Laporan ini membahas tentang uji mikrostruktur pada baja karbon ST 42. Terdapat penjelasan tentang pengertian baja karbon dan ST 42, uji metalografi untuk mengamati struktur mikro, serta tujuan dilakukannya uji tersebut seperti mengetahui kandungan unsur dan menemukan cacat.

1. LAPORAN PRAKTIKUM PENGUJIAN MATERIAL
“MIKRO STRUKTUR”
Disusun Oleh :
Muhammad Sasmito
201910120311216
Kelompok 23
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK MESIN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2022/2023

2. UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK MESIN
LABORATORIUM TEKNIK MESIN
Jl. Raya Tlogomas No. 246 Malang - Jawa Timur 65144
Telp. (0341) 463513 Fax. (0341) 460435
LEMBAR ASISTENSI
No Tanggal Catatan Asistensi Ket/Paraf
Malang, 3 Agustus 2022
DosenPembimbing,
(Nur Hasanah, ST, M.Sc.)

3. UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK MESIN
LABORATORIUM TEKNIK MESIN
Jl. Raya Tlogomas No. 246 Malang - Jawa Timur 65144
Telp. (0341) 463513 Fax. (0341) 460435
LEMBAR PENGESAHAN
LAPORAN PRAKTIKUM FENOMENA DASAR MESIN
Disusun Oleh:
Nama : Muhammad Sasmito
Kelas : F
NIM : 201910120311216
Fakultas : Teknik
Jurusan : Teknik Mesin
Berdasarkan hasil Praktikum Pengujian Material yang telah dilaksanakan di
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin Universitas Muhammadiyah Malang.
Disetujui Oleh:
Kepala Laboratorium DosenPembimbing
Fenomena Dasar Mesin
(Ir. Herry Suprianto, MT) (Nur Hasanah, ST, M.Sc.)

5. i
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya ucapkan atas kehadirat Allah SWT, karena dengan
rahmat dan karunia-Nya saya masih diberi kesempatan untuk menyelesaikan
“Laporan Praktikum Pengujian Logam”. Tidak lupa juga Saya ucapkan terima
kasih kepada dosen pengujian logam yang telah membimbing kami agar dapat
mengerti tentang bagaimana cara menyusun laporan ini. Laporan ini disusun agar
pembaca dapat memperluas ilmu tentang pengujian logam. Dengan penuh
kesabaran tugas ini dapat terselesaikan. Semoga tugas ini dapat bermanfaat bagi
para pelajar ataupun, umum khususnya pada diri kami sendiri dan semua yang
membaca laporan ini, Dan mudah mudahan juga dapat memberikan wawasan
yang lebih luas kepada pembaca .
Dalam penyusunan laporan ini tidak sedikit hambatan yang dihadapi, dan
kami menyadari bahwa kelancaran dalam penyusunan materi ini tidak lain berkat
bantuan, dorongan, dan bimbingan Bapak/Ibu Dosen pembimbing mata kuliah
Praktikum Pengujian Material, sehingga kendala-kendala yang kami hadapi dapat
mudah teratasi.
Akhir kata kami sebagai penulis berharap semoga laporan ini dapat
bermanfaat bagi para pembaca. Dari kami sadar masih banyak kekurangan dan
kesalahan. Untuk itu kepada Bapak/Ibu Dosen pembimbing kami meminta saran
serta masukan supaya laporan ini bisa selesai dengan sempurna.
Malang, 3 juli 2022
Tim Penyusun

7. 1
ABSTRAK
Logam merupakan salah satu kebutuhan yang paling penting dalam dunia
industry, khususnya baja dan besi tuang pada industry manufaktur, baja dan besi
tuang ini juga mempunyai beberapa sifat yang dijadikan untuk pemilihan material.
Dengan adanya sifat tersebut baja dan besi tuang diberikan perlakuan-perlakuan
untuk merubah sifatnya. Salah satunya adalah perlakuan heat treatment, perlakuan
heat treatment juga akan menimbulkan berubahnya strukturmikro terhadap baja
dan besi tuang. Mikrostruktur atau makro merupakan struktur yang terdiri dari
butir dan fase tertentu. Biasanya hanya dapat dilihat di bawah microscop. Untuk
dapat menentukan mikrostruktur dari suatu baja, ini perlu digerinda, dipolis,
dietsadan diperiksa memakai microskop. Pengamatan mikro struktur ini bisa
disebut dengan metalografi. Metalografi sangat penting untuk mengetahui ukuran
butir, distribusi fasa, dan untuk mengetahui adanya inklusi (kotoran) dalam suatu
logam. Hasil dari metalografi tersebut akan menjadi acuan untuk menentukan
suatu material telah sesuai dengan spesifikasi yang diminta atau untuk mengetahui
proses yang sudah dialami oleh material yang bersangkutan. Metalografi sendiri
dikelompokan menjadi 2 jenis, yaitu: Makrografi dengan pengamatan mata
telanjang atau dengan lensa pembesaran sampai dengan 15 kali. Mikrografi disini
mengamatan struktur logam dan paduan logam dengan menggunakan mikroskop
dengan lensa pembesaran mulai 20 kali hingga 2000 kali.

8. BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pengujian struktur mikro dilakukan untuk mengetahui isi unsur
kandungan yang terdapat didalam spesimen baja karbon rendah yang akan
diuji. Dengan menggunakan spesimen uji yang telah dihaluskan agar dapat
terlihat kandungan didalam benda uji tersebut.
Struktur mikro adalah suatu bentuk susunan struktur yang terbentuk
pada material logam dan ukurannya sangat kecil dan tidak beraturan,
bentuknya berbeda-beda tergantung pada unsur dan proses yang dialami
pada saat pembentukannya.
Banyaknya jenis baja dengan sifat yang berbeda beda akan
mendatangkan manfaat yang besar apabila pemilihan jenis baja dilakukan
dengan benar. Sebaliknya apabila pemilihan baja salah maka akibatnya
akan sangat fatal.
Pemilihan jenis baja biasanya dilakukan berdasarkan sifat mekanik,
fisik, serta kimia dari suatu bahan. Praktikum pengujian logam adalah
pembelajaran praktis secara pendalaman teoritis pengujian logam (tata cara
/ metode untuk mengetahui sifat logam). Masing-masing metode akan
menghasilkan pengetahuan tentang sifat dari logam. Sudah begitu banyak
studi yang dapat menggambarkan ketiga sifat diatas dalam sebuah table,
grafik, ataupun outlet-outlet lain sehingga dapat kita manfaatkan sebagai
acuan pemilihan bahan.
Meskipun demikian, penguasaan teoritis serta praktis dari pengujian
logam bagi seseorang engineer tetap diperlukan karena tidak semua jenis
logam telah diketahui dan dibukukan sifat-sifatnya.Lain dari itu,
penggunaan referensi sebagai acuan pemilihan bahan dalam pengerjaan
dengan tingkat ketelitian yang tinggi memerlukan suatu pengujian.Paparan
diatas kiranya cukup menjadi latarbelakang dilaksanakannya praktikum
pengujian mikrostruktur ini.

9. 3
1.2 Tujuan
1. Menganalisa struktur mikro dan struktur makro dan sifat-sifatnya.
2. Mengenali fasa-fasa dalam struktur mikro.
3. Mengetahui proses pengambilan foto mikro struktur dan makro
struktur.
4. Menguasai teknik perhitungan besar butir.
1.3 Rumusan Masalah
1. Bagaimana struktur mikro dan struktur makro dan sifat-sifatnya ?
2. Apa saja fasa-fasa dalam struktur mikro ?
3. Bagaimana proses pengambilan foto mikro struktur dan makro
struktur ?
4. Bagaimana teknik perhitungan besar butir?

10. BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Pengertian Baja
Baja adalah logam paduan dengan besi sebagai unsur dasar dan karbon
sebagai unsur paduan utamanya. Kandungan karbon dalam baja berkisar
antara 0.2% hingga 2.1% berat sesuai grade-nya. Fungsi karbon dalam baja
adalah sebagai unsur pengeras. Unsur paduan lain yang biasa ditambahkan
selain karbon adalah mangan (manganese), krom (chromium), vanadium, dan
nikel. Dengan memvariasikan kandungan karbon dan unsur paduan lainnya,
berbagai jenis kualitas baja bisa didapatkan. Penambahan kandungan karbon
pada baja dapat meningkatkan kekerasan (hardness) dan kekuatan tariknya
(tensile strength), namun di sisi lain membuatnya menjadi getas (brittle) serta
menurunkan keuletannya (ductility).
Pengaruh utama dari kandungan karbon dalam baja adalah pada kekuatan,
kekerasan, dan sifat mudah dibentuk. Kandungan karbon yang besar dalam
baja mengakibatkan meningkatnya kekerasan tetapi baja tersebut akan rapuh
dan tidak mudah dibentuk (Davis, 1982).
2.2 Baja Karbon
Baja karbon merupakan salah satu jenis baja paduan yang terdiri atas unsur
besi (Fe) dan karbon (C). Dimana besi merupakan unsur dasar dan karbon
sebagai unsur paduan utamanya. Dalam proses pembuatan baja akan
ditemukan pula penambahan kandungan unsur kimia lain seperti sulfur (S),
fosfor (P), slikon (Si), mangan (Mn) dan unsur kimia lainnya sesuai dengan
sifat baja yang diinginkan. Baja karbon memiliki kandungan unsur karbon
dalam besi sebesar 0,2% hingga 2,14%, dimana kandungan karbon tersebut
berfungsi sebagai unsur pengeras dalam struktur baja.
Dalam pengaplikasiannya baja karbon sering digunakan sebagai bahan
baku untuk pembuatan alat-alat perkakas, komponen mesin, struktur
bangunan, dan lain sebagainya. Menurut pendefenisian ASM handbook
vol.1:148 (1993), baja karbon dapat diklasifikasikan berdasarkan jumlah
persentase komposisi kimia karbon dalam baja yakni sebagai berikut:

