Download - Tugas Akhir Material Teknik
-
7/25/2019 Tugas Akhir Material Teknik
1/27
MATERIAL TEKNIK
A; BESI
Besi (Fe) merupakan salah satu logam yang mempunyai peranan yang
sangat besar dalam kehidupan manusia, terlebih-lebih di zaman modern seperti
sekarang. Kelimpahannya juga sangat besar, 50.000 ppm atau 5 dan merupakan
jenis logam terbanyak kedua di kulit bumi. Karena kelimpahannya yang sangat
besar itulah maka besi banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari dan
industri konstruksi. Besi berada dalam bentuk senya!anya, terutama sebagai bijih
besi, yang mengandung Fe"#$(hematite), Fe"#$. %"# (limonit), Fe$#&(magneti'),Fe#$ (siderite), dan Fe"(pirit). *i udara besi mudah mengalami korosi, yaitu
proses perusakan (keropos) pada permukaan besi yang disebkan reaksi dengan
oksigen membentuk oksida besi, yang dalam kehidupan sehari-hari dikenal
sebagai karat besi. Korosi besi berlangsung sangat 'epat pada kondisi lembab dan
adanya garam.
*alam industri, besi diisolasi melalui proses reduksi dari oksidanya, Fe"#$,
atau oksida-oksida besi lainnya yang terkandung dalam bijih besi. +at pereduksi
yang digunakan adalah gas karbon monoksida (#) pada suhu tinggi. gar besi
tahan karat maka besi di'ampurkan logam-logam lain yang memenuhi syarat,
yaitu siat isika dan siat kimianya yang mirip besi. Baja merupakan produk
utama industri besi-baja. Baja tahan terhadap pengaruh lingkungan mudah
dibentuk dan ditempa, memiliki kekerasan yang baik, mengandung 0.0"-
.5karbon. /a'am-ma'am besi baja Berdasarkan kadar karbon dan unsur-unsur
lain yang terdapat didalamnya, besi dapat dibedakan menjadi
1; Besi 1uang, yaitu besi yang dihasilkan dari tanur tinggi. iat besi tuang
antara lain
a; /engandung $-2 karbon serta sejumlah ke'il sili'on, mangan , osor,
dan belerang.
b; angat keras tetapi rapuh.
c; 1idak dapat ditempa
d; 1itik leleh rendah.Berdasarkan siat ini, besi tuang mudah digunakan pada
alat-alat yang dibuat dengan 'etakan, seperti kaki mesin jahit, setrika,
-
7/25/2019 Tugas Akhir Material Teknik
2/27
lumpang besi , dan sebagainya. Karenatitik lelehnya rendah maka mudah
di'airkan dan dituangkan kedalam 'etakan.
2; Besi Baja
iat besi baja antara lain
a; mengandung 0.0"-.5 karbon.
b; keras tetapi dapat ditempa
c; tahan korosi
3; Besi tempa
iat besi tempa, antara lain
a; mengandung kurang dari 0.5 karbon.
b; kurang keras dan mudah ditempa.
3enis besi ini banyak digunakan sebagai bahan baku untuk produk paku,
ka!at, besi beton, dan sebagainya.4engolahan besi dari bijinya
4rinsip 4engolahannya
Besi dihasilkan dari oksida besi (Fe"#$), melalui reaksi reduksi dengan
karbon monoksida pada suhu relati tinggi (5000). 6eduksi berlangsung
beberapa tahap, dan reaksi yang terlibat bersiat re7ersible, dimana kesetimbangan
bergantung pada tekanan relatidari # dan #"dalam tanur tinggi.
Bahan baku yang digunakan dalam proses pengolahan besi pada tanur tinggi
adalah
1; Biji besi
a; Biji besi yang digunakan terutama dalam bentuk hematite, geotit, dan
magneti'.
b; Kokas sebagai zat pereduksi.
Kokas sebagai sumber karbon berkadar tinggi, dibuat dari pemanasan batu
bara didalam o7en kedap udara. %asil sampingan pembuatan kokas ini
adalah gas bakar yang dapat digunakan kembali sebagai bahan bakar untuk
pemanasan o7en dan pemanasan a!al tanur tinggi. %asil samping lainnya
adalah benzen, tar, toluen, natalen, dan ammonium sulat.
c; Batu kapur.
-
7/25/2019 Tugas Akhir Material Teknik
3/27
Batu kapur (a#$), digunakan sebagai bahan untuk mengikat silika pada
reaksi dalam tanur tinggi. %asilnya adalah kalsium silikat(ai#$), yang
menjadi ampas buangan kerak tanur tinggi.
d; 8dara.
8dara dipanaskan, ditiupkan dari bagian ba!ah tanur tinggi untuk
membakar karbon menjadi gas #"yang selanjutnya bereaksi lagi dengan
karbon membentuk gas #, yang nantinya akan mereduksi oksida besi.
6ata-rata untuk menghasilkan ton besi, diperlukan bahan baku " ton biji
besi, ton kokas, 0.$ ton kapur, dan & ton udara.
4engolahan Besi dari Bijinya.
1; 4emanggangan
Biji hematite (Fe"#$), mula-mula di'u'i dengan air sampai bersih dari tanah
yang melekat. etelah kering hematite tersebut lalu dipanggang. ejumlah
karbonat atau sulida ditambahkan yang hasil penguraiannya dapat
bersenya!a dengan silika sebagai pengotor membentuk kerak.
2; 4en'airan.
Biji besi hasil pemanggangan di'ampurkan dengan batu kapur dan kokas
dengan perbandingan 5", dan dimasukan kedalam tanur tinggi. 1anur
tinggi adalah menara berbentuk selinder yang pada bagian menaranya
dilengkapi dengan reaktor untuk menghasilkan temperatur tinggi dalam tanur.
1anur tinggi juga dilengkapi dengan 9'up and 'one:untuk memasukan bahan
baku melalui bagian atas tanur tinggi. :'up: merupakan !adah berbentuk
piala , dihubungkan dengan 9'one: yang berbentuk keru'ut. Berungsi
sebagai katup yang dapat terbuka dan tertutup. elain itu, terdapat saluran
untuk melepaskan gas-gas buangan. Ketika mendekati dasar terdapat dua
saluran untuk memisahkan kerak dan 'airan besi. Bagian lain tanur, yaitu
bagian tuyer, yang merupakan saluran ke'il dimana suhu udaranya berkisar
5000-;000, tekanan udaranya dibuat rendah.
6eaksi-reaksi yang 1erjadi
1; 6eaksi dengan gas pada suhu tinggi Ketika udara panas yang telah bebas dari
uap air dan sebelumnya dipanaskan pada suhu 5000-;000 , ditiupkan
kedalam layer,gas tersebut akan bereaksi dengan karbon membentuk gas
karbondioksida.
-
7/25/2019 Tugas Akhir Material Teknik
4/27
< #" = #" >% ? -@2.@2 kkal
6eaksi berlangsung eksoterm, panas yang dibebaskan menyebabkan
temperatur yang sangat tinggi (5000), dibagian ba!ah tanur. Aas ini
terdiri dari gas #"yang akan bereaksi dengan karbon dan direduksi menjadi
gas karbon monoksida (#).
