LOGAM BESI
DISUSUN OLEH
Dika Aldani (21601052066)
Program Studi Teknik Mesin
Universitas Islam Malang
2016/2017
Logam Besi
A.
Pengertian Logam Besi
Logam
adalah unsur kimia yang mempunyai sifat-sifat, seperti dapat ditempa dan diubah
bentuk, penghantar panas dan listrik,keras (tahan terhadap goresan, potongan
atau keausan), kenyal (tahan patah bila dibentang), kuat (tahan terhadap
benturan, pukulan martil), dan liat (dapat ditarik). Sedangkan menurut ilmu kimia logam adalah unsur kimia yang siap
membentuk ion(kation) dan memiliki ikatan logam, dan kadangkala dikatakan bahwa
ia mirip dengan kation di awan elektron.
Besi adalah logam yang berasal dari bijih besi (tambang) yang banyak
digunakan untuk kehidupan manusia sehari-hari dari yang bermanfaat sampai
dengan yang merusakkan. Dalam tabel periodik, besi mempunyai simbol Fe dan
nomor atom 26. Besi juga mempunyai nilai ekonomis yang tinggi.
Jadi,
Logam Besi adalah suatu logam paduan yang
terdiri dari campuran unsur karbon
dengan besi. Untuk menghasilkan suatu logam paduan yang mempunyai sifat
yang berbeda dengan besi dan karbon maka dicampur dengan bermacam logam
lainnya.
B. Jenis Logam Besi
a. Baja Karbon
Baja karbon adalah paduan besi baja dengan elemen utama Fe
dan C. Baja karbon memiliki kadar C hingga 1.2% dengan Mn 0.30%-0.95%. Baja
dengan kadar karbon sangat rendah memiliki kekuatan yang relatif rendah tetapi
memiliki keuletan yang relatif tinggi. Dalam baja karbon juga terdapat unsur
lain, tetapi prosentasenya sangat kecil sekali yaitu Si,
Mn, P, S hanyalah dengan prosentase yang sangat kecil yang biasa dinamakan impurities. Baja jenis ini umumnya digunakan untuk proses pembentukan
logam lembaran. Dengan meningkatnya kadar karbon maka baja karbon menjadi
semakin kuat tetapi berkurang keuletannya.
Ø Unsur-unsur lain yang terdapat dalam baja karbon, antara lain
:
·
Si dan Mn
Biasanya kandungan paling banyak untuk
Si adalah 0.4 % dan untuk Mn adalah 0.5 – 0.8 %. Mn dipakai untuk mengurangi
sifat rapuh panas dan mampu menghilangkan lubang-lubang pada saat proses
penuangan/pembuatan baja.
·
Phosphor
Phosphor dalam baja karbon akan
mengakibatkan kerapuhan dalam keadaan dingin. Semakin besar prosentase phosphor
semakin tinggi batas tegangan tariknya, tetapi impact strength dan ductility
nya turun. Prosentase phosphor pada baja paling tinggi 0.08 %, tetapi pada baja
karbon rendah prosentasenya 0.15 – 0.20 % untuk memperbaiki sifat mach
inability nya yaitu supaya chips/tatal yang terjadi tidak sambung-menyambung
melainkan dapat putus-putus.
·
Sulfur
Prosentasi sulfur pada baja karbon 0.04
%. Sulfur dapat mempengaruhi sifat rapuh dan panas.
Ø Jenis Baja Karbon
·
Baja Karbon Rendah (Low Carbon Steel)
Kandungan karbon pada baja ini antara
0.10 sampai 0.25 % . Karena kadar karbon yang sangat rendah maka baja ini lunak
dan tentu saja tidak dapat dikeraskan, dapat ditempa, dituang, mudah dilas dan
dapat dikeraskan permukaannya (case hardening). Metode penguatannya dengan “Cold Working”
istruktur mikronya terdiri ferit dan perlit. Biasanya
digunakan untuk konstruksi jembatan, bangunan, membuat baut dan lainnya.
·
Baja Karbon Menengah (Medium Carbon
Steel)
Kandungan karbon pada baja ini antara
0.25 sampai 0.55 % . Baja jenis ini dapat dikeraskan dan di tempering, dapat
dilas dan mudah dikerjakan pada mesin dengan baik. banyak dipakai dalam kondisi
hasil tempering sehingga struktur mikronya martensit.