11. 5
 Baja Karbon Rendah (Low Carbon Steel)
Baja karbon rendah merupakan baja dengan kandungan unsur karbon
dalam sturktur baja kurang dari 0,3% C. Baja karbon rendah ini memiliki
ketangguhan dan keuletan tinggi akan tetapi memiliki sifat kekerasan dan
ketahanan aus yang rendah. Pada umumnya baja jenis ini digunakan
sebagai bahan baku untuk pembuatan komponen struktur bangunan, pipa
gedung, jembatan, bodi mobil, dan lain-lainya .
 Baja Karbon Sedang (Medium Carbon Steel)
Baja karbon sedang merupakan baja karbon dengan persentase kandungan
karbon pada besi sebesar 0,3% C – 0,59% C. Baja karbon ini memiliki
kelebihan bila dibandingkan dengan baja karbon rendah, baja karbon
sedang memiliki sifat mekanis yang lebih kuat dengan tingkat kekerasan
yang lebih tinggi dari pada baja karbon rendah. Besarnya kandungan
karbon yang terdapat dalam besi memungkinkan baja untuk dapat
dikeraskan dengan 11 memberikan perlakuan panas (heat treatment) yang
sesuai. Baja karbon sedang biasanya digunakan untuk pembuatan poros,
rel kereta api, roda gigi, baut, pegas, dan komponen mesin lainnya.
 Baja Karbon Tinggi (High Carbon Steel)
Baja karbon tinggi adalah baja karbon yang memiliki kandungan karbon
sebesar 0,6% C – 1,4% C. Baja karbon tinggi memiliki sifat tahan panas,
kekerasan serta kekuatan tarik yang sangat tinggi akan tetapi memiliki
keuletan yang lebih rendah sehingga baja karbon ini menjadi lebih getas.
Baja karbon tinggi ini sulit diberi perlakuan panas untuk meningkatkan
sifat kekerasannya, hal ini dikarenakan baja karbon tinggi memiliki
jumlah martensit yang cukup tinggi sehingga tidak akan memberikan hasil
yang optimal pada saat dilakukan proses pengerasan permukaan. Dalam
pengaplikasiannya baja karbon tinggi banyak digunakan dalam pembuatan
alat-alat perkakas seperti palu, gergaji, pembuatan kikir, pisau cukur, dan
sebagainya
2.3 Baja ST 42
Baja ST 42 adalah jenis baja konstruksi yang mempunyai kandungan
0,07–0,10% C, 0,15–0,25% Si, 0,03% P, 0,035% S, dan 0,3–0,6% Mn. Baja
ST 42 dengan kandungan karbon dibawah 0,25 % termasuk kedalam
kelompok baja karbon rendah (Low-Carbon Steel)
Baja St 42 merupakan jenis baja konstruksi yang mempunyai kekuatan
tarik 42 Kg/ mm² sampai 50 Kg/ mm². Metoda penambahan karbon padat
merupakan cara yang paling sederhana untuk meningkatkan kualitas baja St
42, agar dapat memperluas penggunaanya.

12. 2.4 Uji Metalografi
Metalografi adalah ilmu yang mempelajari karakteristik mikrostruktur
suatu logam dan paduannya serta hubungannya dengan sifat sifat logam
tersebut. Metalografi sangat penting untuk mengetahui ukuran butir, distribusi
fasa, dan untuk mengetahui adanya inklusi (kotoran) dalam suatu logam.
Hasil dari metalografi tersebut akan menjadi acuan untuk menentukan suatu
material telah sesuai dengan spesifikasi yang diminta atau untuk mengetahui
proses yang sudah dialami oleh material yang bersangkutan. Ada beberapa
metode yang dipakai yaitu : mikroskop (optik maupun elektron), difraksi
(sinar X, elektron, dan neutron), analisis (X-ray fluoresence, elektron
mikroprobe) dan juga stereometric metalografi.
Metalografi dikelompokkan menjadi dua jenis yaitu:
a. Metalografi Makro
Metalografi Makro mempelajari struktur logam dan paduannya
menggunakan mata telanjang atau menggunakan lensa dengan
perbesaran 10 – 100 kali. Tujuannya adalah untuk:
 Memunculkan ukuran, bentuk dan pengaturan butir kristal yang
ada di dalam logam.
 Memunculkan retakan yang mungkin ada selama proses fabrikasi
logam.
 Memunculkan serat/alur logam yang mengalami deformasi.
 Memunculkan adanya pengkerutan (shrinkage), porositas dan
lubang akibat adanya gas yang terjebak saat proses pengecoran.
 Mencari tahu penyebab kegagalan suatu komponen (part).
b. Metalografi Mikro
Metalografi Mikro mempelajari struktur logam dan paduannya
menggunakan mikroskop dengan perbesaran di atas 100 kali.
Tujuannya adalah untuk:
 Menentukan kandungan unsur kimia yang ada di dalam paduan
 Menemukan cacat mikro.
 Menentukan ukuran dan bentuk butir Kristal.
 Menunjukkan kualitas dari proses perlakuan panas (heat
treatment), dll.
Sebelum dilakukan pengamatan mikrostruktur, di perlukan lah proses-
proses persiapan pada sampel.

13. 7
2.5 Struktur Mikro Baja
2.5.1 Diagram Fasa Fe-C
Diagram fasa adalah diagram yang menampilkan hubungan antara
temperatur dengan kadar karbon, dimana terjadi perubahan fasa selama
proses pendinginan dan pemanasan. Diagram fasa Fe-C merupakan
diagram yang menjadi parameter untuk mengetahui segala jenis fasa yang
terjadi didalam baja, serta untuk mengetahui faktor-faktor apa saja yang
terjadi di dalam baja paduan dengan berbagai jenis perlakuan.
Gambar 2.1 Diagram Fasa Fe-C
Berdasarkan gambar diagram fasa Fe-C 2.1 dapat terlihat bahwa pada
temperatur 727 °C terjadi transformasi fasa austenite menjadi fasa perlit.
Transformasi fasa ini dikenal sebagai reaksi eutectoid, dimana fase ini
merupakan fase dasar dari proses perlakuan panas pada baja. Kemudian
pada temperatur 912 °C hingga 1394 °C merupakan daerah besi gamma
(γ-Fe) atau austenite, pada kondisi ini biasanya austenite memiliki struktur
kristal FCC (Face Centered Cubic) bersifat stabil, lunak, ulet, dan mudah
dibentuk. Besi gamma ini dapat melarutkan unsur karbon maksimum
hingga mencapai 2,14% C pada temperatur 1147 °C. Untuk temperatur
dibawah 727 °C besi murni berada pada fase ferit (α-Fe) dengan struktur
kristal BCC (Body Centered Cubic), besi murni BCC mampu melarutkan
karbon maksimum sekitar 0,02% C pada temperatur 727 °C. Sedangkan
besi delta (δ-Fe) terbentuk dari besi gamma yang mengalami perubahan
struktur dari FCC ke struktur BCC akibat peningkatan temperatur dari
temperatur 1394 °C sampai 1538 °C, pada fase ini besi delta hanya
mampu menyerap karbon sebesar 0,05%C

