TEKN TE KNOL OLOG OGII BA BAHA HAN N FERROUS METAL(LOGAMBESI)
FERROUS (BESI) Berdasarkan jumlah kandungan unsur karbon dalan besi, maka Ferrous metal dibedakan; 1. 2. 3.
Wrought Iron (besi tempa) Baja ( steel ) Besi Tuang ( Cast iron )
Bagian 1
Wrought Iron (besi tempa)
Wrought Iron (be (besi si te temp mpa) a) 1 Fasa besi tempa berupa ferit (Fe-alpha), didalamnya terdapat sisa terak yang masih terperangkap. Terak tersebut banyak banyak mengandung mengandung silikat (silikon oksida), bentuknya menyerupai fiber (cukup kuat). Sifat dari besi tempa ini Ulet dan cukup kuat. Contoh komposisi dari besi tempa : - Carb Carbon on : 0.05 0.05% % - Manga Mangaan an : 0.045% 0.045% - Silico Silicon n : 0.101 0.101% % - Phospo Phosporr : 0.068 0.068% % - Sulfur Sulfur (bele (belerang rang)) : 0.009 0.009% % - Terak Terak (dalan (dalan berat berat)) : 1.97% 1.97%
Wrought Iron (be besi si tem empa pa)) 2 Pemanfaatan: Besi
tempa digunakan pada bangunan kereta api, bangunan kapal laut, industri minyak, tujuan arsitektur, perlengkapan pertanian, dll. Umumnya, pembuatan dari besi tempa ini menggunakan dapur puddle (dapur aduk) atau convertor
Bagian 2
STEEL
(BAJA)
EEL L STEE Apa
( Baj Baja a)1
itu Baja ? Baja adalah material dengan komposisi utamanya yaitu besi (iron ) yang secara umum mempunyai kandungan Fe > 90 %. Semua baja ( steel ) mengandung elemen kedua yaitu carbon dan elemen lainya. Tetapi unsur C merupakan elemen satu-satunya terdapat terdapat dalam semua baja. Persentase unsur C pada baja mendekati 2 %, tetapi tetapi kebany kebanyakan akan ( 0,15 0,15 ± 1 ) %
an Pengelompok an Baja
Baja
dikelompokan menjadi 2 yaitu :
1.
Baja
Karbon ( carbon steel )
2.
Baja
Paduan ( alloy Steel )
Type Baja Menurut typenya, baja dibagi menjadi 5 yaitu: 1.
Carbon steel
2.
Alloy
3.
Tool steel
4.
Stainless Steel
5.
Other steel
Steel
arbo bon n Car
Baja
steell (baj stee (bajaa karbo karbon) n) 1
karbon adalah material yang merupakan campuran unsur besi dengan karbon dan unsur ikutan lain seperti Si dan Mn yang tidak ditambahkan secara khusus.
arbo bon n Car
Baja
Baja
steell (baj stee (bajaa karbo karbon) n) 2
karbon karbon,, kekuatan kekuatan dan sifat kekerasan kekerasanny nya a tergantung pada jumlah unsur karbon yang ada pada besi tersebut.
dengan kadar karbon yang rendah akan lebih fleksibel dan ductile, namun dengan penambahan karbon akan menyebabkan baja lebih :
Kuat ( stregth ).
Keras ( hard ).
arbo bon n Car Baja
steell (baj stee (bajaa karbo karbon) n) 3
karbon dapat digolongkan menjadi 3 macam, yakni
: -Baja karbon rendah ( LCS ) Kadar Carbon antara 0,05%
hingga 0,35%]
-Baja Karbon sedang ( MCS ), Kadar Carbon antara 0,35% hingga 0,50%] - Baja Karbon tinggi, (HCS ), Kadar Kadar Carbon Carbon lebih dari dari 0,5% hing hingga ga 1,75%] 1,75%]
Sifat Umum dan pemanfatan LCS
Sifatnya:
Keku Kekuat atan an dan dan keke kekera rasa sann nny ya rend rendah ah
Mudah dibe ibentuk tuk dan dime imesin sin.
Pemanfaatan:
Digu Diguna naka kan n untu untuk k plat plat,, bodi bodi kend kendar araa aan. n.
Lemb Lembar aran an lemb lembar aran an baja baja galv galvan anis is..
Pipa Pipa-p -pip ipa, a, Kons Konstr truk uksi si bang bangun unan an gedu gedung ng dan dan kapa kapall laut laut.. Tank Tankii peny penyim impa pan, n, kaw kawat dan dan lailai-la lain in..
