Analisa Ukuran Butir HASIL DAN PEMBAHASAN

4.2 Analisa Ukuran Butir

Benda uji yang telah selesai dietsa di photo dengan menggunakan alat mikroskop analisator bayangan optik Epiplan Hdlenz, Carl Zeiss, 220 V – 60 Hz, 80 VA dengan pembesaran M 100 kali sehingga diperoleh gambar struktur mikro benda uji. Gambar mikrostruktur baja mangan Hadfield dianalisa: ukuran butir dan fraksi trasformasi fasa pearlit sehingga dapat dibentuk kurva S. Besar ukuran butir Grain Size fasa austenit dihitung dengan menggunakan methode Jeffries dengan terlebih dahulu membentuk pintas lingkaran pada photo mikro struktur. Tiap photo mikro struktur dipintas menjadi 4 lingkaran masing- masing berdiameter lebih kurang 50 mm sehingga luas bidang lingkaran = 1964,3 mm 2 lampiuran F. Selanjutnya jumlah grain rata-rata Na dan diameter butir rata- rata d dapat diperoleh. Contoh gambar lampiran F1 mikro-stuktur baja mangan haidfield AISI 3401 yang diberi pemanasan kembali pada temperatur 600 C dengan waktu tahan 15 menit. Diameter lingkaran pintasan 50 mm. Untuk lingkaan pintasan pertama diperoleh jumlah n 1 = 30 dan n 2 = 18, dengan menggunakan persamaan 2.2 diperoleh Faktor Jeffries f: M 2 f = A Muhd. Amin Nasution : Pembentukan Kurva S Dari Proses Kinetika Transformasi Fasa Baja Mangan Pada..., 2008 USU e-Repository © 2008 100 2 f = 1964,3 f = 5,1 mm 2 Jumlah butiran persatuan millimeter persegi Na dihitung dengan menggunakan persamaan 2.1 diperoleh : Na = f n 1 + n2 2 = 5,1 30 + 18 2 = 198,9 grainmm 2 Diameter butir fasa austenit dihitung dengan menggunakan persamaan 2.4 diperoleh : 1 d = A 12 = Na 12 1 = 199 12 d = 0,071 mm d = 71 µm Gambar lampiran F5 mikro-sruktur baja mangan haidfield AISI 3401 yang dipanaskan kembali temperatur 580 C dengan waktu tahan 45 menit. Muhd. Amin Nasution : Pembentukan Kurva S Dari Proses Kinetika Transformasi Fasa Baja Mangan Pada..., 2008 USU e-Repository © 2008 Untuk lingkaan pintasan pertama diperoleh jumlah n 1 = 16 dan n 2 = 11 dengan menggunakan persamaan 2.2 diperoleh Faktor Jeffries f sebesar: M 2 f = A 100 2 f = 1964,3 f = 5,1 mm 2 Jumlah butiran persatuan millimeter persegi Na fasa austenit dihitung dengan persamaan 2 .1 diperoleh: Na = f n 1 + n2 2 = 5,1 16 + 11 2 = 109,65 grainmm 2 Diameter butir d dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2.4 diperoleh : 1 d = A 12 = Na 12 1 = 109,65 12 Muhd. Amin Nasution : Pembentukan Kurva S Dari Proses Kinetika Transformasi Fasa Baja Mangan Pada..., 2008 USU e-Repository © 2008 d = 0,095 mm d = 95 µm Nilai n 1 , n 2 dan jumlah butiran persatuan millimeter persegi Na serta diameter butir d gambar Lampiran F1 sampai gambar Lampiran F5 pada pada Lampiran A. Tabel lampiran A diameter butir rata-rata fasa austenit baja mangan hadfield proses pemanasan kembali pada temperatur 600 C dengan waktu tahan 15 menit diperoleh: d 1 + d 2 + d 3 + d 4 d = 4 71 + 69,6 + 68,7 + 68,3 = 4 = 0,0694 mm d = 69,4 µm Tabel lampiran A, jumlah butir persatuan millimeter persegi rata-rata proses pemanasan kembali pada temperature 600 C dengan waktu tahan 15 menit diperoleh: Na 1 + Na 2 + Na 3 + Na 4 Na = 4 Muhd. Amin Nasution : Pembentukan Kurva S Dari Proses Kinetika Transformasi Fasa Baja Mangan Pada..., 2008 USU e-Repository © 2008 199 + 266,55 +211,65 + 214,2 Na = 4 Na = 207, 85 grainmm 2 Ukuran butir G standart ASTM No. 112 E fasa austenit