#"< = "# >% ? -$.@2 kkal
Ketika reaksi berlangsung endoterm atau menyerap panas, temperature gas
menurun sehingga padabagian ini temperatur men'apai "000-$000.
Bagian tanur ini disebut penyerap panas karena pada saat gas naik, reaksi gas
#" dengan karbon pada setiap tahap selalu menyerap panas, maka
temperatur bagian dalam tanur makin keatas makin berkurang, sehingga saat
mendekati saluran pembuangan temperature men'apai $000.
3ika ada uap air dalam udara yang ditiupkan, temperatur menjadi sangat
rendah. *engan persamaan reaksi
%"# < = # < %" >% ? < C kkal
6eaksi ini berlangsung endoterm sehingga menyebabkan pemborosan bahan
bakar. 8ntuk menghindari hal ini udara yang dipanaskan dile!atkan pada
silika gel.
2; 6eaksi dengan gas pada suhu rendah
Ketika 'ampuran yang terdiri dari hematite, batu kapur, dan karbon
dijatuhkan ke dalam tanur tinggi, reaksi pertama yang terjadi adalah erro
oksida direduksi menjadi oksida magneti' (eroso eri oksida) oleh karbon
monoksida pada temperatur $000-5000.
$Fe"#$< # = "Fe$#&< #" ($00-5000) D >% ? .0 kkal
4ada daerah eroso erioksida direduksi menjadi erioksida dan kemudian
menjadi besi.
Fe$#&< # = $Fe# < #" (5000-;000) D >% ? .0 kkal
Fe# < # = Fe < #" (;000-@000) D >% ? -$.& kkal
ehingga reaksi erioksida menjadi besi oleh karbon monoksida berlangsung
sempurna sebelum pada daerah penyerapan panas. 3ika titik leleh besi lebih
besar dari 0000 reaksi besi diperoleh dibagian spon. %anya pada bagian
-
7/25/2019 Tugas Akhir Material Teknik
5/27
atas penyerapan panas, pada temperature 0000-"000 batu kapur terurai
menjadi kapur (a#) dan #".
a#$ = a# < #"
Kapur a# bereaksi dengan silika membentuk 'airan kalsium silikat yang
disebut kerak.
a# < i#"= ai#$
4ada saat ai#$memasuki dasar tanur, 'airan tersebut menutupi 'airan besi
dan senya!a silika menjadi kerak.
airan logam berkumpul dibagian atas tanur dengan kerak dibagian atasnya.
Ketika 'airan terdapat di dalam tanur pada temperatur $00-5000, bijih
besi yang kotor (mengandung pengotor seperti osat, silikat, sulid dan
sebaginya), juga direduksi menjadi 'airan besi yang biasanya mengandung
sedikit sulur, silik'on,osor, mangan dan E $-& karbon dalam bentuk
karbida seperti simentatit (Fe$), sehingga besi yang diperoleh dapat
men'apai tingkat kemurnian @"-@& , dan biasanya disebut 9'as iron: atau
besi tuang atau kadang-kadang juga disebut 9pig iron:. Besi 'air yang
dihasilkan tersebut dikeluarkan melalui bagin ba!ah tanur tinggi. Kerak yang
kemudian dapat dipergunakan sebagai bahan 'ampuran seman, pembuatan
batu bata, dan sebagai bahan kontruksi jalan.
6eduksi didalam tanur tinggi bersiat re7ersible gas yang terdapat dalam
tanur terdiri dari sejumlah besar karbon monoksida yang tidak terbakar dan
sejumlah ke'il hydrogen, metana dan sebagainya. *engan komposisi rata-rata
20 ", "& #, "#". Aas panas keluar melalui bagian atas tanur. Aas
buangan ini bersama debu dialirkan ke penangkap debu, sehingga debu akan
mengendap sedangkan gas buangan yang panas akan mengalir ke pendinginyang berungsi menurunkan suhu sehingga gas dapat dilepaskan ke udara
melalui 'erobong asap.
B; BAJA
Baja adalah besi yang mengandung 0.0"-.5 karbon. iat baja
tergantung pada jumlah karbon yang dikandungya. Berdasarkan kandungan
karbon, jenis baja dibagi menjadi
-
7/25/2019 Tugas Akhir Material Teknik
6/27
1; Baja lunak, yaitu baja yang mengandung kurang dari 0." karbon. *isebut
baja lunak karena mudah dibentuk dan diregangkan. Baja ini bisa digunakan
untuk membuat kabel dan rantai.
2; Baja medium, yaitu baja yang mengandung 0."-0.2 karbon. Baja ini
digunakan untuk membuat rel, balok dan rangka.
3; Baja karbon tinggi, yaitu baja yang mengandung 0.2-.5 karbon. iatnya
keras, kaku, biasa digunakan untuk alat-alat logam, per, alat pemotong dan
alat rumah tangga.
*isamping itu, untuk memperoleh eek khusus pada baja, maka baja
di'ampur dengan logam-logam transisi yang sesuai dengan siat, kualitas dan
kegunaan tertentu. 4en'ampuran dilakukan dengan hati-hati dan teliti untuk
mendapatkan komposisi 'ampuran yang memenuhi siat yang diinginkan. 3enis
baja ini disebut baja alloy atau 'ampuran.
Gek khusus logam transisi yang di'ampurkan pada baja , antara lain
1; Kobalt membuat baja tetap kuat pada suhu tinggi.
2; Krom membuat baja menjadi lebih keras, tahan gesekan, tahan korosi, dan
tahan temperature tinggi.
3; /angan membuat baja menjadi keras, tahan aus dan tahan gesekan.
4; /olibden memperbaiki kekerasan baja, tahan gon'angan dan tahan
temperature tinggi.
5; ikel membuat baja tahan korosi
6; ilikon pada konsentrasi tinggi membuat baja tahan kondisi asam, pada
konsentrasi rendah memperbaiki siat megnetik dan siat listrik baja.
7; Hanadium memperkuat baja dan meningkatkan ketahanan baja terhadap
panas.
Berdasarkan komposisi dan jenis logamtransisi yang di'ampurkan, baja
dibagi menjadi
1; tainless steel baja tahan karat mengandung r @, i @, dan Fe ;".
2; Baja krom baja yang tahan karat tahan panas mengandung "- r.
3; Baja nikel baja tahan karat dankeras, mengandung "5 i.
4; Baja mangan baja sangat keras mengandung -& /n.
5; *an lain-lain.
-
7/25/2019 Tugas Akhir Material Teknik
7/27
4embuatan Baja
8ntuk membuat baja , maka 9pig iron: atau besi tuang yang dihasilkan
dari tanur tinggi, harus dimurnikan terlebih dahulu untuk menurunkan kadar
karbonnya (dari 5 diturunkan sampai diba!ah .5 ), dan untuk menghilangkan
bahanIunsur lain yang mengotori besi (belerang, osor, silikon dan sebagainya)
dilakukan pemurnian melalui berbagai metode, yaitu
1; 4roses Bassemer
4roses Bassemer dikembangkan di Jnggris tahun 52. ejumlah leburan besi
tuang dari tanur tinggi dimasukan kedalam on7erter Bassemer (yaitu tanur
untuk 4roses Bassemer).