Sifat Umum dan pemanfatan MCS
Sifatnya:
Keke Kekera ras s dan kekua ekuata tan n dapa apat ditin iting gkatk katkan an tanp tanpa a pen penamb ambaha ahan kandu andung nga an karb karbon on denga engan n prose roses s heat heat-treatment ( Quenching ). Keku Kekua atan tan , keke kekera rasa san n sert serta a harga rganya lebih ebih maha mahall dari ari LCS.
Pemanfaatan:
Digu Diguna naka kan n untu untuk k poro poros s engk engkol ol ( cran crankk-sh shaf aftt ).
Roda Roda gigi gigi..
Kons Konstr truk uksi si jemb jembat atan an dan dan kapa kapall laut laut..
Poro Poros s dan dan lailai-la lain in..
Sifat Umum dan pemanfatan HCS
Sifatnya:
Keke Kekera ras s dan kekua ekuata tan n dapa apat ditin iting gkatk katkan an den dengan gan heat-trea heat-treatment tment ( Quenching Quenching ), tetapi kemungkina kemungkinan n terjad jadi distorsi dan bahkan retak setelah di quenching lebi lebih h besar esar diba diband ndin ing g den dengan gan MCS.
Pemanfaatan:
Digu Diguna naka kan n untu untuk k tool tool`s `s..
Punch and dies.
Pisau/ penyayat.
Rail ( rail road-wheel road-wheel ).
Baja Paduan ( alloy Steel ) Sebenarnya perbedaan mendasar dari baja karbon dengan baja paduan terletak pada domin minasi atas unsur dalam suatu baja. ja. Jika yang mendominasi sifat fisik dan mekanik adalah prosentase kadar karbon maka dapat dise isebut seb sebagai baja karb karbo on. Sedang bila yang mendominasi sifat fisik dan meka mekan nik adalah pad paduan (sel selain unsur kar karbon) mak maka dapat diseb sebut seb sebagai baja paduan.
Difinisi:
Baja
dika dikata taka kan n baja aja pad padua uan n jika jika komp kompos osis isii unsur nsur-u -uns nsu ur pema pemadu duny nya a seca secara ra khus khusus us,, bukan kan baja karbon biasa yang terdiri dari unsur sur sil silisiu sium dan man mangan.
Unsu Unsurr yang pa palin ling banyak digunakan kan untuk baja baja pad padua uan n yaitu yaitu : Cr, Cr, Mn, Mn, Si, Si, Ni, W, Mo, Mo, Ti, Al, Cu, Nb dan Zr.
Logam Paduan
/ Metal Alloy
Ditinjaun dari Terjadinya Paduan dibedakan menjadi 2 macam :
Logam,
dapat
a.La a.Larrutan utan Pada Padat t ( solid solution ),Yaitu dua buah logam dapat membentuk paduan dengan jalan logam yang satu Larut pada loga logam m yang ang lain lain dala dalam m kead keadaa aan n pada padat. t. sec secara garis besar, lar larutan padat ini ini ada 2 mac macam yitu: 1. La Laru ruta tan n su subs bsttit itus usii yait aitu; atomtom-at ato om yang ang laru larutt meng mengg ganti antika kan n atom-atom pelarut dalam sistim kristalnya. contoh : Pad Pada paduan alumunium (diameter atom Al dan diameter atom Cu ham hampir sam sama), a), pada pada stai stainl nles ess s stee steell (dia (diam meter eter atom atom Fe dan dan diameter atom Cr hampir sama), dll.
Logam Paduan
/ Metal Alloy
2.Larutan padat in inttertitial ( larutan sela antara ), dimana atom logam yang larutakan menempati ruangan/ sela antara atomatom pelarut. contoh : Pada Pada baja baja Carb Carbon on yang yang meng mengala alam mi Nitriding dimana atom Fe (yang dilaruti) mempunyai diameter atom lebih besar bila dibandingkan dengan atom N (yang larut) dengan diameter lebih kecil sehingga menyisip diantara atom Fe. Fe. Pada larutan padat, atom pelarut masih membawa sifat asalnya denga engan n dipe dipeng ngar aru uhi oleh oleh sifa sifatt dari dari ato atom yang ang laru larut. t. b. Senyawa Senyawa ( Compound Compound ), ), yaitu : Persenyawa Persenyawaan an logam logam dengan dengan logam yang terjadi pada suhu tertentu dan membentuk mem bentuk kristal besama-sama. Kristal yang terjadi pada senyawa logam berbentuk kecil-kecil kecil -kecil dan bercampur secara merata dan mengandung kristal kedua/ lebih. Senyawa ini mempunyai sifat, sama sekali berbeda dari kedua atom pembentuknya.
