Kamis, 05 Mei 2011

makalah material dan korosi

MAKALAH
MATERIAL BAHAN DAN KOROSI















DISUSUN OLEH :
HERI UTOMO
200925023
TEKNIK KIMIA

INSTITUT SAINS DAN TEKNOLOGI AL KAMAL
SERANG
2011
Klasifikasi Baja Paduan
1. Berdasarkan Persentase Paduannya
1.1. Baja paduan rendah
Bila jumlah unsur tambahan selain karbon lebih kecil dari 8% (menurut Degarmo. Sumber lain, misalnya Smith dan Hashemi menyebutkan 4%), 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%]>
1.2. Baja paduan tinggi
Bila jumlah unsur tambahan selain karbon lebih dari atau sama dengan 8% (atau 4% menurut Smith dan Hashemi), 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.

2.Berdasarkan Jumlah Komponennya
2.1.Baja tiga komponen
Terdiri satu unsur pemadu dalam penambahan Fe dan C.
2.Baja empat komponen atau lebih
Terdiri dua unsur atau lebih pemadu dalam penambahan Fe dan C. Sebagai contoh baja paduan yang terdiri: 0,35% C, 1% Cr,3% Ni dan 1% Mo.
1. Heat resisting Cast Iron
Bila besi tuang biasa digunakan pada temperatur tinggi maka besi tuang ini akan menderita dengan berkembangnya struktur atom cementite yang membelah diri kedalam bentuk ferrite dan graphite yang menempati ruangan cementite, pengembangan ini mengakibatkan distorsi sehingga terjadi bending dan keretakan.

Silal merupakan besi tuang paduan (Alloy Cast Iron) yang dikembangkan oleh British Cast Iron Research Association, paduan ini terdiri atas 5% silikon yang mendorong kuat pembentukan graphite dengan struktur graphite halus di dalam matrix ferrite, sehingga cementite akan berkembang dengan pengaruh pemanasan. Silal mengadung kadar karbon sebesar 2%.
Nicro-Silal (B.C.I.R.A)
Merupakan besi tuang paduan yang sangat mahal dimana mengandung 4% silikon, 18% nikel,3% chromium dengan hanya terdiri atas 2% karbon dengan struktur utamanya adalah austenite dan sedikit carbide serta butiran graphite.
Ni-Resisting (International Nikel Co.(Mond) Ltd.)
Besi tuang paduan dengan kandungan silikon 2%, nikel 14%, chromium 1%, copper 7%, dan dengan hanya 2% karbon. Memiliki struktur austenite dengan unsur graphite,sangat keras dan digunakan sebagai alat potong, dapat dilas dengan mudah dengan penambahan batang pengisi.
2. Corrosion resisting Cast Iron
Merupakan besi tuang yang memiliki sifat khusus yakni sifat ketahanannya terhadap korosi, besi tuang ini mengandung 14% Silikon, dimana juga tahan terhadap asam (Acid-resisting irons) sangat rapuk serta sulit dalam pekerjaan mesin.
3. High strength Cast Iron
Dengan penambahan unsur nikel sebesar 1 sampai 1,5% akan meningkatkan tegangan pada besi tuang ini. Demikian pula dengan penambahan 2,5% nikel, dan diatas 1% molybdenum serta 3% karbon akan menghasilkan besi tuang pearlitic yang memiliki tegangan tarik dan tegangan impact yang tinggi namun mudah dikerjakan dengan mesin dan merupakan baja alternatif yang dapat digunakan dalam pembuatan crank shaft dancam shafts.
4. Wear resisting Cast Iron
Besi keras kelabu (Hard Grey Iron)
Besi keras kelabu (high grey iron) dengan komposisi 2,5% nikel, 3% karbon serta 1% silikon memiliki tegangan dan angka kekerasan yang tinggi dan mudah dikerjakan dengan mesin.
Martensitic Grey Iron
Besi kelabu martensitic ini diperoleh dengan meningkatkan kadar nikel nya di atas kadar karbon hingga 5% sehingga menghasilkan struktur martensite, dengan demikian kekerasannya akan meningkat namun sulit dalam pengerjaan mesin.
Nikel white Iron.
Logam putih ini mengandung 1,8% nikel dan 8% chromium, 3% karbon dan 0,5% silikon. Dengan penurunan kada silikon dan meningkatkan chromium akan menghasilkan besi tuang dengan tingkat kekerasan tinggi namun sulit dikerjakan dengan mesin.
Ni-Hard (International Nikel Co.(Mond) Ltd)
Besi tuang ini sama dengan atau lebih tinggi dari white iron akan tetapi dengan peningkatan unsur nikel hingga 4,5% serta chromium 1,5% menjadikannya carbide yang keras dengan struktur martensite. Angka kekerasannya sangat tinggi dan pemesinan hanya dapat dilakukan dengan penggerindaan, perlakuan panas dapat dilakukan tanpa kehilangan tegangannya, tidak direkomendasikanuntuk pengelasan.
5. Non Magnetic Cast Iron
Semua besi tuang austenitic adalah non-magnetic. besi tuang paduan (alloy cast iron) disebut "nomag".dikembangkan oleh ferranti limited yang digunakan pada industri kelistrikan. Nomag berisi 11% nikel, 6% manganese,1,5% silikon dan dengan 3% karbon. manganese bersifat seperti nikel, dengan temperatur di bawah eutectoid nikel menghasilkan struktur austenite. Jika kadar nikel ditingkatkan antara 33% sampai 38% maka ekspansi rendah dari besi tuang akan menghasilkan produk yang sama dengan "ivar", namun apabila nikel lebih tinggi dari yang diharapkan oleh struktur austenite maka besi tuang akan kembali bersifat magnetic. Besi tuang ini dapat digunakan dalam berbagai jenis produk.