Penggunaan
baja karbon menengah ini biasanya digunakan untuk poros/as, engkol dan
sparepart llainnya.
·
Baja Karbon Tinggi (High
Carbon Steel)
Kandungan karbon pada baja ini antara
0.55 sampai 0.70 % . Karena kadar karbon yang tinggi maka baja ini lebih mudah
dan cepat dikeraskan dari pada yang lainnya dan memiliki kekerasan yang baik,
tetapi susah dai bentuk pada mesin dan sangat susah untuk dilas. banyak dipakai
dalam kondisi hasil tempering sehingga struktur mikronya martensit. Penggunaan baja ini untuk pegas/per, dan alat-alat
pertanian.
b.
Baja Paduan
Baja Paduan adalah campuran
yang sengaja dibuat antara baja karbon dengan unsur-unsur lain yang akan
mempengaruhi sifat-sifat baja, misalnya sifat kekerasan, liat, kecepatan
membeku, titik cair, dan sebagainya yang bertujuan memperbaiki kualitas dan
kemampuannya. Penambahan unsur-unsur lain dalam baja karbon dapat dilakukan
satu atau lebih unsur, tergantung dari karakteristik atau sifat khsusus yang
dikehendaki.
Ø Unsur-unsur
yang terdapat dalam baja paduan, antara lain :
·
Silisium (14Si) dapat
menambah sifat elastis dan mengurangi perkembangan gas di dalam cairan baja.
Baja dengan paduan silisium biasanya digunakan untuk membuat pegas.
·
Mangan (25Mn) merupakan
unsur yang harus selalu ada di dalam baja dengan jumlah yang kecil dan sebagai
pencegah oksidasi. Dengan demikian setiap proses kimia dan proses metalurgi
dapat
berlangsung dengan baik. Penambahan unsur mangan
(Mn) di dalam baja paduan menambah kekuatan dan ketahanan panas baja paduan itu
serta penampilan yang lebih bersih dan mengkilat.
·
Nikel (28Ni) dapat
mempertinggi kekuatan regangannya sehingga baja paduan ini menjadi liat dan
tahan tarikan. Penambahan unsur nikel di dalam baja karbon berpengaruh pula
terhadap ketahanan korosi.
Oleh karena itu baja paduan ini biasa digunakan untuk bahan membuat sudu-sudu
turbin, roda gigi, bagian-bagian mobil dan sebagainya.
·
Chromium (24Cr) dapat
memberikan kekuatan dan kekerasan baja lebih meningkat, tahan korosi dan tahan
aus. Dengan sifat-sifat itu membuat baja paduan ini baik untuk bahan poros, dan
roda gigi.
Penambahan unsur chromium biasanya diikuti dengan penambahan nikel.
Penambahan unsur chromium biasanya diikuti dengan penambahan nikel.
·
Molybdenum
(42Mo) dengan penambahan molybdenum akan memperbaiki baja karbon menjadi tahan
terhadap suhu tinggi, liat, dan kuat. Baja paduan ini biasanya digunakan
sebagai bahan untuk membuat alat-alat potong misalnya pahat.
·
Wolfram (74W) dengan
penambahan unsur ini memberikan pengaruh yang sama seperti pada penambahan
molybdenum dan biasanya juga dicampur dengan unsur nikel (28Ni) dan chromium
(24Cr). Baja paduan ini memiliki sifat tahan terhadap suhu tinggi. Oleh sebab
itu, banyak digunakan untuk membuat pahat potong yang lebih dikenal dengan nama
baja potong cepat (HSS/High Speed Steel).
·
Vanadium (23V) dengan
penambahan unsur ini akan memperbaiki struktur Kristal baja menjadi halus dan
tahan aus, terlebih bila dicampur dengan chromium. Baja paduan ini digunakan
untuk membuat roda gigi, dan sebagainya.
·
Cobalt (27Co) dengan
penambahan unsur ini akan memperbaiki sifat kekerasan baja meningkat dan tahan
aus serta tetap keras pada suhu yang tinggi. Baja paduan ini banyak digunakan
untuk konstruksi pesawat
terbang atau konstruksi yang tahan panas dan tahan aus.