Pengaruh
Unsur Paduan Dalam Baja(1)
1. Kar Karbo bon n : unsu unsurr yang ang domin dominan an untu untuk k meni mening ngka katk tkan an keke kekera rasa san n pada pada baja baja.. 2. Ma Mangan ( Mn Mn ): Meningkatkan keku kekuat atan an dan dan keke kekera rasa san n terutama dise diseba babk bkan an terj terjad adin iny ya peng pengua uata tan n pada pada fasa fasa ferr ferrit it.. erfung ngsi si seba sebaga gaii deok deoksi sida dato torr ( meng mengik ikat at sulp sulphu hur r Berfu memben bentuk tuk seny senyaw awa a MnS yang tit titik ik cai cairny rnya lebi ebih ting inggi dari dari baja baja,, sehi sehing ngga ga cend cendru rung ng terp terper eran angk gkap ap seba sebaga gaii inklusi ) menceg egah ah terb terben entu tukn kny ya ikat ikatan an sulf sulfur ur Berfunsi menc deng dengan an baja baja dalam lam ben bentuk tuk FeS yang mem mempu pun ntai tai titik itik lel leleh leb lebih ren rendah dah dari baja, ja, sehi sehin ngga gga unsure sure Mn dapat menc menceg egah ah terj terjad adin inya ya terj terjad adin inya ya kera kerapu puha han n pada suhu tinggi terutama untuk baja yang bero berope pera rasi si pada pada suhu suhu yang ang ting tinggi gi..
Pengaruh
3. Silisium ( Si ) :
Unsur Paduan Dalam Baja(2) Berfungsi sebagai
d eoks eoksidat or .
kat t k kan n kek uatan k baja tanpa M ening k a a uatan tari k mengak i i bat k a tannya. Hal ini kan n penurunan sifat keul etannya. dapat terjadi karena Si merupakan stabilistor sementite. kat t k kan n 4. Phospor (P); Dalam jumlah besar dapat mening k a a utaan tari k an, tetapi keuletanya turun kek utaan k dan kekerasan, tajam dan bahkan dapat mengakibatkan mudah terjadi retak dingin atau rapuh pada suhu rendah.
Pada baja konstruksi kandungan phosfor dibatasi maksimum 0,05 %
Pengaruh
Unsur Paduan Dalam Baja(3)
5. Sulfur (S) : M enurunk an an sifat K eul etan dan ketangguhan terhadap beban kejut. Sulfur yang berlebihan dalam baja akan membentuk FeS yang mempunyai titik leleh rendah. Dalam baja Sulfur dibatasi Maks. 0,05%. 6. Aluminium ( Al): Sebagai unsur deoksidator unsur deoksidator yang yang mengikat oksigen yang terdapat dalam cairan baja. Al
juga mudah mengikat Nitrogen membentuk endapan nitrida yang cendrung mengendap dibatas butir struktur baja, sehingga s ehingga mening k a a kat t k kan n keker san baja.
Pengaruh
Unsur Paduan Dalam Baja(4)
7. Nikel (Ni) : Meningkatkan keuletan Baja. Ni bersama Cr dapat meningkatkan ketahanan korosi dan ketahanan panas baja. 8. Chrome (Cr): Meningkatkan kekuatan, Ketahanan panas, ketahanan aus serta tahan korosi. Menurunkan sifat mampu lasnya ( weldingability ). 9. Molebdenum (Mo): Meningkatkan Kekuatan tarik terutama pada pada temperatur tinggi. Memperbaiki sifat mampu las. Mo sebagai stabilisator kabida sehingga mencegak terbentuknya grafit pada pemanasan yang cukup lama.
Pengaruh
Unsur Paduan Dalam Baja(5)
10. Vanadium, (V): Meningkatkan Kekuatan tarik terutama sifat hot hardness baja. Vanadium merupakan unsur p penstabil k ar ar bida. ida. Bila dikombinasikan dengan Cr akan diperoleh baja tahan karat. Bila dikombinasikan dengan W dapat dimanfaatkan sebagai baja perkakas. 11. Wolfram/ Tungsten (W): Meningkatkan sifat; kekuatan, kekerasan dan ketahanan aus pada baja. Wolfram mempunyau kecendrungan yang kuat untuk membentuk karbida, karena itu dimanfaatkan untuk pembuatan baja tahan panas.
Pengaruh
Unsur Paduan Dalam Baja(6)
12. Titanium (Ti): Merupakan elemen yang sangat keras, penstabil penstabil karbida, sebagai sebagai elemen pemadu dalam stainless steel untuk meningkatkan meningkatkan ketahanan korosi interkristalin. Ti berfungsi sebagai penghalus butir kristal. 13. Tembaga (Cu): Meningkatkan kekuatan. Dalam jumlah yang kecil Cu dapat ketahanan korosi baja.
meningkatka
Tujuan Utama Membuat Baja paduan. Untuk memperbaiki/ memperoleh sifat-sifat baja seperti :
kekuata kekuatan n tarik, tarik,
keku kekuat atan an impa impak k
ketaha ketahanan nan korosi, korosi,
keta ketaha hana nan n pana panas, s, dll. dll.
