PENGUJIAN DENGAN METALLOGRAPHI

1. BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Metallography adalah ilmu yang mempelajari struktur logam dengan jalan
melihat struktur dari bahan logam maupun paduan logam tersebut untuk
mengetahui sifat fisis maupun mekanismenya agar diketahui jenis logam tersebut.
Sifat fisis maupun meknisme dari suatu logam penting diketahui sipemakai
logam apalagi dibidang industri berat yang mempergunakan logam sebagai material
pokoknya agar nantinya dapat berfungsi secara maksimal dengan demikian dapat
diperoleh hasil yang diharapkan sesuai dengan kepentingannya.
Untuk mengetahui sifat-sifat dari logam tersebut dapat dideteksi atau
ditentukan dari struktur kristal pembentukannya. Kepentingan di atas menyebabkan
metallography sangat dibutuhkan dibidang keteknikan.
Dengan majunya dunia industri, maka hal ini membuat semakin tidak dapat
dipisahkan dari perkembangan dibidang logam. Hampir semua industri
membutuhkan logam baik dalam bentuk permesinan maupun dalam peralatan
produksi. Untuk kepentingan tersebut kita harus mengetahui sifat-sifat logam yang
kita pergunakan.
B. Ruang Lingkup Masalah
Adapun masalah yang dibahas dalam laporan ini adalah :
1. Menentukan sifat logam dan strukturnya
2. Metode-metode untuk menentukan struktur logam
3. Jalannya percobaan
4. dan peralatan yang digunakan

2. C. Tujuan Percobaan
Adapun tujuan dari percobaan metallography adalah :
a. Mengetahui cara mempergunakan alat yang dipakai
b. Memperoleh gambaran tentang logam
c. Mendapatkan sekaligus menentukan struktur logam yang diteliti
d. Dapat menganalisa hasil percobaan
e. Dapat mengetahui proses pengerjaan dari metallography

3. BAB II
TEORI DASAR
A. Metode Pengenalan Struktur
Untuk mengenal struktur logam ada tiga metode yang digunakan yaitu :
1. Macrografhy
2. Micrografhy
3. X – Ray difraction
1. Macrografhy
Macrografhy adalah suatu cara untuk mempelajari stuktur logam dengan
menggunakan mata telanjang. Dengan cara ini yang diamati adalah bentuk patahan
dari logam percobaan. Dengan metode ini sifat mekenismenya dapat ditentukan
sedangkan sifat fisisnya tidak dapat ditentukan.
2. Micrografhy
Microgrfhy adalah suatu cara untuk mempelajari struktur logam dengan
menggunakan mikroskop. Dengan cara ini yang diamati adalah besar butiran
logam, pengaruh deformasi serta mengetahui adanya kotoran yang dikandung
struktur logam.
3. X – Ray difraction
X – Ray difraction adalah dengan menggunakan sinar – X sehingga dapat
melihat bagian dari logam. Yang penting pula bahwa metode ini tidak memeriksa
permukaan logam, tetapi bagian dalam logam. Artinya metode ini cocok untuk
mengetahui adanya keropos di dalam logam.

4. B. Struktur Logam dan Sifat – sifatnya
Hubungan antara struktur logam dan sifat-sifatnya dapat ditinjau dari
persentase kandungan karbon dan temperaturnya seperti yang ditunjukkan pada
diagram kesetimbangan biji karbon di bawah ini.
Besi dalam kandungan padat selalu mengandung unsur karbon, walaupun
dalam jumlah yang sangat kecil. Proses trnsformasi pada baja Eutoctoic baja ini
dipanaskan hingga cair kemudian didinginkan secara perlahan-lahan. Ini berarti
struktur logam dan sifatnya dipengaruhi oleh temperatur. Proses ini dinyatakan oleh
garis vertikal yang sesuai dengan kandungan karbonnya.
Fase-fase yang terjadi tergantung pada temperatur dan persentase
kandungan karbonnya dan dapat diuraikan seperti di bawah ini :
1. Besi delta (delta iron)
Besi ini terbentuk pada suhu antara 13350
C sampai 13900
C, mempunyai
struktur BCC (Body Center Cubic) dan besi ini bersifat magnetik.
2. Basi gamma (Austeniti)
Struktur krisalnya memiliki kemampuan yang sangat besar dalam
mengabsorsi unsur karbon. Austeniti adalah larutan karbon di dalam besi gamma.
Kondisi normal terbentuk pada temperatur di bawah 7230
C bersifat non magnetik,
lunak dan liat.
3. Besi alpha (Ferriti)
Besi ini terbentuk dibawah temperatur 9100
C. Struktur BCC dapat muncul
pada temperatur di atas 7230
C dan bersifat non magnetik pada temperatur 7710
C –
9100
C. Ferriti adalah larutan padat karbon di dalam besi alpha yang merupakan
komponen terlunak dari baja liat.
4. Cementite
Cementite (Fe3C) adalah komponen terkeras dan paling rapuh dari baja.
Kandungan karbonnya 6,67%. Ini ditemukan di dalam kandungan ferriti dan
fearlite.

