MODUL 10 DI KLAT PRODUKTI F MULOK I I BAHAN KERJA ( LOGAM CAMPURAN) TINGKAT : XII PROGRAM KEAH LI AN TEKN I K PEM AN FAATAN TEN AGA LI STRI K
DISUSUN OLEH : Dr s. SOEBANDONO
BAHAN KERJA LOGAM CAMPURAN
LEM BAR KERJA SISWA 1 0 Umum Logam Campuran atau paduan merupakan dua unsur logam atau lebih yang dilebur menjadi satu melalui pemanasan (oven) secara bersama-sama sehingga kedua atau lebih unsur logam terse-but saling kehilangan sifat masing-masing logam. Titik lebur paduan semata-mata tidak hanya dipengaruhi oleh titik lebur kedua logam tetapi juga dipengaruhi oleh susunan kristal logam. Susunan Kristal akan menentukan sifat fisik dan sifat mekanis dari logam campuran. Adapun susunan kristal logam adalah sbb : a. Kubus Sederhana Contoh : C (Karbon-intan) Mn (Mangan)
b. Kubus Pusat Muka (f c c) Contoh : Fe (Austenit) Cu (Tembaga) Ni (Nikel) Pt (Platina) Ir (Iridium) RH (Rudium) c. Kubus Pusat Dalam (b c c) Contoh : Fe (Ferit) Mo (Molibden) Cr (Khrom) V (Vanadium) Ta (talium)
d. Heksagonal Susunan Rapat (h c p) Contoh : Zn (Seng) Zr (Zirkonium) Mg (Magnesium) Re (Renium)
Tujuan paduan logam ialah untuk mendapatkan karakteristik logam yang lebih baik. Kelarutan logam akan lebih baik temperatur yang lebih tinggi, karena difusi dan mobilitas atom-atomnya lebih besar. Kelarutan fasa cair ditentukan oleh titik lebur dan kisi atomnya.
SMKN 2 PROBOLINGGO
Program Keahlian :
Dikeluarkan oleh :
Teknik Ketenagalistrikan
Drs. Soebandono
Nama Siswa :
Tanggal :
Halaman :
1–5
BAHAN KERJA LOGAM CAMPURAN 1. Prinsip dasar pembuatan campuran Grafik berikut adalah kondisi keseimbangan atau diagram fasa, karena variasi suhu dan kosentrasi :
Penjelasan grafk : Titik A dan B menunjukkan logam A – 100 % dan logam B 100 %. Konsentrasi pada titik X komposisi logam B sebesar 100 - ( A-X ) % dan logam A sebesar 100 - (A-X ) %. A dan B adalah titik cair masing-masing logam, garis lengkung menunjukan suhu saat logam cair (atas) dan suhu kondisi logam padat. (bawah) keadaan diantara kedua lengkung tersebut logam dalam keadaan padat cair.
Untuk konsentrasi x, pada suhu t adalah keadaan fasa campuran yaitu bagian dari sistem paduan dengan batas jelas serta mempunyai sifat homogen baik fisik maupun kimiawi-nya. Jelasnya, kebekuan dan pencairan paduan logam bergantung pada perubahan keadaan karena variasi, suhu dan konsentrasi. 2. Macam-macam logam campuran Timah hitam mempunyai titik lebur 327 0C dan timah putih 232 0C, pada konsentrasi 38 % Sn dengan 62 % Pb Titik lebur paduannya sebesar 183 0C pada kondisi ini pemakaiannya pada sambungan hantaran listrik. Untuk komposisi 30/70 sebagai penyambungan kabel-kabel karena tingkat peleburannya pada 180 0C-260 0C.
a. Tembaga dan campurannya Pencampur tembaga diantaranya Ni, Al, Sn, dan Zn. Daya hantar tembaga 57 m/ . mm2 dan untuk nikelin 14,5 m/ .mm2 kedua logam bila dipadu akan merubah dan memperluas daya hantar listriknya. Grafik disamping adalah berlangsungnya daya hantaran listrik pada paduan Cu dengan Nikel. Sehingga diperoleh nikelin dan konstantan. Brasses (Cu-Zn) berisi 5 – 45 % Zn adalah penambang-an tembaga blister dan sifat brasses adalah rapuh. Bronzen (Cu-Sn) mengandung 2-13 % timah putih umumnya tahan korosi. Contoh penerapan kusus beryllium bronze untuk penghantar diatas kepala.Karenanya konduksinya baik, selain itu kuat tariknya pada1300N/mm 2. Silisium/cadmium bronze sebagai jaringan telekomunikasi dengan tegangan tarik 800 N/mm 2.