Pada baja HSS (contoh diets) memp mempu unyai sif sifat kera keras, s, ulet, tahan tempe mperatur tinggi, dll.
Baja Ba ja pa padu duan an ( Allo Alloy y Ste Steel el ) Baja
paduan dapat diklasifikasikan sesui dengan:
Komposisi
Stru St ruktu kturr Mi Mikr kro o
Penggunaan
Klasifik Klasi fikasi asi Menu Menurut rut Kompo Komposisi sisi
Berdasarkan
komposisi baja paduan dibagi lagi
menjadi :
Baja
tiga komponen : terdiri satu unsur pemadu dalam penambahan Fe dan C
Baja
empat komponen : terdiri dari dua unsur pemadu dst
Sebagai contoh baja paduan kelas tinggi terdiri dari : 0,35 % C, 1 % Cr, 3% Ni dan 1 % Mo.
Klasifik Klasi fikasi asi Menu Menurut rut Struktur Struktur Mikro Mikro
Menurut Struktur Mikro, Baja paduan diklasifikasikan berdasarkan :
Baja
pearlit
Baja
martensit
Baja
austenit
Baja
ferrit
Baja
karbid atau ledeburit
pearlit ( arlit ( sorbit dan troostit ) Baja ini didapat, jika unsur paduan relatif kecil maximum 5 %. Baja ini mampu dimesin, sifat mekaniknya meningkat oleh heat treatment ( hardening dan tempering ). , Baja mart ensit Baja ini unsur pemadunya lebih dari 5 %,sifatnya sangat keras dan sukar dimesin. st enit , Baja au 10 ± 30 % unsur unsur pemadu tertentu tertentu ( Ni, Baja ini terdiri dari 10 Mn,atau Co ). Misalnya : Baja tahan karat ( Stainlees steel), baja tahan panas ( heat resistant steel ).
Baja
Baja
Kar bid ( l ed eb urit ), eburit ),
Baja
ini terdiri sejumlah karbon dan unsur-unsur pembentuk pembentuk karbid ( Cr, W, W , Mn, Ti, Zr ).
Baja Baja
F errit ,
ini terdiri dari sejumlah sejumlah besar besar unsur unsur pemadu pemadu seperti ( Cr, W atau Si ) tetapi karbonnya rendah. Baja ini tidak dapat dikeraskan.
Klasifik Klasi fikasi asi Menu Menurut rut Pengguna Penggunaan an Berdasarkan
penggunaan dan sifat-sifatnya, baja paduan paduan diklasifikasikan :
Baja
konstruksi ( structural steel )
Baja
perkakas ( tool steel )
Baja
dengan sifat fisik khusus
a. Baja konstruksi ( structural steel ). Baja
konstruksi, dibedakan dibedakan lagi menjadi tiga golongan tergantung persentase unsur pemadunya, yaitu :
Baja
Baja
paduan paduan rendah rendah ( maximum 2 % )
Baja
paduan paduan meneng menengah ah ( 2 ± 5 % )
Baja
paduan tinggi ( lebih lebih dari 5 % )
jenis ini sifat-sifat mekaniknya lebih baik dari pada pada baja karbon karbon biasa, biasa, apabila apabila di lakukan heat treatment .
b. Baja perkakas ( Tool Steel ). Baja
perkakas adalah baja yang dipergunakan untuk alat-alat mengerjakan material lain seperti ; alat pemotong pemotong// penyayat penyayat,, punch dan dies dies dll.
Menurut susunan dan campuran, maka baja perkakas dibedakan menjadi 3 yaitu :
Baja
perkakas bukan paduan.
Baja
perkakas paduan rendah.
Baja
perkakas paduan tinggi.
Ketiga baja perkakas diatas, kekerasannya diperoleh dengan melakukan proses hardening.
Baja perkakas bukan paduan. Baja
perkakas ini merupakan baja karbon yang memiliki 0,5 ± 1,5 % C. Semakin Semakin besar besar kadar karbon, karbon, semakin semakin besar pula kekerasan yang dapat dicapai dengan proses H ardening ardening .
Baja
perkakas ini kekerasanya diperoleh dengan melakukan quenching dengan quenching dengan air.
Baja
perkakas ini akan menurun kekerasnya/ daya sayatnya pada sekitar 200o C.
Penggunaan: Baja perkakas ini cocok digunakan untuk : Martil, pahat, pisau, kikir, gunting dsb.
Baja perkakas paduan rendah.
Yaitu baja baja perkakas yang memiliki memiliki 0,8 ± 1,7 % C dengan dengan unsur pemadu W, Va, Cr, Ni, Mn hingga seluruhnya berju berjuml mlah ah ± 5 %.
