitu efek kuantum. Fenomena unik ini menjadi perhatian yang besar bagi ilmuan sekarang untuk diaplikasikan dalam teknologi elektronika saat ini. Penggunaan efek kuantum sendiri dalam divais bermacam-macam. Salah satunya adalah divais elektronika yang menggunakan struktur kecil kuantum dot maupun superlatis. Pada divais dengan struktur superlatis inilah yang diproyeksikan bisa dipakai dalam aplikasi divais dengan kecepatan tinggi. Contoh divais dari jenis ini yang sudah diproduksi adalah HEMT (High Electron Mobility Transistor) yang biasa dipakai pada sistem pemancar satelit. Keunikan fenomena lain di area nanometer ini adalah munculnya energi level yang diskrit. Bahkan, semakin kecil ukuran suatu benda, maka diskritnya energi level semakin jelas. Aplikasi yang sudah terlihat betul dari fenomena ini adalah pembuatan laser berwarna biru dan ungu dengan bahan kuantum dot. Laser ini bekerja berdasarkan sifat diskrit energi level pada struktur dot tersebut. Menariknya adalah material yang semula tidak bisa menghasilkan cahaya, seperti silikon yang biasa dipakai dalam LSI, akan berubah sifat menjadi bisa bercahaya ketika efek kuantum muncul. Aplikasi lain dari efek kuantum ini adalah single electron device (Kompas, 12 Mei 2004), yang konon selain menjadi kandidat divais untuk LSI generasi selanjutnya, bisa juga diaplikasikan dalam pembuatan sensor dengan sensitifitas tinggi, kuantum informasi, dan kuantum komputer.

  3. penambahan fungsi baru pada sistem yang sudah ada. Yang dimaksud adalah bukan sebatas membuat material sama dalam ukuran kecil sehingga kepadatannya semakin besar, tetapi lebih pada titik tekan lahirnya fungsi baru ketika atom atau molekul yang berbeda jenis disusun dalam suatu sistem divais. Sebagai contoh, pembuatan mata buatan yang mempunyai fungsi menangkap cahaya, kemudian sekaligus mentransfer cahaya 3. penambahan fungsi baru pada sistem yang sudah ada. Yang dimaksud adalah bukan sebatas membuat material sama dalam ukuran kecil sehingga kepadatannya semakin besar, tetapi lebih pada titik tekan lahirnya fungsi baru ketika atom atau molekul yang berbeda jenis disusun dalam suatu sistem divais. Sebagai contoh, pembuatan mata buatan yang mempunyai fungsi menangkap cahaya, kemudian sekaligus mentransfer cahaya

  Demikian 3 kontribusi besar teknologi nano di bidang IT, yang tentu masih memungkinkan lagi nantinya muncul kontribusi ke-4, ke-5, dan seterusnya seiring dengan temuan-temuan baru teknologi nano di masa mendatang.

Review :

  Perkembangan nanoteknologi sangat luas dan dalam praktek baik didalam desain maupun teknologi sangat pesat. Dalam perkembangangannya meliputi hampir semua bidang seperti yang telah kita bahas di atas. Untuk pengaplikasiannya mungkin masih perlu ditingkatkan lagi tapi penerapannya saya rasa sudah sangat merata meskipun secara umum yang penulis ketahui seperti penerapannya dalam bidang Medis dan Pengobatan, Automotif, Farmasi, Komputer, Lingkungan Hidup, Kosmetik, Militer, Tekstil, Konvervasi Energi, Alat-alat Rumah Tangga. Kontribusi teknologi nano dalam pengembangan teknologi informasi IT (information technology), sudah tidak diragukan lagi. Munculnya produk serta desain baru pada computer dengan berpariasi kemampuan untuk setiap perangkatnya, seperti meningkatnya kapasitas hardisk, ram dan memori, tentu pengaplikasiannya tidak hanya sampai di laptopcomputer saja contoh lain seperti handfhon untuk ukuran semakin beranekaragam. Dalam tulisan ini akan dipaparkan kontribusi teknologi nano pada pengembangan IT secara garis besar, contohnya secara garis besar penerapannya pada laptop yakni seperti pada komponen penyimpanan (bateray) beberapa tahun yang lalu untuk kapasisitannya hanya bisa menampung atau menyimpan daya hanya bisa menampung daya beberapa volt saja, itu dikarenakan baterai hanya memiliki 4 cell tapi dalam perkembangan sekarang ternyata dibeberapa laptoh seperti (acer) Perkembangan nanoteknologi sangat luas dan dalam praktek baik didalam desain maupun teknologi sangat pesat. Dalam perkembangangannya meliputi hampir semua bidang seperti yang telah kita bahas di atas. Untuk pengaplikasiannya mungkin masih perlu ditingkatkan lagi tapi penerapannya saya rasa sudah sangat merata meskipun secara umum yang penulis ketahui seperti penerapannya dalam bidang Medis dan Pengobatan, Automotif, Farmasi, Komputer, Lingkungan Hidup, Kosmetik, Militer, Tekstil, Konvervasi Energi, Alat-alat Rumah Tangga. Kontribusi teknologi nano dalam pengembangan teknologi informasi IT (information technology), sudah tidak diragukan lagi. Munculnya produk serta desain baru pada computer dengan berpariasi kemampuan untuk setiap perangkatnya, seperti meningkatnya kapasitas hardisk, ram dan memori, tentu pengaplikasiannya tidak hanya sampai di laptopcomputer saja contoh lain seperti handfhon untuk ukuran semakin beranekaragam. Dalam tulisan ini akan dipaparkan kontribusi teknologi nano pada pengembangan IT secara garis besar, contohnya secara garis besar penerapannya pada laptop yakni seperti pada komponen penyimpanan (bateray) beberapa tahun yang lalu untuk kapasisitannya hanya bisa menampung atau menyimpan daya hanya bisa menampung daya beberapa volt saja, itu dikarenakan baterai hanya memiliki 4 cell tapi dalam perkembangan sekarang ternyata dibeberapa laptoh seperti (acer)

