Mikrostruktur adalah struktur material yang terlihat pada tingkat mikro. Secara khusus, struktur suatu objek, organisme, atau material yang diungkapkan oleh mikroskop pada perbesaran lebih dari 25 kali. Umumnya bila dirujuk, mikrostruktur meliputi cacat, kotoran, butiran, dan batas butir. Struktur mikro menentukan sifat mekanik, fisik, dan kimia suatu material. Misalnya, kekuatan dan kekerasan material ditentukan oleh jumlah fase dan ukuran butiran.
Struktur mikro dapat diamati menggunakan berbagai teknik mikroskopi. Sifat mikrostruktur suatu material dapat sangat bervariasi jika diamati pada skala panjang yang berbeda. Oleh karena itu, sangat penting untuk mempertimbangkan skala panjang pengamatan yang Anda buat saat menjelaskan mikrostruktur suatu material.
Sifat listrik dan magnetik, serta perilaku kimia (korosi), ditentukan oleh ukuran butiran dan cacat (seperti rongga, dislokasi, batas butiran) yang ada dalam material. Akibatnya, perilaku material multifase tersebut ditentukan oleh sifat masing-masing fase dan cara fase-fase ini berinteraksi. Sebagai aturan umum, sifat mekanik bahan teknik, seperti keuletan, kekuatan, ketahanan terhadap merayap dan lelah, ditentukan oleh struktur mikronya pada skala geometris yang berbeda.
Mikrostruktur Biasanya, pemeriksaan mikrostruktur dilakukan pada komponen yang rusak. Ini adalah teknik visual yang hanya memungkinkan penilaian kualitatif. Potongan permukaan yang retak, dikenal sebagai makro, dipasang dengan plastik dan dipoles hingga menjadi permukaan datar yang halus. Permukaan diperiksa di bawah mikroskop optik pada perbesaran ×100 dan ×200 dan pengamatan dilakukan tentang keadaan mikrostruktur material. Struktur mikro sangat bervariasi tergantung pada spesifikasi material dan perlakuan panas. Untuk baja karbon, ferit dan perlit sering memberikan sifat yang diinginkan seperti kekuatan tarik dan ketangguhan, sementara sementit dan martensit menyebabkan material menjadi keras dan getas. Pada perbesaran rendah, permukaan retakan komponen yang rusak dapat menunjukkan bekas luka berbentuk bulan sabit yang merupakan bukti pengoperasian mekanisme kelelahan.
Dengan kata lain, struktur mikro merujuk pada ukuran dan susunan kristal serta jumlah dan distribusi pengotor dalam material. Skala fitur ini umumnya 1-100 μm. Mikrostruktur menentukan banyak sifat logam dan keramik.
Ketika berbicara tentang struktur dalam ilmu material dan rekayasa, ini hampir selalu mengacu pada struktur mikro material. Kondisi pemrosesan yang berbeda menghasilkan struktur mikro yang berbeda dan karenanya mengubah sifatnya. Suatu mikrostruktur dapat mengandung berbagai macam fitur struktural, seperti fase dengan komposisi atau struktur kristal yang berbeda, butiran dengan orientasi yang berbeda, domain dengan varian struktural yang berbeda, domain dengan polarisasi listrik atau magnetik yang berbeda, serta cacat struktural seperti batas antarmuka, batas butiran, dinding domain, retakan, permukaan, dan dislokasi.
Salah satu tujuan mendasar dari desain material adalah untuk menangkap struktur mikro yang optimal dengan sifat yang paling diinginkan selama pemrosesan dan membekukan evolusinya selama aplikasi.
Mikrostruktur hanya dapat dievaluasi dengan mikroskop (mikroskop stereo, mikroskop cahaya menggunakan cahaya pantul, mikroskop digital atau mikroskop elektron pemindaian dan transmisi). Biasanya, ukuran fitur yang diamati berkisar dari sub-milimeter hingga mikron atau bahkan nanometer. Pengamatan mikrostruktur digunakan dalam berbagai penelitian, termasuk penentuan ukuran butir, pengendalian cacat, persiapan target dalam mikroelektronika, dan semua jenis analisis pengelasan dan kegagalan.
Misalnya, analisis mikroskopis dapat digunakan untuk mengevaluasi sifat dan kerusakan selama tahap desain dan pemrosesan logam. Elemen struktural yang dapat dievaluasi menggunakan mikroskop cahaya atau elektron meliputi:
Evaluasi didasarkan pada kriteria berikut:
Berdasarkan semua informasi ini, adalah mungkin untuk membuat deskripsi mikrostruktur yang komprehensif dan menarik kesimpulan tentang sifat potensialnya.
Bahan-bahan yang digunakan dalam aplikasi praktis saat ini adalah campuran berbagai unsur kimia, yang sering disebut paduan. Misalnya, baja dan besi cor merupakan paduan yang terutama dibuat dari penambahan paduan besi dan karbon, yang bertanggung jawab atas kekerasan material besi. Analisis mikrostruktur memberikan kesimpulan tentang sifat-sifat paduan, termasuk kekuatan, kekerasan, dan keuletannya.
Analisis mikrostruktur memungkinkan struktur dan komposisi bahan dianalisis pada tingkat mikroskopis. Informasi ini penting untuk memahami sifat material dan mengembangkan material baru. Analisis mikrostruktur merupakan bagian penting dari ilmu material dan metode analisis dalam metalografi. Ini merupakan bagian dari pengujian material yang merusak untuk analisis kuantitatif dan kualitatif sifat material.
Terdapat perbedaan antara analisis mikrostruktur kuantitatif dan kualitatif:
Analisis mikrostruktur dilakukan pada sejumlah besar bahan, terutama yang memiliki struktur mikroskopis yang memengaruhi sifat mekanis, termal, atau listriknya. Bahan-bahan yang umum adalah logam dan paduan logam, keramik, kaca, polimer dan bahan komposit.
Mikrostruktur merujuk pada struktur internal dan komposisi material. Oleh karena itu, struktur mikro suatu material memberikan informasi tentang susunan mikroskopis penyusunnya. Komponen mikrostruktur individual dipisahkan satu sama lain oleh batas butir dan fase. Pengaturan ini memengaruhi sifat mekanik, termal, dan listrik suatu material. Terlepas dari materialnya, struktur mikro menggambarkan susunan dan organisasi komponen pada tingkat yang terlihat dan mikroskopis.
Sifat-sifat mikrostruktur berhubungan langsung dengan sifat mekanik dan teknis material. Artinya, misalnya, mereka memiliki dampak signifikan terhadap kekuatan dan keuletan, yaitu kemampuan kerja material: ukuran butiran kecil menghasilkan kekuatan lebih tinggi, sedangkan ukuran butiran besar menghasilkan keuletan lebih besar. Namun fitur-fitur ini dapat diubah. Pengaruh eksternal seperti korosi, proses perlakuan panas, dan efek mekanis seperti penempaan, pembengkokan, atau penggulungan berdampak pada struktur mikro.
Organisasi kami memiliki staf yang kuat yang mengikuti dengan cermat perkembangan bidang sains dan teknologi di dunia dan terus-menerus meningkatkan diri. Di antara berbagai studi pengujian, pengukuran, analisis, dan evaluasi yang disediakan untuk bisnis di berbagai sektor, layanan analisis mikrostruktur juga disertakan.
Anda dapat meminta kami untuk mengisi formulir kami untuk mendapatkan janji, untuk mendapatkan informasi lebih lanjut atau untuk meminta evaluasi.