SMKN 2 PROBOLINGGO
Program Keahlian :
Dikeluarkan oleh :
Teknik Ketenagalistrikan
Drs. Soebandono
Nama Siswa :
Tanggal :
Halaman :
2–5
BAHAN KERJA LOGAM CAMPURAN
b. Nikel Tiga logam masing-masing besi, nikel dan kobalt adalah bahan ferromagnetik. Ia akan kehilangan kuat kemagnetan bilamana dipanasi pada suhu terus menerus pada titik curie tiba-tiba kemagnetannya hilang.
Perubahan titik Curie melalui paduan nikel dengan Co, Fe dan Cu. Besar titik curie berikut : Kobalt : 1137 0 C. Besi : 768 0 C dan Nikel : 353 0 C
c. Dwi logam (bimetal) Dua logam yang berlaianan koefisiensi muai panjangnya disatukan dengan penge-lasan sehingga disebut bimetal. Bimetal memuai pada suhu panas dan menyusut pada keadaan dingin. Biasanya bimetal terbuat dari Invar, kandungannya 63 % Fe; 36 % Ni dll. Koefisien muai panjang INVAR (
) = 1,5 . 106/1 0C.
Pasangannya adalah besi, nikel, konstantan, kuningan, tembaga atau baja non magnetis dengan
= 10 . 10 -6 / 10C. Pemakaian : Thermostat, Thermorelai dll.
d. Logam tahanan (resistor) 1. Nikelin Nikelin paduan kurang dari 58 % Cu, kurang dari 42 % Ni dan seng. Tahanan jenisnya 0,42 Ohm mm2/m. Pemakaian sebagai elemen pemanas atau reostat. 2. Manganin Manganin paduan dari
86 % Cu, 12 % Mn dan
2% Ni. Tahanan jenisnya 0,42 O
mm2/ m. Pemakaian sebagai tahanan alat ukur, tahanan standar dll. 3. Nichrom Paduan dari nikel dan chrom, biasanya dipadu dengan besi (nichrom - besi) kadar kandungannya : 58-62 % Ni, 15-17 % Cr dan lainnya besi. Tahanan jenisnya
1O
mm2/m, tahan panas lebih dari 100 % C. Pemakaian : Pemanas setrika listrik, kompor dll. 4.
Konstantan Konstantan paduan 60 % Cu dan 40 % Ni. Tahanan jenisnya 0,5 O mm2/m, suhu kerja mencapai 4000 – 500 0C sehingga bahan ini cocok digunakan sebagai elemen pemanas.
SMKN 2 PROBOLINGGO
Program Keahlian :
Dikeluarkan oleh :
Teknik Ketenagalistrikan
Drs. Soebandono
Nama Siswa :
Tanggal :
Halaman :
3–5
BAHAN KERJA LOGAM CAMPURAN
f. Bahan kontak-kontak 1. Arang dan Grafit Kedua bahan ini memberikan kontak gesek yang baik, tahanannya tinggi ( = 0,100). Dan aliran arus tertinggi 8 A/cm 2 pada sikat arang, sedangkan untuk sikat arang logam mencapai 25 A/cm 2 2. Tembaga dan tembaga campuran. 3. Perak Titik lebur perak dibawah titik lebur tembaga yaitu 960 0C tahanan jenis perak 0,016. Pemakaian perak untuk kawat lebur, titik-titik kontak dan lain-lain. 4. Wolfram 5. Air raksa 6. Platina Dalam teknik listrik dipakai sebagai kontak-kontak, peralatan laboratorium, kisi tabung radio dan lain-lain. Titik cair platina 1774 0C dan merupakan logam terberat.
SMKN 2 PROBOLINGGO
Program Keahlian :
Dikeluarkan oleh :
Teknik Ketenagalistrikan
Drs. Soebandono
Nama Siswa :
Tanggal :
Halaman :
4–5
BAHAN KERJA LOGAM CAMPURAN
Latihan 1. Apakah yang dimaksud dengan logam campuran ? 2. Sebutkan 5 macam logam paduan ? 3. Apa yang dimaksud dengan dwi logam ( bimetal ) ? 4. Sebutkan macam logam tahanan ( resistor ) ? 5. Untuk apakah logam nikelin, manganin, nichrom dan konstantan digunakan ? 6. Mengapa platina dipakai sebagai kontak-kontak ?
Jawaban
SMKN 2 PROBOLINGGO
Program Keahlian :
Dikeluarkan oleh :
Teknik Ketenagalistrikan
Drs. Soebandono
Nama Siswa :
Tanggal :
Halaman :
5–5
Daft ar Pust aka A. Mathis, Werkstoffkunde fur Elektroberufe, Aarau / Schweiz ; Verlag (Elektrotechnik) 1980 Darsono, B.Sc. cs, Ilmu Bahan Listrik , Jakarta, PDK; 1977. Drs. Sumanto, MA, Pengetahuan Bahan Untuk Mesin dan Listrik, ANDIOFFSET Yogyakarta 1994 A.R. Margunadi, Membuat Transformator Kecil Untuk Teknisi Dan Hobbyist, PT. Gramedia Jakarta – 1996