Prospek Dan Perkembangan Nanoteknologi Sebagai Teknologi Masa Depan :

  Negara-negara maju tengah berlomba-lomba dalam mengejar penguasaaan nano teknologi. Amerika serikat, jepang, jerman, inggris, prancis, kanada dan austrlia meramaikan perlombaan dalam menggembangkan nano teknologi. Bahkan cina, korea selatan dan singapura serta Malaysia sudah mengambil ancang-ancang untuk mengajar nanoteknologi.

  Perbandingan anggaran riset per tahun bidang nanoteknologi negara-negara didunia menurut hasil riset tahun1999. Jepang 120 juta USD (28 ),Amerika 116 juta USD (27 ), Eropa Barat (Jerman, Prancis, Inggris, Swedia, Swiss, Belanda, Finlandia, Belgi dan Spanyol) 128 USD (29 ) dan negara lain (Bekas Unisoviet, Cina, Canada, Australia, Korea, Taiwan dan Singapura) 70 USD (16). Dari data National Nanotechnology Initiative, USA)

  Gambar 18. Perbandingan anggaran riset per tahun bidang nanoteknologi Aktifitas riset nanoteknologi di negara-negara maju tersebut ditandai dengan

  banyaknya uang yang di infestasikan (lihat gambar). Ini baru dalam pemerintahan, banyaknya uang yang di infestasikan (lihat gambar). Ini baru dalam pemerintahan,

  Investasi dibidang riset nanoteknologi yang besar dari Amerika serikat bukannya membabi-buta. Mereka sudah berpengalaman dan sangat tangguh, penguasaan nanoteknologi akan menciptakan daya saing produktifitas yang tinggi dan pada akhirnya mempercepat pertumbuhan ekonomi. Menurut studi yang dilakukan lembaga ilmu pengetahuan Amerika tahun 2001 dapat diketahui, ada pangsa pasar besar dalam kurun waktu 6-9 tahun di depan. Tepat pada era nanoteknologi, pangsa pasar ini dapat dimenangkan dengan cara berkompetisi di bidang nanoteknologi. Beberapa contoh dapat dikemukakan disini adalah:

