Pertemuan <<20>> <<ALLOY/LOGAM PADUAN>> Matakuliah : <<D0044>>/<<PENGETAHUAN KIMIA BAHAN>> Tahun : <<2006>> Versi : <<BARU>> Pertemuan <<20>> <<ALLOY/LOGAM PADUAN>>

<< TIK-25>> Learning Outcomes Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa akan mampu : << TIK-25>>

MATERI 1 : DEFINISI ALLOY/PADUAN MATERI 2 : MACAM-MACAM ALLOY Outline Materi MATERI 1 : DEFINISI ALLOY/PADUAN MATERI 2 : MACAM-MACAM ALLOY

Definisi Paduan (alloy) adalah bahan campuran yang mempunyai sifat-sifat logam, terdiri dari dua atau lebih unsur-unsur, dan sebagai unsur utama campuran adalah logam. Contoh : Baja paduan : Unsur utama : besi (Fe) Unsur pemadu : Cr, Mn, Si, Ni, W, Mo, Ti, Al, Nb, dll. Perunggu : Unsur utama : tembaga (Cu) Unsur pemadu : timah putih (Sn) Kuningan : Unsur pemadu : seng (Zn) Unsur pemadu : tembaga (Cu) + magnesium (Mg) + mangan (Mn) Duralium : Unsur utama : aluminium (Al)

Jenis larutan padat Larutan padat substitusional : atom solute menggantikan atom solvent dalam struktur kisi; Syarat : struktur kristal harus sama; diameter atom mendekati sama (perbedaan maksimum 15 %); afinitas kimianya harus kecil, kalau tidak akan terjadi senyawa. Substitusional

Larutan padat interstisial : atom solute sangat kecil dibandingkan dengan atom solvent, sehingga dapat masuk (menyisip) di rongga antar atom solvent dalam struktur kisi kristal; Contoh : atom karbon dalam kisi kristal atom Fe. Interstisial

STRUKTUR PADUAN Alloy structure Homogeneous Mixture Substitutional Solid solution Intermediate alloy phase (compound) Any combination of solid phases Interstitial Intermetallic Electron Pure metal Intermediate alloy

MACAM-MACAM ALLOY Tembaga : TEMBAGA DAN PADUANNYA warna : merah berat jenis : 8,65 (baja 7,8) titik lebur : 1083oC (baja 1535oC) daya hantar listrik dan panas baik, keuletan tinggi, ketahanan terhadap korosi.

Paduan Tembaga Sama dengan tanpa paduan, tetapi dengan tingkat yang berbeda : Daya hantar listrik dan panas menurun Keuletan menurun, tetapi kekuatan dan Kekerasannyalebih baik, Ketahanan terhadap korosi menurun

(lihat diagram fasa berikut ) Ada Dua Paduan Tembaga Kuningan (brass) Larutan padat a dapat melarutkan Zn hampir 39 % pada suhu 450oC dan sedikit menurun pada suhu yang lebih rendah; Larutan padat a dapat memiliki ketangguhan paling baik pada komposisi 70Cu-30Zn; Dengan kadar Zn yang lebih tinggi akan tampak adanya struktur baru yaitu b yang mengalami ordering menjadi b’; Fase b’ ini lebih keras dan getas sehingga sulit dideformasi dingin (cold work). (lihat diagram fasa berikut )

Diagram fasa kuningan

Perunggu (bronze) Pada mulanya yang dinamakan perunggu hanyalah paduan tembaga dengan timah putih, tetapi sekarang pengertian bronze mencakup juga paduan tembaga dengan unsur-unsur yang lain; Bronze pada dasarnya adalah paduan tembaga dengan unsur paduan utama : timah putih (tin), aluminium, silikon, dan berilium (berilyllium); Biasanya juga mengandung sedikit fospor, timah hitam, seng, atau nikel; Bronze biasanya dianggap lebih tinggi kelasnya daripada brass, sehingga ada beberapa kuningan yang baik diberi nama bronze.

ALUMINIUM DAN PADUANNYA Sifat Alumunium tahan korosi, penghantar listrik dan panas yang baik, ringan dengan berat jenis 2,7 (baja 7,8), kekuatan rendah, tetapi strength to weight ratio nya lebih tinggi daripada baja. Aluminium Paduan Aluminium wrought alloy; berupa barang setengah jadi misalnya batang, plat, bentuk profil, dan lain-lain; Aluminium casting alloy; berupa produk aluminium hasil pengecoran.