Langkah-Langkah Pengujian Metalografi

Metalografi merupakan ilmu logam yang mempelajari struktur mikro logam, fasa-fasa, dan sifat-sifat logam serta paduannya dengan menggunakan peralatan mikroskop. Keadaan mikro struktur ataupun terdapatnya cacat pada struktur dapat mempengaruhi sifat mekanis maupun sifat-sifat lainnya. Nah, sobat kali ini Logam Ceper akan membahas tentang langkah-langkah pengujian Metalografi.

1. Preparasi specimen

Pada preparasi proses grinding memakai mesin grinding putar. Sebagai media grinding berupa kertas amplas silicon karbida dengan berbagai tingkat kekasaran. Ketika specimen mengalami grinding diatas kertas amplas harus selalu di aliri air bersih secara terus-menerus. Tujuannya untuk menghindari timbulnya panas pada permukaan sampel uji yang kontak langsung dengan kertas amplas.

Langkah kerja proses preparasi specimen (grinding):

a. Tentukan untuk permukaan pengujian, kemudian permukaan tersebut di grinda kasar dan membuat chamfer pada sisi-sisi permukaan sampel uji yang tajam.

b. Melakukan amplas kering menggunakan mesh 60 sampai mendapatkan hasil alur goresan segaris.

c. Lakukan proses amplas basah, yaitu mulai dari mesh 120-1000. Beberapa hal yang harus diperhatikan:

• Air mengalir untuk pendinginan yang cukup
• Tekan benda uji sehingga terasa memotong atau memakan permukaan sampel uji
• Arah pengamplasan berubah arah dalam 90^o
• Sebelum ganti amplas biarkan air mengalir pada kertas amplas (alas amplas)
• Waktu yang dibutuhkan untuk pengamplasan per-mesh memerlukan 30 menit setelah itu benda uji dapat melakukan proses poles

2. Polishing

Media polishing yang sering digunakan merupakan “Aluminium Oksida”. Tujuan proses polishing ini merupakan untuk mendapatkan permukaan sampel uji yang telah memenuhi syarat untuk diperiksa dibawah mikroskop, antara lain:

• Bebas dari goresan akibat proses grinding (garis bekas amplas)
• Bebas dari kerusakan atau cacat-cacat yang disebabkan selama proses grinding
• Tidak ada perubahan logam yang khususnya pada permukaan logam (sampel uji)

Hal-hal yang perlu diperhatikan saat proses polishing antara lain:

• Dalam selama proses polishing, media untuk polishing tidak boleh terlalu basah atau terlalu kering, untuk menghindari adanya gesekan yang berlebihan
• Setiap perpindahan ketingkat kekasaran yang lain, specimen harus dicuci dan dikeringkan
• Waktu polishing tidak perlu terlalu lama, untuk menghindari timbulnya relief-relief

Langkah kerja proses polishing

a. Lakukan proses polishing untuk sampel uji sampai mendapatkan permukaan sampel uji yang rata mengkilat dan tidak ada bekas amplas.

Yang harus diperhatikan pada saat proses polishing sebagai berikut :

• Proses polishing dilakukan tanpa air mengalir
• Media polesh yang digunakan alumina/ autosol dan cukup diberikan sedikit atau secukupnya
• Setelah permukaan sampel uji sudah halus dan mengkilat tanpa adanya goresan, bershikan permukaan sampel uji dengan alcohol atau air

b. Keringkan permukaan benda uji dengan pengering atau hair dryer, jangan disentuh dengan tangan dikarenakan kotoran dari tangan dapat menempel atau mengotori permukaan sampel uji.

3. Proses Etsa

Struktur mikro suatu specimen dapat terlihat dengan baik melalui mikroskop ketika sampel uji sudah mengalami proses etsa yang tertentu. Adanya perubahan atau perkembangan mikro struktur yang terjadi selama proses etsa, dikarenakan antara lain:

• Perbedaan warna akibat terjadinya distribusi struktur mikro
• Jenis kekasaran yang berbeda, akibat perbedaan orientasi kisi-kisi kristalnya
• Perbedaan kemampuan larut struktur mikro dan sifat anistrop kristal terhadap agresifitas media etsa, dapat menimbulkan relief pada permukaan batas butir kristal
• Terbentuknya elemen local secara eletrokimia pada perbatasan kristal-kristal, sebelum medium etsa bereaksi dengan permukaan kristal tersebut

Beberapa faktor yang perlu diperhatikan pada proses etsa:

• Kemampuan media etsa sebagai pereaksi
• Konsentrasi larutan media etsa
• Kemampuan larut logam dalam media etsa
• Waktu berlangsungnya proses etsa

Kesalahan dalam proses etsa akan menyebabkan:

• Timbulnya relief-relief pada permukaan sampel uji
• Terjadinya korosi local yang homogen
• Rusaknya struktur mikro yang akan di selidiki

Langkah kerja proses pengetsaan

a. Pembuatan bahan etsa yaitu nital:

• siapkan larutan HNO₃ : 98% sebanyak besarnya % nital yang akan digunakan (2%,3%,4% dll)
• siapkan alcohol sebagai pencampuran larutan HNO₃ sebanyak 100% HNO₃  (misal : 100 – 3 = 97)
• campurkan kedua larutan tersebut dan gunakan untuk proses etsa
• bahan etsa yang akan dipakai untuk besi cor, besi cor nodular yaitu nital dan proses etsa dilakukan dengan setengah permukaan sampel uji sedangkan untuk sampel uji steel di proses etsa pada seluruh permukaan
• bersihkkan specimen atau dilap dengan tissue setelah specimen dipoles
• celupkan specimen ke dalam larutan nital dengan waktu 5-20 detik (setelah adanya perubahan)
• cuci sampel uji dengan air bersih
• bersihkan sampel uji dengan mengusap sampel uji memakai kapas yang telah di basahi dengan alcohol atau aseton
• keringkan sampel uji menggunakan hair dryer
• lihat struktur mikro sampel uji pada mikroskop metalografi

Nah sobat, itulah penjelasan langkah-langkah kerja dari proses pengujian metalografi yang terdiri dari preparasi sampel uji, proses polishing dan proses pengetsaan. Untuk pertanyaan atau info lebih lanjut bisa disampaikan di kolom komentar atau langsung hubungi Team logam Ceper.

Penulis: Scarlet Alessandra