Baja
perkakas ini dikeraskan dengan media quenching minyak minyak dan dapat dikeraskan secara keseluruhan dengan baik. Kekerasanya Kekerasan ya tidak berubah hingga 250 oC dan akan menurun kekerasannya kekeras annya pada temp. 400 oC .
Pemakaian: baja perkakas ini digunakan untuk mata bor ulir/ spiral, penyayat, penyayat, kikir, stempel, cetakan dsb.
Baja perka perkakas kas padua paduan n Ting Tinggi gi Baja
perkakas ini mempunyai kandungan unsur ( 0,8 ± 2,06 ) % C dan unsur lain seperti : W, Va, Cr, Ni, Mo, Ti dan Co. Baja
ini dikeraskan dengan udara. Kekerasanya dapat bertahan hingga temperatur 550 ± 6000 C. Pemakaian: Baja
perkakas ini digunakan sebagai peraut, pahat bubut/Sha bubut/Shaping ping,, gergaji gergaji,, mata mata bor dan lain-lai lain-lai ( yang yang temperatur opersionalnya hingga 500 o C.)
Baja Ba ja perkak perkakas as lai lain n (1) Disamping itu pula juga terdapat baja perkakas yang digunakan untuk alat potong yang beroperasi hingga suhu suhu ( 1000 1000 ± 1100 1100 )0 C. Baja perkakas perkakas ini kekerasany kekerasanya a diperoleh langsung dari proses pemaduan ( tanpa proses proses harde hardenin ning g ). Baja perkakas ini diproduksi dengan dua cara yaitu : Casting dan Powder metallurgy. Casting Cutting Alloy (Steelites ) . Baja paduan potong ini dibuat dengan cara penuangan, dimana dimana padua paduannya nnya sejumlah sejumlah besar besar Co dan W. Biasanya baja ini dituang dengan ketebalan 5 ± 10 mm dan kekerasany kekerasanya a dapat dapat menca mencapai pai 60 ± 65 HRc. Baja paduan potong ini digunakan untuk alat penyayat dan pemotong.
Baja Ba ja perkak perkakas as lai lain n (2) Baja
perkakas Proses Powder metallurgy .
Baja
paduan serbuk ini seperti baja potong Cementid Carbides, Baja ini dibuat dari bahan serbuk W, W , Ticarbide dan Co yang disatukan melalui proses powder metallurgy.
Kekerasan baja potong ini dapat mencapai 85 HRc dan tetap keras hingga suhu 10000 C.
c. Baja dengan sifat fisik khusus.1 Baja
dengan sifat fisik khusus, dapat dibedakan sebagai berikut: 1. Baja tahan karat ( Stainless Steel ), secara umum dibedakam menjadi 3 yaitu : Mart ensitic Stainl ess 0,15 ± 1,2 1,2 % C , 11, 11,5 5 ± 18 ess Steel: 0,15 % Cr, Penggunaannya : Valve, bearing, alat-alat bedah, springs dan sudu turbin. Sifatnya; Kekuatan tarik baik pada kenaikan temperatur serta dapat dikeraskan. F erritic Stainl ess ess : Carbon dibawah 0,2 % kecuali untuk seri 446 ( 0,35 0,35 % max max ). Chrome Chrome 11,5 11,5 ± 28 % . Sifatnya : Ductile, sehingga memungkinkan untuk dikerjakan dalam keadaan dingin. Dapat menjadi britle pada suhu s 900o F.
. Baja dengan sifat fisik khusus.(2)
c
Au st enitic
Stainl ess ess St ee eel Kadar carbon 0,15 max %
dan Cr 16-18 % 2. Baja tahan panas: 12 ± 14 % Cr Cr tahan hingga suhu 750 ± 800oC. 15 ±17 % Cr tahan hingga suhu 850 ± 1000o C. 3. Baja paduan paduan istimewa istimewa lainnya lainnya yang terdirin terdirin dari dari 35 ± 44 % Ni dan 0,35% C yang memiliki memil iki koefisien muai yang rendah yaitu :
nvar. I nvar.
Memiliki koefisien muai sama dengan nol pada suhu 0Penggunaannya: Instrumen, alat ukur astronomi dan
100o C.
arloji. Platinite. Memiliki koefisien muai seperti glass, sebagai pengganti gelas. lenvar. Memilikimodulus elastisitas tak berubah pada suhu ± E lenvar. 50o C ± 100o C. Digunakan untuk pegas arloji dan berbagai alat ukur fisika.