14. 2.5.2 Perubahan Fasa Fe-C
Dalam diagram fasa Fe-C terjadi beberapa perubahan fasa yaitu
perubahan fasa ferit (α-Fe), austenite (γ-Fe), sementit, perlit, dan
maretnsit.
1. Ferrite atau Besi Alpha (α-Fe)
Ferit merupakan suatu larutan padat karbon dalam struktur besi murni
yang memiliki struktur BCC dengan sifat lunak dan ulet [15]
. Fasa ferit
mulai terbentuk pada temperatur antara 300 °C hingga mencapai
temperatur 727 °C. Kelarutan karbon pada fasa ini relatif kecil
dibandingkan dengan kelarutan pada fasa larutan padat lainnya. Saat
fasa ferit terbentuk, kelarutan karbon dalam besi alpha hanyalah
sekitar 0,02% C.
Gambar 2.2 Struktur mikro baja atau besi pada fasa ferit
2. Austenit atau Besi Gamma (γ-Fe)
Fase austenite merupakan larutan padat intertisi antara karbon dan
besi yang memiliki struktur FCC. Fasa austenite terbentuk antara
temperatur 912 °C sampai dengan temperatur 1394 °C. Kelarutan
karbon pada saat berada pada fasa austenite lebih besar hingga
mencapai kelarutan karbon sekitar 2,14% C
Gambar 2.3 Struktur mikro baja atau besi pada fasa austenite
3. Besi Karbida atau Sementit
Karbida besi adalah paduan besi karbon dimana pada kondisi ini
karbon melebihi batas larutan sehingga membentuk fasa kedua atau
karbida besi yang memiliki komposisi Fe3C dan memiliki struktur
kristal BCT. Karbida pada ferit akan meningkatkan kekerasan pada

15. 9
baja, hal ini dikarenakan sementit memiliki sifat dasar yang sangat
keras. Difasa ini kelarutan karbon bisa mencapai 6,70% C pada
temperatur dibawah 14000
C, akan tetapi baja ini bersifat getas.
Gambar 2.4 Struktur mikro baja atau besi pada fasa sementit
4. Perlit
Perlit merupakan campuran antara ferit dan sementit yang berbentuk
seperti pelat-pelat yang disusun secara bergantian antara sementit dan
ferit. Fase perlit ini terbentuk pada saat kandungan karbon mencapai
0,76% C, besi pada fase perlit akan memiliki sifat yang keras, ulet dan
kuat
Gambar 2.5 Struktur mikro besi pada fasa perlit
5. Martensit
Matensit adalah suatu fasa yang terjadi karena pedinginan yang sangat
cepat sekali. Jenis fasa martensit tergolong kedalam bentuk struktur
kristal BCT. Pada fase ini tidak terjadi proses difusi hal ini
dikarenakan terjadinya pergerakan atom secara serentak dalam waktu
yang sangat cepat sehingga atom yang tertinggal pada saat terjadi
pergeseran akan tetap berada pada larutan padat. Besi yang berada
pada fase martensit akan memiliki sifat yang kuat dan keras, akan
tetapi besi ini juga besifat getas dan rapuh.

16. Gambar 2.6 Struktur mikro besi pada fasa martensit.
2.6 Mikrostruktrur Baja Karbon pada Heat & Surface Treatment
Proses perlakuan panas didefinisikan sebagai suatu proses atau
kombinasi dari beberapa proses yang meliputi pemanasan dengan laju
pemanasan yang spesifik, ditahan selama waktu dan temperatur tertentu
dan kemudian didinginkan dengan laju pendinginan yang sangat spesifik
untuk mendapatkan struktur dan sifat-sifat tertentu (sifat mekanik, sifat
fisik sifat magnetik atau elektrik) yang dikehendaki. Definisi lainnya
adalah kombinasi pemanasan dan pendinginan (dengan atau tanpa
pengendalian/kontrol laju pendinginan) pada baja karbon dan paduannya
sehingga menghasilkan sifat mekanik dan fisik yang berbeda dari kondisi
awalnya. Proses pemanasan dan pendinginan ini dinamakan perlakuan
panas (heat treatment). Selama proses perlakuan panas berlangsung akan
terjadi perubahan struktur mikro dari baja tersebut.
Beberapa jenis proses perlakukan panas pada baja dan paduannya
yang biasa dilakukan di industri manufaktur untuk mendapatkan hasil yang
diinginkan adalah sebagai berikut:
 Annealing dan Normalizing
 Pendinginan cepat (Quenching)
 Tempering
 Martempering
 Austempering
2.6.1 Annealing dan Normalizing
Proses perlakuan panas yang diberikan pada suatu logam atau
paduan dapat mempengaruhi sifat-sifat mekanik dari logam atau
paduan tersebut. Salah satu proses perlakuan panas yang dapat
diberikan yaitu proses annealing dan normalizing.
Proses annealing merupakan proses perlakuan panas terhadap
logam atau paduan dengan memanaskan logam tersebut pada
temperatur tertentu, menahan pada temperatur tadi beberapa saat dan
mendinginkan logam tadi dengan laju pendinginan yang sangat

