Pembahasan Materi #11

TIN107 - Material Teknik

#11 - Metal Alloys #2

6623 - Taufiqur Rachman

1


h t t p://ta ufiqurrach man.webl og.e sa unggu l.ac.id

Materi #11

TIN107 – Material Teknik

Pembahasan Materi #11 http://taufiqurrachman.weblog.esaunggul.ac.id


2



Tool Steel



Sidat dan Jenis Stainless Steel



Cast Iron



Jenis, Sifat, dan Keterbatasan Non-Ferrous

Alloys 

Logam Tahan Panas



Materi #11

1



Tool Steel (Baja Perkakas) http://taufiqurrachman.weblog.esaunggul.ac.id

3








W ► Pengerasan dengan air (Water hardening) Pengerjaan Dingin (Cold Work)  O ► Pengerasan dengan oli (Oil hardening)  A ► Pengerasan dengan udara (Air hardening)  D ► Kadar C & Cr tinggi Kecepatan tinggi (High speed)  T ► Berdasar W  M ► Berdasar Mo

 





S ►Tahan Kejutan (Shock Resistance) P ► Cetakan plastik (Plastic mold) Pengerjaan Panas (Hot work)  H1–H19 ► Berdasar Cr  H20–H39 ► Berdasar W  H40–H59 ► Berdasar Mo Tujuan khusus:  L ► Paduan rendah (Low alloy)  F ► carbon-tungsten

• Kadar karbon tinggi, paduan besi kekuatan tinggi. • Ketangguhan, kekuatan, dan ketahanan aus seimbang. 6623 - Taufiqur Rachman

Materi #11

Tabel Komposisi Tool Steel http://taufiqurrachman.weblog.esaunggul.ac.id


4



Materi #11

2



Stainless Steels (Baja Tahan Karat) http://taufiqurrachman.weblog.esaunggul.ac.id

5


Sangat tahan terhadap korosi pada banyak lingkungan Elemen paduan sedikitnya 11%.

yang

dominan

adalah

Chromium,

Ketahanan korosi dapat ditingkatkan dengan penambahan Ni dan Mo. Terdiri dari 4 kelas: ferritic, austenitic, martensitic, dan precipitation-hardening (pengerasan-presipitasi). Digunakan pada suhu tinggi (sampai ~ 1000°C) dan lingkungan yang buruk. Banyak digunakan untuk turbin gas, boiler uap, pesawat, rudal. 6623 - Taufiqur Rachman

Materi #11

Tabel Stainless Steels http://taufiqurrachman.weblog.esaunggul.ac.id

6


No. Seri

Paduan

Struktur

200

Cr, Ni, Mn, atau Ni

Austenitic

300

Cr, dan Ni

Austenitic

400

Cr, (C)

Ferritic / Martensitic

500

Cr rendah (<12%), & (C) Martensitic



Oksidasi unsur aditif sangat sulit, tahan korosi, dan dapat memperbaiki dirinya sendiri.



Materi #11

3



Jenis Stainless Steels http://taufiqurrachman.weblog.esaunggul.ac.id


7

Stainless Steel

Ferritic Stainless Steel

Austensitic Stainless Steel

Martensitic Stainless Steel


Materi #11

Ferritic Stainless Steel http://taufiqurrachman.weblog.esaunggul.ac.id


8

Biasanya mengandung >12% Cr (Cr adalah penstabil ferrite). Tahan karat. Daktilitas atau sifat mampu bentuk terbatas tetapi mampu las (martensite tidak dapat terbentuk dalam zona las). Merupakan stainless steel termurah. 6623 - Taufiqur Rachman


Materi #11

4



Martensitic Stainless Steel http://taufiqurrachman.weblog.esaunggul.ac.id


9

Rendahnya kadar Cr menyebabkan austenite lebih stabil pada suhu tinggi.

Pendinginan lambat memungkinkan karbida Cr (kehilangan lapisan oksida chromium). Biaya lebih mahal dari ferritic stainless steel karena perlakuan panas (austenitization, quench, stres relief, dan tempered). 6623 - Taufiqur Rachman

Materi #11

Austensitic Stainless Steel http://taufiqurrachman.weblog.esaunggul.ac.id

10


Ni adalah penstabil austenite. Merupakan stainless steel yang paling mahal karena biaya yang dikeluarkan untuk Ni. Mn dan N digunakan sebagai penstabil, dari pada Ni (untuk mengurangi biaya), tetapi kualitasnya lebih rendah. Tidak memiliki sifat kemagnetan.

Sangat tahan karat kecuali HCl dan asam helide/garam. Membentuk FCC. Terdapat 304 paduan (18-8) adalah salah satu populer, respons yang tinggi untuk CW. 6623 - Taufiqur Rachman


Materi #11

5



Stainless Steels Terpopuler http://taufiqurrachman.weblog.esaunggul.ac.id


11


Materi #11

Sistem & Komposisi Stainless Steels http://taufiqurrachman.weblog.esaunggul.ac.id


12



Materi #11

6



Sistem & Komposisi Stainless Steels http://taufiqurrachman.weblog.esaunggul.ac.id


13

Pengerasan dengan pengendapan ( precipitation hardenable) dari baja tahan karat (stainless steel) merupakan kelas khusus. • Tipe martensitic atau austenitic, dimodifikasi dengan penambahan unsur paduan seperti Al untuk membentuk senyawa intermetalik keras selama tempering. 6623 - Taufiqur Rachman