·
Tembaga (29Cu) baja
paduan yang memiliki ketahanan korosi yang besar diperoleh dengan penambahan
tembaga berkisar 0,5 – 1,5% tembaga pada 99,95 – 99,85% Fe. Baja paduan ini
disebut Armco yang digunakan untuk membuat konstruksi jembatan, menara-menara,
dan lain-lain.
Ø Tujuan
dilakukan penambahan unsur yaitu:
·
Untuk menaikkan sifat mekanik baja
(kekerasan, keliatan, kekuatan tarik dan sebagainya)
·
Untuk menaikkan sifat mekanik pada
temperatur rendah
·
Untuk meningkatkan daya tahan terhadap
reaksi kimia (oksidasi dan reduksi)
·
Untuk membuat sifat-sifat spesial
Ø Jenis Bajan Paduan (Low
Alloys Steel)
· Baja Paduan Rendah (low
alloy steel)
Baja paduan rendah (low alloy steel) tergolong jenis baja karbon yang memiliki tambahan
unsur paduan seperti Nikel, Chromium dan Molybdenum. Total unsur paduannya
mencapai 2,07%-2,5%. Baja paduan rendah memiliki baja yang sedikit mengandung
unsur paduan dibawah 10%.
Baja paduan
rendah (low alloy steel) dapat
dikelompokkan menjadi :
-
Baja paduan rendah
kekuatan tinggi
Baja ini mempunyai sifat mekanis dan ketahanan korosi yang
lebih baik bila dibandingkan dengan baja paduan rendah biasa. Baja ini dibuat
melalui pengerasan baik dalam keadaan diannealing atau normalizing. Baja ini kadar karbonnya rendah sehingga relatif lunak
dan liat, sehingga mudah dalam pembentukan dan pengelasan. Unsur-unsur seperti
Si,Mn,Ni,Cr,Mo, ditambahkan dalam baja ini. Sebagai unsur-unsur paduan (
alloying element) dengan jumlah total tidak lebih dari 5% . Unsur-unsur ini
membentuk solid solution dengan ferrite sehingga menambah kekuatan baja
-
Baja paduan
rendah biasa
Biasanya baja ini
mengandung paling sedikit 0,3% C, yang berarti mudah untuk dikeraskan karena
adanya unsur-unsur Ni,Cr,Mn,Mo, berarti baja ini mempunyai sifat hardenability
yang baik bila mana baja ini diannealing dan distempering sampai kekuatan
tertentu atau bilamana seluruh stuktur martensite, maka baja ini mempunyai
gejala yang menunjukkan sifat mekanis yang sama dengan baka karbon biasa yang
mengandung unsur C ya ng sama. Dalam ukuran-ukuran baja yang besar, baja karbon
tidak dapat dikeraskan secara sempurna, sehingga unsur-unsur paduan diperlukan
untuk sifat –sifat pengerasan yang lebih baik, maka untuk baja dengan
ukuran-ukuran besar.. Alloy steel cocok untuk memperolah kekuatan
maksimum dengan proses heat treatment.
· Baja
Paduan Tinggi (High Alloy Steels)
Baja yang mempunyai paduan komposisi
kimia (chemical composition) yang tinggi, diatas 10%. Artinya : total unsur
paduannya komposisi kimia yang terkandung dalam baja tersebut lebih dari 10%.
Sedangkan baja yang termasuk high alloy steels adalah hampir semua baja kecuali
baja peralatan mesin. Misalnya baja HSS (High Speed Steel) atau SKH 53 (JIS) atau
M3-1 (AISI) mempunyai kandungan unsur : 1,25%C; 4,5%Cr; 6,2%Mo; 6,7%W; 3,3%V.
c. Baja Perkakas (Tool
Steel)
Baja Perkakas adalah
baja dengan kandungan Carbon antara 0.3 – 1.6% dan mengandung unsur-unsur
paduan lainnya (Cr, V, W, Mo, dll). Unsur-unsur paduan tersebut membuat baja
tersebut mempunyai sifat mekanik (kekerasan, ketahanan abrasi, kemampuan
potong, kekerasan pada temperatur tinggi) yang sangat baik sehingga baja
tersebut dapat digunakan sebagai tool (perkakas), misalkan sebagai mould, dies
atau pisau. Umumnya tool Steel digunakan setelah di “heat treatment” (perlakuan
panas), hal ini untuk mendapatkan sifat mekanik yang benar-benar sesuai dengan
kebutuhan.