17. 11
lambat. Proses perlakuan panas yang diberikan bertujuan untuk
memperbaiki sifat mekanik dari logam atau paduan.
Normalizing adalah salah satu dari proses heattreatment, proses
pemanasan ini berlasngsung hingga mencapai temperatur austenisasi,
dan kemudian melakukan proses pendinginan. Dengan begitu struktur
baja yang sebelumnya berubahsupaya dibentuk kembali ke struktur
awal yang normal melalui sebuah proses yang disebut normalizing.
2.6.2 Quenching
Quenching adalah suatu proses pengerasan baja dengan cara baja
dipanaskan hingga mencapai batas austenit dan kemudian diikuti
dengan proses pendinginan cepat melalui media pendingin air, oli,
atau air garam, sehingga fasa autenit bertransformasi secara parsial
membentuk struktur martensit. Tujuan utama dari proses quenching
ini adalah untuk menghasilkan baja dengan sifat kekerasan tinggi.
2.6.3 Temparing
Perlakuan untuk menghilangkan tegangan dalam dan menguatkan
baja dari kerapuhan disebut dengan memudakan (tempering).
Tempering didefinisikan sebagai proses pemanasan logam setelah
dikeraskan pada temperatur tempering (di bawah suhu kritis), yang
dilanjutkan dengan proses pendinginan. Baja yang telah dikeraskan
bersifat rapuh dan tidak cocok untuk digunakan, melalui proses
tempering kekerasan dan kerapuhan dapat diturunkan sampai
memenuhi persyaratan penggunaan. Kekerasan turun, kekuatan tarik
akan turun pula sedang keuletan dan ketangguhan baja akan
meningkat. Meskipun proses ini menghasilkan baja yang lebih lunak,
proses ini berbeda dengan proses anil (annealing) karena sifat-sifat
fisis dapat dikendalikan dengan cermat.
2.6.4 Martemparing
Merupakan perbaikan dari prosedur quenching dan digunakan
untuk mengurangi distorsi dan chocking selama pendinginan. Caranya
benda kerja dipanaskan sampai ke temperatur pengerasannya dengan
cara yang biasa, medium yang digunakan adalah cairan garam.
Temperatur cairan garam tersebut dijaga konstan diatas temperature
Ms dari baja yang bersangkutan. Benda kerja yang diproses didiamkan
dalam cairan garam tersebut sampai temperature diseluruh bagian
benda homogen, tetapi tidak terlalu lama karena bisa mengakibatkan

18. bertransformasi menjadi fasa-fasa yang lebih lunak seperti pearlite dan
bainite.
2.6.5 Austemparing
Austemparing adalah perlakuan panas yang diterapkan pada
logam besi, terutama baja dan besi ulet. Dalam baja menghasilkan
struktur mikro bainit sedangkan pada besi cor menghasilkan struktur
ferit asikularis dan karbon tinggi, austenit yang distabilkan yang
dikenal sebagai ausferrite.
2.7 Mikrostruktur Paduan Tembaga
Paduan tembaga yang akan dibahas di sini adalah paduan tembaga
dengan elemen dasar seng. Kuningan merupakan paduan tembaga seng,
denagn elemen elemen lainnya seperti timbal, timah dan alumunium. Pada
diagram fasa Cu-Zn, kelarutan seng dalam larutan padatan fasa α meningkat
dari 32,5 % pada temperatur 903 ºC ke 39% pada temperatur 454 ºC. Pada
fasa α berbentuk FCC, sementara pada fasa β berbentuk BCC.

19. 13
BAB III
METODE PRAKTIKUM
3.1 Alat dan Bahan
Dalam melakukan praktikum uji mikro struktur deperlukan
beberapa alat dan bahan untuk membantu kelancaran dalam melakukan
percobaan. Sementara itu ada beberapa alat dan bahan yang digunakan,
antara lain:
 Alat
1. Jangka sorong
Gambar 3.1 Jangka sorong
Jangka sorong adalah salah satu alat ukur yang dapat digunakan
untuk mengetahui panjang, diameter luar, dan diameter dalam
sebuah bentuk benda tertentu. Jangka sorong juga bisa digunakan
untuk mengukur kedalaman lubang atau bangun ruang tertentu,
seperti tabung. tingkat akurasi dan presisi jangak sorong sangat baik
(±0,05 mm).
2. Amplas atau Kertas Gosok
Gambar 3.2 Kertas gosok/Ampelas

20. Ampelas adalah bahan yang umumnya terbuat dari mineral dan
berfungsi untuk menghaluskan permukaan benda dengan cara
menggosokkan permukaan kasarnya ke permukaan suatu benda.
Ukuran ampelas yang digunakan adalah 200, 500, 1000.
3. Mikroskop
Gambar 3.4 Mikroskop
Mikroskop adalah sebuah alat untuk melihat/mengamati benda
dengan ukuran mikro/ benda yang terlalu kecil untuk dilihat
dengan mata telanjang.
 Bahan
1. Baja dan Besi Tuang
Gambar 3.5 Benda uji
Bahan yang digunakan dalam praktikum ini dalah baja dan besi
tuang.