Materi #11

Cast Irons (Besi Cor) http://taufiqurrachman.weblog.esaunggul.ac.id

14

Secara teoritis berisi >2.14% wt karbon. 6623 - Taufiqur Rachman

Biasanya berisi antara 3.0–4.5% wt C, maka sangat rapuh Juga terdapat 1–3% wt silikon Mencair dengan mudah antara 1150°C dan 1300°C, sehingga dapat dengan mudah di cor (casting). Murah, mampu permesinan, tahan aus. Terdapat 4 jenis: besi cor kelabu (gray cast iron), besi cor nodular (nodular cast iron), besi cor putih (white cast iron), besi cor tempa (malleable cast iron). 6623 - Taufiqur Rachman


Materi #11

7



Sistem & Komposisi Cast Iron http://taufiqurrachman.weblog.esaunggul.ac.id


15


Materi #11

Non-Ferrous Alloys http://taufiqurrachman.weblog.esaunggul.ac.id

16

Paduan Aluminum 6623 - Taufiqur Rachman

Paduan Copper Paduan Magesnium Paduan Nickel Paduan Titanium Logam Tahan Panas (Refractory Metals) Paduan Super (Super Alloys) 6623 - Taufiqur Rachman


Materi #11

8



Paduan Aluminum http://taufiqurrachman.weblog.esaunggul.ac.id

17

Kepadatan rendah – 2.7 gm/cc. 6623 - Taufiqur Rachman

Daya hantar listrik dan konduktivitas panas yang tinggi. Daktilitas tinggi. Titik leleh dan kekuatan rendah. Dapat di cor (casting) atau di tempa (wrought). Dihasilkan dari tempering. 6623 - Taufiqur Rachman

Materi #11

Sistem & Komposisi Paduan Alumunium http://taufiqurrachman.weblog.esaunggul.ac.id


18



Materi #11

9



Sistem & Komposisi Paduan Alumunium http://taufiqurrachman.weblog.esaunggul.ac.id


19


Materi #11

Paduan Copper http://taufiqurrachman.weblog.esaunggul.ac.id

20

Lunak, ulet, sulit untuk permesinan. 6623 - Taufiqur Rachman

Sangat tahan terhadap karat.

Memiliki daya hantar listrik & konduktivitas panas yang sangat baik. Dapat dipadukan untuk meningkatkan kekerasan. Pengerjaan dingin (cold work) untuk mendapatkan kekerasan maksimum.

Cu-Zn = kuningan (brass) ; Cu-X = perunggu (bronzes). 6623 - Taufiqur Rachman


Materi #11

10



Sistem & Komposisi Paduan Copper http://taufiqurrachman.weblog.esaunggul.ac.id


21


Materi #11

Sistem & Komposisi Paduan Copper http://taufiqurrachman.weblog.esaunggul.ac.id


22



Materi #11

11



Paduan Magnesium http://taufiqurrachman.weblog.esaunggul.ac.id

23


Kepadatan terendah dari semua struktur logam = 1.7 gm/cc. Relatif lembut dan modulus elastisitas rendah (45 GPa). Harus dipanaskan agar terjadi proses deformasi.

Mudah terbakar pada bagian cair dan bubuk. Rentan terhadap karat di lingkungan laut. Bersaing dengan plastik. 6623 - Taufiqur Rachman

Materi #11

Sistem & Komposisi Paduan Magnesium http://taufiqurrachman.weblog.esaunggul.ac.id


24



Materi #11

12



Paduan Nickel http://taufiqurrachman.weblog.esaunggul.ac.id

25


Cukup ulet dan mudah dibentuk. Sangat tahan karat, terutama pada suhu tinggi. Bagian penting dari baja tahan karat austenite. Banyak digunakan untuk pompa, katup di dalam air laut, dan lingkungan minyak bumi. 6623 - Taufiqur Rachman

Materi #11

Paduan Titanium http://taufiqurrachman.weblog.esaunggul.ac.id

26

Kepadatan rendah, dan titik lebur tinggi. 6623 - Taufiqur Rachman

Memiliki kekuatan dan modulus elastis dengan yang tinggi namun terbatas. Unggul dalam ketahanan karat di banyak lingkungan Menyerap interstisial pada suhu tinggi. Sangat reaktif dengan bahan lain dan karenanya teknik pengolahan non-konvensional telah dikembangkan. Banyak digunakan dalam aplikasi ruang angkasa. 6623 - Taufiqur Rachman


Materi #11

13



Sistem & Komposisi Paduan Titanium http://taufiqurrachman.weblog.esaunggul.ac.id


27


Materi #11

Keterbatasan Non-Ferrous Alloy http://taufiqurrachman.weblog.esaunggul.ac.id


28

Konduktivitas relatif rendah Ketahanan karat sangat kecil

Kepadatan relatif tinggi

NonFerrous Alloy 6623 - Taufiqur Rachman


Materi #11

14



Logam Tahan Panas (Refractory Metals) http://taufiqurrachman.weblog.esaunggul.ac.id

29

Logam lebur yang sangat tinggi 6623 - Taufiqur Rachman

Komposisi paduan antara lain: Nb, Ta, Mo, W Memiliki kekuatan, kekerasan, dan modulus elastisitas yang sangat tinggi. Paduan W yang digunakan dalam tabung sinar-x dan filamen. Ta dan Mo digunakan dengan baja tahan karat untuk ketahanan korosi. Ta hampir kebal terhadap semua lingkungan di bawah 150°C. 6623 - Taufiqur Rachman

Materi #11

Daftar Referensi http://taufiqurrachman.weblog.esaunggul.ac.id


30

www.me.uprm.edu http://eng.sut.ac.th



Materi #11

15

Pembahasan Materi #11

Recommend Documents