ALLOY (LOGAM CAMPURAN)

ALLOY(LOGAM CAMPURAN)

Oleh

Ir. Aminatun, M.Si

ALLOY (SIFAT DAN STRUKTURNYA)

• DEFINISI ALLOY : Campuran 2 atau lebih elemen

Logam• SIFAT-SIFAT ALLOY bergantung pada

perlakuan termisperlakuan mekaniskomposisi penyusun Alloy

• menentukan sifat mekanik alloy• sifat mekanik berbeda dengan

logam murni• MISAL: Alloy (50% Au+50% Cu)

memiliki tensile strength yang lebih besar dari Au murni dan Cu murni

KOMPOSISI PENYUSUN ALLOY

KLASIFIKASI ALLOYKLASIFIKASI ALLOY

BINARY (BINARY (campuran 2 logamcampuran 2 logam)) TERNARY (TERNARY (campuran 3 logamcampuran 3 logam)) QUARTENARY (QUARTENARY (campuran 4 logamcampuran 4 logam)) DSTDST

Sistem AlloySistem Alloy berkaitan dengan persentase berkaitan dengan persentase komposisi logam dasarnya komposisi logam dasarnya

Misal: Misal: Sistem Gold – Silver (Au – Ag)Sistem Gold – Silver (Au – Ag)Terdiri dari segala kombinasi kedua bahan Terdiri dari segala kombinasi kedua bahan tersebut mulai dari 100% Au sampai 100% Agtersebut mulai dari 100% Au sampai 100% Ag

ALLOY BINARY

Dua logam dalam keadaan cair dicampur akan dihasilkan LARUTAN (Solution) : campuran yang homogen

Pada proses pendinginan akan terjadi 3 kemungkinan, yaitu:

Terbentuk suatu larutan padatan (solid solution)

Kedua logam tidak bercampur secara sempurna dalam keadaan padat (jarang terjadi)

Terjadi percampuran sebagian

LARUTAN PADATAN (SOLID SOLUTION)

Pada solid solution hanya ada 1 fase Solid Solution didapati dalam 2 tipe:

1. Substitutional solid solution2. Interstitional solid solutionSolid solution umumnya lebih keras,

lebih kuat dan memiliki batas keelastisan yang lebih tinggi dibandingkan logam murni penyusunnya.

Terbentuk bila 2 atom yang berbeda berada dalam posisi yang berbeda pada kisi kristal yang serupa.

Substitusi tidak beraturan

Substitutional solid solution

Substitutional solid solution (Substitusi beraturan)

CONTOH KISI KRISTAL

• SC : simple cubic• BCC : body center cubic• FCC : face center cubic

Solid solution terbentuk antara 2 logam, apabila:

Perbedaan ukuran atom kurang dari 15%Memiliki kisi kristal yang serupaMemiliki valensi kimia yang serupaTidak terjadi reaksi membentuk komponen inter metalik

Interstitional solid solutionInterstitional solid solution

Atom-atom yang sangat kecil dapat masuk di Atom-atom yang sangat kecil dapat masuk di sela-sela antara atom yang lebih besarsela-sela antara atom yang lebih besar

Contoh:Contoh:

Karbon di dalam besi Karbon di dalam besi

(C dalam Fe)(C dalam Fe)

KURVA PENDINGINANT>TL alloy mencair semuaTL<T<TS alloy mulai memadatT < TS alloy memadat sempurna

DIAGRAM FASE GARIS ATAS:Diperoleh dari menghubungkan titik

plot nilai TL untuk berbagai komposisi.

Disebut LIQUIDUS Di atas garis ini alloy mencair

sempurnaGARIS BAWAH

Diperoleh dari menghubungkan titik plot nilai Ts untuk berbagai komposisi.

