My Clock
About me
Social
https://www.facebook.com/alvianzarwan.hasyim
Pengetahuan
material (material teknik) oleh Alvian Jarwan Hasyim
Secara
umum material teknik terbagi atas: Metal (logam) dan Non Metal (bukan logam)
A.
Metal (logam) Jika ditinjau dari sudut
pandang susunan unsur dasar, metal (logam) dibagi menjadi 2, yakni : 1.1 Logam
murni (hanya terdiri satu jenis atom saja), contoh : besi (Fe) murni, tembaga
(Cu) murni 1.2 Logam paduan atau metal alloy (terdiri dari dua atau lebih jenis
atom) Logam paduan dibedakan menjadi 3 jenis : a. Larut padat interstisi (menyisip),
yaitu : suatu paduan yang terjadi bila atom yang larut mempunyai diameter yang
jauh lebih kecil daripada yang dilaruti, contoh : Pada baja Carbon yang
mengalami 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. b. Larut Padat Subtitusi
(menggantikan posisi yang dilaruti), yaitu : suatu paduan yang terjadi terutama
bila diameter atom yang larut hampir sama dengan diameter atom yang dilaruti,
contoh : Pada paduan alumunium (diameter atom Al dan diameter atom Cu hampir
sama), pada stainless steel (diameter atom Fe dan diameter atom Cr hampir
sama), dll. c. Senyawa, yaitu : suatu paduan yang terjadi karena adanya ikatan
atom yang sangat kuat, contoh : NaCl (Senyawa garam).
Metal juga dapat diklasifikasikan
menjadi jenis, yakni : a. Ferrous (besi) b. Non Ferrous (bukan besi), contoh :
Al dan paduannya, Ni dan paduannya, dll. Ferrous (besi) 1. Wrought Iron (besi
tempa) Fasa besi tempa berupa ferit (alpha), didalamnya terdapat sisa terak
yang masih terperangkap. Terak tersebut banyak mengandung silikat (silikon
oksida), bentuknya menyerupai fiber (cukup kuat). Sifat dari besi tempa ini
Ulet dan cukup kuat. Contoh komposisi dari besi tempa : - Carbon : 0.06% -
Mangaan : 0.045% - Silicon : 0.101% - Phospor : 0.068% - Sulfur (belerang) :
0.009% - Terak (dalan berat) : 1.97% 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) 2. Steel (Baja) Baja (Steel)
digolongkan menjadi 2, yakni :
1.
Carbon steel (baja karbon) Baja karbon dapat
digolongkan menjadi 3 macam, yakni : -Baja karbon rendah [Kadar Carbon antara
0,1% hingga 0,20%] -Baja Karbon sedang [Kadar Carbon antara 0,25% hingga 0,55%]
-Baja Karbon tinggi [Kadar Carbon antara 0,55% hingga 1,75%] Pembagian baja
karbon yang lain yakni : baja hipoeutektoid [Kadar Carbon Kurang dari 0,8%],
baja eutektoid [Kadar Carbon 0,8%] dan baja hipereutektoid [Kadar Carbon lebih
dari 0,8%].
Fasa-fasa padat yang ada didalam baja :
1.
Ferit
(alpha) : merupakan sel satuan (susunan atom-atom yang
paling kecil dan teratur) berupa Body Centered Cubic (BCC=kubus pusat badan),
Ferit ini mempunyai sifat : magnetis, agak ulet, agak kuat, dll.
2.
Autenit
:
merupakan sel satuan yang berupa Face Centered Cubic (FCC =kubus pusat muka),
Austenit ini mempunyai sifat : Non magnetis, ulet, dll.
3.
Sementid
(besi karbida) : merupakan sel satuan yang berupa
orthorombik, Semented ini mempunyai sifat : keras dan getas.
4.
Perlit
: merupakan campuran fasa ferit dan sementid sehingga mempunyai sifat Kuat.
5.
Delta
: merupakan sel satuan yang berupa Body Centered Cubic (BCC=kubus pusat badan).
2.
Alloy steel (baja paduan) Sebenarnya
perbedaan mendasar dari baja karbon dengan baja paduan terletak pada dominasi
atas unsur dalam suatu baja. Jika yang mendominasi sifat fisik dan mekanik
adalah prosentase atau kadar karbon maka dapat disebut sebagai baja karbon
sedang bila yang mendominasi sifat fisik dan mekanik adalah paduan (selain
unsur karbon) maka dapat disebut sebagai baja paduan. Baja paduan dapat
diklasifikasikan menjadi : a. Baja paduan rendah, yaitu : bila jumlah unsur
tambahan selain karbon lebih kecil dari 8%, misalnya : suatu baja terdiri atas
1,35%C; 0,35%Si; 0,5%Mn; 0,03%P; 0,03%S; 0,75%Cr; 4,5%W [Dalam hal ini
6,06%<8%]> b. Baja paduan tinggi, yaitu : bila jumlah unsur tambahan
selain karban lebih dari atau sama dengan 8%, 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. Tujuan utama dari penambahan unsur paduan
sebenarnya untuk memperbaiki sifat-sifatnya seperti : kekuatan tarik, kekuatan
impak, ketahanan korosi, ketahanan panas, dll. Pada baja HSS (contoh diatas)
mempunyai sifat keras, ulet, tahan temperatur tinggi, dll. 2.3 Cast iron (besi
cor) Umumnya besi cor akan mengandung unsur Fe dan C [3,5% - 4,3%].
Besi cor, diklasifikasikan menjadi
:
a.
Besi cor putih (white cast iron)
Besi cor putih mempunyai fasa
sementid+perlit sehingga mempunyai sifat keras dan getas.
b.
Besi
cor kelabu (grey cast iron)
Unsur penyusun dari besi cor kelabu
yakni : Fe + C + Silikon (Si). Adanya 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 cor kelabu berupa ferit/perlit + grafit serpih dengan sifat : 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, mesin bubut, pagar,
dll. Keistimawaan besi cor kelabu terhadap baja yakni : mampu meredam getaran.
c.
Besi cor
bergrafit bulat (ductile cast iron atau noduler cast iron)
Unsur penyusun dari besi cor
bergrafit bulat yakni : Fe + C + Si + Mg / Ce. Penambahan Mg atau Ce bertujuan
untuk “melunakan” grafit menjadi bulat sehingga konsentrasi tegangan sedikit
sekali (besi cor bersifat ulet). Contoh penggunaan besi cor bergrafir bulat
pada kontruksi penjepit rel kereta api, batang torak kompresor, dll.
d.
Besi cor mampu tempa (malleable cast iron)
Untuk membuat besi cor mampu tempa
dapat dibuat dengan memanaskan besi cor putih hingga mencapai suhu 700 Derajat
Celcius selama 30 Jam. Hal ini bertujuan agar sementid terturai menjadi Fe
(ferit) dan C (grafit). Grafit yang dihasilkan berbentuk pipih. Contoh
penggunaan besi cor mampu tempa pada spare part yang berukuran kecil-kecil.
B.
Non Metal Dikategorikan menjadi 3 jenis
yakni : Polimer, Komposit dan keramik. Keramik merupakan
senyawa-senyawa dari karbida dan oksida logam atau oksida metaloid (Si).
Perbedaan logam dengan polimer yakni bahwa logam mempunyai butir-butir
(kristal-kristal) sedang polimer terdiri dari mer-mer (molekul-molekul) yang
berikatan satu dengan lainnya. Butir (kristal) adalah kumpulan atom-atom yang
mempunyai orientasi atau arah yang sama.