5. 5. Fearlite
Kandungan karbon dalam fearlite 0,83% dan sisanya besi. Memiliki pshykal
properties (sifat fisis) seperti yang terdapat dalam sementite, sangat keras (very
hard cementite) dan ferrite, sangat lunak (very solf ferrite). Jumlah karbon dan besi
diperlukan untuk membentuk cementite sedangkan pearlite membutuhkan sejumlah
kecil cementite dan ferrite.
6. Ledeburite
Pembentukan ledeburite terjadi jika kandungan karbon lebih besar dari 2%
mengandung 43% karbon dalam kombinasinya dengan besi.
7. Graphite
Graphite adalah unsur utama dari penyusunan yang lain besi tuang. Bersama
besi merupakan produk akhir dari pendinginan cementite secara perlahan.
B. Struktur Kristal Logam
1. Geometri kristal
Pada umumnya logam membentuk kristal dengan tiga bentuk utama yaitu :
a. Kubus pemusatan sisi (KPS) / Face centered cubic (FCC)
Mempunyai struktur kubus 1 atom disetiap sudutnya dan 1 atom lagi dipusat
keenam bidang kubus.
b. Kristal kubus pemusatan ruang (KPR) / Body centered cubic (BCC)
Mempunyai struktur kubus dengan 1 atom disetiap sudut dan 1 atom lagi
ditengah kubus.
c. Kristal hexagonal tumpukan padat / Hexagonal close – packed (HCP)
Mempunyai 17 atom yang tersusun dari 2 hexagonal yang terdiri dari 1 atom
disetiap sudutnya dan 1 atom disetiap tengahnya, terdapat juga 3 atom yang
menyelit diantara kedua hexagonal.
2. Cacat kristal
Pada cacat kristal ini ada beberapa bagian yang dapat dibedakan menurut
jenis nya yaitu :
a. Cacat titik (point defect)

6. Cacat titik adalah cacat kristal yang menyebabkan adanya kekosongan atau
lolosnya atom dari susunannya. Poses pengisian kekosongan oleh atom lainnya
disebut subtitusi. Cacat ini berupa vacancy. Cacat titik yang paling sederhana
adalah kekosongan (vacancy), cacat ini disebabkan oleh :
− Tumpukan atom yang tidak sempurna selama kristalisasi
− Akibat fibrasi atom yang terjadi pada penurunan suhu
b. Cacat garis (line defect)
Cacat garis adalah cacat titik yang melibatkan banyak atom dalam bentuk
deret. Cacat garis yang umum pada kristal disebut dislokasi. Dislokasi timbul
karena deforasi akibat pengaruh gaya luar selama proses pertumbuhan kristal.
Adapun dislokasi ini dapat dibagi menjadi dua bagian yaitu :
 Dislokasi tepi
Dislokasi tepi dapat dilihat dengan adanya bidang atau tambahan dalam
struktur kristal. Bidang atau tambahan itu tidak sempurna sehingga timbul daerah
tekanan dan tarikan.
 Dislokasi spiral
Dislokasi ini dapat ditunjukkan dengan adanya sobekan dari bagian bidang
kristal yang disertai penurunan bidang tersebut.
c. Cacat bidang (interfacial defect)
Cacat bidang yang selalu terdapat pada kristal logam adalah grain boundary
(batas butir). Pada batas butir selalu terdapat distorsi baik karena pengaruh
tegangan permukaan maupun akibat dari interaksi dengan atom-atom dari kristal
tetangganya. Karena setiap butir kristal mempunyai orientasi yang berbeda satu
sama lain, maka pada batas antara satu butir dengan butir lain akan terjadi ketidak-
teraturan susunan atom (dibandingkan dengan bagian dalam dari kristal).
d. Cacat ruang (bulk defect)
Cacat ini merupakan kerusakan didalam kristal logam, sehingga
memungkinkan kerusakan total pada logam tersebut.

