Salam Sukses

Pembuatan Rel Kereta - Seperti yang kita ketahui bahwa kereta api berjalan di atas relnya yang berfungsi sebagai jalurnya. Rel kereta ini akan mengarahkan / memandu jalanya sehingga kereta api tidak memerlukan pengendali. Rel sendiri adalah dua batang besi baja yang kaku dan sama panjang, keduanya dipasang pada bantalan sebagai dasar landasan.

Dua batang rel ini kemudian akan diikat pada bantalan dengan menggunakan paku rel, sekrup penambat maupun penambat e seperti penambat Pandrol. Jenis bantalan yang digunakan akan mempengaruhi jenis penambat yang akan digunakan pula. Untuk jenis bantalan kayu akan menggunakan penambat paku ulir atau paku penambat, sedangkan untuk bantalan beton atau semen akan menggunakan sekrup penambat maupun penambat e.

Kita juga tahu dan sering melihat rel dipasang pada badan jalan yang dilapisi dengan batu kericak atau disebut dengan Balast. Dengan adanya batu ini maka getaran dan lenturan rel yang disebabkan karena menahan beratnya kereta api dapat diredam. Saat rel harus menyeberangi jembatan, maka bantalan kayu akan digunakan karena jauh lebih elastis ketimbang bantalan beton.

Lantas yang menjadi pertanyaan kita adalah rel itu sendiri dibuat dari apa sehingga mampu menahan berat kereta.

Batang rel itu sendiri dibuat dari besi ataupun baja yang bertekanan tinggi. Besi atau baja tersebut juga mengandung karbon, mangan dan silikon. Agar dapat menahan beban berat (axle load) dari rangkaian kereta api yang melintas di atasnya maka batang rel ini akan dibuat secara khusus. Hal ini tentu saja karena batang rel adalah bagian pertama yang akan menahan beban berat dari kereta api yang melintas.

Pada jenis rel kereta api modern setiap potongan / segmen batang rel umumnya mempunyai panjang 20 - 25 meter, berbeda dengan jenis rel yang lebih lama yang panjangnya hanya antara 5 - 15 meter pada tiap segmennya.

Rel kereta api sendiri dapat dibedakan menjadi beberapa jenis yang dibedakan pada beratnya. Di Indonesia mengenal ada 4 jenis rel kereta api yaitu R25, R33, R42 dan R54. Maksudnya pada jenis R25 ini artinya setiap batang rel ini memiliki berat rata - rata 25 kilogram / meter, semakin besar “R” maka akan semakin tebal juga batang rel tersebut.

Perbedaan tipe batang rel ini sendiri karena dipengaruhi beberapa hal yaitu :

Perlakuan Panas Pada Logam (Heat Treatment) bertujuan guna memperoleh perubahan struktur metalurgi, hasil akhirnya adalah untuk memperoleh sifat - sifat baru pada logam. Sebagian besar sifat logam dan paduannya akan sangat dipengaruhi oleh perlakuan panas. Namun pada paduan ferrous terutama paduan baja dalam sifat - sifatnya akan terjadi perubahan yang sangat signifikan.

Secara umum, struktur baja paling stabil dapat dihasilkan melalui pemanasan hingga temperatur austenit dan pendinginan secara perlahan - lahan di bawah garis kesetimbangan. Penggunaan dari baja sangat tergantung dari sifat - sifatnya yang sangat bervariasi yang diperoleh melalui pemaduan dan penerapan proses perlakuan panas. Sifat mekanik baja sangat dipengaruhi oleh struktur mikronya, sedangkan proses perlakuan panas sangat mudah merubah struktur mikro.

Perlakuan Panas Pada Logam

1. Perlakuan Panas Untuk Menghasilkan Perlit Dan Ferit

Perlakuan panas untuk menghasilkan perlit dan ferit, untuk menghasilkan keseragaman dalam mikrostruktur, meningkatkan keuletan, mengurangi sisa tegangan dalam, dan meningkatkan kemampuan permesinan dari baja. Mikrostruktur yang dihasilkan dari proses perlakuan panas ini terdiri dari berbagai macam ferit dan sementit yang terdistribusi, dan oleh karena itu dilakukan proses perlakuan panas dengan penahanan suhu tertentu dalam waktu yang cukup lama dan dengan pendinginan yang lambat.

2. Pengerasan

Apabila struktur mikro baja dapat mencapai 100% martensit (fully martensit) maka baja dapat mencapai tingkat kekerasan tertingginya. Struktur mikro ini bagaimanapun hanya dapat diperoleh jika transformasi austenit dapat ditekan sedemikian rupa dengan pendinginan yang cepat. Oleh karena itu, formasi martensit dan kekerasan yang tinggi dapat bervariasi tergantung dari bentuk penampang dan perbedaan ketebalan dari tiap bagian pada benda kerja.

Kemampuan dikeraskan didefinisikan sebagai kemampuan untuk dapat dikeraskan dengan cara pendinginan cepat atau sifat - sifat yang ditentukan oleh kedalaman pada paduan besi dan penyebab dari kekerasan yang diperoleh melalui pencelupan pada media dingin (quenching). Kedua definisi tersebut menyatakan arti dari kekerasan.