*alam metode ini, kedalam on7enter Bassemer ditambahkan senya!a lain
seperti dolomite ( /g#$ dan a#$), untuk mengikat zat pengotor di
dalam besi. ambil diputar terus diba!ah tanur, melalui lubang-lubang
diba!ah tanur dimasukan gas oksigen agar bereaksi dengan karbon, silikon,
osor dan belerang menjadi oksida-oksidanya. #ksida-oksida ini akan diikat
oleh oksida-oksida magnesium dan kalsium (/g# dan a#) sebagai hasil
penguraian /g#$ dan a#$ yang sebelumnya dimasukan, menjadi kerak
yang mengapung diatas 'airan besi. elanjutnya besi 'air yang sudah
mendekati murni dikeluarkan melalui lubang pada 'on7erter. *an kerak yang
tertinggal dalam 'on7erter dapat dibuang.
3enis baja yang dihasilkan on7erter Bassemer ditentukan dengan
mengontrol karbon yang dikandungnya, serta jenis logam lain yang
di'ampurkan untuk membuat logam aliasi.
2; 4roses #pen %earth Furna'e ( 4roses terbuka)
1anur berupa piringan datar yang besar. 4ada dasar kolom telah ditempatkan
oksida basa seperti a# atau /g# yang nantinya akan berguna sebagai zat
pengikat. Kedalam tanur tinggi dimasukan besi tuang, besi bekas dan batu
kapur. ampuran gas pembakar dan
-
7/25/2019 Tugas Akhir Material Teknik
8/27
udara panas dile!atkan diatas piringan yang berisi besi 'air ini. ementara
diaduk maka akan berlangsung reaksi antara oksida-oksida pengotor dengan
a# dan /g# menjadi kerak.
Kelebihan proses ini adalah kualitas baja yang dihasilkan mudah dikontrol
kualitasnya se'ara terus menerus selama proses ini berlangsung lama (-0
jam ) sedangkan 4roses Bassemer berlangsung 'epat (5 menit).
3; 4roses B#4 (Basi' #Cigen pro'ess)
4ada proses ini, besi tuang di'ampur dengan besi rongsokan. Besi tuang
meleleh di dalam besi tuang. Kedalam tanur dimasukan oksigen murni
melalui pipa. #ksigen murni ini akan membakar zat pengotor didalam 'airan
besi tuang. Batu kapur yang sebelumnya dimasukan kedalam tanur akan
mengikat zat pengotor ini menjadi kerak. %ingga saat ini metode B#4 banyak
digunakan karena baja yang dihasilkan mutunya tinggi, prosesnya 'epat ("0-
$0 menit), pengontrolan kualitas mudah dilakukan, serta mudah
men'ampurkan logam-logam lain untuk membuat baja aliasi.
1erakhir ini dikembangkan proses busur listrik untuk menghasilkan kualitas
baja yang
lebih baik lagi.
C; BAJA KARBON
4anas yang sangat tinggi (E;000), sehingga besi bekas dan bahan-bahan
lain yang dimasukkan dengan 'epat dapat men'air. dapun 'ampuran-'ampuran
lain (misalnya untuk membuat baja tahan karat) dimasukkan setelah bahan-bahan
menjadi 'air dan siap untuk dituang. Baja banyak digunakan karena baja
mempunyai siat mekanis lebih baik dari pada besi, siat baja antara lain
1; 1angguh dan ulet
2; /udah ditempa
3; /udah diproses
4; iatnya dapat diubah dengan mengubah karbon
5; iatnya dapat diubah dengan perlakuan panas
6; Kadar karbon lebih rendah dibanding besi
7; Banyak dipakai untuk berbagai bahan peralatan.
-
7/25/2019 Tugas Akhir Material Teknik
9/27
Lalaupun baja lebih sering digunakan, namun baja mempunyai kelemahan
yaitu ketahanan terhadap korosinya rendah. Berdasarkan tinggi rendahnya
presentase karbon di dalam baja, baja karbon diklasiikasikan sebagai berikut
1; Baja Karbon 6endah (lo! 'arbon steel)
Baja karbon rendah mengandung karbon antara 0,0 sId 0,$0. Baja
karbon ini dalam perdagangan dibuat dalam plat baja, baja strip dan baja
batangan atau proil. Berdasarkan jumlah karbon yang terkandung dalam baja,
maka baja karbon rendah dapat digunakan atau dijadikan baja-baja sebagai
berikut
a; Baja karbon rendah yang mengandumg 0,0& - 0,0 . untuk dijadikan
baja M baja plat atau strip.
b; Baja karbon rendah yang mengandung 0,0 - 0,5 digunakan untuk
keperluan badan-badan kendaraan.
c; Baja karbon rendah yang mengandung 0,5 - 0,$0 digunakan untuk
konstruksi jembatan, bangunan, membuat baut atau dijadikan baja
konstruksi.
2; Baja Karbon /enengah (medium 'arbon steel)
Baja karbon menengah mengandung karbon antara 0,$0 - 0,20 . Baja
karbon menengah ini banyak digunakan untuk keperluan alat-alat perkakas
bagian mesin. Berdasarkan jumlah karbon yang terkandung dalam baja maka
baja karbon ini dapat digunakan untuk berbagai keperluan seperti
a; 0,$0 M 0,&0 'onne'ting rods, 'rank pins, aCles.
b; 0,&0 M 0,50 'ar aCles, 'rank shats, rails, boilers, auger bits, s're!
dri7ers.
c; 0,50 M 0,20 hammersdan sledges.
3; Baja Karbon 1inggi (high 'arbon steel)
Baja karbon tinggi mengandung kadar karbon antara 0,20 - ,; dan
setiap satu ton baja karbon tinggi mengandung karbon antara ;0 M $0 kg.
Baja ini mempunyai tegangan tarik paling tinggi dan banyak digunakan untuk
material tools. alah satu aplikasi dari baja ini adalah dalam pembuatan ka!at
-
7/25/2019 Tugas Akhir Material Teknik
10/27
baja dan kabel baja. Berdasarkan jumlah karbon yang terkandung didalam
baja maka baja karbon ini banyak digunakan dalam pembuatan pegas, alat-
alat perkakas seperti s're! dri7ers, bla'ksmiths hammers, tables kni7es,
s're!s, hammers, 7ise ja!s, kni7es, drills tools or turning brass and !ood,
reamers, tools or turning hard metals, sa!s or 'utting steel, !ire dra!ing
dies, ine 'utters.
Berdasarkan Komposisi dalam prakteknya baja terdiri dari beberapa
ma'am yaitu Baja Karbon ( arbon teel ), dan Baja 4aduan ( lloyed teel ).
D; BAJA PADUAN
Baja (steel) merupakan material yang sering digunakan dan dijumpai pada
kehidupan kita sehari-hari. Kandungan utama dalam baja adalahferrousatau iron.
elain ferrous, ada kandungan lain yang selalu ada pada baja. Kandungan lain
yang selalu ada dalam baja adalah karbon dan manganese. Baja dapat dibagi
menjadi dua kategori yakni baja standar dan baja tool. Berdasarkan komposisi
kimianya, baja standar dapat dibagi menjadi tiga kelompok. Ketiga kelompok bajastandar antara lain baja karbon, baja paduan, dan baja tahan karat. Berikut akan
dibahas mengenai baja paduan.