7. BAB III
KEGIATAN METALOGRAPHY
A. Proses Pengerjaan
Pada percobaan metallography terdapat beberapa proses pengerjaan yaitu :
1. Roungh grinding
Material atau bahan yang hendak diuji terlebih dahulu dipotong. Dalam proses
penggerindaan benda uji diusahakan dalam keadaan dingin. Hal ini bertujuan agar
struktur bahan tidak mengalami perubahan akibat panas yang ditimbulkan oleh aksi
pemotongan yaitu dengan cara mengalirkan mesin pendingin seperti air atau
coolant.
Pada operasi penggerindaan benda uji harus digerakkan tegak lurus agar tidak
timbul goresan-goresan pada permukaan yang nantinya akan mempersulit
pengamatan struktur.
2. Medium polishing
Benda uji yang sudah terkikir, dihaluskan dan digosok dengan kertas pasir
secara berurutan mulai dari yang terkasar (P220A) sampai dengan yang terhalus
(P1200).
3. Fine polishing
Waktu yang diperlukan untuk mendapatkan hasil polishing yang baik sangat
tergantung dari pengerjaan sebelumnya. Pada proses fine ini dilakukan dengan kain
wool atau sutera. Dengan menggosokkan benda uji keatas permukaan sutra secara
teratur akan menghasilkan permukaan yang lebih halus dengan kata lain
memperhalus goresannya.
4. Pengetsaan (etching)
Pengerjaan etching dalakukan dengan menghasilkan bentuk dan struktur
secara jelas dan nyata dari suatu material yang akan diuji. Proses ini merupakan

8. langkah penyempurnan yang menggunakan reaksi kimia pada permukaan logam
yang akan diteliti.
B. Bahan dan alat percobaan
Adapun yang dibutuhkan dalam melakukan percobaan ini adalah :
1. Baja silver steel
2. Cairan pendingin
3. Pasta pemoles autosol
4. Kerts pasir
5. Dan lain-lain
sedangkan alat percobaan yang digunakan selama percobaan adalah :
1. Mesin potong
2. Mesin moulding press
3. Mesin pemoles kertas pasir
4. Dan lain-lain
C. Langkah Kerja
1. Prosedur percobaan
− Persiapkan alat-alat dan bahan yang digunakan
− Potong bahan percobaan 10cm pada mesin potong
− Balut bahan percobaan dengan bakelit pada mesin moulding
− Ratakan permukaan benda uji dengan mesin, haluskan permukaan benda uji
dengan pemoles
− Mesin pemoles kain sutera gunakan sebagai penghalusan terakhir yang
berguna untuk menghaluskan benda uji
2. Prosedur pemakaian moulding press machine
Mesin ini digunakan untuk membuat pegangan speciment yang minimum
dan mempunyai sebuah permukaan datar mesin potong baut gerinda dan permukaan
lainnya bebas. Pada prinsip mesin ini mempunyai unit pencetak plastik moulding

