PENGETAHUAN material KONSEP DASAR LOGAM

STRUKTUR LOGAM kebanyakan logam yang kita temui sehari-hari merupakan polikristal. Kristal adalah suatu padatan yang atom, molekul, atau ion penyusunnya terkemas secara teratur dan polanya berulang melebar secara tiga dimensi. Secara umum, zat cair membentuk kristal ketika mengalami proses pemadatan. Pada kondisi ideal, hasilnya bisa berupa kristal tunggal, yang semua atom-atom dalam padatannya "terpasang" pada kisi atau struktur kristal yang sama, tapi, secara umum, kebanyakan kristal terbentuk secara simultan sehingga menghasilkan padatan polikristalin Kristal bismut.

BENTUK KRISTAL Dalam keadaan padat logam mempunyai bentuk kristal, dan atom-atom tersusun mengikuti pola geometri tertentu sewaktu membeku. a. Kubik pemusatan ruang (kpr), Besi (-Fe) pada suhu ruang, khrom, molibden, vanadium dan tungsten (wolfram) memiliki bentuk kisi seperti ini. b. Kisi kubik pemusatan sisi (kps), mempunyai atom pada setiap titik sudut kubus dan sebua atom ditengah setiap sisinya. Besi (-Fe) pada suhu tinggi, aluminium, perak, emas, tembaga, nikel mempunyai bentuk kisi seperti ini. C. Kisi heksagonal tumpukan padat (htp), digambarkan pada gambar dibawah. Logam-logam seperti berilium, kadmium, titanium dan magnesium mempunyai struktur seperti ini. Sifat logam sangat erat kaitannya dengan strukturnya, logam dengan struktur htp umumnya kurang kenyal dan rapuh bila ditekuk atau mengalami permesinan. Kogam kps biasanya lebih kenyal A B C

PEMBENTUKAN BUTIR Butir adalah kristal yang memiliki oreintasi (arah) sama Besar butir tergantung pada laju pendinginan, pendinginan lambat menghasilkan butir halus (banyak), pendinginan cepat butir kasar (sedikit) . Logam dengan butiran yang halus umumnya memiliki kekuatan dan keuletan yang lebih baik dibandingkan dengan logam berbutir kasar. Hal ini disebabkan karena pada proses deformasi, logam berbutir halus mempunyai hambatan slip yang lebih besar. material dengan butir yang kasar lebih mudah permesinannya. Lebih mudah dikeraskan melalui perlakuan panas dan memiliki daya hantar listrik dan panas yang baik

Gambar Strukturmikro Untuk material Dengan Butir Halus Dan Kasar

BESAR BUTIR Untuk mengendalikan pertumbuhan butir, pada logam cair dapat ditambahkan zat-zat tertentu. Pemberian aluminium pada baja dapat menghasilkan butir-butir yang halus. Karena batas butir berpengaruh atas material dalam berbagai hal, perlu diketahui besar daerah batas butir persatuan volum, Sv. Sv ditentukan dengan menarik suatu garis pada gambar struktur mikro, bila garis tersebut memotong lebih banyak batas butir disebut berbutir halus sedangkan bila lebih sedikit disebut berbutir kasar. Hubungan Sv adalah : Sv = 2 PL Dimana PL merupakan jumlah titik potong antara garis dengan panjang satuan dan panjang butir. Contoh : Pada gambar diatas lingkaran berdiameter 50 mm ditempatkan secara acak pada foto struktur mikro baja denga perbesaran 250 x berapakah luas permukaan persatuan valumenya ? d

CACAT DALAM STRUKTUR KRISTAL Kita mempunyai kecendrungan untuk mengandaikan bahwa suatu material membeku membentuk struktur kisi kristal yang tertata, tidak ada cacat dalam tumpukan-tumpukannya, sesungguhnya tidak demikian, material selalu mempunyai ketidaksempurnaan, yang biasa disebut cacat (defect) pada struktur kristalnya dan ini sering sangat berpengaruh pada sifat-sifat material. Cacat-cacat itu adalah sebagai berikut

cacat titik cacat titik besar sekali peranannya dalam teori paduan. Paduan adalah kombinasi dari dua atau lebih jenis material. Walaupun sesungguhnya merupakan cacat pada suatu kisi sempurna, dengan sengaja dimanfaatkan untuk menyempurnakan sifat-sifat mekanik logam. 1) kekosongan (vacancy). Yakni hilangnya sebuah atom dari kedudukannya pada kisi. 2)Cacat subtitusi (subtstitutional defect). Yakni adanya atom asing yang menempati suatu kedudukan pada kisi yang semestinya diisi oleh atom tuan rumah. 3)Cacat interstisi (interstitial defect). Yakni apabila sebuah atom menempati suatu kedudukan yang tidak normal sehingga terdesak ke antara atom-atom pada kisi tuan ruamah. Atom interstisi sendiri bisa berupa atom tuan rumah atau atom lain. cacat titik

cacat jenis ini terjadi ketika bidang-bidang atom tidak menempati kedudukan sempurna pada kisi. Cacat jenis ini berkaitan erat dengan kekuatan, kekerasan dan ketangguhan suatu material ketika melalui pekerjaan panas (cont ; forging/tempa). Cacat garis ini dibagi menjadi dua yakni : a) dislokasi tepi (edge dislocation). Yakni adanya sebuah bidang atom tidak sempurna diantara dua bidang lainnya. b) Dislokasi ulir (screw dislocation). Yakni adanya bidang yang menyerong sedikit sehingga tidak searah lagi dengan bidang-bidang terdekatnya. CACAT GARIS

CACAT VOLUME cacat ini mempengaruhi logam secara makroskopik, cacat volume ini umumnya akibat proses-proses yang terjadi selama manufakturing. Pada cacat jenis ini kerugiannya jauh lebih banyak dari pada keuntungannya. Orang tentu saja ingin produk mereka bebas dari cacat volume namun, dalam produksi masal inisulit sekali terpenuhi karena proses ideal akan menaikkan ongkos produksi. Beberapa jenis cacat volume ini adalah sebagai berikut : 1)  renik (voids), cacat ini berupa rongga-rongga kecil dalam material yang mungkin disebabkan oleh sejumlah mekanisme, seperti jebakan udara, pelepasan gas selama penuangan logam kedalam cetakan atau adanya butir-butir embun yang menguap begitu bersentuhan dengan logam cair yang panas. Renik juga dapat ditimbulkan akibat pengerutan selama pembekuan. 2)  Retak (crack), retak berawal sejak pencetakan, biasanya akibat tidak meratanya laju pendinginan dan timbulnya tegangan-teganagn didalam cetakan. Retak juga dapat terjadi akibat penempaan serta tidak jarang dijumpai pada dan didekat las-lasan. 3) Inklusi, inklusi adalah terjebaknya partikel-partikel material asing dalam padatan yang tentu saja bukan bagian dari struktur kisi kristal logam itu sendiri. Unsur-unsur yang terlibat dalam inklusi mungkin membeku lebih cepat sehingga terperangkap sebagai partikel-partikel individu didalam logam ketika yang belakangan ini akhirnya membeku. Pada kasus lain, unsur-unsur lain itu mengkin membeku belakangan sesudah logam tuan rumah membeku, dan dalam hal ini inklusi terperangkap dalam batas-batas butir.

MATERI MINGGU YANG AKAN DATANG PREVIEW BAHASAN YANG TELAH DIBERIKAN