Home >Documents >m e t a l l u r

m e t a l l u r

Date post:13-Dec-2015
Category:
View:225 times
Download:4 times
Share this document with a friend
Description:
m e t a l l u r
Transcript:

M E T A L L U R G I

II. M E T A L L U R G IAdalah salah satu cabang ilmu logam yang mempelajari tentang :Sifat-sifat logamStruktur logamPembuatan logamPengerjaan logamPenggunaan logam1 MetallurgiProduktif,Metallurgi Adaptif,dan MetallurgrafiA. Metallurgi ProduktifBerorientasi pada cara-cara pemisahan biji logam dari ikatan-ikatanya ,dimana biji logam yang akan diolah menjadi logam didapatkan dari alam dengan proses penambangan,sampai mendapatkan logam tunggal. 2A. 1. hydro metallurgiPemisahan biji logam menjadi logam tunggal dengan cara basah,yaitu biji logam kadar tinggi dilarutkan dalam cairan kimia sebagai pelarut dilaksanakan dengan cara electrolisa sampai didapatkan logam tunggal yang murni.Sebagai zat pelarut biasanya dipakai asam sulfat,asam clorida.3A. 2. Pyro metallurgi Pemisahan biji logam agar didapatkan logam tunggal dengan cara pemanasan pada temperatur tinggi,seperti yang berlangsung pada proses dapur tinggi dimana biji logam yang telah terurai dalam bentuk cair,kemudian kotoran-kotoran yang masih tercampur dng biji logam akan diikat oleh batu kapur berupa terak,sehingga di peroleh logam murni. 4A. 3. Electro metallurgiMengubah arus listrik,untuk tujuan pemisahan biji logam,dengan cara :A.3.1ElectrothermisYaitu mengubah arus listrik menjadi panas yang digunakan sebagai proses pemisahan. A.3.2 Electrolistik Mengubah arus listrik sehingga dapat menimbulkan efek-efek electrolisa dalam larutan.5B. Metallurgi AdaptifPembahasan metallurgi adaptif berkisar pada pengertian penggunaan logam untuk keperluan kehidupan se-hari2,terutama pertimbangan properties dalam memenuhi tuntutan teknis,misal : keuletan,ketahanan terhadap korosi,ketahanan terhadap perubahan suhu,kekerasan dll.Sehingga dimungkinkan dalam memenuhi syarat2 properties tsb diupayakan untuk mencampur beberapa unsur logam menjadi logam paduan.

6C. MetallurgrafiIlmu yang mempelajari atau menyelidiki tentang sifat-sifat dan struktur logam baik secara visual maupun dengan menggunakan alat-alat bantu,misalnya mikroscup,X-ray,rontgen dll.7III. LOGAM NON FERRO 3.1 Tembaga (Cu).Tembaga merupakan logam non ferro yang banyak digunakan dalam industri.Tembaga dihasilkan dari biji-biji tembaga antara lain : Koperkies (CuFeS2) : 34 % tembaga Kilap tembaga (Cu2S) : 79 % tembaga Malasit(CuCO3Cu(OH)2): 57 % tembaga

8Sifat-sifat tembaga :Warna merahStructur kristal FCCTitik cair/lebur : 183 CBerat jenis : 8,93 g/cmUltimate strength : 23-25 kg/cmKekerasan : 30 40 BHNMerupakan penghantar listrik dan panas yang sangat baikDapat dikerjakan dalam keadaan panas maupun dinginTahan terhadap udara karena terjadinya lapisan pelindung yang berwarna hijau(carbonat tembaga)Tembaga murni dan hampir logam non ferro mempunyai sifat mekanik yg jelek,karena kekuatanya rendah,dan cara memperbaiki dengan jalan paduan.Tembaga baik digunakan sebagai penghantar listrik dan penghantar panasDalam keadaan cair tembaga mudah mengambil gas maka tembaga sukar untuk dituang dan dilas9 3.1.1 Kuningan/loyang (brasses) Secara umum yang dimaksud kuningan adalah paduan antara tembaga dan seng.Tembaga dg kandungan Zn 39% memiliki phasa tunggal (phasa ) yang merupakan larutan padat Zn dalam tembaga,dapat dikerjakan dalam keadaan dingin pada suhu 20-25 dan akan menjadi rapuh pd temp.300-700,sedang bila kandungan sampai 50 % Zn maka tidak dapat dikerjakan dingin karena rapuh.