Ø Karekteristik Baja Perkakas
·
Nondeforming
property
- Perkakas biasanya dikeraskan dengan laku panas
- Pda pemanasan dan pendinginan baja akanmengalami
pemuaian dan penyusutan mengakibatkan perubahan bentuk dan ukuran mungkin juga
terjadi distorsi atau retak
- Nondeforming
property baik tidak banyak mengalami perubahan bentuk dan dimensi
- Perkakas yang kompleks atau yang mempunyai perbedaan
penampang yang drastis harus mempunyai sifat nondeforming yang baik
- Biasanya air-hardening mempunyai sifat nondeforming
yang baik
·
Deep of
hardening
- Perkakas sering kali memerlukan kekerasan pada seluruh
penampang
- Dalamnya penetrasi kekerasan ini berkaitan dengan
hardenability
- Semua unsur paduan, kecuali cobalt, menaikkan
hardenability
- Bila diperlukan kekerasan sampai ke bagian dalam maka
dipilih high alloy steel (deep hardening)
- Shallow hardening steel, seperti group W, group F,dan
beberapa group P harus diquench dengan air
·
Toughness
- Ketangguhan didefinisikan sebagai kemampuan menahan
beban tanpa menjadi patah, bukan kemampuan menyerap energi selama deformasi
- Perkakas biasanya harus kaku (rigid), tidak boleh
terjadi deformasi plastic sedikitpun
- Perkakas dengan kadar karbon rendah dan medium (group
S dan H) akan mempunyai ketangguhan paling baik, karenanya dikelompokkan dalam
shock resisting tool steel
- Shallow hardening steel dengan inti yang tangguh dan
lunak dianggap mempunyai ketangguhan baik
- Cold-work tool steel, yang kadar karbonnya tinggi,
cenderung agak getas dan
dikatakan ketangguhannya rendah
·
Wear resistance
- Didefiniskan sebagai ketahanan terhadap abrasi atau
ketahanan terhadap kehilangan toleransi dimensi
- Dimiliki oleh semua baja perkakas tetapi ada beberapa
baja perkakas yang sangat baik sifat tahan ausnya terutama yang mengandung
partikel-partikel karbida yang tak larut
- Wear resistance teruatama dibutuhkan oleh perkakas
potong bermata tunggal
·
Red-hardness
- Disebut juga hot-hardness, dikatakan sebagai kekerasan
pada temperatur tinggi
- Red-hardness banyak berkaitan dengan ketahanan
terhadap tempering pada baja
- Sifat ini diperlukan pada perkakas potong kecepatan
tinggi dan perkakas untuk hot-working
- Unsur paduan carbide former, seperti chromium,
tungsten, molybdenum sangat memperbaiki sifat ini
- Baja dengan kandungan unsur-unsur tersebut dalam
jumlah banyak akan memiliki sifat red-hardness yang sangat baik
·
Machinability
- Kemampuan suatu bahan untuk dipotong dan menghasilkan
permukaan yang halus
- Faktor yang berpengaruh: kekerasan pada kondisi
anealed, strukturmikro dan banyaknya karbida
- Baja perkakas lebih sulit dimachining dibandingkan
dengan baja konstruksi
- Carbon tool steel (group W) mempunyai machinability
paling baik diantara baja perkakas
- Machinability dan workability menurun dengan makin
tingginya kadar karbon dan paduan
- Unsur pembentuk karbida yang kuat seperti chromium,
vanadium dan molybdenum membentuk sejumlah besar partikel karbida sesudah
annealing sehingga baja sulit dimachining
·
Resistance to
decarburization
- Keluarnya karbon dari baja yang terjadi selama baja
dipanaskan (heat treatment) diatas 700oC
- Jika terjadi decarburasi maka kekerasan yang diharapkan
tidak akan tercapai
- Dekarburasi dapat dicegah dengan beberapa cara
perlindungan (misal pemanasan pada protective atmosphere)
- Perkakas dengan desain yang kompleks dan tidak dapat
digrinding setelah pengerasan tidak boleh mengalami decarburasi
- Shock-resisting tool steel paling jelek, hot-work tool
steel agak baik dan carbon tool steel paling baik ketahanan terhadap decarburas
Ø Klarifikasi Baja Perkakas
·
High-speed
tool steels, digunakan
sebagai alat potong dalam mesin-mesinpemroses. Dirancang sehingga mempunyai
ketahanan tinggi terhadap aus dan tetap mempunyai kekerasan tinggi walaupun
dalam keadaan panas.Kode baja perkakas dalam kelompok ini memakai prefiks T
kalau mengandung Tungsten, dan memakai prefiks M kalau mengandung Molibdenum.