Besarnya (diameter) baja yang di quenching akan menyebabkan berbedanya tingkat kekerasan beberapa jenis baja. Semakin kecil diameter benda kerja kekerasan yang didapatkan semakin tinggi disebabkan karena perbedaan kecepatan pendinginan pada diameter yang berbeda.

3. Tempering

Seluruh baja akan cenderung mempunyai potensial ke arah konfigurasi yang lebih stabil setelah mengalami pengerasan. Namun kestabilan tersebut sulit diperoleh pada temperatur kamar karena mobilitas atom-atomnya relatif sangat rendah. Tetapi jika temperaturnya dinaikkan, maka mobilitas atom akan meningkat seiring dengan naiknya laju difusi dan ini akan mengakibatkan adanya perubahan struktur yang lebih stabil. Proses memanaskan kembali baja yang telah dikeraskan disebut dengan proses temper.

Tempering akan membuat duktilitas dan ketangguhan meningkat, akan tetapi menurunkan kekerasan dan kekuatannya. Sedangkan tempering adalah perlakuan panas dari baja yang telah dikeraskan, namun tingkat kegetasan atau ketangguhan dari baja akan menurun.

4. Perlakuan Panas pada Logam Besi Cor

Besi cor termasuk jenis besi karbon (Fe-C) dengan kandungan karbon dalam besi cor sekitar 2% berat atau lebih lebih tinggi dari baja. Hal ini akan memperoleh hasil bentuk dan karakteristik pembekuan serta struktur mikro yang unik. Terlebih lagi untuk grafit lamelar dan grafit bulat hanya dapat ditemui pada besi cor. Intinya perlakuan panas pada besi cor dan pada baja adalah sama.

Besi cor dapat berbentuk hipoeutektik (kandungan karbon di bawah eutektik), hipereutektik (kandungan karbon di atas eutektik), dan besi cor eutektik. Struktur Eutektik dari austenit dan sementit diberi nama khusus yaitu Ledeburit. Besi cor mempunyai elemen yang secara signifikan mengubah batas - batas fasa dari diagram Fe-C dan silikon merupakan elemen utama dari besi cor.

Korosi dalam Dunia Penerbangan - Masalah korosi merupakan masalah yang harus mendapatkan perhatian dan pengawasan dalam berbagai bidang termasuk dalam dunia penerbangan. Berbagai kejadian baik incident maupun accident pesawat terbang yang disebabkan karena korosi pada bagian skin maupun struktur pesawat sudah banyak terjadi.

Oleh karena itu para crew pesawat dan pekerja yang bertugas untuk perawatan pesawat harus mengetahui tentang berbagai jenis keretakan ini. Selain itu mereka juga harus mengetahui penyebab dan cara menanganinya. Ini merupakan hal penting karena akan berpengaruh terhadap keselamatan dalam penerbangan.

Cara dan metode pemeliharaan maupun perlakuan terhadap struktur akan sangat berpengaruh terhadap kekuatan struktur pesawat itu sendiri. Karena itu pengamatan, treatment dan deteksi dini terhadap korosi merupakan hal penting yang harus dilakukan, apabila korosi dibiarkan terjadi maka kekuatan struktur tersebut akan berkurang. Hal ini akan berpengaruh pada keselamatan penerbangan maupun mengurangi usia / masa pakai dari struktur pesawat.

Korosi merupakan sebuah aksi elektrokimia yang menyebabkan perubahan komposisi dari struktur dan akan menyerang seluruh bagian permukaan pada logam ataupun menyerang secara terpusat pada suatu bagian permukaan logam. Pada dasarnya korosi akan merubah komposisi logam struktur menjadi serbuk - serbuk kecil dimana pada akhirnya akan menghancurkan logam tersebut secara keseluruhan. Adanya proses mekanik, kimia maupun panas yang berlebih merupakan hal yang dapat menyebabkan korosi.

Korosi sendiri dapat dikenali dari warnanya, akan tetapi warna korosi berbeda - beda tergantung dari bahan logam yang diserangnya. Bila besi terserang korosi maka korosi akan berupa serbuk - serbuk berwarna coklat yang tentunya sudah sering kita lihat. Sedangkan bila korosi menyerang alumunium ataupun campuran magnesium maka korosi ini akan berupa endapan berwarna abu - abu dan bila korosi menyerang bahan campuran tembaga maka korosi akan berupa endapan berwarna biru kehijauan.

Faktanya korosi bisa timbul pada tempat dan bentuk yang berbeda - beda baik secara terpisah maupun kombinasi dari beberapa jenis korosi. Namun secara umum jenis korosi yang dapat menyerang struktur pesawat terbang adalah :

Korosi pada permukaan (Surface Corrosion)

Korosi pada permukaan ditimbulkan karena adanya hubungan langsung antara logam dengan oksigen (O2), terkelupasnya cat pesawat merupakan indikasi ataupun tanda awal telah terjadi korosi pada permukaan di bawah cat maupun dibalik cat yang telah terkelupas. Cara mengidentifikasinya adalah dengan melihat adanya serbuk - serbuk putih keabu - abuan pada permukaan campuran alumunium atau dapat juga dengan mendeteksinya menggunakan alat thickness meter. Jenis korosi apabila tidak segera diatasi maka dapat menyebabkan retakan (crack) pada kulit pesawat (skin).