1; Baja 4aduan (Alloy Steel)
Baja paduan merupakan baja dengan 'ampuran satu atau lebih elemen seperti
'arbon, manganese, sili'on, ni'kel, 'hromium, molybdenum, 7anadium,
'obalt, dll. Fungsi utama dari elemen paduan yaitu untuk meningkatkan atau
9menyempurnakan: siat-siat mekanis dari baja. ebagai 'ontoh ni'kel dapatmemberi kekuatan pada baja dan dapat membantu baja dalam proses
pengerasan melalui quenching serta tempering. hromium dapat men'egah
karat. hromium serta molybdenum dapat membantu baja dalam
meningkatkan kemampuan pengerasan. Hanadium juga dapat meningkatkan
kekuatan baja.
2; Baja paduan rendah
4ada sistem GIJJ, baja paduan rendah diklasiikasikan sebagai berikut
-
7/25/2019 Tugas Akhir Material Teknik
11/27
Baja manganese dengan nomor GIJJ $CC.
Baja nickel dengan nomor GIJJ "$CC dan "5CC.
Baja nickel-chrmi!m dengan nomor GIJJ $CC, $"CC, $$CC, dan $&CC.
Baja ml"#$en!m dengan nomor GIJJ &0CC dan &&CC.
Baja chrmi!m-ml"#$en!m dengan nomor GIJJ &CC.
Baja nickel-chrmi!m-
ml"#$en!m
dengan nomor GIJJ &$CC, &;CC, CC, 2CC, ;C
CC, @$CC, @&CC, @;CC, dan @CC.
Baja nickel-ml"#$en!m dengan nomor GIJJ &2CC dan &CC.
Baja chrmi!m dengan nomor GIJJ 50CC, 5CC, 50CCC, 5CCC, da
5"CCC.Baja chrmi!m-%ana$i!m dengan nomor GIJJ 2CC.
Baja &!ngs&en-chrmi!m dengan nomor GIJJ ;CC dan ;"CC.
Baja silicn-manganese dengan nomor GIJJ @"CC.
Baja #rn dengan nomor GIJJ CCBCC.
Baja &imah dengan nomor GIJJ CCNCC.
Baja %ana$i!m dengan nomor GIJJ CCHCC.
elain baja-baja paduan di atas, ada jenis baja paduan lain yang penting dan
banyak penggunaannya. Baja paduan tersebut dikenal dengan istilah baja
paduan rendah berkekuatan tinggi (high-strength low-alloy steel disingkat
%N).
a; Baja %N diproduksi dalam bentuk lembaran, plat, proil, dan
batangan.
Kekuatan yielddari baja %N berkisar antara "@0 sampai 2@0 /4a.
Baja %N biasanya menggunakan standar G dan 1/. Baja-baja
%N dengan standar G antara lain 3&0, 3$@", dan 3&&".
edangkan baja %N dengan standar 1/ antara lain "&", &&0,
&&, 5;", 5, 202, 20;, 2, 2$$, 252, 2@0, ;0@, ;&,
;5, 0, ", &, 20, dan ;.
Baja %N banyak digunakan pada berbagai ma'am bidang. 4enggunaan
baja %N antara lain pada konstruksi jembatan, struktur bangunan,
landasan sumber minyak dan gas alam lepas pantai, lambung dan deck
kapal, pipa gas, serta to!er listrik. *alam dunia otomoti, baja %N
-
7/25/2019 Tugas Akhir Material Teknik
12/27
biasanya digunakan untuk membuat pintu tahan benturan, chassis, dan
bumperperedam.
da beberapa jenis baja paduan rendah lainnya yang dikenal dan digunakan
di bidang industri serta energi. Baja paduan rendah tersebut antara lain baja
ase ganda, baja trip, dan baja perorma tinggi.
a; Baja ase ganda merupakan baja yang diproduksi dari baja karbon sedang
dengan tambahan 7anadium atau molybdenum yang didinginkan dengan
'epat. Baja ase ganda memiliki karakter yang mampu meredam benturan.
Baja tersebut saat ini diterapkan pada bidang otomoti seperti wheel rim,
'akram, dan lokasi-lokasi kritis pada kendaraan sebagai pengaman bila
terjadi tabrakanIbenturan.
b; Baja trip mirip dengan baja ase ganda. Baja trip merupakan baja
kekuatan tinggi yang mampu meredam benturan. Jstilah trip diperoleh
dari mekanisme transformation induced plasticity. 4ada saat mengalami
perubahan bentuk akibat forming atau benturan, austenite berubah
menjadi martensite. %al itu dapat meningkatkanformabilitydari material
ini. Karena kemampuannya tersebut, baja tripdigunakan pada komponen-
komponen kendaraan.
c; Baja perorma tinggi merupakan baja paduan rendah yang memiliki
tingkat kekuatan tinggi dan keuletan yang sangat baik. Baja perorma
tinggi mampu bertahan pada suhu yang tinggi. Glemen paduan yang
digunakan pada baja perorma tinggi antara lain ni'kel, 'hromium,
molybdenum, dan 7anadium. Baja perorma tinggi dengan paduan ","5
r dan /o banyak dijumpai pada heat exchanger, pipa temperatur
tinggi, serta boiler. Baja perorma tinggi dengan paduan i-r-/o
digunakan sebagai rotor pada generator uap dan motor pada pembangkit
listrik. Baja perorma tinggi dengan paduan i-r-/o-H digunakan pada
pressure vesselreaktor nuklir. Beberapa baja perorma tinggi diberi kode
seperti %O0 atau %O00. ngka 0 dan 00 tersebut menandakan
kekuatanyieldminimum material dalam satuan ksi.
E; BAJA TA'AN KARAT
Baja tahan karat merupakan kelompok dari baja paduan yang mempunyai
siat atau karakterisasi khusus. iri umum dari baja tahan karat adalah kadar
kromium (r) yang tinggi, tidak kurang dari " persen. Kromium dengan besi
-
7/25/2019 Tugas Akhir Material Teknik
13/27
(Fe) dalam baja membentuk larutan padat atau solid solution. iat utama dari
baja tahan karat adalah ketahanannya yang tinggi terhadap korosi, disamping
memiliki siat ketangguhan yang tinggi, mudah di mesin, mudah dibentuk dan
mampu las tinggi.
Klasiikasi Baja 1ahan Karat berdasarkan asanya, baja tahan karat
diklasiikasikan menjadi
1; Baja tahan karat ertitk, " M $0 persen Kromium
2; Baja tahan karat austeniti', ; M "5 persen Kromium, M "0 persen ikel
3; Baja tahan karat martensitik, " M ; persen Kromium, 0, M ,0 persen
Karbon
4; Baja tahan karat dupleC, "$ -$0 persen Kromium, ",5 M ; persen ikel dengan
penambahan unsure 1itanium dan /olibdenum.
5; Baja tahan karat pengerasan pengendapan, 4%, pre'ipitation hardening,
mempunyai struktur martensit atau austenite dengan penambahan unsure
1embaga, 1itanium, lumunium, /olibdenum, iobium, atau itrogen
elain unsure kromium, dan unsure unsure yang biasa ditambahkan dalam
baja tahan karat seperti nikel, titanium, molybdenum, tembaga, niobium, terdapat
juga unsure-unsur lain seperti karbon, sili'on, alumunium, dan mangan. /o, L,
i, H, l, 1i dan b merupakan unsur-unsur penstabil erit. edangkan , , u,
o dan /n merupakan unsur-unsur yang menyebabkan erit menjadi tidak stabil.
