sumber Mechanical
Blog
Metalografi adalah
suatu teknik atau metode persiapan material untuk mengukur, baik secara
kuantitatif maupun kualitatif dari informasi-informasi yang terdapat dalam
material yang dapat diamati, seperti fasa, butir, komposisi kimia, orientasi
butir, jarak atom, dislokasi, topografi dan sebagainya. Adapun secara garis
besar langkah-langkah yang dilakukan pada metalografi adalah:
- Pemotongan spesimen (sectioning)
- Pembikaian (mounting)
- Penggerindaan, abrasi dan pemolesan (grinding, abrasion and polishing)
- Pengetsaan (etching)
- Observasi pada mikroskop optik
Pada metalografi, secara umum yang
akan diamati adalah dua hal yaitu macrostructure (stuktur makro) dan microstructure
(struktur mikro). Struktur makro adalah struktur dari logam yang terlihat
secara makro pada permukaan yang dietsa dari spesimen yang telah dipoles.
Sedangkan struktur mikro adalah struktur dari sebuah permukaan logam yang telah
disiapkan secara khusus yang terlihat dengan menggunakan perbesaran minimum
25x.
a. Pemotongan (Sectioning)
Proses Pemotongan merupakan
pemindahan material dari sampel yang besar menjadi spesimen dengan ukuran yang
kecil. Pemotongan yang salah akan mengakibatkan struktur mikro yang tidak
sebenarnya karena telah mengalami perubahan.
Kerusakan pada material pada saaat
proses pemotongan tergantung pada material yang dipotong, alat yang digunakan
untuk memotong, kecepatan potong dan kecepatan makan. Pada beberapa spesimen,
kerusakan yang ditimbulkan tidak terlalu banyak dan dapat dibuang pada saat
pengamplasan dan pemolesan.
b. Pembingkaian ( Mounting)
Pembingkaian seringkali diperlukan
pada persiapan spesimen metalografi, meskipun pada beberapa spesimen dengan
ukuran yang agak besar, hal ini tidaklah mutlak. Akan tetapi untuk bentuk yang
kecil atau tidak beraturan sebaiknya dibingkai untuk memudahkan dalam memegang
spesimen pada proses pngamplasan dan pemolesan.
Sebelum melakukan pembingkaian,
pembersihan spesimen haruslah dilakukan dan dibatasi hanya dengan perlakuan
yang sederhana detail yang ingin kita lihat tidak hilang. Sebuah perbedaan akan
tampak antara bentuk permukaan fisik dan kimia yang bersih. Kebersihan fisik
secara tidak langsung bebas dari kotoran padat, minyak pelumas dan kotoran
lainnya, sedangkan kebersihan kimia bebas dari segala macam kontaminasi.
Pembersihan ini bertujuan agar hasil pembingkaian tidak retak atau pecah akibat
pengaruh kotoran yang ada.
Dalam pemilihan material untuk
pembingkaian, yang perlu diperhatikan adalah perlindungan dan pemeliharaan
terhadap spesimen. Bingkai haruslah memiliki kekerasan yang cukup, meskipun
kekerasan bukan merupakan suatu indikasi, dari karakteristik abrasif. Material
bingkai juga harus tahan terhadap distorsi fisik yang disebabkan oleh panas
selama pengamplasan, selain itu juga harus dapat melkukan penetrasi ke dalam
lubang yang kecil dan bentuk permukaan yang tidak beraturan.
c. Pengerindaan, Pengamplasan dan
Pemolesan
Pada proses ini dilakukan penggunaan
partikel abrasif tertentu yang berperan sebagai alat pemotongan secara
berulang-ulang. Pada beberapa proses, partikel-partikel tersebut dsisatukan
sehingga berbentuk blok dimana permukaan yang ditonjolkan adalah permukan
kerja. Partikel itu dilengkapi dengan partikel abrasif yang menonjol untuk
membentuk titik tajam yang sangat banyak.