9. yang dipakai untuk tujuan melelehkan serbuk plastik. Speciment yang akan
dipegang diletakkan dalam silinder panas yang dibatasi oleh sepasang pembatas
mould plus.
Langkah penggunaan mesin press moulding adalah :
1. Pasang thuruscup di atas pad
2. Tekan dan turun naikkan handel pompa sampai thuruscup menyentuh
moulding table
3. Tekan truspin dari logam moulding cylinder
4. Letakkan benda kerja di atas
5. Masukkan bakelit ke dalam moulding cylinder
6. Tutup bahan dengan prust atas
7. Dorong trust sampai segaris dengan logam moulding cylinder
8. Hidupkan pemanas dengan menekan saklar pada “on”
9. Tunggu sampai 3,5 menit
10. Handel pompa dinaik turunkan sampai tekanan menunjukkan 200 bar
11. Matikan pemanas
12. Dinginkan moulding dengan mengalirkan air pendingin selam kurang lebih 3
menit
13. Putar pressurelease kutub berlawanan dengan jarum jam
14. Keluarka truscup dan pasangkan lagi dengan kedudukan dibalikkan
15. Putar pressure searah jarum jam
16. Naikkan moulding unit dengan menaik turunkan handel pompa sampai benda
kerja jatuh kedalam truscup yang telah terbalik.
D. Prosedur Pemakaian Mesin Polishing
Mesin ini digunakan untuk memperhalus permukaan speciment sehingga
dapat dikerjakan pada mesin poles yang mempergunakan sutera. Kekerasan
permukaan hasil mesin potong gerinda bervariasi, sehingga menggosokkannya
perlu beberapa tahap yang tidak sama dengan speciment.
Langkah pengoperasiannya adalah :

10. 1. Pasang kertas pasir pada piring
2. Tekan switch pada posisi “on”
3. Putar pine kontrol water valve untuk mengalirkan air pendingin
4. Ratakan permukaan benda uji dengan menekankannya pada kertas pasir yang
berputar di atas piring
5. Lakukan pemolesan berulang-ulang dari kertas pasir yang paling kasar sampai
ketingkat yang paling halus
6. Setiap pemolesan harus diberikan air pendingin
E. Analisa Percobaan
Setelah melakukan kegiatan dan mengikuti prosedur penggunaan peralatan,
maka seharusnya akan didapatkan hasil percobaan. Namun dalam hal ini percobaan
tidak terselesaikan secara sempurna dikarenakan kurangnya peralatan yaitu tidak
tersedianya mikroskop yang merupakan komponen terpenting dalam praktek
metallography. Jadi hasil percobaanpun tidak dapat dianalisa karena penganalisaan
harus dilakukan menggunakan mikroskop.

11. BAB IV
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Setelah melakukan percobaan menunjukkan aplikasi yang luas dari
pengetahuan dalam metalography, dalam teknologi bahan dan teknik pemilihan
bahan dalam pemakaian sehari-hari dapat ditarik kesimpulan yaitu :
1. Praktek metalography adalah suatu pengerjaan logam agar mengetahui struktur
dan sifat logam tersebut
2. Hasil percobaan tidak dapat diperoleh sesuai dengan yang diinginkan karena
peralatan yang kurang memadai (mikroskop tidak ada)
3. Praktek metalography sangat penting bagi keteknikan, khususnya teknik mesin.
B. Saran
Dari percobaan tersebut, saran-saran yang dapat disampaikan adalah :
1. Agar selalu berhati-hati dalam praktek metallography, sehingga peralatan yang
ada dapat bertahan lama
2. Setelah melakukan percobaan sebaiknya membersihkan tempat percobaan
tersebut
3. Kembalikanlah peralatan yang digunakan ke tempat semula.

12. LAPORAN PRAKTIKUM
Metalography
Oleh :
Nama : Joko Purnomo
Kelas : ME-5G
NIM : 042301196
Spesialisasi Perawatan dan Perbaikan
Jurusan Teknik Mesin

13. KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis sampaikan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan pengetahuan, kesehatan, kekuatan, dan kesempatan pada penulis untuk
dapat menyelesaikan laporan ini.
Adapun judul dari laporan ini adalah “Metalography” dan laporan ini adalah
tugas dari mata kuliah Praktek Perawatan Mesin pendidikan Diploma 3 Teknik Mesin
Politeknik Negeri Medan.
Sesuai dengan judulnya laporan ini berisi tentang dasar-dasar teori yang
diperoleh dari buku referensi mengenai pompa “Metalography” beserta struktur serta
prinsip kerja yang diperoleh setelah melakukan praktek perawatan dibengkel Teknik
Mesin. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi setiap pihak yang membacanya
terkhusus pada Mahasisiwa/i Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan.
Penulis menyadari laporan ini masih terdapat kekurangannya, untuk itu
penulis mengaharapkan saran dan kritik dari berbagai pihak agar nantinya dapat
diperoleh hasil yang lebih baik. Sekian dan Terimakasih.
Penulis,
Joko Purnomo
NIM : 042301196