8nsur-unsur ini menghambat transormasi austenite ke martensit, sehingga baja
paduan tinggi dengan karbon tinggipun dapat tetap memiliki struktur austenite
pada temperature ruang.
1; Baja 1ahan Karat Feritik
Baja 1ahan Karat Feritik mempunyai paduan utama kromium antara "
sampai dengan $0 persen. Kadar karbonnya relati7e rendah. Baja tahan karat
ini umumnya tidak dapat dikeraskan dengan perlakuan panas, namun dapat
dikeraskan dengan pengerjaan dingin.
-
7/25/2019 Tugas Akhir Material Teknik
14/27
4ada temperature rendah atau ruang, baja ini membentuk larutan padat r-Fe-
P dengan struktur Kristal B. Baja tahan karat eritik mengandung unsure
nikel yang sangat rendah, kurang daripada 0,5 persen atau bahkan tidak
ditambahkan. *iketahui bah!a nikel sebagai unsure penstabil austenite yang
kuat. ehingga dengan kandungan ikel rendah ini, struktur baja ini lebih
stabil dalam erit.
Kandungan karbon yang terdapat dalam baja sebagian besar membentuk
endapan kromium karbida. 4embentukan karbida ini tidak mengurangi
ketahanan korosi bajanya, mengingat kandungan kromium yang terlarut
dalam Fe-P masih 'ukup tinggi. Baja tahan karat ustenite memiliki
ketahanan korosi temperatur ruang yang lebih baik dari pada martensitik,
terutama pada stress 'orrosion 'ra'king, . 4ada baja, unsur kromium
berperan sebagai unsur paduan dengan siat dasar sebagai penstabil erit
sehingga luas daerah asa erit menjadi lebih luas dan daerah ustenite
menjasi lebih sempit.
2; Baja 1ahan Karat ustenitik
Baja tahan karat austenitik terjadi jika pada sistem larutan padat Fe-r
ditambahkan unsur penstabil ustenite seperi nikel atau mangan. Kedua
unsur ini berperah sebagai unsur yang menstabilkan ustenite dan menambah
luas daerah asa ustenite dan mempersempit daerah erit. 3ika pada paduan
Fe-r ditambahkan nikel dengan kadar persen, maka akan terbentuk
struktur atau asa ustenite yang stabil pada temperatur ruang.
elain unsur nikel, penambahan unsur mangan dan nitrogen dalam jumlah
yang 'ukup akan membentuk matrik dengan struktur ustenite yang stabilpada berbagai temperatur. 4aduan baja tahan karat ini bersiat non magnetik
dan tidak dapat dilaku-panas. Baja tahan karat ini memiliki keuletan yang
baik dengan kekuatan luluh yang relati rendah. Baja tahan karat ini dapat
ditingkatkan kekuatannya dengan melakukan pengerjaan dingin atau dengan
menambah unsur paduan tertentu yang dapat meningkatkan kekuatannya.
3; Baja 1ahan Karat /artensitik
-
7/25/2019 Tugas Akhir Material Teknik
15/27
Baja tahan karat martensitik mengandung kromium ,5 sampai dengan
persen. Kadar karbon dalam baja tahan karat ini relati tinggi, yaitu antara
0," sampai ,"0 persen.
4roses perlakukan panas, atau heat treatment diterapkan dengan 'ara
memanaskan baja sampai temperatur austenit, kemudian didinginkan dengan
'epat ke dalam media air. elama proses pendinginan, austenit akan
bertransormasi menjadi martensit. Fasa martensit ini, membuat baja tahan
karat menjadi sangat rapuh, untuk itu, agar dapat memperoleh keuletannya
dilakukan proses pemanasan temper.
gar diperoleh daya tahan terhadap serangan korosi atau ketahanan korosi
yang tinggi, maka saat pembuatan baja tersebut ditambahkan unsur r dan
ikel. Baja tahan karat ini termasuk baja yang relati sulit dilakukan
pemesinan dibandingkan dengan baja karbon pada umumnya. 8ntuk dapat
meningkatan kemampuan mesinnya, biasanya ditambahkan osor dan
belerang dalam jumlah terbatas. 8ntuk mendapatkan kinerja proses
pemesinan yang lebih baik lagi, pada baja ini ditambahkan unsur selenium,
e. edangkan untuk mendapatkan nilai kekerasan yang optimum,
ditambahkan unsur karbon sesuai dengan kekerasan yang diinginkan.
F; BESI (OR
Besi 'or merupakan salah satu jenis logam tertua dan murah yang pernah
ditemukan umat manusia di antara sekian banyak logam yang ada. Nogam ini
memiliki banyak aplikasi, sekitar 0 persen mesin kendaraan terbuat dari besi 'or.
Besi 'or pada dasarnya merupakan paduan eutektik dari besi dan karbon. *engan
demikian temperature lelehnya relati7e rendah, sekitar "00 'el'ius. 1emperature
leleh yang rendah sangat menguntungkan, karena mudah di'airkan, sehingga
pemakaian bahan bakar atau energy lebih hemat dan murah. elain itu dapur
peleburan dapat di bangun dengan lebih sederhana.
Besi 'or 'air memiliki mampu tuang atau mampu 'or yang tinggi,
sehingga memiliki kemampuan mengisi 'etakan yang rumit sekalipun. *itinjau
dari desain produk, besi 'or merupakan bahan yang serba guna dan murah. Besi
-
7/25/2019 Tugas Akhir Material Teknik
16/27
'or umumnya mengandung unsure sili'on antara M $ persen. *engan kandungan
sebesar ini, sili'on mampu meningkatkan kekuatan besi 'or melalui penguatan
asa erit. Besi 'or dengan kadar karbon antara " M $ persen dan dengan
kandungan sili'on tersebut memiliki tempertur leleh eutektik lebih rendah.
Kehadiran sili'on dalam besi 'or mengakibatkan terjadinya dekomposisi karbida
menjadi besi dan grait
Fe$ Q-iM $Fe < (grait)
4roses dekomposisi ini disebabkan oleh siat Fe$ yang metastabil. *ekomposisi
ini disebut graitisasi yang menghasilkan grait dalam besi 'or.
1; Besi or Kelabu, Aray ast Jron
Besi 'or kelabu memiliki kandungan sili'on relati7e tinggi yaitu antara satu
sampai tiga persen. *engan sili'on sebesar ini, besi 'or akan membentuk
garit dengan mudah, sehingga asa karbida Fe$ tidak terbentuk. Arait
serpih besi 'or ini terbentuk saat proses pembekuan. Besi 'or kelabu memiliki
kandungan karbon antara ",5 M &,0 persen, dan kandungan mangan antara 0,"
M ,0 persen. edangkan kandungan osor antara 0,00" M ,0 persen, dan
sulur antara 0,0" M 0,0"5 persen.
Aambar . truktur /ikro Besi or Kelabu
alah satu Karekteristik dari besi 'or ini adalah bidang patahannya. 4atahan
terjadi dengan rambatan yang melintasi satu serpih ke serpih yang lainnya.