  Pertama di bidang manufaktur khususnya memproduksi material industri yang berkekuatan tinggi serta memiliki sifat-sifat dan kegunaan yang khas dapat di produksi dengan nanoteknologi. Pasar untuk material dengan struktur dalam nanometer akan memiliki pangsa pasar samapi 340 miliar USD per tahun (national sains foundation), maret 2001. Kedua di bidang elektronik khususnya untuk industri semi konduktor dan industri IC (Integrated Circuit) diperkirakan total pangsa pasar global sebesar 600 miliar USD. Ketiga di bidang farmasi dan pemeliharaan kesehatan akan ada pangsa pasar sebesar 180 miliar USD. Keempat di bidang industri kimia yang menghasilkan katalis berstruktur nanometer untuk aplikasi diperminyakan dan industri proses kimia lainnya diperkirakan pangsa pasar globalnya 100 miliar USD. Kelima di bidang transportasi yang di tandai dengan kebutuhan akan nano material dan nano elektronik yang kuat, cepat, ringan, tahan lama, juga akan dihasilkan material-material untuk jalan, jembatan, landasan pacu, pipa gas dan air, rel kereta yang murah. Pangsa pasar untuk ini pun sangat besar dan sulit untuk diperkirakan saat ini. Keenam dibidang pertanian nanoteknologi akan memberikan pengaruh pada bagaimana tanaman yang tahan polusi, pembuatan filter dan desalinasi air yang murah dan sumber energi yang Pertama di bidang manufaktur khususnya memproduksi material industri yang berkekuatan tinggi serta memiliki sifat-sifat dan kegunaan yang khas dapat di produksi dengan nanoteknologi. Pasar untuk material dengan struktur dalam nanometer akan memiliki pangsa pasar samapi 340 miliar USD per tahun (national sains foundation), maret 2001. Kedua di bidang elektronik khususnya untuk industri semi konduktor dan industri IC (Integrated Circuit) diperkirakan total pangsa pasar global sebesar 600 miliar USD. Ketiga di bidang farmasi dan pemeliharaan kesehatan akan ada pangsa pasar sebesar 180 miliar USD. Keempat di bidang industri kimia yang menghasilkan katalis berstruktur nanometer untuk aplikasi diperminyakan dan industri proses kimia lainnya diperkirakan pangsa pasar globalnya 100 miliar USD. Kelima di bidang transportasi yang di tandai dengan kebutuhan akan nano material dan nano elektronik yang kuat, cepat, ringan, tahan lama, juga akan dihasilkan material-material untuk jalan, jembatan, landasan pacu, pipa gas dan air, rel kereta yang murah. Pangsa pasar untuk ini pun sangat besar dan sulit untuk diperkirakan saat ini. Keenam dibidang pertanian nanoteknologi akan memberikan pengaruh pada bagaimana tanaman yang tahan polusi, pembuatan filter dan desalinasi air yang murah dan sumber energi yang

BAB III PENUTUP

3.1 kesimpulan

  Nanoteknologi merupakan suatu rekayasa material pada skala atomik dan skala molekular. Untuk menciptakan serta mendapatkan ukuran partikel terkecil sampai dalam skala nano dengan diameter atom berkisar antara 62 pikometer (atom Helium) sampai 520 pikometer (atom Cesium), sedangkan kombinasi dari beberapa atom membentuk molekul dengan kisaran ukuran nano. Deskripsi awal dari nanoteknologi mengacu pada tujuan penggunaan teknologi untuk memanipulasi atom dan molekul untuk membuat produk berskala makro. Deskripsi yang lebih umum adalah manipulasi materi dengan ukuran maksimum 100 nanometer. Untuk pengaplikasiannya sudah sangat luas seperti pada bidang :

  a) Bidang Teknologi Informasi

  b) Bidang Teknologi Tahan Gempa

  c) Bidang Luar Angkasa

  d) Bidang Industri

  e) Bidang Kesehatan

  3.2 saran

  Dengan perkembangan teknologi pada kehidupan manusia yang sangat pesat, pastinya kita harus mengikuti perkembangannya. Dengan demikian kita bisa mengikuti era globalisasi seperti saat ini. Jadi untuk mendapatkan ilmu pengetahuan serta informasi pada saat ini tidak cukup hanya didalam bangku SMA dan didalam lingkungan kampus saja. Karena pada saat ini kita bisa belajar dan mengikuti perkembangan teknologi dimana saja seperti : televisi, radio, internet dll. Dengan beberapa media dan berbagai metode untuk belajar tentu kita bisa menyimak informasi dan perkembangannya guna menambah ilmu pengetahuan dan tau akan proses penerapannya bahkan sampai menciptakan teknologi baru yang ramah akan lingkungan, dari setiap individu masyarakat Indonesia agar kita tidak terjajah akan kemajuan teknologi dan informasi.

Daftar pustaka

  http:ow.lyKNICZ http:id.wikipedia.org

  http:ms.wikipedia.orgwikiNanoteknologi http:carilahinspirasi.blogspot.com201106nanoteknologi-dan-manfaatnya-

  bagi.html

TAMBAHAN (HEAT TREATMENT)

1.1 Heat Treatment

  Adalah kombinasi dari operasi pemanasan dan pendinginan dengan kecepatan tertentu yang dilakukan terhadap logam atau paduan dalam keadaan padat, sebagai suatu upaya untuk memperoleh sifat-sifat tertentu.

  Menurut penulis: Heat treatment merupakan proses pemanasan logam dengan suhu tertentu untuk mendapatkan sifat-sifat logam dengan kekerasan tertentu serta durasi proses penahananpendinginannya dengan kecepatan tertentu.