10 3.1.2 Perunggu (bronzes) Macam perunggu antara lain :a. Tin bronzesYaitu paduan antara tembaga dan timah (80%Cu+20%Sn),tegangan tarik bertambah bila Sn mencapai 20%,ttp setelah itu akan mengalami penurunan tajam.Dapat dikerjakan dg baik pada Sn tertinggi 6%,diatas % itu perunggu menjadi rapuh.Tin bronzes memiliki sifat mampu tuang yg baik,ttp sifat kekuatan gesernya kecil,untuk memperbaiki perlu ditambahkan phospor 1%.utk menekan cost kadang ditambahkan seng sbg pengganti timah putih.

11 b.Alumunium bronzesMerupakan paduan antara Cu dan Al,untuk perunggu dg Al 8% dapat dikerjakan dg baik dalam keadaan panas atau dingin.Sedangkan dengan 10%Al hanya dpt dikerjakan pada tempertur tinggi,tetapi mudah untuk dituang. 12 3.2.Alumunium dan paduanyaBahan pokok dari alumunium adalah:a. Bauksit : suatu hydroksit alumunium (Al2O3.2H2O)b. Kreolit : suatuflorid alumunium natrium (AlF3.3NaF).Sifat Alumunium : Warna putih kebiruan Struktur kristal FCC Titik cair rendah : 658C Termasuk logam ringan : berat jenis 2,72 Ultimate strenght : 8-10 kp/mm Logam lunak ,kekerasan 20BHN Penahan korosi yang baik,berkat Al2 O3 Penghantar panas dan listrik yang baik Mudah dikerjakan dalam keadaan dingin. karena kekuatan rendahjarang dipakai utk konstruksi Utk memperbaiki sifat tsbdilakukan annealed pd suhu 330-36013 3.2.1 Alumunium paduanAlumunium paduan dibedakan atas 2 kelompok :A. Yang dapat dibentuk : a. Non Heattreatable paduan yang tdk bisa di-heat treatment.Paduan ini memiliki kekuatan rendah,tetapi ductility tinggi contohnya : paduan Al Mn dan Al Mg.b. Heattreatable guna mendapatkan sifat yg optimum paduan ini dapat di-heat treatment .Semua paduan jenis ini memiliki sistim melarut terbatas dlm keadaan padat.Termasuk jenis ini yaitu:Avial ( Al-Mg-Si) dan duralumin (Al-Cu-Mg).14 B. Yang dapat dituangPaduan ini dapat dituang dg baik,kekuatanya rendah,diatas sedikit dari pada alumunium murni,yang termasuk jenis paduan ini antara lain : Al-Si (silumin),dengan Si 8-13% atau Al-Mg dengan Mg 2-12%. 153.2.2 Seng (Zn) dan paduanyaBiji seng yang penting dan banyak didapat berupa : a. Spat seng atau karbonat seng (Zn CO3)b. Sulfid seng (Zn S)Sifat-sifat yang baik dari seng a.Warna abu-abu putih b.Struktur kristal close pocked hexagonalc.Titik cair rendah 419Cd.Termasuk logam berat BJ : 7,12 gr/cme.Tahan terhadap korosi f. Dapat ditempa dan di-rol sampai pada suhu 150C.g.Bila dipanaskan hingga 300C seng akan menjadi rapuhh.Banyak digunakan utk galvanisasi besii. Banyak dipakai sbg paduan,krn penuanganya baik.j. Bahan paduan yg terkenal adl Al(3,5-4.5%),Cu(1-3.5%),dan Mg(1%) bahan tersebut banyak dipakai utk keperluan otomotif,spt karburator,gagang pintu dsb. 163.2.3 Nikel ( Ni ) dan paduanyaBiji nikel yang terpenting adalah garnirit yang merupakan paduan silikat-magnesium-nikel,dan adakalanya berbentuk sulfida yang trrcampur dengan biji2 besi dan tembaga.Sifat2 dari Nikel :a. Warna putihb. Struktur kristal FCCc. Titik cair tinggi 1453Cd. Termasuk logam berat BJ.8,7 kgt/cme. Sangat tahan terhadap karatf. Kekuatan tarik cukup tinggi 50 kg/mmg.Dapat dikerjakan dalam keadaan panas dan dinginNikel banyak digunakan sebagai paduan besi/baja agar menaikan kekuatan dan kekerasan dg tidak mengurangi keuletanya,dan juga dpt menaikan ketahanan thp korosi udara maupun asam.Paduan Nikel yang lain adlh Logam monel (70%Ni+30%Cu),yang tahan terhadap asam maupun basa.Juga logam utk pembuatan uang merupakan paduan 75%Cu dan 25%Ni.173.2.3 Magnesium (Mg) dan paduanyaBiji2 penghasil Magnesium adalah dolomit,dan air laut biasanya banyak mengandung magnesium clorida.Sifat2dari Magnesium :a. Warna putih perakb. Struktur kristal CPH.c. Titik cair : 650Cd. Termasuk logam ringan BJ. 1,74 gr/cme. Kekuatan tarik rendah : 9 kg/mmf. Tidak tahan terhadap korosig. Pada suhu yang tinggi mudah teroksidasiUtuk paduan biasanya digunakan Al,Zn,dan adakalanya ditambahkan sedikit Mn.Paduan ini memiliki kekuatan dan kekerasan yg lebih baik karena perlakuan proses heat treatment yaitu paduan dipanaskan sampai 10-16 jam pd suhu 300-400C,didinginkandalam udara dan dibiarkan pada suhu 175c selama 15-16 jam Paduan magnesium karena ringan dan kuat digunakan pada industri2 pesawat terbang,alat2 komunikasi dll.183.2.4 Timah putih (Sn) dan paduanyaBiji timah putih adalah batu timah yang merupakan oksida timah putih (SnO2)Sifat2 terpenting timah putih :a. Warna putih mengkilat,b. Struktur kristal tetragonalc. Titik cair sangat rendah : 232Cd. Termasuk logam berat dg BJ. 7,28 kg/cme. Ultimate strenght rendah : 2,5 kg/mmf. Kekerasan rendah : 5 BHNg.Dapat dikerjakan dingin dg dirol sampai menjadi pelat yang tipis19Timah putih memiliki dua macam alotropi,yakni -Sn yang berwarna abu dan stabil pada suhu dibawah 18C,sedang -Sn berwarna putih,stabil pada suhu diatas 18.Dalam penggunaan sering timah putih dipadu dg logam2 lain,misal Logam Britania : yaitu campuran 86-92%Sn;6-10%Antimon;2-4Cu digunakan utk pipa air,sendok.Logam Babit : terdiri dari 89%Sn,7%Antimon,dan 4% Cu digunakan sbg metal blok bantalan.Solder lunak : merupakan paduan antara Sn dan Pb (39-40%Sn dan 60-61%Pb). 203.2.5 Timah hitam (Pb) dan paduanyaBiji2 yg penting utk menghasilkan timah hitam antara lain : a. Kelap timbel yang merupakan sulfit timbel(PbS)b. Biji timbel putih (Pb CO3)Sifat2 yang penting :a. Warna abu gelapb. Struktur kristal FCCc. Titik cair rendah : 327Cd. Tergolonh logam berat : BJ 11,34 gr/cme. Kekuatan tarik rendah : 2 kg/mmf. Kekerasan rendah : 4 BHNe. Tahan terhadap korosi udaraTimbel banyak digunakan bahan cat,kabel2,dan accumulator.Dipadukan dg Sn akanmenjadi solder lunak.Paduan timbel yang terpenting adlh timah hitam huruf (type metal) yg digunakan sbg spasiHuruf,paduan ini mengandung 10-15% Antimon,1-4,5 %Arsen,4-5% Sn.21

Click here to load reader

Embed Size (px)
Recommended