Korosi lubang (pitting corrosion)

Korosi ini terjadi karena berkumpulnya titik - titik kecil di dalam permukaan suatu bahan yang terlindung oleh endapan serbuk tebal yang biasa terjadi pada logam yang memiliki kulit alami yang mudah teroksidasi. Jenis korosi ini akan menyerang secara terpusat pada permukaan logam, korosi lubang akan menimbulkan hal - hal sebagai berikut :

a. Kontaminasi area bersifat lokal

b. Merusak perlindungan permukaan

c. Permukaan logam menjadi tidak beraturan

d. Permukaan logam berubah disebabkan oleh energi mekanik maupun pengaruh panas

Korosi serbuk (filiform corrosion)

Korosi serbuk biasa terjadi pada lapisan campuran alumunium dimana titik yang berkarat masuk ke dalam lapisan alumunium, Seringkali korosi ini berawal dari rivet kemudian berlanjut di sepanjang bagian bawah permukaan cat material. Selain itu pada daerah rivet ataupun permukaan fastener juga sering mengalami jenis korosi ini.

Korosi biologi (biological corrosion)

Korosi biologi ini disebabkan karena adanya mikroorganisme seperti bakteri, jamur, alga yang terdapat pada cairan terkontaminasi yang berkumpul pada logam. Jenis korosi ini terjadi pada cuaca yang panas dan lembab sehingga mikroorganisme atau jamur akan menghasilkan interaksi elektrokimia yang berhubungan langsung dengan kelembaban.

Korosi celahan (crevice corrosion)

Korosi celahan disebabkan karena dua material yang saling bersinggungan dimana kedua bahan tersebut bisa sama atau tidak sama. Akan tetapi pada beberapa kasus salah satu material terbuat dari non logam, korosi ini akan menyebabkan area tertutup yang berisi bahan korosi berkonsentrasi tinggi yang mendorong terjadinya korosi.

Korosi pengelupasan (exfoliation corrosion)

Korosi disebabkan karena pengelupasan yang terjadi ketika serbuk - serbuk permukaan logam menguap sebagai akibat dari korosi yang terjadi pada batas serbuk di bawah permukaan. Korosi pengelupasan ini biasa terjadi pada bagian - bagian mesin maupun bagian bersiku dengan kondisi kelembaban yang lebih kecil dari udara yang normal.

Korosi fret (fretting corrosion)

Korosi fret adalah hasil dari pergerakan kecil antara dua permukaan yang bertekanan tinggi dan dapat menghancurkan segala pelindung alami logam. Tekanan ini selanjutnya akan menghilangkan partikel logam pada permukaan, korosi ini diawali dengan perubahan warna pada permukaan. Apabila dibiarkan hingga terlalu parah maka dapat menyebabkan retakan (crack).

Korosi sela (interfay corrosion)

Korosi sela terjadi ketika dua bagian tersambung tanpa sela jarak yang cukup diantaranya yang menyebabkan kerusakan pada kulit, retakan, kerusakan rivet dan sambungan yang dihubungkan dengan baut (bolt) atau mur (screw). Hasil korosi kadang terlihat pada bagian luar dan bagian yang tersambung, hal ini terjadi akibat sela yang kurang terlindungi dan dapat disebabkan oleh korosi celah atau korosi dua logam berlainan.

Korosi galvanis (galvanic corrosion)

Korosi galvanis disebabkan karena adanya elektrolisis cairan diantara dua logam yang berlainan dimana keduanya memiliki spesifikasi elektrokimia yang berbeda. Dengan memperhatikan kombinasi logam yang memiliki spesifikasi elektrokimia tertentu maka dapat meminimalisir jenis korosi ini, sehingga adanya cairan bisa dinetralisir karena perbedaan potensial elektroda yang akan menghasilkan energi listrik kecil.

Korosi intergranular (intergranular corrosion)

Korosi intergranular menyerang partikel dari material yang biasanya terjadi akibat adanya elektrokimia yang disebabkan timbulnya elektrolit dan perbedaan komposisi kimia dari partikel logam.

Korosi tegangan (stress corrosion)

Korosi tegangan merupakan pengembangan dari korosi intergranular yang umumnya terlihat berupa retakan memanjang seperti rambut pada material.

Korosi fatik (fatigue corrosion)

Korosi fatik merupakan bentuk dari korosi tegangan yang ditimbulkan oleh tegangan berputar. Korosi ini umumnya berasal dari tekanan luar logam dan ketika dilihat di bawah kaca pembesar akan terlihat hasil korosi berupa tanda hitam pada area yang retak (crack).