Stainless Steel
Bagian 3
CAST IRON (BESI TU ANG)
Besi tuang Besi
tuang tuang merupakan merupakan paduan paduan eutektik dari besi besi ± karbon lebih dari 2 % dan unsur-unsur lainnya. Umumnya besi tuang tuang akan mengand mengandung ung unsur. unsur. Fe dan C [3,5% - 4,3%]. Titik cairnya relatif rendah + 1200oC. Besi
tuang umumnya mempunyai komposisi sebagai beriku rikutt :
Karbon Silikon Mangan Belerang Phospor
: 3 ± 4 %. : 1 ± 3 %. : 0,5 ± 1 %. : > 0,1 %. : > 1 %.
CAST
Besi
IRON
tuan uang, dikl dikla asifi sifika kasi sika kan n menjad jadi :
a.Besi tuang putih (white cast iron). Besi
tuang putih mempunyai fasa sementid+perlit sehi sehin ngga gga mempu empuny nyai ai sifa sifatt kera keras s dan get getas. as. Komposisi Besi tuang putih :
Karbon
: 2,3 ± 3,5 %.
Silikon
:
0,6 ± 0,8 %.
Mangan
:
1±
Phospor
:
1,7 ± 2 %.
2 %.
CAST
IRON
Nama besi tuang putih diambil dari warna bidang patahnya. Pada besi tuang ini, karbon dalam besi tuang terikat menjadi sementit sem entit sehingga sifatnya menjadi keras dan sulit dimesin.
Pemakaiannya : sifatnya yang keras digunakan untuk rol penggilas, pemecah batu-batuan dll.
Contoh
Struktur mikro
CAST
IRON
b. Besi tuang kelabu (grey cast iron). Unsur penyusun dari besi cor kelabu yakni : Fe + C + Silikon (Si). Penambahan unsur Si (Silikon) bertujuan untuk mengurai Sementid menjadi Fe (ferit atau perlit) dan C (grafit). Bentuk grafitnya berupa serpih sehingga secara sederhana dapat dikatakan bahwa fasa besi tuang kelabu berupa ferit/perlit + grafit serp serpih ih deng dengan an
Contoh Struktur mikro
Struktur Mikro Besi Tuang Kelabu
FC 250
Cast
iron
Sifat Besi Tuang Kelabu: agak getas yang dikarenakan ujung-ujung grafit berbentuk serpih tajam, akibatnya konsentrasi tegangan tinggi sehingga mudah patah. Contoh penggunaan besi cor kelabu pada konstruksi mesin jahit, blok mesin, lampu hias, landasan mesin bubut, pagar, dll. Keistimawaan besi cor kelabu terhadap baja yakni : mampu m ampu meredam getaran. getaran.
Besi tuang Kelabu
Komposisi Besi tuang Kelabu :
Karbon
:
3 ± 3,5 %.
Silikon
:
1 ± 2,75 %.
Mangan
:
0,4 ±
Phospor
:
0,15 ± 1 %.
Sulfur
:
0,02 ± 0,15 %
1%.
Besi Tuang Cil
Besi
tuang cil merupakan m erupakan kobinasi kobinasi antara besi tuang putih dengan besi tuang kelabu. Besi tuang cil ialah besi tuang yang permukaannya terdiri dari besi tuang putih dan bagian dalamnya besi tuang kelabu dengan endapan graphit. Permukaannya mempunyai ketahanan aus yang baik sekali dan dibagian dalamnya mempunyai keuletan yang tinggi pula.
Besi tuang graphit bulat. Besi
tuang tuang bergrafit bulat (ductile (ductile cast iron iron atau noduler cast iron) Besi tuang ini dibuat dengan jalan mencampurkan magnesium, kalsium atau serium kedalam cairan logam sehingga graphit bentuk bulat akan mengend mengendap, ap, konsentra konsentrasi si tegangan tegangan sedikit sekali sekali (besi cor bersifat ulet). Sifatnya : Mempunyai kekuatan dan keuletan yang tinggi, tahan aus dan daya tahan yang baik sekali dibanding dengan besi tuang kelabu. Contoh penggunaan besi cor bergrafir bulat pada kontruksi penjepit penjepit rel kereta api, batang torak kompresor, dll.
Besi Tuang Tuang mam mampu pu tempa (malle (malleable able cast cast iron) Besi
tuang tuang ini dibuat dari Besi tuang putih yang dilunakan dengan proses heat-treatmen(dipanaskan hingga 700oC selama 30 Jam) agar sementit terturai menjadi Fe (ferit) dan C (grafit). Grafit yang dihasilkan berbentuk pipih. Struktur sementite dari besi tuang putih berubah menjadi ferrit dan pearlit serta endapan karb karbon on temp temper er..
Sifatnya : keuletan dan perpanjangan sangat baik diba ibandin ding dengan gan besi tua tuang kel kelabu abu. penggunaan besi cor mampu tempa pada spare part yang berukuran kecil-kecil.
Besi Tuang
Besi
tuang inuculated.