Karena sebagian besar permukaan patahan melintasi serpih-serpih grait,
maka permukaannya ber!arna kelabu. 8ntuk itu disebut besi 'or kelabu.
-
7/25/2019 Tugas Akhir Material Teknik
17/27
erpihan grait yang dimiliki oleh besi 'or ini, menyebabkan keuletan bahan
menjadi sangat rendah, bahkan bisa nol persen. amun demikian, grait
serpih ini mampu meredam getaran dengan 'ukup baik. *engan kata lain,
besi 'or ini memiliki kapasitas peredaman tinggi. 4erlakuan panas yang
dialami oleh besi 'or kelabu dapat mengahasilkan besi 'or dengan struktur
yang berbasis pada asa eritik, perlitik, atau martensitik. *engan siat-siat
yang dimilikinya, besi 'or ini lebih banyak digunakan sebagai landasan
mesin, poros penghubung, dan alat berat.
2; Besi or odular, odular ast Jron
Besi 'or nodular dibuat dengan menambahkan sedikit unsure magnesium atau
serium. 4enambahan unsure ini menyebabkan bentuk grait besi 'or menjadi
nodular, atau bulat, atau speroid. 4erubahan bentuk grait ini diikuti dengan
perubahan keuletan. Keulutan besi 'or naik. /aka dari itu, besi 'or nodular
disebut besi 'or ulet. Besi 'or ini memiliki keuletan antara 0 M "0 persen.
Aambar ". Besi or odular
Besi 'or nodular memiliki kandungan karbon antara $,0 M &,0 persen,
kandungan sili'on antara , M ", persen dan mangan antara 0, M ,0 persen.
edangkan kandungan osornya antara 0,0 M 0, persen, dan sulur antara
0,0 M 0,0$ persen.
4erlakukan panas yang diterapkan pada besi 'or nodular akan menghasilkan
besi 'or erit, perlit atau martensit temper. *engan siat yang dimilikinya, besi
-
7/25/2019 Tugas Akhir Material Teknik
18/27
'or ini banyak digunakan untuk aplikasi poros engkol, pipa dan suku 'adang
khusus.
3; Besi or 4utih, Lhite ast Jron.
Besi 'or putih dibuat dengan pendinginan yang sangat 'epat. 4ada laju
pendinginan yang 'epat akan terbentuk karbida Fe$ yang metastabil dan
karbon tidak memiliki kesempatan untuk membentuk grait. Karbida yang
terbentuk men'apai sekitar $0 persen 7olume.
Besi 'or putih mengandung karbon antara , M $,2 persen, dan kandungan
mangan antara 0,"5 M 0,0 persen. edangkan kandungan osornya antara
0,02 M 0," persen, dan sulur antara 0,02 M 0," persen.
Aambar $. Besi or 4utih
Besi 'or ini memiliki siat yang getas, namun memiliki kekerasan yang tinggi.
iat yang dimilikinya menyebabkan besi 'or ini lebih aplikati untuk suku
'adang yang mensyaratkan ketahanan aus tinggi.
4; Besi or /ampu 1empa, /alleable ast Jron
Besi or mampu tempa dibuat dari besi 'or putih dengan menerapkan suatu
perlakuan panas. 4erlakuan panas yang diterapkan pada besi 'or putih
umumnya adalah anil. *engan perlakukan ini asa-asa karbida Fe$ akan
terdekomposisi menjadi besi dan grait. Arait yang terbentuk tidak serpih
atau bulat, namun berbentuk gumpalan grait yang tidak memiliki tepi-tepi
tajam.
-
7/25/2019 Tugas Akhir Material Teknik
19/27
Besi 'or mampu tempa memiliki kandungan karbon antara "," M ",@ persen,
kandungan sili'on antara 0,@ M ,@ persen, dan mangan antara 0,5 M ,"
persen. edangkan kandungan osor nya antara 0,0" M 0," persen dan sulur
antara 0,0" M 0," persen.
Aambar &. Besi or /ampu 1empa
4erlakuan panas yang dialaminya dapat membentuk besi 'or berasa
eritik, perlitik atau martensit temper. 4erubahan struktur pada laku panas
diikuti juga dengan perubahan siat mekaniknya. Besi 'or ini memiliki
keuletan yang tinggi dan mampu tempa yang baik. #leh kerena itu
disebut Besi 'or mampu tempa. Besi 'or ini umumnya digunakan untukperkakas dan alat-alat kereta api.
G; LO)AM-LO)AM NON *ERRO
Nogam non erro dapat digolongkan ke dalam logam non erro berat dan
logam non erro ringan. iat mekanik logam non erro pada umumnya kurang
baik, akan tetapi dapat diperbaiki dengan memadukannya. Kebanyakan dari logam
non erro adalah tahan korosi karena adanya lapisan oksida yang kuat. edangkan
beberapa logam non erro mempunyai daya penghantar listrik dan daya
penghantar panas yang baik.
1; Nogam berat dan logam ringan
Nogam dapat diklasiikasikan sebagai logam berat dan logam ringan. Nogam
berat dengan berat jenis lebih dari 5 kgIdm$. edangkan logam ringan dengan
berat jenis kurang dari 5 kgIdm$. Nogam berat dan logam ringan menurut
keberadaannya terdapat dalam dua bentuk yaitu logam murni dan logam
paduan.
-
7/25/2019 Tugas Akhir Material Teknik
20/27
Nogam murni yaitu logam dengan siat-siat
a; Kadar kemurnian @@,@ .
b; Kekuatan tarik rendah
c; 1itik lebur tinggi
d; *aya hantar listrik baik
e; *aya tahan terhadap karat baik.
Nogam paduan yaitu logam 'ampuran dari dua ma'am logam atau lebih yang
di'ampur satu sama lain dalam keadaan 'air, sehingga mempunyai siat-siat
a; Kekerasan dapat ditingkatkan dari kekerasan logam asalnya.
b; Kekuatan tarik dapat diperbesar
c; *aya pemuaian dapat dikurangkan
d; 1itik lebur dapat diturunkan atau dinaikkan dibanding logam-logam
asalnya.
/a'am-ma'am logam paduan yaituD
a; 4aduan tuang
b; 4aduan tempa *alam logam paduan dikenal perbedaan antara paduan
logam berat dan paduan logam ringan.
*iantara paduan logam berat yang kita kenal antara lain sebagai berikut.
a; Kuningan atau loyang yaitu paduan antara tembaga dengan seng dan
sedikit tambahan timbal.
b; 4erunggu yaitu 'ampuran antara tembaga, timah, sedikit seng dan timbal.
c; 4aduan nikel untuk logam-logam tahan karat, misalnya monel, metal dan
sebagainya.
d; 4aduan seng untuk alat-alat ukur dan bagian-bagian mesin.
Nogam-logam untuk paduan berat lainnya dan kegunaan dapat dilihat dalam
tabel berikut.
1abel . /a'am-ma'am 4aduan dan kegunaannya.
o ama paduan Kegunaan
. LolramItungsten(L) 8ntuk paduan baja, ka!at pijar, dan bahan
-
7/25/2019 Tugas Akhir Material Teknik
21/27
'ampuran elektoda las 1JAILJA.