21. 15
3.2 Langkah Langkah Pengujian Mikrostruktur
 Hal pertama yang dilakukan pada pengujian mikrostruktur yaitu
mengahaluskan permukaan specimen mikrostruktur sampai memenuhi
syarat specimen dengan menggunakan amplas ukuran 200, 500 dan
1000.
 Cara pengamplasan yaitu dengan cara di gosok satu arah
 Kemudian dibersihkan dengan kain lab halus dan diberi cairan autosol
sambil di gosok kembali dengan menggunakan kain lab halus yang
bersih.
 Pada pengujian ini kedua sisi spesimen di haluskan, tujuannya untuk
mendapatkan sisi yang paling memenuhi syarat.
 Setelah itu, specimen di potong menjadi 2 bagian. Kemudian dilihat
dengan mikroskop SEM untuk mendapatkan gambar struktur dari
specimen baja dan besi tuang.
3.3 Diagram Alir
Diagram alir proses pengujian kekerasan;
MEMULAI PRAKTIKUM
PENGARAHAN MATERI
PENGUJIAN MIKRO
STRUKTUR
PENGOLAHAN DATA,
ANALISIS,dan
PEMBAHASAN
MEMPERSIAPKAN BENDA
UJI

22. BAB IV
ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
4.1. Data Pengamatan
4.1.1.Prosedur Penggunaan ImageJ Sebelum Heat Treatment
1. Membuka file foto sampel logam uji mikro sebelum heat treatment,
ubah skala pixel menjadi mikron meter.
2. Pergike-Process lalu pilih Binary, Make Binary
3. Pergike-Process lalupilih Binary, Convert To Mask

23. 17
4. Pergike-Process lalu pilih Binary, Watershed
5. Tekan tombol pada keyboar Shift+Ctrl+T, secara bersamaan
6. Pilih Analyze lalu tekan Analiyze Particles

24. 7. Lalu hasil Summary yang didapatkan terlihat disini.
4.1.2 Prosedur Penggunaan ImageJ Sesudah Heat Treatment
1. Membuka file foto sampel logam uji mikro sesudah heat treatment,
ubah skala pixel menjadi mikron meter.
2. Pergike-Process lalupilih Binary, Make Binary

25. 19
3. Pergike-Process lalu pilih Binary, Convert To Mask
4. Pergike-Process lalupilih Binary, Watershed
5. Tekan tombol pada keyboard Shift+Ctrl+T, secara bersamaan

26. 6. Pilih Analyze lalu tekan Analiyze Particles
7. Laluhasil Summary yang didapatkan terlihat disini, langkah ini
dilakukan hingga 5 kali.

27. 21
4.2. Tabel Dan Perhitungan data
4.2.1. Sebelum Heat Treatment
No
Ferite x Perlite y (x-x') (x-x')^2 (Y-Y') (Y-Y')^2
1 30 70 -7 52 7 52
2 31.75 68.25 -5 30 5 30
3 45.40 54.60 8 67 -8 67
4 31 69 -6 39 6 39
5 48 52 11 116 -11 116
Tot 186.15 313.85 0.00 303.86 0.00 303.86
Rata-
rata 37.23 62.77
-4.26326E-
15 6.33 -2.7E-16 28.21
1. Standar devasi
Ferite SD Perlite
1.583 7.053
2. Simpangan Rata-Rata
Ferite Perlite
15.193 15.193
3. KesalahanRelatif
Ferite Perlite
0.0425 0.112
√
∑(
𝑥−𝑥2
𝑛−1
)
=
√
∑(
𝑌−𝑌2
𝑛−1
)
=
√
∑(
𝑥−𝑥2
𝑛(𝑛−1)
)
√
∑(
𝑌−𝑌2
𝑛(𝑛−1)
)
𝐾𝑅𝑥
=
𝑆𝐷𝑥
∑ 𝑥
× 100%
𝐾𝑅𝑦 =
𝑆𝐷𝑦
∑ 𝑦
× 100%

28. 4. Keseksamaan
Ferite Perlite
95.75% 88.76%
5. HasilPerhitungan
Ferite Perlite
37.23 11.24
15.19 15.19
4.2.2 Sesudah Heat Treatment
No
Ferite x Perlite y (x-x') (x-x')^2 (Y-Y') (Y-Y')^2
1 42 58 13 177 -13 177
2 21.34 78.66 -8 58 8 58
3 45.40 54.60 16 270 -16 270
4 15.8 84 -13 173 13 173
5 20 80 -9 80 9 80
Tot 144.80 355.20 0.00 758.70 0.00 758.70
Rata-
rata 28.96 71.04 0 37.93 5.3E-16 -84.68
1. Standardevasi
1.1.1
2. Simpangan Rata-Rata
Ferite SD Perlite
9.484 -21.169
Ferite Perlite
37.935 37.935
𝐾𝑥 = 100% − 𝐾𝑅𝑥
𝐾𝑦 = 100% − 𝐾𝑅𝑦
HPx=X±𝑆𝐷𝑥 HPy=Y±𝑆𝐷𝑦
√
∑(
𝑥−𝑥2
𝑛−1
)
=
√
∑(
𝑌−𝑌2
𝑛−1
)
=
√
∑(
𝑥−𝑥2
𝑛(𝑛−1)
)
=
√
∑(
𝑌−𝑌2
𝑛(𝑛−1)
)
=

