[Keahlian Metalurgi Ahli Madya] Solusi Soal Nomor 39

1. Sebutkan uji apa yang mengukur perubahan bentuk terhadap waktu ketika tegangan tertentu diberikan pada material.
◑ Uji Creep

2. Sebutkan 5 sifat mekanik yang dapat diketahui dari uji tarik.
◑ Kekuatan Tarik
◑ Kekuatan luluh
◑ Pemanjangan
◑ Pengurangan Luas Penampang
◑ Batas Elastis

3. Sebutkan metode uji material yang biasanya digunakan untuk material yang digunakan untuk menahan tekanan, seperti besi cor, paduan bantalan, bata, dan beton.
◑ Uji Tekan

4. Pada uji kekerasan Rockwell, jika kedalaman lekukan adalah h, sebutkan metode skala kekerasan yang digunakan, material dan bentuk penetrator, dan beban uji yang digunakan.

5. Kristal ideal tanpa cacat yang memiliki susunan atom atau molekul yang teratur disebut kristal sempurna. Namun, kristal yang benar-benar ada memiliki cacat kisi karena berbagai alasan. Sebutkan 3 jenis cacat kisi tersebut.
◑ Cacat titik
◑ Cacat garis
◑ Cacat permukaan
◑ Cacat volume

6. Jelaskan karakteristik bagian a) dan b) pada gambar di bawah ini selama proses pengerasan.

7. Apa nama struktur lapisan campuran α-larutan padat dan Fe3C yang merupakan struktur eutectoid dari larutan padat γ 0,8%C yang terurai pada 723 derajat Celcius menjadi ferit dan sementit?
◐ Pearlite (Perlita)

8. Urutkan struktur berikut dari yang memiliki kekerasan tertinggi hingga terendah.
① Sorbit ② Perlita ③ Martensit ④ Troostit
③ > ④ > ① > ②

☆ Urutan kekerasan dari yang terendah (ferit-austenit-perlita-sorbit-troostit-martensit-sementit)
◐ Ferit → Austenit → Perlita → Sorbit → Troostit → Martensit → Sementit

★ Urutan kekerasan dari yang tertinggi (sementit-martensit-troostit-sorbit-perlita-austenit-ferit)
◐ Sementit → Martensit → Troostit → Sorbit → Perlita → Austenit → Ferit

9. Jelaskan apa itu efek massa.
◐ Efek massa adalah fenomena di mana material dengan massa besar membutuhkan waktu yang lama untuk menghantarkan panas, sehingga terjadi perbedaan suhu antara bagian luar dan dalam. Akibatnya, bagian luar menjadi keras tetapi bagian dalam tidak mengeras.

10. Sebutkan 3 sifat umum paduan amorf.
◑ Sifat Mekanis
-. Ketangguhan tinggi, kekuatan tarik, ketahanan aus, tidak ada cacat kristal
-. Ketergantungan suhu yang sangat baik
-. Pengerasan dingin hampir tidak terjadi
-. Memiliki ketangguhan patah yang tinggi
-. Ketangguhan dan keuletan sangat bervariasi dengan suhu
◑ Sifat Kimia
-. Ketahanan korosi yang sangat baik

11. Perlakuan panas isothermal pada daerah transformasi Ar" (antara Ms dan Mf) seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini, di mana pendinginan cepat ke dalam bak mandi panas (100-200 derajat Celcius) di bawah titik Ms hingga transformasi austenit super dingin hampir selesai, lalu didinginkan dengan udara, disebut apa?
◐ Martempering

12. Sebutkan 3 tahap yang terjadi saat logam yang mengalami pengerjaan dingin di-annealing dan gaya pendorong masing-masing tahap.
◐ 3 Tahap Annealing: Pemulihan → Rekristalisasi → Pertumbuhan Butir
◐ Pemulihan: Energi yang terakumulasi di dalam logam
◐ Rekristalisasi: Energi deformasi yang terakumulasi selama pengerjaan dingin
◐ Pertumbuhan Butir: Pengurangan energi antarmuka batas butir