". /olibdenum (/o) 4aduan baja, pipa-pipa, dan alat rontgen.
$. 1antalum (1a) 8ntuk alat-alat kedokteran dan paduan lainnya.
&. Kromium (r) 4aduan baja tahan karat, pelapis logam dan
pelindung tahan karat.
5. /angan (/n) 4aduan baja.
2. Hanadium (H) paduan baja tahan karat.
;. Kobalt (o) 4aduan baja perkakas potong.
. Kadmium (d) 4aduanlogam-
logambantalan, pelapis baja
tahan karat, tahan uap ra'un dan sebagainya.
@. Bismut (Bi) 4aduan bahan yang digunakan dalam sekering-
ekering.
edangkan untuk paduan logam ringan kita kenal antara lain sebagai berikut.
a; luminium dan paduannya yang banyak digunakan untuk paduan logam
ringan, misalnya duralumin yang biasa digunakan untuk badan pesa!at
terbang, kendaraan bermotor, kapal pesiar, alat-alat rumah tangga dan
sebagainya.
b; 4aduan magnesium digunakan hanya bila dalam konstruksi mesin
yang a'tor berat menjadi pertimbangan utama. ebab magnesium
mempunyai daya gabung yang tinggi terhadap oksigen dan mudah
terbakar.
c; 4aduan titanium banyak digunakan untuk paduan aluminium sebagai
logam ringan yang banyak dipakai pada konstruksi pesa!at terbang.
2; Nogam mulia
Nogam mulia adalah logam yang dalam keadaan tunggal sudah dapat dipakai
sebagai bahan teknik, artinya dalam keadaan murni tanpa di'ampur dengan
bahan logam lain sudah dapat diproses menjadi barang jadi atau setengah
jadi, dengan siat-siat yang baik sesuai dengan yang diinginkan. 4ada
umumnya bahan logam belum memiliki siat-siat yang baik apabila tidak
di'ampur dengan bahan lain nya dan tidak memenuhi syarat sebagai bahan
teknik, ke'uali logam mulia tersebut.*iantara logam mulia yang kita kenal
adalah emas, perak dan platina.
-
7/25/2019 Tugas Akhir Material Teknik
22/27
3; Nogam radioakti
Nogam radioakti adalah bahan yang menunjukkan gejala radioakti karena
radionuklida. 6adioakti adalah radiasi elektromagnetik dan penyebaran
partikel pada saat terjadi perubahan spontan suatu inti atom atau disebabkan
pembelahan inti se'ara spontan. *iantara logam radioakti yang kita kenal
adalah uranium, radium dan plutonium
ontoh Nogam 6ingan
Nogam 6ingan yaitu logam yang mempunyai massa jenis kurang dari 5 gI'mR,
berikut 'ontoh 'ontoh dari logam ringan
1; atrium
atrium atau sodium adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki
simbol a dan nomor atom . atrium adalah logam reakti yang lunak,
keperakan, dan seperti lilin, yang termasuk ke logam alkali yang banyak
terdapat dalam senya!a alam (terutama halite). *ia sangat reakti, apinya
ber!arna kuning, beroksidasi dalam udara, dan bereaksi kuat dengan air,
sehingga harus disimpan dalam minyak. Karena sangat reakti, natriumhampir tidak pernah ditemukan dalam bentuk unsur murni.
; /assa jenis (sekitar suhu kamar) 0,@2 gI'mR
; /assa jenis 'air pada titik lebur 0,@"; gI'mR
; 1itik lebur $;0,; K (@;,;" , "0;,@ F)
; 1itik didih 52 K ($ , 2" F)
2; Nitium
Nitium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang
Ni dan nomor atom $. 8nsur ini termasuk dalam logam alkali dengan !arna
putih perak. *alam keadaan standar, litium adalah logam paling ringan
sekaligus unsur dengan densitas paling ke'il. eperti logam-logam alkali
lainnya, litium sangat reakti dan terkorosi dengan 'epat dan menjadi hitam di
udara lembap. #leh karena itu, logam litium biasanya disimpan dengan
dilapisi minyak.
Nitium adalah unsur ke-$$ paling melimpah di bumi, namun oleh karena
reakti7itasnya yang sangat tinggi membuat unsur ini hanya bisa ditemukan di
http://trisnu.blogspot.com/2012/03/contoh-logam-ringan.htmlhttp://trisnu.blogspot.com/2012/03/contoh-logam-ringan.html -
7/25/2019 Tugas Akhir Material Teknik
23/27
alam dalam keadaan bersenya!a dengan unsur lain. Nitium ditemukan di
beberapamineral pegmatit, namun juga bisa didapatkan dari air asin dan
lempung. 4ada skala komersial, logam litium didapatkan dengan elektrolisis
dari 'ampuran litium klorida dan kalium klorida.
ekelumit litium terdapat dalam samudera dan pada beberapa organisme
!alaupun unsur ini tidak berguna pada ungsi biologis manusia. Lalaupun
demikian, eek neurologi dari ion litium Ni< membuat garam litium sangat
berguna sebagai obat penstabilan suasana hati. Nitium dan senya!a-
senya!anya mempunyai beberapa aplikasi komersial, meliputi keramik dan
gelas tahan panas, aloi dengan rasio kekuatan berbanding berat yang tinggi
untuk pesa!at terbang, dan baterai litium. Nitium juga memiliki tempat yang
penting dalam isika nuklir.
; /assa jenis (mendekati suhu kamar) 0,5$& gS'mT$
; 1itik lebur &5$,2@ K (0,5& , $52,@; F)
; 1itik didih 25 K ($&" , "&& F)
3; kandium
kandium adalah salah satu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki
lambang ' dan nomor atom ". kandium berupa logam transisi yanglembut dan !arnanya putih keperakan, merupakan mineral yang langka dari
kandina7ia dan kadang-kadang diklasiikasikan bersama yttrium dan
lantanida sebagai elemen mineral langka.
; /assa jenis (sekitarsuhu kamar) ".@5 gI'mR
; /assa jenis 'air padatitik lebur ".0 gI'mR
; 1itik lebur & K (5& , "02 F)
; 1itik didih $0@ K ("$2 , 5$2 F)
4; Kalsium
Kalsium adalah sebuah elemen kimia dengan simbol a dan nomor atom "0.
/empunyai massa atom &0.0; amu. Kalsium merupakan salah satu logam
alkali tanah, dan merupakan elemen terabaikan kelima terbanyak di bumi.
Kalsium juga merupakan ion terabaikan kelima terbanyak di air laut dilihat
dari segi molaritas dan massanya, setelah natrium, klorida, magnesium, dan
sulat
-
7/25/2019 Tugas Akhir Material Teknik
24/27
; /assa jenis (mendekati suhu kamar) ,55 gS'mT$
; 1itik lebur 5 K (&" , 5& F)
; 1itik didih ;5; K (&& , ";0$ F)
5; Boron
Boron adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang
B dan nomor atom 5. Glemen metaloid tri7alen, boron banyak terdapat di
batuboraC. da dua alotrop boronD boron amorus adalah serbuk 'oklat, tetapi
boron metalik ber!arna hitam. Bentuk metaliknya keras (@,$ dalam skala
/oh) dan konduktor yang buruk dalam suhu ruang. 1idak pernah ditemukan
bebas dalam alam.