29. 23
3. KesalahanRelatif
1.1.2
4. Keseksamaan
1.1.3
1.1.4
1.1.5
5. HasilPerhitungan
Ferite Perlite
28.96 29.80
37.93 37.93
4.3. Grafik Dan Pembahasan
4.3.1. Ferrite
(Gambar 4.1Grafik Ferite)
0
10
20
30
40
50
60
42 21.34 45.40 15.8 20
Sesudah
Heat
Tratment
Sebelum Heat Treatment
Ferite
Ferite
Linear (Ferite)
Ferite Perlite
0.3275 -0.298
Ferite Perlite
67.25% 129.80%
𝐾𝑅𝑥 =
𝑆𝐷𝑥
∑ 𝑥
× 100% 𝐾𝑅𝑦 =
𝑆𝐷𝑦
∑ 𝑦
× 100%
𝐾𝑥 = 100% − 𝐾𝑅𝑥 𝐾𝑦 = 100% − 𝐾𝑅𝑦
HPx=X±𝑆𝐷𝑥 HPy=Y±𝑆𝐷𝑦

30. Ukuran diameter butir ferrite akan berubah setelah dilakukan
pemanasan. Hal ini ditunjukan oleh hasil perhitungan butir ferit dengan
metode Intercept Heynsesuai dengan ASTM E-112. Setelah dilakukan
perhitungan diameter butir sebanyak 5 kali maka dapat diperoleh
diameter butir rata-rata.
Setelah specimen Baja ST 42 mendapatkan perlakuan panas pada suhu
800°C, butir ferrite Baja ST 42 menunjukan reduksi ukuran butirannya.
Hal ini dapat dilihat pada hasil perhitungan sebelum heat treatment
memiliki nilai 37,23± 15.19 μm dan setelah heat treatment memiliki
nilai besar butir 28.98 ± 97.93 μm. Ini berarti pada specimen baja ST 42
mengalami perubahan morfologi butir ferrite menjadi halus. Dari
perbandingan antara sample yang berada pada temperature ruang dan
pada temperature 800°C terjadi penghalusan ukuran butir ferrite, hal ini
disebabkan karena terjadinya proses rekristilisasi butir ferrite pada
temperature yang lebih rendah yaitu temperature ruang sehingga terjadi
reduksi ukuran ferrite.
4.3.2.Perlite
(Gambar4.2.Diagram Perlite)
Pada perlite ukuran diameter butir juga akan berubah setelah
dilakukan pemanasan. Hal ini ditunjukan oleh hasil perhitungan butir
perlite dengan metode Intercept Heyn sesuai dengan ASTM E-112.
Setelah dilakukan perhitungan diameter butir sebanyak 5 kali maka dapat
diperoleh diameter butir rata-rata.
70 68.25
54.60
69
52
0
10
20
30
40
50
60
70
80
58 78.66 54.60 84 80
Sesudah
Heat
Treatment
Sebelum Heat Treatment
Perlite
Perlite
Linear (Perlite)

31. 25
Setelah specimen Baja ST 42 mendapatkan perlakuan panas pada
suhu 800°C, butir perlite Baja ST 42 akan menunjukan pembesaran
ukuran butirannya. Hal ini dapat dilihat pada hasil perhitungan sebelum
heat treatment memiliki nilai 11.24±15.19 μm dan setelah heat treatment
memiliki nilai besar butir 29.80±37.93 μm.Ini berarti pada specimen baja
ST 42 mengalami perubahan morfologi butir perlite menjadi besar.
Dari perbandinganantara sample yang beradapada temperature
ruangdanpada temperature 800°C terjadi pembesaran ukuran butir perlite,
hal ini karena adanya peningkatan suhu dari suhu ruang menuju suhu
800°C. Hal tersebut dikarenakan adanya pertumbuhan butirlainnya
sehingga terjadi perubahan batas butir. Peningkatan temperature akan
mempercepat proses difusi tersebut karena bertambahnya energy yang
diberikan butir sehingga semakin meningkat temperature maka akan
diperoleh butir yang relative lebih besar.
4.3.3. Hubungan Antara Besar Butir Sebelum dan Setelah Heat
Treatment
(Gambar4.3.Grafik Hubungan Sebelum dan Sesudah Heat Treatment)
Pada grafik diatas dapat dilihat pada fase sebelum heat treatment
berada dibawah fase sesudah heat treatment. Ini berarti diameter butir
pada saat sebelum heat treatment menghasilkan ukuran butir ferrite
lebih kecil dibandingkan dengan sesudah heat treatment.
0
20
40
60
80
100
0 10 20 30 40 50 60
PERLITE
(Y)
FERRITE (X)
Grafik Hubungan Sebelum dan Sesudah Heat
Treatment
Sebelum Heat Treatment Sesudah Heat Treatment

32. Hal ini dipengaruhi oleh perubahan temperature dari temperature
ruang menuju temperature 800°C yang menyebabkan perubahan ukuran
butir menjadi lebih besar. Waktu penahan dan media pendingin (air)
juga mempengaruhi perubahan morfologi, karena dengan waktu tahan
yang lama, butir pada sample ini telah mengalami proses rekristalisasi
dan mengalami pertumbuhan butir, sehingga butir yang terekristalisasi
semakin membesar ukurannya. Sehingga waktu tahan dan media
pendingin akan memberikan pengaruh terhadap ukuran butir yang
terekristalisasi.
4.4. PengamatanMetalografi
Struktur mikro suatu material sangat mempengaruhi sifat material
tersebut. Dalam suatu struktur mikro material ada fasa yang terbentuk. Pada
baja ST 42 fasa yang biasanya terbentuk yaitu fasa ferrite dan fasa
perlite.Selain itu bentuk dan ukuran butir juga mempengaruhi sifat mekanis
dari material. Perubahan bentuk dan ukuran butir dapat dilakukan dengan
berbagai cara salah satunya adalah melalui proses perlakuan panas.
(Gambar4.4. baja ST42 sebelum di heat treatment)
(Gambar4.4. baja ST42 sesudah di heat treatment)
Dari gambar diatas struktur mikro dari specimen yang mengalami heat
treatment menunjukan ukuran butir yang dapat dilihat pada gambar yang
menunjukan dimana struktur mikro fasa ferite memiliki ukuran yang lebih
besar dan bentuk bulat yang besar. Hal tersebut dikarenakan setelah proses