  Review : heat treatment telah kita kitahui secara umum merupakan proses pemanasan suatu aterial dengan tujuan agar mendapatkan suatu speciment material yang baru agar mendapatkan kekerasan material dengan kekerasan tertentu.

  Struktur besi murni Struktur semua logam terdiri atas kristal-kristal yang bergandengan kuat satu sama lainnya dalam wujud dan ukuran yang berlainan. Kristal-kristal itu terdiri atas bagian-bagian terkecil suatu unsur, atom-atom. Atom besi tersusun didalam sebuah kisi ruang. Penegertiannya adalah sebuah wujud garis meruang yang titik-titik potongnya diduduki atom-atom besi, kisi ruang ini terdiri atas mata jaringan yang berbentuk dadu. Dalam hubungan ini ditemukan perletakan atom menurut tiga jenis : • Besi alfa

  Delapan atom terletak pada pojok dadu dan sebuah atom ke 9 ditengah- tengah dadu (di pusat ruang). Susunan atom ini disebut juga kisi terpusat ruang sampai suhu ruangan 7080 C, besi alfa bersifat magnetis. Dari 7680 C sampai 9110 C, besi terpusat ruang menjadi tidak magnetis dan dahulu disebut juga besi.

  • Besi gamma

  Pada 9110 C, ikatan kisi terpusat ruang menjelma menjadi besi gamma terpusat bidang : pada setiap pojok dadu berada sebuah atom dan 6 atom lainnya berada dipetengahan ke 6 bidang bujur sangkar permukaan dadu. Karena sebuah dadugamma menampung 14 atom, sedangkan jumlah keseluruhan atom besi tentunya tidak akan bertambah akibat pemanasan, maka dadu gamma lebih besar dari dadu alfa.

  • Besi delta

  Pada 13920 C, besi gamma yang terpusat bidang berubah wujud kambali menjadi besi terpusat ruang yang disebut besi delta (gambar 2c). besi delta berbeda dari besi alfa dalam jarak atomnya yang lebih besar.

  A. Klasifikasi Heat Treatment

  a) Near Equilibrium (Mendekati Kesetimbangan)

  Tujuan umum dari perlakuan panas jenis Near Equilibrium ini diantaranya

  adalah

  untuk

  melunakkan struktur

  kristal, menghaluskan butir,

  menghilangkan tegangan dalam dan memperbaiki machineability. Jenis dari perlakukan panas Near Equibrium, misalnya : Full Annealing (annealing), Stress relief Annealing, Process annealing, Spheroidizing, Normalizing dan Homogenizing.

  Diagram 2.1 Heat treatment near equilibrium

  Dari sedikit penjelasan diatas dapat kita tarik benang merah bahwa secara umum laku panas dengan kondisi Near Equilibrium itu dapat disebut dengan anneling.

  Anneling ialah suatu proses laku panas (heat treatment) yang sering dilakukan terhadap logam atau paduan dalam proses pembuatan suatu produk. Tahapan dari proses Anneling ini dimulai dengan memanaskan logam (paduan) sampai temperature tertentu, menahan pada temperature tertentu tadi selama beberapa waktu tertentu agar tercapai perubahan yang Anneling ialah suatu proses laku panas (heat treatment) yang sering dilakukan terhadap logam atau paduan dalam proses pembuatan suatu produk. Tahapan dari proses Anneling ini dimulai dengan memanaskan logam (paduan) sampai temperature tertentu, menahan pada temperature tertentu tadi selama beberapa waktu tertentu agar tercapai perubahan yang

  Diagram 2.2 Near Equilibrium Ferrite-Cementid (Fe-Fe3C)

   Struktur mikro

  Ferrite ialah suatu komposisi logam yang mempunyai batas maksimum kelarutan Carbon 0,025C pada temperature 723 o C, struktur kristalnya BCC (Body Center Cubic) dan pada temperature kamar mempunyai batas kelarutan Carbon 0,008C.

  • Austenite ialah suatu larutan padat yang mempunyai batas maksimum

  kelarutan Carbon 2C pada temperature 1130 o

  C, struktur kristalnya

  FCC (Face Center Cubic). • Cementid ialah suatu senyawa yang terdiri dari unsur Fe dan C

  dengan perbandingan tertentu (mempunyai rumus empiris) dan struktur kristalnya Orthohombic.

  • Lediburite ialah campuran Eutectic antara besi Gamma dengan

  Cementid yang dibentuk pada temperature 1130 o

  C dengan kandungan

  Carbon 4,3C.

  b) Non Equilirium (Tidak setimbang) Tujuan umum dari perlakuan panas jenis Non Equilibrium ini adalah

  untuk mendapatkan kekerasan dan kekuatan yang lebih tinggi. Jenis dari perlakukan panas Non Equibrium, misalnya Hardening, Martempering Austempering, Surface Hardening (Carburizing, Nitriding, Cyaniding, Flame hardening, Induction hardening).