·
Hotworking
tool steel, digunakan untuk aplikasi
cetakan (dies) yangdioperasikan dalam keadaan panas, seperti penempaan (forging),
ekstrusi,dan cetakan pada pengecoran. Prefiks H untuk hot.
·
Cold-work tool
steels, adalah baja untuk aplikasi
cetakan (dies) yang dioperasikan dalam keadaan dingin, seperti pekerjaan
pres terhadaplembaran baja, ekstrusi dingin, dan beberapa operasi penempaan (forging).Prefiks
D untuk die.
Kelompok ini berhubungan erat dengan kode AISI yang menggunakan prefiks A dan
O. Prefiks A untuk air hardening (pengerasanyang pendinginannya mengunakan udara, dan
prefiks O untuk oil hardening (pengerasan yang pendinginannya mengunakan oli).
Kelompok inimempunyai kelebihan dalam ketahanan terhadap aus, dan rendahnya
distorsi.
·
Water hardening
tool steels, mempunyai kandungan
karbon yang tinggi, dengan sedikit (atau tidak ada sama sekali) elemen lain
yang dipadukan. Baja kelompok ini hanya bisa diperkeras dengan cara pencelupan
cepat ke dalam air. Baja jenis ini dipakai secara luas karena biayanya rendah,
tapi penggunaannya terbatas hanya pada aplikasi bertemperatur rendah. Prefiks W
untuk water.
·
Shock-resistant
tool steels, ditujukan untuk
aplikasi dimana diperlukankeuletan (toughness) yang tinggi, seperti pada
operasi shearing pada
logamlembaran, punchingdan bending. Prefik S.
·
Mold steels, digunakan untuk aplikasi cetakan yang digunakan
untuk mencetak plastik dan karet. Prefik P.
·
Low-alloy tool
steels, kelompok ini berisi bermacam baja
perkakas untukaplikasi khusus. Prefik L.
d. Baja Tahan Karat (Stainless
Steel)
Baja tahan karat atau lebih dikenal dengan Stainless Steel
adalah senyawa besi yang mengandung setidaknya 10,5% Kromium untuk mencegah
proses korosi (pengkaratan logam). Komposisi ini membentuk protective layer
(lapisan pelindung anti korosi) yang merupakan hasil oksidasi oksigen terhadap
Krom yang terjadi secara spontan. Kemampuan tahan karat diperoleh dari
terbentuknya lapisan film oksida Kromium, dimana lapisan oksida ini menghalangi
proses oksidasi besi (Ferum). Tentunya harus dibedakan mekanisme protective
layer ini dibandingkan baja yang dilindungi dengan coating (misal Seng dan
Cadmium) ataupun cat.
Ø Sifat-sifat Baja Tahan Karat (Stainless Steel)
·
Stainless steel adalah
zat keras dan kuat
·
Stainless steel bukan
konduktor yang baik (panas dan listrik)
·
Stainless steel
memiliki kekuatan ulet tinggi. Ini berarti dapat dengan mudah dibentuk atau
bengkok atau digambar dalam bentuk kabel
·
Sebagian varietas dari
stainless steel memiliki permeabilitas magnetis yang sangat tertarik terhadap
magnet
·
Tahan terhadap korosi
·
Tidak bisa teroksidasi
dengan mudah
·
Stainless steel dapat
mempertahankan ujung tombak untuk suatu jangka waktu yang panjang
·
Bahkan pada suhu yang
sangat tinggi, stainless steel mampu mempertahankan kekuatan dan tahanan
terhadap oksidasi dan korosi
·
Pada temperatur
cryogenic, stainless bisa tetap sulit berubah.
Ø Jenis-jenis Baja Tahan Karat
·
Austenitic Stainless
Steel
Austenitic SS
mengandung sedikitnya 16% Krom dan 6% Nikel (grade standar untuk 304), sampai
ke grade Super Autenitic SS seperti 904L (dengan kadar Krom dan Nikel lebih
tinggi serta unsur tambahan Mo sampai 6%). Molybdenum (Mo), Titanium (Ti) atau
Copper (Co) berfungsi untuk meningkatkan ketahanan terhadap temperatur serta
korosi. Austenitic cocok juga untuk aplikasi temperature rendah disebabkan
unsur Nikel membuat SS tidak menjadi rapuh pada temperatur rendah.