Perbedaan antara pengerindaan dan
pengamplasan terletak pada batasan kecepatan dari kedua cara tersebut. Pengerindaan
adalah suatu proses yang memerlukan pergerakan permukaan abrasif yang sangat
cepat, sehingga menyebabkan timbulnya panas pada permukaan spesimen. Sedangkan
pengamplasan adalah proses untuk mereduksi suatu permukaan dengan pergerakan
permukaan abrasif yang bergerak relatif lambat sehingga panas yang dihasilkan
tidak terlalu signifikan.
Dari proses pengamplasan yang
didapat adalah timbulnya suatu sistim yang memiliki permukaan yang relatif
lebih halus atau goresan yang seragam pada permukaan spesimen. Pengamplasan
juga menghasilkan deformasi plastis lapisan permukaan spesimen yang cukup
dalam.
Proses pemolesan menggunakan
partikel abrasif yang tidak melekat kuat pada suatu bidang tapi berada pada
suatu cairan di dalam serat-serat kain. Tujuannya adalah untuk menciptakan
permukaan yang sangat halus sehingga bisa sehalus kaca sehingga dapat
memantulkan cahaya dengan baik. Pada pemolesan biasanya digunakan pasta gigi,
karena pasta gigi mengandung Zn dan Ca yang akan dapat mengasilkan permukaan
yang sangat halus. Proses untuk pemolesan hampir sama dengan pengamplasan,
tetapi pada proses pemolesan hanya menggunakan gaya yang kecil pada abrasif,
karena tekanan yang didapat diredam oleh serat-serat kain yang menyangga
partikel.
- d. Pengetsaan (Etching)
Etsa dilakukan dalam proses
metalografi adalah untuk melihat struktur mikro dari sebuah spesimen dengan
menggunakan mikroskop optik. Spesimen yang cocok untuk proses etsa harus
mencakup daerah yang dipoles dengan hati-hati, yang bebas dari deformasi plastis
karena deformasi plastis akan mengubah struktur mikro dari spesimen tersebut.
Proses etsa untuk mendapatkan kontras dapat diklasifikasikan atas proses etsa
tidak merusak (non disctructive etching) dan proses etsa merusak (disctructive
etching).
- 1. Etsa Tidak Merusak (Non Discructive Etching)
Etsa tidak merusak terdiri atas etsa
optik dan perantaraan kontras dari struktur dengan pencampuran permukaan secara
fisik terkumpul pada permukaan spesimen yang telah dipoles. Pada etsa optik
digunakan teknik pencahayaan khusus untuk menampilkan struktur mikro. Beberapa
metode etsa optik adalah pencahayaan gelap (dark field illumination),
polarisasi cahaya mikroskop (polarized light microscopy) dan differential
interfence contrast.
Pada penampakan kontras dengan lapisan
perantara, struktur mikro ditampilkan dengan bantuan interfensi permukaan tanpa
bantuan bahan kimia. Spesimen dilapisi dengan lapisan transparan yang
ketebalannya kecil bila dibandingkan dengan daya pemisah dari mikroskop optik.
Pada mikroskop interfensi permukaan, cahaya ynag terjadi pada sisa-sisa film
dipantulkan ke permukaan perantara spesimen.
- 2. Etsa Merusak (Desctructive Etching)
Etsa merusak adalah proses perusakan
permukaan spesimen secara kimia agar terlihat kontras atau perbedaan intensitas
dipermukaan spesimen. Etsa merusak terbagi dua metode yaitu etsa
elektrokimia (electochemical etching) dan etsa fisik
(phisical etching). Pada etsa
elektrokimia dapat diasumsikan korosi terpaksa, dimana terjadi reaksim serah
terima elektron akibat adanya beda potensial daerah katoda dan anoda. Beberapa
proses yang termasuk etsa elektokimia adalah etsa endapan (precipitation
etching), metode pewarnaan panas (heat tinting), etsa kimia (chemical
etching) dan etsa elektrolite (electrolytic etching).
Pada etsa fisik dihasilkan permukaan
yang bebas dari sisa zat kimia dan menawarkan keuntungan jika etsa elektrokimia
sulit dilakukan. Etsa ion dan etsa termal adalah teknik etsa fisik yang
mengubah morfologi permukaan spesimen yang telah dipole
Tidak ada komentar:
Posting Komentar