13. Sebutkan 4 cara untuk melakukan sferoidisasi sementit (Fe3C).

◐ Pemanasan Lama
Memanaskan tepat di bawah A1 (650-700 derajat Celcius) lalu didinginkan

◐ Pemanasan Berulang
Memanaskan berulang kali di sekitar titik transformasi A1, lalu didinginkan

◐ Metode Pelarutan Karbida Jaringan
Memanaskan hingga di atas suhu A3 dan Acm, melarutkan Fe3C, lalu pendinginan cepat untuk mencegah pengendapan Fe3C jaringan dan melakukan sferoidisasi

◐ Pendinginan Lambat
Memanaskan hingga di atas titik transformasi A1 tetapi di bawah Acm, lalu melakukan pendinginan lambat hingga titik transformasi A1

◐ Metode Pemeliharaan Isotermal
Memanaskan hingga di atas titik transformasi A1 tetapi di bawah Acm, lalu mempertahankan suhu di bawah titik transformasi A1 hingga transformasi selesai, lalu didinginkan

14. Sebutkan 3 metode untuk mengukur jenis fase yang ada dan luas permukaan antar fase melalui pemeriksaan mikrostruktur.
-. Jenis Fase
◐ Austenit
◐ Ferit
◐ Sementit
◐ Perlita
◐ Bainit
◐ Martensit

-. Metode Pengukuran
◐ Metode Titik
◐ Metode Garis
◐ Metode Luas Berat

15. Jika baja dipanaskan pada suhu 500-550 derajat Celcius selama 20-100 jam dalam amonia (NH3), ia akan terurai menjadi N dan H karena 2NH3 → (2N) + (3H2). N akan berdifusi ke dalam lapisan permukaan baja dan membentuk lapisan keras. Selain itu, komposisi terbaik untuk metode karbonisasi padat adalah 60% arang + (30% BaCO3) + 10% NaCO3. Salah satu persamaan reaksi kimia untuk metode karbonisasi padat adalah (C) + (CO2) → 2CO.

16. Kedalaman karbonisasi adalah 2 mm setelah karbonisasi pada 930 derajat Celcius selama 4 jam. Berapa waktu karbonisasi (t) yang dibutuhkan agar kedalaman karbonisasi (D) menjadi 4 mm?
◐ Persamaan
D = K * √t ------ ①
2 = K * √4
2 = K * 2
2 / 2 = K , K = 1

4 = 1 * √t ------- Substitusikan K=1 ke persamaan ①
42 = t ------ Hilangkan akar kuadrat dengan memangkatkan kedua sisi persamaan

◐ Jawaban: 16 jam

◐ Contoh) Jika kedalamannya 1,2 mm setelah karbonisasi pada 920 derajat Celcius selama 9 jam, berapa kedalamannya jika karbonisasi dilakukan pada suhu yang sama selama 16 jam?
D=K√t 1.2=K√9 , 1.2=K x 3 , 1.2/3 = K = 0.4
D=0.4√16 = 0.4 x 4 = 1.6 Jawaban: 1.6 mm

17. Metode pengujian non-destruktif yang menggunakan pelepasan energi yang terakumulasi dalam keadaan deformasi dalam bentuk gelombang suara saat material mengalami kerusakan atau deformasi plastis. Metode ini digunakan dalam penelitian material, manajemen manufaktur seperti pengelasan, dan diagnosis kondisi struktur. Sebutkan metode pengujian tersebut.
◐ Uji Emisi Akustik (AE)

18. Kawat logam seperti Cu memiliki resistansi listrik, sehingga akan ada disipasi daya saat arus listrik dialirkan. Resistansinya akan berkurang saat suhunya diturunkan, tetapi resistansi tetap ada bahkan saat didinginkan mendekati nol absolut. Namun, beberapa jenis logam menunjukkan fenomena di mana resistansi listriknya menjadi nol pada suhu tertentu. Apa nama fenomena ini dan sebutkan paduan yang digunakan dalam aplikasi praktis.
◐ Fenomena: Superkonduktivitas
◐ Paduan yang Digunakan: Paduan Nb-Ti