1.2 Jenis-Jenis Pengerasan Permukaan

  a. Karburasi Cara ini sudah lama dikenal oleh 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.

  b. 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.

  c. Sianiding Adalah proses dimana terjadi absobsi karbon dan nitrogen untuk

  memperoleh specimen yang keras pada baja karbon rendah yang sulit memperoleh specimen yang keras pada baja karbon rendah yang sulit

  d. Nitriding adalah proses pengerasan permukaan yang dipanaskan sampai ± 510°c

  dalam lingkungan gas ammonia selama beberapa waktu.

  Review :

  Pada dasarnya pengerasan permukaan suatu material dari masing-masing perlakuan panas memiliki tujuan untuk mendapatkan karakteristik tertentu pada suatu material. Hal ini dilakukan agar bisa mendapatkan suatu material yang sesuai dengan kebutuhan. Tapi sebenarnya pada prakteknya untuk sebagian besar di Indonesia penerapannya belum begitu sempurna, ini disebabkan kenakalan serta kelalaian dari beberapa oknum untuk meraup keuntungan dalam skala yang cukup besar. Praktek seperti ini sebenarnya tidak layak untuk diterapkan di industry otomotive umumnya permesinan karena komponen-komponen pada sebuah mesin harus memiliki standarisasi masing-masing produk. Jika tidak memenuhi syarat dan ketentuan pastinya bisa mengurangi umur pada sebuah produk dan lebih parahnya lagi keselamatan bagi pengguna sangatlah kecil. Oleh karenanya Perlunya ketelitian serta pengetahuan untuk menggunakan sebuah produk yang memenuhi standarisasi.

1.3 Pengelompokan Dan Standarisasi Baja

  Pengelompokan Baja :

  a) 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.

  b) 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.

  c) 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. Baja tahan panas, tahan terhadap korosi. Baja ini harus tahan korosi pada suhu lingkungan lebih tinggi atau oksidasi. Baja perkakas adalah baja yang dibuat tidak berukuran besar tetapi memegang peranan dalam industri-industri. Unsur-unsur paduan dalam karbitnya diperlukan untuk memperoleh sifat-sifat tersebut dan kuat pada temperature tinggi. Baja listrik banyak dipakai dalam bidang elektronika.

  Standarisasi Baja  Amerika Serikat • ASTM ( American Society for Testing Materials ) • AISI (Americal Iron and Steel Institute) and SAE (Society of

  Automotive Engineers) • Menurut UNS (United Numbering System)

   Jepang (JIS = Japan Industrial Standar)  Inggris (British Standard)

   Jerman DIN  Swedia  Indonesia (Standar Nasional Indonesia)

1.4 Diagram Besi-Karbida Besi

  Sebagian dari diagram kesetimbangan besi-karbida besi baja terlihat pada gambar 3.1. Bila sepotong baja dengan kadar karbon 0,20 dipanaskan secara merata dengan lambat dan suhunya dicatat pada selang waktu tertentu, akan diperoleh kurva seperti terlihat pada gambar 3.1. Kurva ini disebut Kurva laju inverse.

  Diagram 2.3 Besi-karbida besi Sumbu mendatar adalah laju pemanasan atau waktu yang diperlukan

  o

  untuk memanaskan atau mendinginkan baja sebanyak 10

  C. Kurva ini

  merupakan garis vertikal kecuali pada titik-titik diamana laju pemanasan atau pendinginan mengalami perubahan. Terlihat bahwa pada tiga titik terdapat perubahan dalam laju pemanasan. Hal yang sama dijumpai sewaktu pendinginan; tercatat tiga perubahan yang lebih rendah dibandingkan dengan merupakan garis vertikal kecuali pada titik-titik diamana laju pemanasan atau pendinginan mengalami perubahan. Terlihat bahwa pada tiga titik terdapat perubahan dalam laju pemanasan. Hal yang sama dijumpai sewaktu pendinginan; tercatat tiga perubahan yang lebih rendah dibandingkan dengan

  Perubahan-perubahan yang terjadi pada titik-titik kritis tersebut disebut perubahan alatropik. Meski susunan kimia tetap, baja mengalami perubahan sifat antara lain : tahanan listrik, struktur atom dan kehilangan sifat magnetic. Menurut defenisi suatu perubahan alotropi adalah perubahan yang mampu balik atau reversible pada struktur atom suatu logam yang diikuti dengan perubahan sifat. Titik-titk kritis tersebut harus diketahui, mengingat perlakuan panas baja meliputi pemanasan di atas daerah ini. Baja tidak dapat dikeraska kecualibila dipanaskan di atas daerah kritis bawah dan kadang-kadang di atas daerah kritis atas.