33. 27
rekristalisasi butiran mengalami pertumbuhan butir karena waktu tahan dan
media pendingin air yang cukup lama. Hal ini dikarenakan energi yang
semakin besar dan waktu yang cukup lama yang menyebabkan pertumbuhan
butir pada butir-butir kecil yang barumuncul pada batas butir akibat proses
pengintian.

34. BAB 5
KESIMPULAN dan SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari hasil percobaan dan pengolahan data, sertagrafik, maka dapat
disimpulkan bahwa:
1) Mikrostruktur dari baja ST 42 terdiridari fasa ferrite dan fasa perlite
yang membuat baja ST 42 ini lunak dan kekuatannya lemah, tetapi
memiliki keuletan dan ketangguhan yang sangat baik sehingga
sifatnya mampu mesin dan mampulasnya menjadi baik.
2) Proses pengambilan foto mikro struktur meliputi tahapan
pengamplasan, pemolesan, etsa, pengambilan fotomikro menggunakan
mikroskop optic dengan perbesaran 400X, sehingga gambar dapat di
olah pada software ImageJ.
3) Pada praktikum ini kami menggunakan metode intercept (heyne)
untuk perhitungan besar butir. Prinsip perhitungan besar butir metode
Heyne dibantu dengan menggunakan software ImageJ, dimanaluas
area yang berwarna terangakan dihitung secara otomatis.
4) Hasil perhitungan besar butir diameter rata-rata diperoleh sebagai
berikut:
a. SebelumHeat Treatment
Ferit : 37.23 ± 15.19 %
Perlit : 11.24 ± 15.19 %
b. SetelahHeat Treatment
Ferit : 28.96 ± 37.93 %
Perlit : 29.80± 37.93 %
5) Pada grafik hubungan antara ferrite dan perlite didapat kan bahwa
nilai ferlite lebih banyak pada saat heat treatment sedangkan nilai
perlite sebaliknya.
6) Faktor-faktor yang mempengaruhi pembentukan struktur mikro pada
suatu material adalah perlakuan panas dan kecepatan pendinginan.
Semakin tinggi temperature maka akan semakin besar diameter butir,
dan semakin lama waktu pendinginan maka akan semakin banyak
butir yang terbentuk

35. 29
5.2. Saran
 Pada saat proses pemanasan dan pengambilan gambar sehabaiknya
dilakukan oleh mahasiswa agar lebih baik dalam memahami suatu
pengujian.
 Alat yang dipakai untuk menunjang praktikum lebih diperhatikan
kembali keakurasiannya
 Disarankan setiap habis menggunakan mahasiswa dapat diajarkan
kalibrasi mesin uji.

36. DAFTAR PUSTAKA
P. Trihutomo, “Pengaruh Proses Annealing Pada Hasil Pengelasan
Terhadap Sifat Mekanik Baja Karbon Rendah,” J. Tek. Mesin Univ. Negeri
Malang, vol. 22, no. 1, hal. 81–88, 2014.
Subagiyo, “Analisis Hasil Kekerasan Metode Vikers Dengan Variasi Gaya
Pembebanan Pada Baja,” Majapahit Techno, vol. 6, no. 2, hal. 9–14, 2017.
A. Khalid, R. Cahyadi, dan P. Kapioro, “Analisa Pengaruh Beda
Temperatur Pada Mikrostruktur Baja Carbon St 42,” Politek. Negeri
Banjarmasin, Banjarmaasin, vol. 2, no. 2, 2014.
P. Seminar dan N. Teknologi, “Pengaruh komposisi dan struktur mikro
terhadap kekerasan baja karbon dan besi cor,” vol. 5, hal. 14–19.
Y. Handoyo, “Pengaruh Quenching Dan Tempering Pada Baja Jis Grade
S45C Terhadap Sifat Mekanis Dan Struktur Mikro Crankshaft,” J. Ilm. Tek.
Mesin Unisma “45” Bekasi, vol. 3, no. 2, hal. 97782, 2015.
V. A. Manurung, Y. T. J. Wibowo, dan S. Y. Baskoro, Panduan
Metalografi. 2020.
A. N. S. Hd dan S. Widodo, “Peningkatan Sifat Mekanis Besi Cor Kelabu
Melalui Tempering,” vol. 2, no. 2, hal. 8–17, 2018.
H. A. Luhur P, E. S. Hadi, dan W. Amiruddin, “Jurnal teknik perkapalan,”
Tek. Perkapalan, vol. 5, no. 2, hal. 421–430, 2017.
A. Asmadi, R. Afriany, S. Z. Nuryanti, dan A. Nawawi, “Austempering
Dengan Pendingin Oli Pada Baja Strip Jis G4801 Sup 9,” Tek. J. Tek., vol.
6, no. 1, hal. 47, 2019, doi: 10.35449/teknika.v6i1.103.
Modul Praktikum Pengujian Material