Pertemuan <<26>> <<BESI & BAJA>> Matakuliah : <<D0044>>/<<PENGETAHUAN KIMIA BAHAN>> Tahun : <<2006>> Versi : <<BARU>> Pertemuan <<26>> <<BESI & BAJA>>

<< TIK-32>> Learning Outcomes Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa akan mampu : << TIK-32>>

Materi 1 : PENGARUH KADAR KARBON TERHADAP BAJA Outline Materi Materi 1 : PENGARUH KADAR KARBON TERHADAP BAJA

Kadar karbon terhadap mikrostruktur : Dead mild steel (0< %C < 0,1) : seluruhnya ferit; Mild steel / baja lunak (0,15 < %C < 0,3) : ferit + perlit (ferit > perlit); Medium carbon steel (0,3 < %C < 0,7) : ferit + perlit (ferit < perlit); High carbon steel (0,7 < %C < 2) : 0,7 < %C < 0,8 : ferit + perlit %C = 0,8 : perlit; 0,8 < %C < 2 : perlit + sementit (network).

Pengaruh Kadar karbon terhadap sifat mekanik : Dead mild steel (0< %C < 0,1) : seluruhnya ferit; Mild steel / baja lunak (0,15 < %C < 0,3) : ferit + perlit (ferit > perlit); Medium carbon steel (0,3 < %C < 0,7) : ferit + perlit (ferit < perlit); High carbon steel (0,7 < %C < 2) : 0,7 < %C < 0,8 : ferit + perlit %C = 0,8 : perlit; 0,8 < %C < 2 : perlit + sementit (network).

Pengaruh Kadar karbon terhadap sifat mekanik : Kekerasan: makin banyak karbon kekerasan makin meningkat; Kekuatan : %C s/d 0,8 : kekuatan meningkat; C > 0,8% : kekuatan menurun. Keuletan : makin banyak karbon keuletan makin menurun.

Sebenarnya yang mempe-ngaruhi sifat mekanik adalah mikrostruktur : Kekerasan: ferit < perlit < sementit; Kekuatan : ferit < sementit < perlit; Keuletan : sementit < perlit < ferit.

Penggunaan baja karbon : Dead mild steel : jarang dipakai karena terlalu lunak; Antara dead mild steel - mild steel : batang (rod), sheet; Mild steel : bahan baku proses tempa (forging); Medium carbon steel : 0,3 < %C < 0,5 : poros (axles), gear, drop forgings; 0,5 < %C < 0,7 : roda (tyres), pegas (springs).

Penggunaan baja karbon : High carbon steel : 0,7 < %C < 0,9 : pegas, shears; 0,9 < %C < 1,1 : press dies, drills, milling, cutters, taps; 1,1 < %C < 1,2 : perkakas mesin bubut (lathe tools), kikir (files).

Mikrostruktur baja dengan berbagai kadar karbon : %C 0,05 0,13 0,15 0,20 0,25 0,50 0,62 0,82 1,30

BESI TUANG Besi tuang adalah paduan besi dan karbon dengan kadar karbon lebih dari 2 %; Besi tuang yang banyak dipakai biasanya antara 2,5 % - 4 % C. Jenis besi tuang : Besi tuang putih : Seluruh karbon berupa sementit yang sangat keras dan getas (lihat gambar); Penggunaan : sebagai bahan baku besi tuang mampu tempa.

Besi tuang mampu tempa : Dibuat dengan memanaskan kembali besi tuang putih dampai temperatur kritis bawah atau sedikit di bawahnya, dan membiarkan pada temperatur tersebut dalam wasktu yang cukup lama, sehingga sementit terurai menjadi ferit dan bola-bola grafit (lihat gambar); Sifat mekaniknya mirip baja; Penggunaan : pipe fitting, camshaft, crankshaft, dan lain-lain.

Besi tuang kelabu : Mikrostrukturnya terdiri dari matriks dan grafit (lihat gambar); Matriks dapat berupa ferit, perlit, bainit, martensit, atau campuran dua atau lebih struktur tersebut; Grafitnya berbentuk serpihan (flake); Sifat mekaniknya : kekuatan tariknya rendah, keuletan rendah, hanya dapat dibentuk dengan cara penuangan dan pemesinan, ketangguhannya rendah karena grafit berbentuk flake, ujung-ujung flake merupakan takikan yang mnenurunkan ketangguhannya;

Besi tuang kelabu banyak dipakai karena mempunyai sifat-sifat yang menguntungkan : mudah dituang menjadi bentuk yang rumit, mudah di machining, tahan aus / gesekan, dapat meredam getaran, kekuatan tekan tinggi, sifat tahan korosi lebih baik daripada baja konstruksi biasa, Harganya murah, paling murah diantara paduan besi karbon yang lain. Penggunaan : bantalan mesin, blok mesin, rumah pompa.

Besi tuang nodular : Hampir sama dengan besi tuang kelabu, hanya disini bentuk grafitnya bulat /nodular (lihat gambar); Bentuk grafit yang bulat ini diperoleh dengan menambahkan sedikit magnesium atau serium ke dalam besi cair sesaat sebelum penuangan; Sifat mekaniknya : kekuatan, keuletan, dan ketangguhannya jauh lebih tinggi dari besi tuang kelabu biasa karena memiliki bentuk grafit nodular; Karena memiliki sifat ulet, maka sering disebut besi tuang ulet (ductile cast iron);