  Diagram 2.4 laju-invers, untuk baja SAE 1020

  Serangkaian percobaan pemanasan dan pendinginan dapat dilakukan pada baja dengan kandungan karbon yang berbeda dan bila hasilnya digambarkan sebagai kurva suhu terhadap kadar karbon maka akan diperoleh suatu Serangkaian percobaan pemanasan dan pendinginan dapat dilakukan pada baja dengan kandungan karbon yang berbeda dan bila hasilnya digambarkan sebagai kurva suhu terhadap kadar karbon maka akan diperoleh suatu

  

  Misalkan ssepotong baja karbon 0,20 dipanskan disekitar 870 o C. Diatas titik Ar3 baja merupakan larutan padat dari karbon dalam besi-gamma dan disebut austenit. Atom-atom besi membentuk kisi kubik pemusatan sisi (Face Centered Cubic) dan bersifat nonmagnetik.

  Bila didinginkan sampai mencapai suhu dibawah titik Ar3, atom-atom akan membentuk kisi kubik pemusatan ruang (Body Centered Cubic). Struktur logam dapat dilihat pada gambar 3.3. Struktur yang baru ini disebut ferit atau besi alpha dan merupakan larutan padat karbon dan besi alpha. Daya larut karbon dalam besi alpha jauh lebih rendah daripada dalam besi gamma. Pada titik Ar2 baja menjadai magnetic, dan bila baja didinginkan sampai garis Ar1, perit yang terbentuk akan bertambah. Pada garis Ar1 austenit yang masih ada akan bertransformasi mejadi suatu struktur baru yang disebut perlit.

  Gambar 2.1 Mikrofoto efek pertambahan karbon atas struktur logam

  Bila kadar karbon baja malampaui 0,20, suhu diamana ferit mulai terbentuk dan mengendap dari austenit turun. Baja yang berkadar karbon 0,80 disebut baja eutektoiddan struktur terdiri dari 100 perlit. Titik eutektoid adalah suhu terendah dalam logam dimana terjadi perubahan dalam keadaan larut padat, dan merupakan suhu keseimbangan terendah di mana austenit terurai menjadi ferit dan simentit. Bial kadar karbon baja lebih besar daripada eutektoid, perlu diamati garis pada diagram besi-karbida besi yang bertanda Acm. Garis ini menyatakan di mana karbida besi mulai memisah dari austenit. Karbida besi ini dengan rumus Fe3C disebut sementit. Sementit sangat keras dan rapuh. Baja yang mengandung kadar karbon kurang dari eutektoid (0,80). Disebut baja hipoeutektoid, dan baja dengan kadar karbon lebih dari eutectoid disebut juga hipereutektoid.

   Besar Butir Baja cair bila didinginkan mulai membeku pada titik-titik inti yang cukup

  banyak. Atom-atom yang tergabung dalam kelompok di sekitar suatu inti cenderung memiliki letak yang serupa. Batas butir yang bentuknya tidak teratur tampak dibawah mikroskop, setelah dipolis dan dietsa dan merupakan batas kelompok sel atom yang memiliki orientasi umum yang sama. Ukuran butir tergantung pada beberapa faktor, antara lain laju pendinginan sewaktu pembekuan.

  Baja dengan butiran yang kasar kurang tangguh, dan memiliki kecenderungan untuk distorsi, namun baja jenis ini lebih mudah untuk pemesinan dan memiliki kemampuan pengerasan yang lebih baik. Baja berbutir halus di samping lebih tangguh juga lebih ulet dna kurang peka terhadap distorsi atau retak sewaktu perlakuan panas. Besar butir dapat dikendalikan melalui komposisi pada waktu proses pembuatan, akan tetapi setelah baja jadi, pengendalian dilakuakn melalui perlakuan panas. Alluminium yang digunakan sebagai deoksidator merupakan faktor Baja dengan butiran yang kasar kurang tangguh, dan memiliki kecenderungan untuk distorsi, namun baja jenis ini lebih mudah untuk pemesinan dan memiliki kemampuan pengerasan yang lebih baik. Baja berbutir halus di samping lebih tangguh juga lebih ulet dna kurang peka terhadap distorsi atau retak sewaktu perlakuan panas. Besar butir dapat dikendalikan melalui komposisi pada waktu proses pembuatan, akan tetapi setelah baja jadi, pengendalian dilakuakn melalui perlakuan panas. Alluminium yang digunakan sebagai deoksidator merupakan faktor

