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 termis perlakuan mekanis komposisi penyusun Alloy

KOMPOSISI 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

KLASIFIKASI ALLOY BINARY (campuran 2 logam) TERNARY (campuran 3 logam) QUARTENARY (campuran 4 logam) DST Sistem Alloy berkaitan dengan persentase komposisi logam dasarnya Misal: Sistem Gold – Silver (Au – Ag) Terdiri dari segala kombinasi kedua bahan tersebut 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: Substitutional solid solution Interstitional solid solution Solid solution umumnya lebih keras, lebih kuat dan memiliki batas keelastisan yang lebih tinggi dibandingkan logam murni penyusunnya.

Substitusi tidak beraturan Substitutional solid solution Terbentuk bila 2 atom yang berbeda berada dalam posisi yang berbeda pada kisi kristal yang serupa. Substitusi tidak beraturan

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 serupa Memiliki valensi kimia yang serupa Tidak terjadi reaksi membentuk komponen inter metalik

Interstitional solid solution Atom-atom yang sangat kecil dapat masuk di sela-sela antara atom yang lebih besar Contoh: Karbon di dalam besi (C dalam Fe)

KURVA PENDINGINAN T>TL alloy mencair semua TL<T<TS alloy mulai memadat T < 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 sempurna GARIS BAWAH Diperoleh dari menghubungkan titik plot nilai Ts untuk berbagai komposisi. Disebut SOLIDUS Di bawah garis ini alloy dlm keadaan padat sempurna Diantara 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 PENDINGINAN Pada suhu 7500C komposisi total padatan yang telah terbentuk adalah S2 dan komposisi cairan masih tetap L2. Bahan memadat seluruhnya pada S3

JENIS ALLOY YG DIPERGUNAKAN DI KEDOKTERAN GIGI 1. DENTAL AMALGAM Biasanya digunakan untuk tambal gigi Merupakan 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 Emas Digunakan untuk inlay, mahkota dan jembatan Landasan gigi tiruan sebagai tuangan Digunakan dlm bentuk kawat 3. Alloy Cobalt-Chromium, Alloy Silver-palladium, Alloy Aluminium – bronze Digunakan untuk landasan gigi tiruan sebagai tuangan

3. Stainless steel Digunakan sebagai landasan gigi tiruan Digunakan dlm bentuk kawat 4. Alloy nickel-chromium, nickel – titanium

ALLOY EMAS Campuran emas dengan logam yang lain seperti tembaga, perak, platinum, nikel dan seng PENGARUH TEMBAGA Emas dan tembaga selalu membentuk campuran padatan pada segala perbandingan Menjadikan titik cair lebih rendah dibanding titik cair emas murni Memberikan warna kemerah-merahan bila terdapat dalam jumlah yang cukup Dapat 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