Besi
tuang ini dibuat dengan menambahkan kalsium silikon yang dicampur sebelum penuangan guna menghasilkan butiran-butiran halus. Sifatnya mampu dimesin.
Besi Besi
tuang mutu tinggi.
tuang ini mengandung sedikit karbon, silikon dan graphit bebasnya lebih kecil dibandingkan dengan besi tuang kelabu sehingga kekuatan tariknya lebuh tinggi tinggi yaitu yaitu 30 ± 50 kg/mm2. kg/mm2.
Contoh Produk terbuat
malleable cast iron
Besi
dari Besi Tuang
tuang putih
Besi Tuang
Paduan Besi tuang. Unsur-unsur yang biasanya digunakan sebagai paduan pada besi tuang diantaranya Ni, Cr, Mo, V dan Cu. Sifat yang dihasilkan akibat penambahan unsurunsur tersebut adalah sebagai berikut: Nikel, (Ni ). Menghasilkan butiran-butiran halus serta menguletkan bagian yang tipis. Chrome ( Cr ). Menstabilkan Menstabilkan karbid dan membentuk chrome karbid yang lebih keras dari sementit. M olybdenum olybdenum ( M o ). Meningkatkan kekerasan bagian yang tebal dan juga memperbaiki m emperbaiki keuletan. V anadium anadium ( V ). Meningkatkan keuletan dan kekrasan juga meningkatkan daya tahan panas dari besi tuang dengan menstabilkan sementit. Copper ( Cu ). Pengaruh Cu hanya sedikit, tetapi penambahan unsur ini akan memperbaiki m emperbaiki sifat daya tahan karat.
STANDARISASI MATERIAL LOGAM Pendahuluan
Cukup banyak alasan yang dikemukakan untuk menjelaskan bahwa dengan tidak adanya standa standard/ rd/ kesera keseragam gaman an.. Contoh, zaman dulu belum ada Standar baut, mur dan ulir. ulir. Sebuah Sebuah mur mur 1/2 inch inchii yang dilep dilepas as dari dari sebuah baut mesin tidak bisa dipasang pada baut ½ inchi pada mesin lain. M ungkin ungkin suatu suatu pabrik pabrik memb membu uat baut baut ½ inch inchii denga engan n 6 ulir lir perper-in inch ch sed sedang ang pab pabrik rik lain ain mun mungkin gkin 12 ulir ulir per per inch inchii. Dengan adanya standar, kejadian ini tidak akan terjadi.
STANDAR DAN KODE Standar Adalah
sekumpulan spesifikasi bagianbagian mesin, bahan, alat atau proses dengan gan mak maksud sud men mendapatka tkan kes keserag ragaman man, efisi fisie ensi dan mutu mutu terte rtentu. egunaan aan K egun
standa standar r yang terpenting adalah untuk memberikan suatu batasan akan jumlah jenis dan spesifikasi sehingga dapat memb memba atasi tasi juml jumla ah perse rsediaa iaan yang wajar. jar.
STANDAR DAN KODE Kode
alah Adalah
seku sekump mpu ulan lan spes spesif ifik ika asi untu untuk k kepe keperl rlu uan ana analisa lisa,, perencanaan, cara pembuatan dan terkadang jenis konstruksi.
M anfaat
kode: untuk mendapatkan keam keaman anan an,, effi effisi sien ensi si dan dan perf perfor orma manc nce. e.
Pengembangan Standarisasi kode perencanaan atau daftar penomoran, didaftar secara internasional/ nasi nasion onal al nama nama orga organi nisa sasi siny nya. a.
tingkat
dari
BEBERAPA STANDAR AMERIKA, YANG BERKAITAN DENGAN MATERIAL:
S AE
Soci ociety ety of Automotive
Engineers
AISI
American
Iron and Steel Institute
ASTM
erica an Americ
Soci ociety ety for Test Testiing and and Materi terial als s
UNS
Unified Numbering System
ANSI
merica can n Ameri
Nati Nation on Stan Standa dard rd Inst Instit itut ute e
ASME
merica can n Ameri
Soci Societ ety y Of Mech Mechan anic ical al
Engineers
SAE = Society of Automotive Automotive Engineers Engineers S AE
adalah organisasi yang pertama mengkui perlunya memakai suau sistem dengan menomori baja-baja tersebut. Sistem S AE hanya untuk keperluan pada batas menganalisa specifikasi baja konstruksi mesin ( machinery ).
SAE
Sistem S AE hanya menggunakan nomornomor/ angka.
ngka pertama Angka p Baja´,
menunjukkan tanda ³ group
misal:
1 Unalloy steel
10XX
2 Nickel Steel
23XX
3 Chromiun steel
32XX
lihat tabel
SAE
Dua angka ter-akhir, biala penomoran 4 digit atau tiga angka terakhir bila penomoran 5 digit menunjukkan rata-rata kandungan karbon per-seratus ( % C ).