  Besar butir diukur dengan mikroskop, meskipun penaksiran secara kasar dapat dilakukan denagn memeriksa bidang perpatahan. Untuk pengukurna di bawah mikroskop baja perlu dipolis dan dietsa agar batas butir tampak dengan jelas. Pada karbon rendah ferit akan berpresipitasi dari austenit setelah didinginkan secara perlahan-lahan. Karena laju pendinginan yang rendah dapat menghasilkan terlalu banyak ferit primer, yang menyulitkan pengukuran besar butir austenit sebelumnya, maka harus diusahakan agar laju pendinginan sedemikian rupa sehingga struktur pracutektoid hanya terjadi pada batas-bats daerah perlit. Pada baja karbon medium, besar butir austenit sebelumnya dihitung dari luas daerah perlit ditambah dengan setengah daerah ferit yang mengelilinginya. Pada baja hipereutektoid besar butir austenit dibatasi oleh sementit yang mengendap.

  Gambar 2.2 Pemisahan kristal dan ukurna butir yang sangat besar.

1.5 Diagram Transformasi Isotermal

  Diagram fasa Fe3C bermanfaat untuk memilih suhu yang tepat untuk berbagai operasi laku panas dan memperlihatkan pula struktur yang dapat diperoleh setelah pendinginan perlahan-lahan. Meskipun demikian diagram tersebut tidak menggambarkan pengaruh dari berbagai laju pendinginan, waktu pemanasan atau struktur yang dapat diperoleh bila pencelupan ditunda pada suhu tertentu. Diagram Diagram fasa Fe3C bermanfaat untuk memilih suhu yang tepat untuk berbagai operasi laku panas dan memperlihatkan pula struktur yang dapat diperoleh setelah pendinginan perlahan-lahan. Meskipun demikian diagram tersebut tidak menggambarkan pengaruh dari berbagai laju pendinginan, waktu pemanasan atau struktur yang dapat diperoleh bila pencelupan ditunda pada suhu tertentu. Diagram

  Diagram 2.5 Transformasi

  Dengan demikian waktu transformasi mulai terjadi dan berakhir dapat diketahui, begitu pula struktur yang akan diperoleh. Untuk memperoleh struktur martensit, baja harus dicelupkan dengan cepat sedemikian sehingga kurva pendinginan tidak memotong kurva transformasi. Pada gambar 3.5 yang menampilkan kurva pendinginan yang memotong garis Ms dan Mf (permulaan dan berakhirnya transformasi austenit menjadi martensit).

  Bentuk umum dari kurva waktu-suhu-transformasi berbeda untuk jenis baja yang berlainan, tergantung pada kadar karbon, unsur paduan dan besar butir austenit. Kebanyakan unsur paduan baja menggeser kurva ke kanan, sehingga memperpanjang waktu pengerasan baja tanpa mengenai atau memotong kurva.Hal ini Bentuk umum dari kurva waktu-suhu-transformasi berbeda untuk jenis baja yang berlainan, tergantung pada kadar karbon, unsur paduan dan besar butir austenit. Kebanyakan unsur paduan baja menggeser kurva ke kanan, sehingga memperpanjang waktu pengerasan baja tanpa mengenai atau memotong kurva.Hal ini

   Efek pada Struktur Mikro dan Ukuran Butiran

  Pada proses pembuatannya, komposisi kimia yang dibutuhkan diperoleh ketika baja dalam bentuk fasa cair pada suhu yang tinggi.

  Pada saat proses pendinginan dari suhu lelehnya, baja mulai berubah menjadi fasa

  o

  padat pada suhu 1350 , pada fasa ini lah berlangsung perubahan struktur mikro. Perubahan struktur mikro dapat juga dilakukan dengan jalan heat treatment.

  Bila proses pendinginan dilakukan secara perlahan, maka akan dapat dicapai tiap jenis struktur mikro yang seimbang sesuai dengan komposisi kimia dan suhu baja. Perubahan struktur mikro pada berbagai suhu dan kadar karbon dapat dilihat pada Diagram Fase Keseimbangan (Equilibrium Phase Diagram).