Susunan besi tuang biasa serupa dengan besi kasar yang dihasilkan oleh dapur tinggi.
-Komposisi pada besi tuang. Besi tuang biasa mengandung unsur-unsur sebagai berikut:
Karbon : 3 - 4 %
Silicon : 1 - 3 %
Mangan : 0,5 - 1 %
Belerang : < 0,1 %.
Phospor : < 1%
1. Pengaruh unsur-unsur terhadap sifat-sifat besi tuang.
Karbon yang berada dalam besi tuang berupa grafit atau besi karbid (sementit) yang rapuh. Bila besi tuang banyak mengandung sementit besi tuang menjadi rapuh dan sulit dimesin.
1. Silikon (Si) mempermudah pemisahan grafit. Si, cenderung membentuk besi tuang kelabu dan membuat besi tuang mudah dimesin.
2. Mangan Mn mencegah panggrafitan dan menggalakkan kestabilan sementit dan larut didalamnya. la membuat butir-butir halus yang perlitis dan mencegah pengendapan ferrit, dengan penambahan mangan akan didapatkan struktur perlit dan grafit yang menguletkan & menguatkan besi.
3. Belerang. S menstabilkan sementit sehingga menyebabkan besi menjadi rapuh.
4. Phospor. P mengurangi kelarutan karbon dan memperbanyak sementit,akibatnya besi menjadi keras dan rapuh.
5. Pengaruh kecepatan pendinginan. Jika didinginkan dengan cepat karbon akan dipaksa jadi sementit yang keras. Jika didinginkan dengan cepat karbon akan dipaksa jadi sementit yang keras. Jika didinginkan perlahan-lahan sementit terurai menjadi grafit

2.Macam-macam besi tuang
a. Besi tuang putih.
Namanya diambil dari warna bidang patahnya. Karbon berbentuk sementit yang keras sehingga besi menjadi keras dan getas. Mikrostrukturnya terdiri dari Karbida yang menyebabkan berwarna Putih. Struktur logam dapat dilihat pada gambar 2.3

b. Besi tuang kelabu.
Namanya diambil dari warna bidang patahnya. Karbon dalam keadaan bebas. Sifat mampu mesinnya baik. Jenis Besi Tuang ini sering dijumpai (sekitar 70% besi tuang berwarna abu-abu). Mempunyai graphite yang berbentuk FLAKE. Sifat dari Besi Tuang ini kekuatan tariknya tidak begitu tinggi dan keuletannya rendah sekali (Nil Ductility). Struktur besi tuang kelabu dapat dilihat pada gambar 2.4

c. Besi tuang cil
Ialah besi tuang yang permukaannya terdiri dari besi tuang putih dan bagian dalamnya terdiri dari besi tuang kelabu.

d. Besi tuang grafit bulat
Disebut juga besi tuang nodules. Dibuat dengan jalan mencampurkan magnesium, kalsium atau serium ke dalam cairan logam. Sifat-sifat kekuatan dan keliatan tinggi, tahan aus juga tahan panas.

e. Besi tuang inoculated
Dibuat dengan menambahkan. kalsium silikon yang dicampur sebelum penuangan guna menghasilkan butiran-butiran halus. Sifat-sifat permesinan diperbaiki.

f. Besi tuang kelas tinggi
Mengandung sedikit karbon silikon dan grafit bebasnya lebih kecil dibandingkan dengan besi tuang kelabu.

g. Besi tuang mampu tempa
Dibuat dari besi tuang putih yang dilunakan dengan heat treatment. Struktur sementit dari besi tuang putih berubah menjadi ferrit dan perlit serta karbon yang ditemper mengendap. Sifat-sifat sangat baik jika dibandingkan dengan besi tuang kelabu tetapi harganya mahal.
Baja adalah logam paduan dengan besi sebagai unsur dasar dan karbon sebagai unsur paduan utamanya. Kandungan karbon dalam baja berkisar antara 0.2% hingga 2.1% berat sesuai grade-nya. Fungsi karbon dalam baja adalah sebagai unsur pengeras dengan mencegahdislokasi bergeser pada kisi kristal (crystal lattice) atom besi. Unsur paduan lain yang biasa ditambahkan selain karbon adalah mangan (manganese), krom (chromium), vanadium, dan tungsten. Dengan memvariasikan kandungan karbon dan unsur paduan lainnya, berbagai jenis kualitas baja bisa didapatkan. Penambahan kandungan karbon pada baja dapat meningkatkan kekerasan (hardness) dan kekuatan tariknya (tensile strength), namun di sisi lain membuatnya menjadi getas (brittle) serta menurunkan keuletannya (ductility).
Klasifikasi baja
" Berdasarkan komposisi
" Baja karbon
" Baja paduan rendah
" Baja tahan karat
" Berdasarkan proses pembuatan
" Tanur baja terbuka
" Dapur listrik
" Proses oksidasi dasar
" Berdasarkan bentuk produk
" Pelat batangan
" Tabung
" Lembaran
" Pita
" Bentuk struktural
" Berdasarkan struktur mikro
" Feritik
" Perlitik
" Martensitik
" Austenitik
" Berdasarkan kegunaan dalam konstruksi
" Baja Struktural
" Baja Non-Struktural

Tidak ada komentar:

Posting Komentar