Sifat-sifat Dasar Baja
Austenitic, antara lain :
- Daya tahan korosi yang sangat bagus dalam asam organik,
industri, dan lingkungan laut
- Kemampuan mengelas yang sangat bagus (semua proses)
- Kemampuan membentuk, kemampuan pembuatan dan sifat kenyal
yang sangat bagus
- Sifat-sifat suhu tingginya bagus dan suhu rendahnya sangat
bagus (kekerasan tinggi pada semua suhu)
- Tidak mengandung magnit (jika dikuatkan)
- Dapat dikeraskan hanya dengan dibentuk profil logam dengan
temperatur dingin (logam-logam campuran ini tidak dapat dikeraskan dengan
perlakuan panas)
Pemakaian
Umum
-
Alat pengatur cahaya
floppy disk komputer (304)
-
Per kunci keyboard
komputer (301)
-
Bak cuci dapur (304D)
-
Alat pemrosesan makanan
-
Aplikasi kearsitekan
-
Alat kimia dan tanaman
· Ferritic Stainless Steel
Kelompok logam campuran
ini biasanya hanya mengandung Kromium, dengan keseimbangan kebanyakan Fe.
Logam-logam campuran ini merupakan baja-baja stainless Kromium yang sederhana
dengan kandungan Kromium 10,5 – 18 % seperti grade 430 dan 409. Jenis Ferritic
agak sedikit kurang mempunyai sifat kenyal daripada jenis austenitic. Ketahanan
korosi tidak begitu istimewa dan relatif lebih sulit di fabrikasi / machining.
Tetapi kekurangan ini telah diperbaiki pada grade 434 dan 444 dan secara khusus
pada grade 3Cr12.
Sifat-sifat Dasar Baja Ferritic
- Cukup
untuk peningkatan daya tahan korosi yang bagus dengan kandungan Chromium
- Tidak
dapat dikeraskan dengan perlakuan panas dan selalu digunakan dalam magnet yang
dikuatkan
- Kemampuan
mengelasnya sedikit
- Kemampuan
membentuknya tidak sebagus austenitic
Pemakaian
Umum
- Pusat
floppy disk komputer (430)
- Trim automotive (430)
- Alat
pembuangan uap automotive (409)
- Alat
colliery (3Cr12)
- Tangki
air panas (444)
· Duplex Stainless Steel
Disebut Duplex
dikarenakan kandungan Nikel tidak cukup untuk menghasilkan susunan austenitic
secara penuh dan hasil kombinasi susunan ferritic dan austenitic. Duplex
ferritic-austenitic memiliki kombinasi sifat tahan korosi dan temperatur
relatif tinggi atau secara khusus tahan terhadap Stress Corrosion Cracking.
Sifat-sifat Dasar Baja
Duplex
- Daya tahan yang tinggi untuk menekan keretakan korosi
- Daya tahan yang dinaikkan pada serangan ion Klorida
- Perenggangan dan kuat luluh yang lebih tinggi dari baja-baja
austenitic dan ferritic
- Kemampuan peleburan, kemampuan membentuk yang baik
Pemakaian Umum
- Penerapan
di laut, terutama sekali pada suhu-suhu yang dinaikkan dengan rendah
(eksplorasi gas lepas pantai)
- Instalasi
penghilangan zat garam / rasa asin
- Perubah
panas
· Precipitation Hardening Steel
Precipitation hardening stainless steel adalah SS yang keras
dan kuat akibat dari dibentuknya suatu presipitat (endapan) dalam struktur
mikro logam. Sehingga gerakan deformasi menjadi terhambat dan memperkuat
material SS. Pembentukan ini disebabkan oleh penambahan unsur tembaga (Cu),
Titanium (Ti), Niobium (Nb) dan Alumunium. Proses penguatan umumnya terjadi
pada saat dilakukan pengerjaan dingin (cold work).