Contoh:
S AE 1055, artinya artinya ³ analloy steel cotaining 0,55 % C ³
S AE 2345, artinya artinya ³ Ni- steel containing containing 0,3 %,0,45 % C ³
S AE 52100, artinya ³ Cr-steel cotaining 1,45 %Cr, 1,0 % C ³
AISI Pada tahun 1941 S AE bersama-sama AISI memperbaiki system dasar penomoran hingga tercip cipta kesep sepadanan antar tara S AE dengan AISI. Tetapi AISI menambahkan huruf yang menunjukan proses/ cara pencairan dengan kode :
AISI
A; Basic Open-hearth
alloy
B; Acid Bassemer
Carbon
C; Basic Open-Heath
Carbon
D; Acid Open-Heath
Carbon
E; Electric Fu Furnace
UNS (Unified Numbering System)
Pada tahun 1975 S AE menerbitkan UNS (Unified Numbering System). System ini juga mengandung petunjuk ke nomor spesifikasi bahan lain. UNS mengunakan notasi huruf untuk menyatakan bahan, seba sebaga gaii cont contoh oh::
Untuk non-f err ou s Metals and alloys: A:
Menyatakan Aluminium and alloys
C: menyatakan Copper and copper alloys. Z: menyatakan Zinc and alloys, dll.
UNS (Unified Numbering System)
Untuk f err ou s Metals and alloys: G: Menyatakan AISI and S AE , Carbon and steel ± except tool steel. F:
menyatakan Cast iron.
H: menyatakan AISI H-steel. J:
menyatakan menyatakan cast steel
T: menyatakan tool steel S: Stainless steel dan baja tahan panas.
Contoh: AISI-
S AE
UNS
1005
G10050 Plain carbon steel
1020
G10290 Plain carbon steel
1330
G13300 alloy steel
4145
G 41450 alloy stel
M1
T11301
T1
T12001 tool steel
DIN ( Duetch Industrial Normalization ) Standar eropa ini memberikan penandaan/ standar logam Ferrous sebagai berikut:
ISI ( Indian Standard Institution Institution )
.Untuk A.Untuk
Plain Plain carbon carbon steel steel ( 0,06 0,06 % - 1,5 % ) karbon dibagi dalam beberapa type berdasarkan kandungan karbon.
Dead mild steel 0,15 % C.
Low Carbon or Mild steel ( 0,15-0,45 ) % C.
Medium Medium Carbon Carbon steel steel ( 0,45 0,45 ± 0,8 ) % C.
High Carbon Steel ( 0,8-1,5 ) % C.
IS Dalam standar India, plain carbon steel, s teel, penandaannya dengan memberi huruf C. Contoh: C35, disebut palin carbon steel yang berisikan rata-rat rata-rata a 0,35% 0,35% C, C, ( 0,3 0,3 ± 0,40 0,40 ). C55Mn75 , palin carbon steel dengan ( 0,50,6)%C atau rata-rata 0,55 %C dan Mn 0,75% 0,75% rata-ra rata-rata ta ( 0,6 ± 0,90 0,90 )
IS
IS
Conto Contoh h 1: 20Cr1 20Cr18Ni 8Ni2 2 C=2% Cr = 18 % Ni = 2%
Conto Contoh h 2: 07Cr1 07Cr19Ni 9Ni9M 9Mo2 o2 C = 0.07 % Cr = 19 % Ni = 9 % Mo = 2 %
SISTEMATIKA PENANDAAN GRADE BAJA
Khusus penandaan tool steel diberikan penanadaan penandaan berdasarkan group. Menurut AISI dan SAE adalah sebagai berikut:
FASA-FASA PADATAN Fasa-fasa padat yang ada didalam baja : a. Ferit (alpha) : merupakan sel satuan (susunan atomatom yang paling kecil dan teratur) berupa Body Centered Cubic (BCC=kubus pusat badan), Ferit ini mempunyai sifat : magnetis, agak ulet, agak kuat, dll. b.
Autenit
: merupakan sel satuan yang berupa Face Centered Cubic (FCC =kubus pusat muka) ka), Austenit ini mempunyai sifat : Non magnetis, ulet, dll.
FASA-FASA PADATAN c. Sementid (besi karbida) : merupakan sel satuan yang berupa orthorombik, Semente ini mempunyai sifat : keras dan getas. d. Perlit : merupakan m erupakan campuran fasa ferit dan sementid sehingga mempunyai sifat Kuat. e. Delta : merupakan sel satuan yang berupa Body Centered Cubic ( BCC=kubus pusat badan).
TERIMA KASIH
MATERI BERIKUTNYA