; /assa jenis (sekitar suhu kamar) ".$& gI'mR
; 1itik lebur "$&@ K ("0;2 , $;2@ F)
; 1itik didih &"00 K ($@"; , ;0 F)
6; Barium
Barium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki
lambang Ba dan nomor atom 52. ontoh kristal yang dihasilkan Barium
antara lainBarium ulat(Ba#&) dan 'ontoh basa yang mengandung Barium
antara lain Barium %idroksida (Ba(#%)")
Barium adalah logam putih ber!arna perak yang ditemukan di alam.
enya!a barium dapat diproduksi oleh industri, seperti industri minyak dan
gasuntuk membuat lumpur pengeboran. Barium juga digunakan untuk
membuat 'at, batu bata, ubin, ka'a, dan karet dari barium sulat. elain itu,
barium digunakan oleh dokter dalam melakukan tes medis dan pengambilan
oto sinar-C. Barium masuk ke dalam udara selama proses pertambangan,
pemurnian, produksi senya!a barium, dan dari pembakaran batubara serta
minyak. Beberapa senya!a barium mudah larut dalam air dan ditemukan
didanau atau sungai.
; /assa jenis (sekitar suhu kamar) $.5 gI'mR
; 1itik lebur 000 K (;"; , $& F)
; 1itik didih ";0 K (@; , $&&; F)
7; elenium
elenium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki
lambang e dan nomor atom $&.
-
7/25/2019 Tugas Akhir Material Teknik
25/27
; /assa jenis (sekitar suhu kamar) (gray) &. gI'mR (alpha) &.$@ gI'mR
(7itreous) &." gI'mR
; 1itik lebur &@& K ("" , &$0 F), 1itik didih @5 K (25 , "25 F)
8; Kalium
Kalium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki
lambang K dan nomor atom @. Kalium berbentuk logam lunak ber!arna
putih keperakan dan termasuk golongan alkali tanah. e'ara alami, kalium
ditemukan sebagai senya!a dengan unsur lain dalam air laut atau
minerallainnya. Kalium teroksidasi dengan sangat 'epat dengan udara, sangat
reakti terutama dalam air, dan se'ara kimia!i memiliki siat yang mirip
dengan natrium. *alam bahasa Jnggris, Kalium sering disebut 4otassium.
; /assa jenis (mendekati suhu kamar) 0,@ gS'mT$
; 1itik lebur $$2,5$ K (2$,$ , &2,0 F)
; 1itik didih 0$" K (;5@ , $@ F)
9; Fransium
Fransium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki
lambang Fr dan nomor atom ;.
; /assa jenis (sekitar suhu kamar) .; gI'mR; 1itik lebur $00 K ("; , 0 F)
; 1itik didih @50 K
10; 6ubidium
6ubidium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki
lambang 6b dan nomor atom $;.
; /assa jenis (sekitar suhu kamar) .5$" gI'mR
; 1itik lebur $".&2 K ($@.$ , 0".;2 F)
; 1itik didih @2 K (2 , ";0 F)
ara 4engolahan Nogam on Ferro
Nogam bukan besiInon erro ini ditambang dalam bentuk bijih-bijihan, akan tetapi
tidak dalam keadaan murni melainkan ber'ampur dengan unsur-unsur lain. pada
umumnya bijih-bijih logam ini terdiri atas logam (0,5-"0) dengan batu-batuan
http://agunganaxmesin.blogspot.com/2011/05/cara-pengolahan-logam-non-ferro.htmlhttp://agunganaxmesin.blogspot.com/2011/05/cara-pengolahan-logam-non-ferro.html -
7/25/2019 Tugas Akhir Material Teknik
26/27
(kapur dan pasir) yang se'ara kimia!i terikat dengan oksigen, belerang serta
karbon dioksida.
1; 4roses Bijih Nogam
Bijih-bijih logam yang yang diperoleh dari hasil penambangan terlebih
dahulu dipe'ah menjadi bagian-bagian ke'il. 4e'ahan-pe'ahan tersebut
kemudian digiling halus, untuk selanjutnya di'ampur dengan minyak dan
air diaduk hingga antara tepung, minyak dan air ter'ampur dengan baik,
kemudian ditenangkan. /inyak akan mengikat logam dan belerang yang akan
berada di bagian atas adonan, sedangkan air akan mengikat lumpur dan
kotoran lain yang berada di bagian ba!ah adonan. etelah dipisahkan antara
yang ada di bagian ba!ah dengan bagian atas, 'ampuran lumpur dan air
dibuang. ampuran antara minyak, logam dan belerang tersebut kemudiandipanasi dengan udara panas untuk menghilangkan belerang hingga diperoleh
logam oksid.
2; 4roses Kering
Bijih logam yang sudah diproses menjadi logam oksid dimasukkan ke dalam
dapur api untuk mereduksi oksigennya dalam suatu proses dioksidasi dalam
dapur tersebut. Nogam oksid dipanasi hingga 'air belerang yang tersisa juga
ikut terbakar pada saat yang sama. Kandungan-kandungan yang lain misalnya
silikon dan besi dioksidasikan menjadi terak yang mengapung di atas 'airan
logam kemudian teraknya dipisahkan. /aka diperoleh 'airan logam dengan
kadar kemurnian @@.
3; 4roses Basah
4rose ini sering juga dikatakan senagai elektro metalurgi. *alam proses ini
dengan oksid ditenangkan dalalm larutan sulatIalkali melalui saringan. Bila
perliu digabung dengan reaksi kimia tertentu untuk membebaskannya dari
logam-logam yang tidak diinginkan. Kemudian di masukkan ke dalam lautan
tembaga sulat (elektrolit untuk mengikutiproses elektrolisa) dengan bntuan
dua buah elektrode yang dialiri listrik arus searah. Narutan yang mengandung
logam dipisahkan. Nogam-logam sebagai ion positi bergerak menuju katode
negati dan di sana dibuang. %asil dari proses elektrolisis ini adalah logam
dengan kemurnian (@-@@).
4; 4roses Keramik
a; Nogam yang bertitik lebur tinggi seperti !olram dan molibdenium tidak
dapat diproses dengan proses kering maupun basah melainkan dengan
proses keramik. 4roses keramikIyang biasa juga disebut proses sinter,
terdiri atas penerjaan sebagai berikut
-
7/25/2019 Tugas Akhir Material Teknik
27/27
serbuk logam karbida diberi pengerjaan pendahuluan, yaitu digiling,
di'ampur, ditamah dengan lilin dan dijadikan butiran-butiran.
b; erbuk yang telah diberi pengerjaan pendahuluan ini dipadatkan.
c; bentuk yang telah padat tersebut diberi pengerjaan sinter pendahuluan
pada suhu E ;00.
d; bentuk padat yang telah diberi pengerjaan sinter pendahuluan tersebut
dipadatkan lagi dengan tekanan tinggi (20 I'm")
e; kemudian bentuk padat tersebut di sinter lagi pada suhy &00
f; selanjutnya hasil sinter yang kedua tersebut di'loning untuk
menghilangkan distorsi bentuk yang ke'il dan menjaga komponen agar
dalam toleransi yang dikehendaki.