Sifat-sifat Dasar Baja Precipitation Hardening
-
Hambatan korosi yang
sedang sampai baik
-
Kemampuan mengelas yang
baik
-
Bersifat magnetic
-
Dapat dikeraskan
Pemakaian Umum
-
Tangkai/batang untuk
pompa air dan katup
e. Besi Tuang
Besi Tuang adalah Besi
yang mempunyai kandungan karbon antara 2,5%- 4%, karena kandungannya hanya
2,5%- 4% maka besi tuang ini mempunyai kemampuan las yang rendah. Karbon dalam
Besi Tuang dapat berupa sementit (Fe3C) atau biasa disebut dengan Karbon Bebas (grafit).
Ø Sifat Besi Tuang, antara lain :
· Keras dan mudah melebur/mencair
· Getas, sehingga tidak dapat menahan benturan
· Temperatur leleh 1250 derajat
· tidak berkarat
· Tidak dapat diberi muatan magnit
· Dapat dikeraskan dgn cara dipanasi kemudian didinginkan
secara mendadak
· Menyusut waktu pendinginan/waktu dituang
· Kuat dalam menahan gaya tekan, lemah dalam menahan tarik kuat
tekan sekitar 600 Mpa, kuat tarik 50 Mpa
· Tidak dapat disambung dengan las dan paku keling, disambung
dengan baut dan sekrup.
Ø Pemakaian Besi Tuang
· Pipa yang menahan tekanan dari laur sangat tinggi
· Tutup lubang saluran drainasi dan alat saniter lain
· Bagian struk rangka yang menahan gaya tekan
· Bagian mesin, blok mesin
· Pintu gerbang,tiang lampu
· Sendi rol jembatan
Ø Jenis – jenis besi tuang, antara lain :
·
Besi Tuang Putih
Dimana Besi Tuang ini
seluruh karbonnya berupa Sementit Dengan adanya kadar yang besar dari sementit
yang sangat keras,akan tetapi rapuh itu, besi tuang putih memperoleh kekerasan
sangat besar, akan tetapi kekuatan tarik yang sangat rendah dan regangan yang
sangat. Mikrostrukturnya terdiri dari Karbida yang menyebabkan berwarna Putih.
·
Besi Tuang Kelabu
Untuk memperoleh besi tuang kelabu kita harus berpangkal pada
besi kasar kelabu. Besi kasar kelabu memiliki kadar silikon yang tinggi (kurang
lebih 5,5 sampai 50%) dan kadar mangan yang rendah. Karena itu pembentukan
karbon bebas jadi meningkat. Jadi besi tuang kelabu setelah didinginkan
mengandung grafit. Grafit tersebut terdapat dalam besi-tuang berupa pelat-pelat
tipis. Besi tuang kelabu memperoleh namanya dari bidang patahan yang berwarna
kelabu, yang disebabkan oleh grafit hitam.
·
Besi Tuang Mampu Tempa
Untuk memperoleh besi
tuang yang dapat di tempa, kita harus berpangkal pada besi tuang putih. Bahan
ini dipanaskan sampai kurang lebih 900 °C dan dibiarkan beberapa hari pada suhu
tersebut. Besi tuang jenis ini dibuat dari besi tuang putih dengan melakukan
heat treatment kembali yang tujuannya menguraikan seluruh gumpalan grafit akan
terurai menjadi matriks ferrit, pearlit, martensit. Besi tuang ini juga
mempunyai sifat yang mirip dengan baja.
·
Besi Tuang Nodular
Untuk memperoleh besi
tuang noduler, kita harus berpangkal pada besi kasar kelabu. Besi kasar kelabu memiliki kadar silikon yang tinggi
(kurang lebih 5,5 sampai 1,5%), dan kadar mangan rendah. Karena itu pada
pendinginan perlahan-lahan pembentukan karbon bebas akan meningkat. Karena
selama fabrikasi dimasukkan magnesium ke dalam bahan, maka karbon bebas itu
terjadi berupa bola. Bola-bola itu dinamakan nodul. Nodul grafit memberikan
pengurangan penampang yang lebih kurang dan tidak menyebabkan pengerjaan takik.
Besi tuang
noduler, setelah pendinginan dan setelah pengerjaan pemijaran terutama dari
ferit, perlit, dan grafit. Karena adanya ferit atau perlit dan karena bentuk
nodul grafit yang sangat menguntungkan, maka besi tuang noduler memiliki
kekuatan tarik yang tinggi dan regangan yang besar.
Daftar
Pustaka
No comments:
Post a Comment