Disebut SOLIDUS Di bawah garis ini alloy dlm

keadaan padat sempurnaDiantara garis liquidus dan solidus,

alloy dlm keadaan padat sebagian

SOLID SOLUTION BINARY Alloy (70%A+30%B) Pada suhu 9000C (titik

O) alloy cair sempurna Pada suhu 8000C (titik

L1) alloy mulai memadat

Komposisi padatan yg terbentuk diperoleh dg menarik grs horisontal memotong solidus di S1. Shg pd keadaan ini padatan yg terbentuk memiliki komposisi 30%A+70%B

PROSES PENDINGINANPROSES PENDINGINAN

• Pada suhu 750Pada suhu 75000C C komposisi total komposisi total padatan yang telah padatan yang telah terbentuk adalah terbentuk adalah SS22 dan komposisi dan komposisi cairan masih tetap cairan masih tetap LL22..

• Bahan memadat Bahan memadat seluruhnya pada Sseluruhnya pada S33

JENIS ALLOY YG DIPERGUNAKAN DI KEDOKTERAN GIGI

1. DENTAL AMALGAMBiasanya digunakan untuk tambal gigiMerupakan campuran perak (Ag) dan timah (Sn), sedikit tembaga (Cu) dan seng (Zn)Sewaktu dicampur dengan merkuri (Hg) memadat dg cepat menghasilkan suatu benda yang keras dan kuat

2. Alloy Emas2. Alloy Emas

Digunakan untuk inlay, mahkota dan Digunakan untuk inlay, mahkota dan jembatanjembatan

Landasan gigi tiruan sebagai tuanganLandasan gigi tiruan sebagai tuangan Digunakan dlm bentuk kawatDigunakan dlm bentuk kawat

3. Alloy Cobalt-Chromium, Alloy Silver-3. Alloy Cobalt-Chromium, Alloy Silver-palladium, Alloy Aluminium – bronzepalladium, Alloy Aluminium – bronze

Digunakan untuk landasan gigi tiruan Digunakan untuk landasan gigi tiruan sebagai tuangansebagai tuangan

3. Stainless steel

Digunakan sebagai landasan gigi tiruan Digunakan dlm bentuk kawat

4. Alloy nickel-chromium, nickel – titanium Digunakan dlm bentuk kawat

ALLOY EMASALLOY EMAS• Campuran emas dengan logam yang lain Campuran emas dengan logam yang lain

seperti seperti tembaga, perak, platinum, nikel dan tembaga, perak, platinum, nikel dan sengseng

PENGARUH TEMBAGAPENGARUH TEMBAGA1.1. Emas dan tembaga selalu membentuk Emas dan tembaga selalu membentuk

campuran padatan pada segala campuran padatan pada segala perbandinganperbandingan

2.2. Menjadikan titik cair lebih rendah dibanding Menjadikan titik cair lebih rendah dibanding titik cair emas murnititik cair emas murni

3.3. Memberikan warna kemerah-merahan bila Memberikan warna kemerah-merahan bila terdapat dalam jumlah yang cukupterdapat dalam jumlah yang cukup

4.4. Dapat mengurangi kekerasan/densitas alloyDapat mengurangi kekerasan/densitas alloy

PENGARUH PERAK PADA ALLOY EMAS

Menghasilkan campuran padatan dengan emas pada segala perbandingan

Dapat meningkatkan kekerasan dan kekuatan alloy (jika terjadi larutan padatan)

Perak cair dapat menyerap gas seperti oksigen shg cenderung sebagai penyebab terjadinya porositas sewaktu penuangan

Memperputih warna alloy dan mengurangi warna kemerahan karena tembaga

PENGARUH PLATINUM PADA ALLOY EMAS

Membentuk campuran padatan dengan emas tetapi meningkatkan kecenderungan terjadinya pembentukan inti

Meningkatkan titik cair alloy Memperbaiki daya tahan alloy

terhadap korosi

STAINLESS-STEEL (BAJA TAHAN KARAT)

Merupakan alloy besi dan karbon ditambah chromium dan nikel.

Pengaruh Chromium, dalam jumlah yang cukup akan menyebabkan alloy lebih tahan terhadap serangan korosi.

Pengaruh nikel, membantu memperbaiki daya tahan terhadap korosi dan memperbaiki kekuatan alloy