baja mangan hadfield proses pemanasan kembali pada temperatur 600 C dengan waktu tahan 15 menit dengan menggunakan persamaan 2.5: G = [ 3,322 log Na] – 2,95 = [3,322 log 207,85] – 2,95 G = 4,7 Berdasarkan standart ASTM No. 112 E Lampiran E ukuran butir G sebesar 4,7 maka diameter butir 70 µm. Diameter butir rata- rata hasil hasil perhitungan d exp dibandingkan dengan diameter butir standart ASTM No. 112 E d ASTM untuk perlakuan panas kembali pada temperature 600 C dengan waktu tahan 15 menit diperoleh ralat sebesar: d ASTM - d exp Ralat = x 100 d ASTM 70 – 69,4 Ralat = x 100 90 Ralat = 0,86 Muhd. Amin Nasution : Pembentukan Kurva S Dari Proses Kinetika Transformasi Fasa Baja Mangan Pada..., 2008 USU e-Repository © 2008 Tabel Lampiran A diameter butir rata-rata fasa austenit baja mangan hadfield proses pemanasan kembali pada temperatur 580 C dengan waktu tahan 45 menit diperoleh sebesar : d 1 + d 2 + d 3 + d 4 d = 4 95 + 93,4 + 93,4 + 90,4 = 4 d = 93,1 µm Jumlah butir persatuan millimeter persegi rata-rata fasa austenit baja mangan pada proses pemanasan kembali temperatur 580 C dengan waktu tahan 45 menit diperoleh sebesar: Na 1 + Na 2 + Na 3 + Na 4 Na = 4 109,65 + 114,75 + 114,75 + 122,4 Na = 4 Na = 115,49 grainmm 2 Ukuran butirG baja mangan hadfield akibat proses pemanasan kembali pada temperatur 580 C dengan waktu tahan 45 menit, dengan menggunakan persamaan 2.5 diperoleh sebesar : Muhd. Amin Nasution : Pembentukan Kurva S Dari Proses Kinetika Transformasi Fasa Baja Mangan Pada..., 2008 USU e-Repository © 2008 G = [ 3,322 log Na] – 2,95 = [3,322 log 115,49] – 2,95 G = 3,9 ≈ 4 Berdasarkan standart ASTM No. 112 E pada Lampiran E ukuran butirG sebesar 4 maka diameter butir 90 µm. Diameter butir rata- rata hasil hasil perhitungan d exp dibandingkan dengan diameter butir standart ASTM No. 112 E d ASTM untuk perlakuan panas kembali pada temperature 580 C dengan waktu tahan 45 menit diperoleh ralat sebesar: d exp - d ASTM Ralat = x 100 d ASTM 93,1 – 90 Ralat = x 100 90 Ralat = 0,97 Tabel 4.2 diameter butir rata-rata fasa austenit baja mangan hadfield akibat proses pemanasan kembali pada temperatur 600 C dengan waktu tahan awal 15 menit sampai 60 menit dengan interval waktu tahan 15 menit dan diameter butir rata-rata fasa austenit baja mangan hadfiled akibat proses pemanasan kembali pada temperatur 580 C dengan waktu tahan 45 menit dan diameter standart ASTM No. 112 E seta persen ralat diameter butir. Muhd. Amin Nasution : Pembentukan Kurva S Dari Proses Kinetika Transformasi Fasa Baja Mangan Pada..., 2008 USU e-Repository © 2008 Tabel 4.2 Diameter Butir Rata-Rata Hasil Perhitungan dan Diameter Standar ASTM No. 112 E Baja Mangan AISI 3401 No Suhu Waktu Na grain mm G ASTM grain mm d ASTM µm d exp µm Ralat d exp 1 600 C 15 menit 207,85 7 70 69,4 0,86 2 600 C 30 menit 192,54 4,7 70 72 2,86 3 600 C 45 menit 177,22 4,5 75 75,1 0,13 4 600 C 60 menit 179,75 4,5 75 74,6 0,53 5 580 C 45 menit 115,49 4,0 90 93,1 3,44 Dari tabel 4.2 diameter butir hasil perhitungan d exp waktu tahan 15 menit, 45 menit dan 60 menit proses pemanasan kembali pada temperatur 600 C nilainya mendekati dengan diameter butir standar ASTM No. 112 E d ASTM . Sedangkan temperatur 600 C waktu tahan 30 menit dan temperatur 580 C waktu tahan 45 menit ralat lebih besar ini dikarenakan pengaruh alloy.

4.3 Analisa Pembentukan Kurva S