  Diagram 2.6 Equilibrium phase diagram for iron – iron carbide system (f.c.c.face

  – centred cubic: b.c.c. body-cenreed cubic)

  Penjelasan diagram:

  o Pada kandungan karbon mencapai 6.67 terbentuk struktur mikro dinamakan Sementit Fe3C (dapat dilihat pada garis vertical paling kanan).

  o Sifat – sifat cementitte: sangat keras dan sangat getasPada sisi kiri diagram dimana pada kandungan karbon yang sangat rendah, pada suhu kamar terbentuk struktur mikro ferit. o Pada baja dengan kadar karbon 0.83, struktur mikro yang terbentuk adalah Perlit, kondisi suhu dan kadar karbon ini dinamakan titik Eutectoid. o Pada baja dengan kandungan karbon rendah sampai dengan titik eutectoid, struktur mikro yang terbentuk adalah campuran antara ferit dan perlit. o Pada baja dengan kandungan titik eutectoid sampai dengan 6.67, struktur mikro yang terbentuk adalah campuran antara perlit dan sementit. o Pada saat pendinginan dari suhu leleh baja dengan kadar karbon rendah, akan terbentuk struktur mikro Ferit Delta lalu menjadi struktur mikro Austenit. o Pada baja dengan kadar karbon yang lebih tinggi, suhu leleh turun dengan naiknya kadar karbon, peralihan bentuk langsung dari leleh menjadi Austenit.

  Dari diagram diatas dapat kita lihat bahwa pada proses pendinginan perubahan – perubahan pada struktur kristal dan struktur mikro sangat bergantung pada komposisi kimia.

  1. Heat Treatment dengan Pendinginan Tak Menerus

  Jika suatu baja didinginkan dari suhu yang lebih tinggi dan kemudian ditahan pada suhu yang lebih rendah selama waktu tertentu, maka akan Jika suatu baja didinginkan dari suhu yang lebih tinggi dan kemudian ditahan pada suhu yang lebih rendah selama waktu tertentu, maka akan

  Diagram 2.7 Isothermal transformation diagram for 0.2 C. 0.9 Mn steel Penjelasan diagram:

  o Bentuk diagram tergantung dengan komposisi kimia terutama kadar karbon

  dalam baja. o 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.

  o 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).

  o Bila ditahan suhunya pada titik tertentu dibawah garis horizontal, maka akan

  mendapat struktur Martensit (sangat keras dan getas). o 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 dan semakin lama pemanasannya akan timbul butiran yang lebih besar. Semakin

  2. Heat Treatment dengan Pendinginan Menerus

  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.

  Diagram 2.8 Continuos Cooling Transformation Diagram

  Penjelasan diagram:

  o Pada proses pendinginan secara perlahan seperti pada garis (a) akan

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

  mikro martensit.

  Dalam prakteknya ada 3 heat treatment dalam pembuatan baja:

  o Pelunakan (Annealing) : pemanasan produk setengah jadi pada suhu 850 -

  C dalam waktu yang tertentu, lalu didinginkan secara perlahan

  (seperti garis-a diagram diatas). Proses ini berlangsung didapur (furnace). Butiran yang dihasilkan umumnya besarkasar.

  o Normalizing : pemanasan produk setengah jadi pada suhu 875 – 9800C

  disusul dengan pendinginan udara terbuka (seperti garis-b diagram diatas). Butiran yang dihasilkan umumnya berlangsung bersamaan dengan pelaksanaan penggilingan kondisi panas (rolling).

  o Quenching : system pendinginan produk baja secara cepat dengan cara

  penyemprotan air pada pencelupan serta perendaman produk yang masih panas kedalam media air atau oli. Sistem pendinginan ini seperti garis-c diagram diatas.

  Selain dari ketiga system heat treatment diatas ada juga heat treatment tahap kedua pada rentang suhu dibawah austenit yang dinamakan Tempering. Pemanasan ulang produk baja ini biasa dilakukan untuk produk yang sebelumnya di quenching. Setelah di temper, maka diharapkan produk tersebut akan lebih ulet dan liat.

  Struktur mikro dan sifat karakteristik baja dapat disesuaikan dengan pemilihan heat treatment yang tepat.

1.6 Tujuan dari heat treatment

  1) Mempersiapkan material untuk pengolahan berikutnya.

  2) Mempermudah proses machining

  3) Mengurangi kebutuhan daya pembentukan dan kebutuhan energi.

  4) Memperbaiki keuletan dan kekuatan material

  5) Mengeraskan logam sehingga tahan aus dan kemampuan memotong meningkat.

  6) Menghilangkan tegangan dalam.

  7) Memperbesar atau memperkecil ukuran butiran agar seragam.

  8) Menghasilkan pemukaan yang keras disekeliling inti yang ulet.

  Masing-masing proses heat treatment memiliki fungsi yang berbeda-beda dengan menghasilkan sifat-sifat kekerasan yang diinginkan. Proses heat treatment dapat klasifikasi menjadi 2 bagian, yaitu: