SlideShare une entreprise Scribd logo
1  sur  18
MATERIAL TEKNIK
( Pengertian Logam )
NAMA KELOMPOK :
Peppy Kusuma 16.2012.1.90038
Gilang Putera 16.2011.1.00272
Syahdan Husain 16.2011.1.00271
Nurul Latifa 16.2011.1.00275
INSTITUT TEKNOLOGI ADHITAMA SURABAYA
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
JURUSAN DESAIN PRODUK
2012
PENGERTIAN LOGAM
Logam adalah elemen kerak bumi (mineral) yang terbentuk secara alami. Jumlah
logam diperkirakan 4% dari kerak bumi. Logam dalam bidang keteknisian adalah besi.
Biasanya dipakai untuk konstruksi bangunan-bangunan, pipa-pipa, alat-alat pabrik dan
sebagainya.
Contoh dari logam yang sudah memiliki sifat-sifat penggunaan teknis tertentu dan
dapat diperoleh dalam jumlah yang cukup adalah besi, tembaga, seng, timah, timbel nikel,
aluminium, magnesium. Kemudian tampil logam-logam lain bagi penggunaan khusus dan
paduan, seperti emas, perak, platina, iridium, wolfram, tantal, molybdenum, titanium,
vokalt, anti monium (metaloid), khrom, vanadium, beryllium, dan lain-lain.
Logam adalah unsur kimia yang mempunyai sifat-sifat, yaitu :
• Dapat ditempa dan diubah bentuk
• Penghantar panas dan listrik
• Keras (tahan terhadap goresan, potongan atau keausan), kenyal (tahan patah bila
dibentang), kuat (tahan terhadap benturan, pukulan martil), dan liat (dapat ditarik).
Yang dimaksud besi dalam bidang keteknisan adalah besi teknis, bukan besi murni,
karena besi murni (Fe) tidak memenuhi pernyataan teknik, persyaratan teknik adalah
kekuatan bahan, keuletan, dan ketertahanan terhadap pengaruh luar (korosi, aus, bahan
kimia, suhu tinggi dan sebagainya).
Besi teknis selalu tercampur dengan unsure-unsur lain misalnya karbon (C), silicon
(Si), mangan (Mn), Fosfor (P), dan belerang (S). Unsur-unsur tersebut harus dalam kadar
tertentu, sesuai dengan sifat-sifat yang dikehendaki, secara garis besar besi teknik terbagi
menjadi :
a. Besi kasar : kadar karbon lebih besar dari 3,5%, tidak dapat ditempa.
b. Besi : kadar karbon lebih besar dari 2,5%, tidak dapat ditempa.
c. Baja : kadar karbon kurang dari 1,7%, dapat ditempa.
Table jenis dan klasifikasi logam
No Klarifiskasi Jenis Bentuk Pemakaian dalam bangunan
1 Logam mulia Emas, perak
dsb.
Batangan Aksesoris, interior.
2 Logam
setengah
mulia
Air raksa cair patri
3 Logam biasa
berat >30
kg/dm3
Nikel, kobalt Butiran,
batangan
Campuran baja, konstruksi
luar beton
4 Logam biasa
ringan <30
kg/dm3
Besi tuang
Plumbum(timah
hitam)
Plat blok Pengunci, pengantung
landasan isolasi
5 Logam
campuran
Baja
Kuningan
Plat, profil,
batangan,
tempa,
gelombang
plat, blok
Hubungan dak standar dengan
atap, kuda-kuda bangunan,
jembatan, neraca, tulangan
beton, dinding, lantai
Penggantung, kunci, kran.
Table sifat-sifat baja dapat dipengaruhi oleh campuran logam yang lain.
Campuran
logam
Pengaruh terhadap sifat-sifat baja
Menambah mengurangi
Karbon (C) Kekokohan, kekerasan, sifat
pengerasan
Titik lebur, keuletan, regangan
sifat mengelas dan menempa
Silisium (Si) Menambah elastisitas,
kekokohan, kekerasan dan
daya tahan karat
Sifat mengelas
Fosfor (P) Leburan encer Rengangan dan daya kekuatan
pukul
Sulfur (S) Lebaran kental, serpihan
mudah patah
Daya kekuatan pukul
Mangan (Mn) Kekerasan, kekokohan,
daya kekuatan pukul dan
daya keausan
Sifat membuat serpih
Nikel (Ni) Keuletan regangan,
kekokohan, daya tahan
karat, tahan listrik dan suhu
tinggi
Pegangan oleh suhu tinggi
Khrom (Cr) Kekerasan, kekokohan,
daya tahan karat, suhu
tinggi dan ketajaman
regangan
Varadium (V) Daya tahan lama,
kekerasan dan keuletan
Daya tahan suhu tinggi
Molibdenium
(Mo)
Kekerasan daya tahan lama Regangan dan sifat menempa
Kobalt (Co) Kekerasan, ketajaman Keuletan mengurangi daya
tahan suhu tinggi
Wolfram (W) Kekerasan, kekokohan,
daya tahan karat, suhu
tinggi dan ketajaman
regangan
Table Perubahan Struktur Logam
Sistem
Pengubahan
Cara Hasil
Pemanasan Logam dipanaskan,
kemudian dibiarkan dingin
dengan sendirinya
Struktur logam berbentuk
baru dan logam jadi lebih
lemah
Pendinginan kejut Logam di panaskan,
kemudian didinginkan
cepat dalamn air atau oli
Menambah kekokohan
Pengerasan Logam dipanaskan,
kemudian didingikan
sedenikian rupa sehingga
pengerasan merata
Menambah kekerasan dan
ketajaman
Tempering Logam yang telah
diperkeras dipanaskan
pada suhu 180o
-300o
C
Menambah elastisitas
Tempering kejut Logam yang telah
diperkeras dipanaskan
pada suhu450o
-700o
C
Mempertinggi batas
regang
Pelapisan
nitrogen
Pengerasan dilakukan
dalam oven dengan
semprotan nitrogen
Memperkeras permukaan
logam dan daya tahan
karat
Pelapisan karbon Pengerasan dilakukan
dalam oven dengan
pelapisan karbon sehingga
mempengaruhi
permukaan logam
Memperkeras tepi dan inti
logam tetap lunak
LOGAM FERRO
Logam ferro yang dimaksud disini adalah logam besi. Logam besi dalam
pemakaiannya terlampau lunak, sehingga
dipadukandenganzataranguntukmendapatkansifatkekerasan.
Adapunmenurutpembagiannya logam ferro dibagi menjadi:
Ikhtisar Logam
Nama Komposisi Sifat Penggunaan
Besi tuang Campuran besi
dan karbon (4%)
Rapuh, tidak
dapat di tempa
baik untuk
dituand sukar
diles
Alas mesin,
badan ragum,
bagian-bagian
mesin bubut,
blok silinder,
cincin perak,
meja datar
Besi tempa Campuran besi
murni (99%)
sedikit besi
rongsokan
Dapat ditempa,
liat, tidak dapat
diruang
Kait keran,
landasan kerja
plat, rantai
jangkar
Baja lunak Campuran besi
dan karbon
(0,1%-0,3%)
Dapat ditempa,
liat
Mur, baut, pipa,
sekrup
Baja karbon
sedang
Campuran besi
dan karbon
(0,4%-0,6%)
Lebih kenyal Poros, rel baja,
paron
Baja karbon
tinggi
Campuran besi
dan karbon
(0,7%-1,5%)
Dapat ditempa,
dapat disepuh,
mudah ditempa
Perlengkapan
mesin bubut,
perlengkapan
mesin frais, kikir,
gergaji, pahat,
tap, stempel
Baja cepat tinggi Baja karbon Rapuh, dapat Mesin bubut,
(HSS-High speed
steel)
tinggi di tambah
nikel/ kobalt,
khrom / tungken
disepuh, keras,
dapat
dimudakan,
tahan suhu tinggi
mesin frals,
mesin bor, dll
BESI TUANG
Besi tuang seperti halnya baja, pada dasarnya adalah paduan besi-karbon yang lebih
tinggi, biasanya antara 2,5-4,0 % C. ductilitinya rendah, tidak dapat ditempa, diroll,
didrawing, dll. Satu-satunya cara pembuatan yang dapat dikerjakan adalah dengan
penuangan, karena itu namanya besi tuang.
Walaupun keuletan dan kekuatannya lebih rendah daripada baja, tetapi karena
mudah di tuang dan mempunyai beberapa sifat khusus yang berguna, maka penggunaannya
lebih luas, apalagi dengan diberi tambahan unsur paduan dan proses laku panas yang tepat,
maka sifatnya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan.
Keunggulan besi tuang ini, misalnya:
a. Hasilnya akan lebih murah dibandingkan dengan baja tuang
b. Temperatur peleburan lebih rendah, oleh karena itu “Dapur Kupola” dapat dipakai.
c. Besi tuang cair akan lebih baik mengalirnya, sehingga dapat mengisi rongga-rongga
cetakan (mould) dengan lebih sempurna.
d. Hasilnya siap untuk dikerjakan lebih lanjut.
e. Menghasilkan kombinasi kekuatan tarik dan tekan yang baik
f. Tahan terhadap ke aus an, gerusan, dll.
Kekurangan besi tuang ini, misalnya:
Tidak dapat di tempa.
Tidak dapat disambung dengan paku keling atau dilas, dua buah besi tuang hanya
dapat disambung dengan baut dan sekrup.
Tidak dapat diberi muatan magnet
Getas sehingga tidak dapat menahan lenturan
Sifat Mekanis dari Besi Tuang
Keras dan mudah melebur/mencair
Getas sehingga tidak dapat menahan benturan
Temperatur meleleh 1250°
Kekuatan tarik menurun
Regangan menurun
Sangat tahan terhadap karat (jauh lebih baik daripada baja)
Tidak dapat di beri muatan magnit
Tidak dapat disambung dengan las dan paku keling, disambung dengan baut dan
sekrup.
Kuat dalam menahan gaya tekan, lemah dalam menahan tarik kuat tekan sekitar 600
Mpa, kuat tarik 50 Mpa
Menyusut waktu pendinginan/waktu dituang.
Besi tuang hampir bisa dicetak dalam bentuk apa saja.
Bisa tahan terhadap tekanan yang besar
BESI TEMPA
Sifat besi tempa :
Daktail (liat) kuat dan dapat ditempa
Dapat dilas
Tidak dapat dituang karena sulit mencair
Tahan korosi
Temperatur leleh 1355 derajat celcius.
Kuat tarik maks 400 Mpa, kuat tekan 200 Mpa
BAJA LUNAK
Berat jenis 7,80
Temperatur leleh sekitar 1400 derahat celcius.
Daktail (liat)
Mudah dilas
Dapat diberi muatan magnit
Lebih keras dan kuat dari besi tempa
Hampir dipakai pada semua struktur (kuda-kuda,kolom,balok,pelat buhul,baja
tulangan) sehingga disebut baja struktur
BAJA KARBON MEDIUM
Mengandung banyak karbon dan unsur lain yang dapat memperkeras baja. Karena
itu daerah pengaruh panas atau HAZ pada baja ini mudah menjadi keras bila dibandingkan
dengan baja karbon rendah. Sifatnya yang mudah menjadi keras di tambah dengan adanya
difusi hydrogen menyebabkan baja ini menjadi sangat peka terhadap retak las.
Baja karbon menengah (medium carbon steel )
Kekuatan lebih tinggi daripada baja karbon rendah.
Sifatnya sulit untuk dibengkokkan, dilas, dipotong.
Penggunaan:
0,30 % - 0,40 % C : connecting rods, crank pins, axles.
0,40 % - 0,50 % C :car axles, crankshafts, rails, boilers, auger bits,screwdrivers
BAJA KARBON TINGGI
Baja karbon tinggi ( high carbon steel )
Sifatnya sulit dibengkokkan, dilas dan dipotong. Kandungan 0,60 % -1,50 % C
Penggunaan
screw drivers, blacksmiths hummers, tables knives, screws, hammers,vise jaws,
knives, drills tools for turning brass and wood, reamers, toolsfor turning hard metals,
saws for cutting steel, wire drawing dies, finecutters.
PENGARUH KARBON PADA SIFAT LOGAM
Dapat digolongkan sebagai berikut :
1. Besi yang mengandung kadar C = 0%-0,5%, mempunyai sifat mudah ditempa dan
tidak dapat disepuh atau dikeraskan. Besi ini dinamakan besi tempa.
2. Besi yang mengandung kadar C = 0,5%-1,7%, mempunyai sifat dapat ditempa dan
dapat disepuh. Besi ini dinamakan baja.
3. Besi yang mengandung kadar C = 2,5%-6,67%, mempunyai sifat mudah dituang
(dicor) dan besi ini dinamakan besi tuang.
PENGARUH KADAR ZAT ARANG DALAM BESI
1. Zat asam
Terdapat pula dalam udara,yaitu campuran dari 21% zat asam dan 78% zat lemas,
selanjutnya 1% helium, argon dan beberapa unsur zat lain. Zat asam dalam udara dapat
menyebabkan logam besi rusak.
2. Oksid
Persenyawaan antara zat asam dengan unsur yang lain dinamakan oksid. Batu besi
magnet, magnesit(Fe2O3)kandungan Fe 60 % sampai dengan 70% (Rusia, Swedia,
Amerika). Batu besi merah, hemafite(Fe2O3), kandungan Fe 40% sampai dengan 60 %
(Kanada, Spanyol, Inggris, Rusia). Proses dapur tinggi adalah proses reduksi, karena
dalam dapur tinggi, zat asam dikeluarkan oksid besi dan tinggal besinya.
3. Karbonat
Batu besi spoat (FeCo3)adalah karbonat besi, karena dalam persenyawaan ini
terdapat carbonium (zat orang). Batu besi spatik (Fe2(O3)), kandungan Fe 30 % sampai
40% (jerman, Austria)
4. Zat arang
Unsur ini sangat penting untuk produksi baja. Zat arang murni terdapat dalam intan
yang grafit. Zat arang ini diperoleh dari arang tulang belulang, arang kulit, arang kayu,
arang batu (batu bara),dan lainnya. Dengan menambah zat arang dalam besi, baik
banyak atau sedikit. Maka akan terjadi persenyawaan-persenyawaan besi zat arang yang
mempunyai sifat-sifat keras. Unsur besi terdapat di alam, bahan dalam bentuk logam
murni, tetapi terdapat dalam bentuk persenyawaan besi oksida, yang masih tercampur
dengan unsur-unsur lain dan zat pengotor.
LOGAM NON FERRO
Pengertian dari bahan bukan logam atau non logam adalah unsure kimia yang
mempunyai sifat-sifat, yaitu :
Elastis (karet), cair (bahan pelumas, dan tidak dapat menghantarkan arus listrik
(bahan isolasi)).
Peka terhadap api (bahan baker, tidak dapat terbakar (Asbes) dan mudah pecah
(keramik)).
Unsur logam yang paling penting dan paling banyak digunakan dalam industry adalah
besi karena hampir 90 % dari logam-logam yang digunakan dalam industry adalah besi.
Selain besi,logam yang penting anatara lain: alumunium (Al), timbal (Pb), nikel (Ni),
perak(Ag), seng(Zn), dan lain sebagainya. Yang digunakan dalam keadaan murni ataupun
dalam bentuk paduannya. Logam – logam tersebut harus mempunyai sifat-sifat fisika atau
mekanik yang sesuai dengan persyaratan-persyaratan yang dikehedaki.
Logam non ferro adalah suatu bahan yang tidak mengandung besi, yang dapat
digolongkan menjadi :
logam berat : nikel, seng, tembaga, timah putih dan timah hitam
logam mulia/murni : emas, perak, platina
logam ringan : alumunium, barium, kalsium
logam refraktori/tahan api : Molibdenum , titanium, wolfram, zirkonium
logam radio aktif : radium dan uranium.
1. Tembaga (Cu)
Diperoleh dari biji besi yang mengandung besi, timah hitam, seng dan sedikit
mengandung perak dan emas. Sifat-sifat tembaga antara lain :sifat mekanik baik,
tahan korosi, daya hantar listrik dan panas lebih baik, mampu dikerjakan mesin,
mudah disambung dengan solder maupun dilas, BD 8,9 dan titik cair 1,083° C,
serta dapat digosok dan temperature tempa lebih rendahdibanding bahan-bahan
dari logam ferro. Pada pengerjaan panas suhu yang diperlukan antara 800°C-
900°C, seperti untuk rolling extension dan forging/tempa. Baik dalam keadaan
panas maupun dalam keadaan dingin, tembaga sangat luwes dan dapat
direnggangkan, digiling dan dimartil. Pemberian bentuk dalam keadaan panas
sekitar 650°C, sedangkan dalam keadaan dingin 300°C-700°C. Kegunaan
tembaga, yaitu alat-alat listrik, telepon dan telegram, kawat listrik, refrigerator
dan pipa-pipaketel serta tembaga tidak bias digunakan untuk perabot masak.
2. Mangan (Mn)
Sifat-sifat mangan adalahbaja konstruksi dan baja mesin memperbaiki sifat
kekuatan tprik dan tahan aus serta baja perkakas memperbaiki sifat tanah
ukuran. Kegunaannya adalah sebagai unsur paduan, bila dipadu dengan baja
konstruksi dan baja mesin digunakan untuk pekerjaan yang menginginkan
kekuatan tarik dan tahan aus.Bila dipadu dengan baja perkakas digunakan untuk
pekerjaan yang menginginkan ketahanan ukuran.
3. Nikel (Ni)
Sifat-sifat nikel yaitu cukup keras, BD 8,7 dan titik lebur 1, 455° C dengan
kelihatan tinggi dan mudah dibentuk dalam keadaan dingin atau panas dan tahan
korosi. Kegunaannya adalah untuk industri kimia, alat-alat listrik dan alat-alat
kedokteran.
4. Uranium(U)
Sifat-sifat uranium adalah BD 18,7, uranium murni malleable /liat dan ductile
mudah di bentuk dan menstabilkan carbide keras. Kegunaannya untuk bahan
amunisi dan persenjataan.
5. Alumunium(Al)
Sifat-sifat Alumunium adalah penghantar arus listrik tinggi. Jenis logam ringan
(BD 2,7)dengan titik lebur 600°C, mudah dikerjakan/ dituang, penghantar panas,
tahan karat dan non magnetis. Kegunaan Alumunium adalah untuk bahan
bangunan, alat-alat rumah tangga, mesin penggerak, mesin tenaga / penghasil
kalor yang besar untuk pemanas, kabel dan pipa serta pembuatan mesin motor
dan kapal terbang. Alumunium terdapat dua macam yaitu: alumunium tuangan
mempunyai kekuatan tarik sebesar 10kg/ mm2 dan regangannya 18 -25 % dan
alumunium tempa mempunyai kekuatan tarik sebesar 18-28kg/mm2 dan
regangannya 3-5%.
Kelebihan :
Mempunyai bobot yang ringan.
Kuat tarik tinggi.
Minim perawatan.
Tahan terhadap karat.
Kekurangan :
Mudah tergores.
Lemah terhadap benturan.
Kurang fleksibel dalam hal desain.
6. Magnesium(Mg)
Sifat-sifatnya adalah BD rendah 1,7, lunak dan titik cair rendah 800°C serta
tahan korosi. Kegunaannya adalah untuk bangunan dan kapal udara serta foto
grafi dan sebagai unsure paduan non fero.
7. Kobalt(Co)
Sifat-sifatnya adalah bila dipadu dengan baja maka akan menjadi keras, tahan
panas dan tahan aus. Kegunaannya kobalt bila dipadu dengan baja banyak
dipergunakan untuk konstruksi tahan tahan pesawat terbang dan konstruksi
tahan panas.
8. Timah Putih(Sn)
Sifat-sifatnya yaitu titik cair rendah 232°C, BD rendah 7,3, tahan terhadap
udara lembab, kekerasan dan kekuatan sangat rendah dan tergolong logam lunak
serta daya tahan korosi cukup tinggi. Kekuatan timah putih untuk pembungkus
pipa-pipa/tabung yang dapat dilipat, tabung-tabung pasta gigi dan plat-plat
lembaran yang dapat dibuat kaleng makanan.
9. Timah Hitam(Pb)
Sifat-sifat timah hitam adalah berwarna kebiru-biruan, agak lunak, mudah
dituang, disolder, dan dilas (dengan api zat asam) sanagt mudah diberi bentuk
dalam keadaan dingin dan panas, kekuatan tariknya sangat rendah BD 11,4
dengan titik cair 274°C sangat tahan reaksi kimia dan tahan korosi. Kegunaanya
adalah sebagai penutup atap , pipa saluran, pembungkus barang kesenian dari
gelas, pembuatan penyehat, alat-alat dan saluran dalam industri kimia.
10. Wolfrom(W)
Sifat-sifat wolfrom adalah keras BD 20 titk cair tinggi 3400°C dan titk didih
5900°C, dapat digilas menjadi lembaran dan bila dipadu dalam baja perkakas,
akan memperbaiki ketahanan ausnya dan sifat tahan hangatnya. Kegunaannya
dalam bidang elektronika seperti katoda tabung electron dan bidang kelistrikan,
seperti kawat pijar dalam lampu, elektroda, pegas, unsure pemanas dan tabung
sinar X.
11. Seng(Zn)
Seng terdapat dialam terikat secara kimia secara di dalam bijih (asam
belerang atau asam arang). Bijih seng yang terpenting adalah seng belerang dan
seng karbonat (Galmei). Sifat-sifat seng mempunyai warna kelabu muda BD 7,1
dengan titk cair 149°C. dan pada suhu 130°C-150°C seng dapat dipecah-pecah
dan kenyal hingga dapat digiling serta tahan korosi. Kegunaan seng adalah untuk
melindungi besi/ baja dengan jalan mencelupkan kedalam cairan yang disebut
sepuh seng. Untuk melapisi besi/baja secara galvanis, melindungi permukaan
benda dengan jalan disemprotkan membuat elemen-elemen listrik dan bahan
baku pembuat cat. Bila dipadu dengan alumunium, magnesium dan tembaga
yang disebut dengan samak, dipergunakan untuk membuat alat-alat bagian
mobil seperti pintu dan karburator.
12. Khrom (Cr)
Khrom terdapat di alam dalam bentuk bijih khrom yang disebut khromit
(FeO.Cr2O3). Bijih khromit berwarna hitam mengandung33%-35% Cr2O3. Khrom
adalah logam yang berwarna putih kebiruan lebih keras daripada kaca tapi
rapuh. Sifat-sifat fisika dari khrom adalah titik lebur 1550°C dengan titik didih
2477°C dan kerapatan 7,138 gr/cm3, mudah larut dalam asam-asam seperti
asam klorida, asam sulfat dan asam nitrat, untuk unsure paduan dalam baja
konstruksi dan baja mesin, memperbaiki kekuatan tarik dan ketahanan korosi
dan unsure paduan dalam baja perkakas, memperbaiki ketahanan ukuran.
Kegunaan khrom sebagai unsure pemadu untuk bahan penghantar panas, bahan
tahanan. Untuk paduan dengan besi (ferro-khrom), untuk logam paduan nikhrom
yang disebut khromel yang mempunyai tahanan listrik yang sangat tinggi, unsure
paduan baja konstruksi dan baja mesin, untuk baja perkakas.
Sifat-Sifat Logam
Untuk dapat menggunakan bahan teknik dengan tepat, maka bahan tersebut harus
dapat dikenali dengan baik sifat-sifatnya yang mungkin akan dipilih untuk dipergunakannya.
Sifat-sifat bahan tersebut tentunya sangat banyak macamnya.
Sifat-Sifat Umum Logam
Secara umum sifat-sifat bahan dapat diklasifikasikan sebagai berikut :
a. Sifat Kimia
Dengan sifat kimia diartikan sebagai sifat bahan yang mencakup antara lain
kelarutan bahan tersebut terhadap larutan kimia, basa atau garam dan
pengoksidasiannya terhadap bahan tersebut. Salah satu contoh dari sifat kimia yang
terpenting adalah : korosi. Sifat teknologi adalah sifat suatu bahan yang timbul
dalam proses pengolahannya. Sifat ini harus diketahui terlebih dahulu sebelum
mengolah atau mengerjakan bahan tersebut.Sifat – sifat teknologi ini antara lain :
Sifat mampu las (Weldability), sifat mampu dikerjakan dengan mesin
(Machineability), sifat mampu cor (Castability), dan sifat mampu dikeraskan
(Hardenability).
b. SifatFisika
Sifat fisika adalah perlakuan bahan karena mengalami peristiwa Fisika, seperti
adanya pengeruh panas, listrik dan beban. Yang termasuk golongan sifat fisika ini
adalah : sifat panas, sifat listrik, sifat mekanis.
c. SifatPanas
Sifat-sifat yang timbul karena pengaruh panas yaitu : sifat-sifat karena proses
pemanasan dan karena perubahan bentuk atau ukuran karena pengaruh panas
(pemuaian/penyusut-an). Pengaruh panas panas dapat juga merubah struktur bila
kombinasi pemanasan dan pendinginan dilaku-kan pada kecepatan waktu tertentu.
Hal ini banyak mempengaruhi atau dapat merubah sifat mekanis dari bahan
tersebut. Proses ini dikenal dengan nama perlakuan panas atau “heat-treatment”.
d. SifatListrik
Sifat listrik dari bahan adalah penting, karena sifat dari bahan inilah sekarang
banyak digunakan untuk Televisi, Radio, dan Telepon. Sifat – sifat listrik dari bahan
yang terpenting adalah : ketahanan dari suatu bahan terhadap aliran listrik dan daya
hantarnya, dan tidak semua bahan mempunyai daya hantar listrik yang sama. Bahan
bukan logam, seperti misalnya keramik, plastik adalah penghantar listrik yang tidak
baik, oleh karena itu bahan ini dipergunakan sebagai “Isolator”.. Semua bahan logam
dapat mengalirkan arus listrik, akan tetapi logam yang paling baik untuk penghantar
listrik adalah alumi-nium dan tembaga. Oleh karena itulah dalam teknik listrik bahan
tersebut banyak dipergunakan sebagai Kon-duktor, Kabel, Panel Penghubung dan
alat-alat listrik lainnya.
e. Sifat Mekanik
Sifat mekanik suatu bahan adalah kemampuan bahan untuk menahan beban-
beban yang dikenakan kepadanya. Dimana beban-beban tersebut dapat berupa
beban tarik, tekan, bengkok, geser, puntir, atau beban kombinasi.
Sifat-Sifat Mekanik Logam
Sifat–sifat mekanik logam seperti yang telah diuraikan pada sifat umum logam,
dimana bahan logam harus mampu dikenakan beban kepadanya. Hal ini dilakukan untuk
pengerjaan atau perlakukan lebih lanjut. Adapun sifat-sifat mekanik yang terpenting antara
lain :
a. Kekuatan (strenght)
Menyatakan kemampuan bahan untuk me-nerima tegangan tanpa
menyebab-kan bahan tersebut menjadi patah Kekuatan ini ada beberapa
macam, dan ini tergantung pada beban yang bekerja antara lain dapat dilihat dari
kekuatan tarik, kekuatan geser, kekuatan tekan, kekuatan puntir, dan kekuatan
bengkok.
b. Kekerasan (hardness)
Dapat didefinisikan sebagai kemampuan bahan untuk tahan terhadap
goresan, pengikisan (abrasi), penetrasi. Sifat ini berjkaitan erat dengan sifat
keausan (wear resistance). Dimana kekerasan ini juga mempunyai korelasi
dengan kekuatan.
c. Kekenyalan (elasticity)
Menyatakan kemampuan bahan untuk me-nerima tegangan tanpa
mngakibat-kan terjadinya perubahan bentuk yang permanen setelah tegangan
dihilangkan. Bila suatu bahan mengalami tegangan maka akan terjadi perubahan
bentuk. Bila tegangan yang bekerja besarnya tidak melewati suatu batas tertentu
maka perubahan bentuk yang terjadi bersifat sementara, pe-rubahan bentuk ini
akan hilang bersama dengan hilangnya tekanan, maka sebagian bentuk itu tetap
ada walaupun tegangan telah dihilangkan.Kekenyalan juga menyatakan seberapa
banyak perubahan bentuk elastis yang dapat terjadi sebelum perubahan bentuk
yang permanen mulai terjadi, dengan kata lain kekenyalan manyatakan
kemampuan bahan untuk kembali ke bentuk dan ukuran semula setelah
menerima beban yang menimbulkan deformasi.
d. Kekakuan (stiffness)
Menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan atau beban tanpa
mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk (deformasi) atau defleksi. Dimana
dalam beberapa hal kekakuan ini lebih penting dari pada kekuatan.
e. Plastisitas (plasticity)
Menyatakan kemampuan bahan untuk me-ngalami sejumlah deformasi
plastis yang permanen tanpa meng-akibatkan terjadinya kerusakan. Sifat ini
sangat diperlukan bagi bahan yang akan diproses dengan berbagai proses
pembentukan seperti, forging, rolling, extruding dan sebagainya. Sifat ini sering
juga disebut sebagai keuletan atau kekenyalan (ductility). Bahan yang mampu
mengalami deformasi plastis yang cukup tinggi dikatakan sebagai bahan yang
mempunyai keuletan atau ke-kenyalan tinggi, dimana bahan tersebut dikatakan
ulet atau kenyal (ductile). Sedanga bahan yang tidak menunjukkan terjadinya
deformasi plastis dikatakan sebagai bahan yang mempunyai keuletan yang
rendah atau dikatakan getas atau rapuh (brittle).
f. Ketangguhan (toughness)
Menyatakan kemampuan bahan untuk menyerap sejumlah energi tanpa
mengakibatkan terjadinya kerusakan. Juga dapat dikatakan sebagai ukuran
banyaknya energi yang diperlukan untuk mematahkan suatu benda kerja, pada
suatu kondisi tertentu. Sifat ini dipengaruhi oleh banyak faktor, sehingga sifat ini
sulit untuk diukur.
g. Kelelahan (fatique)
Merupakan kecenderungan dari logam untuk patah bila menerima tegangan
berulang-ulang (cyclis stress) yang besarnya masih jauh dibawah batas kekuatan
elastisitasnya. Sebagian besar darikerusakan yang terjadi pada komponen mesin
disebabkan oleh kelelahan. Karenya kelelahan merupakan sifat yang sangat
penting tetapi sifat ini juga sulit diukur karena sangat banyak faktor yang
mempengaruhinya.
h. Keretakan (crack)
Merupakan kecenderungan suatu logam untuk mengalami deformasi plastik
yang besarnya merupakan fungsi waktu, dimana pada saat bahan tersebut
menerima beban yang besarnya relatif tetap.
Berbagai sifat mekanik diatas juga dapat dibedakan menurut cara pembebanannya,
yaitu sifat mekanik statik, sifat terhadap beban statik, yang besarnya tetap atau berubah
dengan lambat, dan sifat mekanik dinamik, sifat mekanik terhadap beban, yang berubah-
rubah atau mengejut. Ini perlu dibedakan karena tingkah laku bahan mungkin berbeda
terhadap cara pembebanan yang berbeda.
DAFTAR PUSTAKA
Mulyadi shaleh,Irfan, Amd. Pengetahuan Dasar Teknik Mesin.Martapura.2008
http://wanibesak.wordpress.com/category/logam-dan-beberapa-jenis-logam/
Paper tentang Dasar – dasar Kejuruan Mesin

Contenu connexe

Tendances (17)

Ilmu logam
Ilmu logamIlmu logam
Ilmu logam
 
Logam
LogamLogam
Logam
 
Jenis besi cor dan kandungan nya
Jenis besi cor dan kandungan nyaJenis besi cor dan kandungan nya
Jenis besi cor dan kandungan nya
 
Materi bahan ajar karakteristik dan spesifikasi baja dan alumunium
Materi bahan ajar karakteristik dan spesifikasi baja dan alumuniumMateri bahan ajar karakteristik dan spesifikasi baja dan alumunium
Materi bahan ajar karakteristik dan spesifikasi baja dan alumunium
 
A.c matrial. ferrous mtl genap
A.c matrial. ferrous mtl genapA.c matrial. ferrous mtl genap
A.c matrial. ferrous mtl genap
 
A.c matrial ferrous metal
A.c matrial ferrous metalA.c matrial ferrous metal
A.c matrial ferrous metal
 
Logam modul 1 ppg
Logam modul 1 ppgLogam modul 1 ppg
Logam modul 1 ppg
 
Baja dan klasifikasinya
Baja dan klasifikasinyaBaja dan klasifikasinya
Baja dan klasifikasinya
 
Besi tuang
Besi tuangBesi tuang
Besi tuang
 
Baja struktural
Baja strukturalBaja struktural
Baja struktural
 
Tugas tengah semester
Tugas tengah semesterTugas tengah semester
Tugas tengah semester
 
Keluli tahan karat
Keluli tahan karatKeluli tahan karat
Keluli tahan karat
 
Logam ferro & non ferro
Logam ferro & non ferroLogam ferro & non ferro
Logam ferro & non ferro
 
Ilmu bahan besi cor
Ilmu bahan besi corIlmu bahan besi cor
Ilmu bahan besi cor
 
SIFAT BAHAN TEKNIK
SIFAT BAHAN TEKNIKSIFAT BAHAN TEKNIK
SIFAT BAHAN TEKNIK
 
Carbon steel
Carbon steelCarbon steel
Carbon steel
 
Pengetahuan Bahan Teknik Cast Iron (Besi Tuang)
Pengetahuan Bahan Teknik Cast Iron (Besi Tuang)Pengetahuan Bahan Teknik Cast Iron (Besi Tuang)
Pengetahuan Bahan Teknik Cast Iron (Besi Tuang)
 

Similaire à Fix matek logam

Pengolongan logam, non logam, dan meta logam (semi logam)
Pengolongan logam, non logam, dan meta logam (semi logam)Pengolongan logam, non logam, dan meta logam (semi logam)
Pengolongan logam, non logam, dan meta logam (semi logam)
Sylvester Saragih
 
METALURGI BASIC FOR GRADE ANNUAL, AND FOR READING PERFORMER
METALURGI BASIC FOR GRADE ANNUAL, AND FOR READING PERFORMERMETALURGI BASIC FOR GRADE ANNUAL, AND FOR READING PERFORMER
METALURGI BASIC FOR GRADE ANNUAL, AND FOR READING PERFORMER
ssuserb5d70c
 
Presentasi materi pengetahuan bahan teknik besi dan paduanya
Presentasi materi pengetahuan bahan teknik besi dan paduanyaPresentasi materi pengetahuan bahan teknik besi dan paduanya
Presentasi materi pengetahuan bahan teknik besi dan paduanya
NadiaRusding
 
Pemilihan material untuk fastener
Pemilihan material untuk fastenerPemilihan material untuk fastener
Pemilihan material untuk fastener
Mochammad Ridwan
 
Bab 1 bahan pada pengecoran logam
Bab 1 bahan pada pengecoran logamBab 1 bahan pada pengecoran logam
Bab 1 bahan pada pengecoran logam
yudhi prasetyo
 

Similaire à Fix matek logam (20)

Pengolongan logam, non logam, dan meta logam (semi logam)
Pengolongan logam, non logam, dan meta logam (semi logam)Pengolongan logam, non logam, dan meta logam (semi logam)
Pengolongan logam, non logam, dan meta logam (semi logam)
 
Baja - Besi Tuang - Al
Baja - Besi Tuang - AlBaja - Besi Tuang - Al
Baja - Besi Tuang - Al
 
Mpam.smk
Mpam.smkMpam.smk
Mpam.smk
 
Mpam
MpamMpam
Mpam
 
Logam dan Baja
Logam dan Baja Logam dan Baja
Logam dan Baja
 
Jenis jenisbahan material
Jenis jenisbahan materialJenis jenisbahan material
Jenis jenisbahan material
 
METALURGI BASIC FOR GRADE ANNUAL, AND FOR READING PERFORMER
METALURGI BASIC FOR GRADE ANNUAL, AND FOR READING PERFORMERMETALURGI BASIC FOR GRADE ANNUAL, AND FOR READING PERFORMER
METALURGI BASIC FOR GRADE ANNUAL, AND FOR READING PERFORMER
 
Presentasi materi pengetahuan bahan teknik besi dan paduanya
Presentasi materi pengetahuan bahan teknik besi dan paduanyaPresentasi materi pengetahuan bahan teknik besi dan paduanya
Presentasi materi pengetahuan bahan teknik besi dan paduanya
 
Presentation besi tuang
Presentation besi tuangPresentation besi tuang
Presentation besi tuang
 
Struktur Baja
Struktur BajaStruktur Baja
Struktur Baja
 
Bab%20 ii
Bab%20 iiBab%20 ii
Bab%20 ii
 
Pemilihan material untuk fastener
Pemilihan material untuk fastenerPemilihan material untuk fastener
Pemilihan material untuk fastener
 
Baja xxx
Baja xxxBaja xxx
Baja xxx
 
konstruksi bahan bangunan : baja
konstruksi bahan bangunan : bajakonstruksi bahan bangunan : baja
konstruksi bahan bangunan : baja
 
Baja (steel)
Baja (steel)Baja (steel)
Baja (steel)
 
Pengenalan Baja
Pengenalan BajaPengenalan Baja
Pengenalan Baja
 
Makalah paduan cr D4 Mesin ITS
Makalah paduan cr D4 Mesin ITSMakalah paduan cr D4 Mesin ITS
Makalah paduan cr D4 Mesin ITS
 
Bab 1 bahan pada pengecoran logam
Bab 1 bahan pada pengecoran logamBab 1 bahan pada pengecoran logam
Bab 1 bahan pada pengecoran logam
 
Kbb_UII_Arsi 14_ a_ baja_kiki cs_okky
Kbb_UII_Arsi 14_ a_ baja_kiki cs_okkyKbb_UII_Arsi 14_ a_ baja_kiki cs_okky
Kbb_UII_Arsi 14_ a_ baja_kiki cs_okky
 
Material_Teknik_Baja_dan_Non_Ferro.pptx
Material_Teknik_Baja_dan_Non_Ferro.pptxMaterial_Teknik_Baja_dan_Non_Ferro.pptx
Material_Teknik_Baja_dan_Non_Ferro.pptx
 

Fix matek logam

  • 1. MATERIAL TEKNIK ( Pengertian Logam ) NAMA KELOMPOK : Peppy Kusuma 16.2012.1.90038 Gilang Putera 16.2011.1.00272 Syahdan Husain 16.2011.1.00271 Nurul Latifa 16.2011.1.00275 INSTITUT TEKNOLOGI ADHITAMA SURABAYA FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN JURUSAN DESAIN PRODUK 2012
  • 2. PENGERTIAN LOGAM Logam adalah elemen kerak bumi (mineral) yang terbentuk secara alami. Jumlah logam diperkirakan 4% dari kerak bumi. Logam dalam bidang keteknisian adalah besi. Biasanya dipakai untuk konstruksi bangunan-bangunan, pipa-pipa, alat-alat pabrik dan sebagainya. Contoh dari logam yang sudah memiliki sifat-sifat penggunaan teknis tertentu dan dapat diperoleh dalam jumlah yang cukup adalah besi, tembaga, seng, timah, timbel nikel, aluminium, magnesium. Kemudian tampil logam-logam lain bagi penggunaan khusus dan paduan, seperti emas, perak, platina, iridium, wolfram, tantal, molybdenum, titanium, vokalt, anti monium (metaloid), khrom, vanadium, beryllium, dan lain-lain. Logam adalah unsur kimia yang mempunyai sifat-sifat, yaitu : • Dapat ditempa dan diubah bentuk • Penghantar panas dan listrik • Keras (tahan terhadap goresan, potongan atau keausan), kenyal (tahan patah bila dibentang), kuat (tahan terhadap benturan, pukulan martil), dan liat (dapat ditarik). Yang dimaksud besi dalam bidang keteknisan adalah besi teknis, bukan besi murni, karena besi murni (Fe) tidak memenuhi pernyataan teknik, persyaratan teknik adalah kekuatan bahan, keuletan, dan ketertahanan terhadap pengaruh luar (korosi, aus, bahan kimia, suhu tinggi dan sebagainya). Besi teknis selalu tercampur dengan unsure-unsur lain misalnya karbon (C), silicon (Si), mangan (Mn), Fosfor (P), dan belerang (S). Unsur-unsur tersebut harus dalam kadar tertentu, sesuai dengan sifat-sifat yang dikehendaki, secara garis besar besi teknik terbagi menjadi : a. Besi kasar : kadar karbon lebih besar dari 3,5%, tidak dapat ditempa. b. Besi : kadar karbon lebih besar dari 2,5%, tidak dapat ditempa. c. Baja : kadar karbon kurang dari 1,7%, dapat ditempa.
  • 3. Table jenis dan klasifikasi logam No Klarifiskasi Jenis Bentuk Pemakaian dalam bangunan 1 Logam mulia Emas, perak dsb. Batangan Aksesoris, interior. 2 Logam setengah mulia Air raksa cair patri 3 Logam biasa berat >30 kg/dm3 Nikel, kobalt Butiran, batangan Campuran baja, konstruksi luar beton 4 Logam biasa ringan <30 kg/dm3 Besi tuang Plumbum(timah hitam) Plat blok Pengunci, pengantung landasan isolasi 5 Logam campuran Baja Kuningan Plat, profil, batangan, tempa, gelombang plat, blok Hubungan dak standar dengan atap, kuda-kuda bangunan, jembatan, neraca, tulangan beton, dinding, lantai Penggantung, kunci, kran. Table sifat-sifat baja dapat dipengaruhi oleh campuran logam yang lain. Campuran logam Pengaruh terhadap sifat-sifat baja Menambah mengurangi
  • 4. Karbon (C) Kekokohan, kekerasan, sifat pengerasan Titik lebur, keuletan, regangan sifat mengelas dan menempa Silisium (Si) Menambah elastisitas, kekokohan, kekerasan dan daya tahan karat Sifat mengelas Fosfor (P) Leburan encer Rengangan dan daya kekuatan pukul Sulfur (S) Lebaran kental, serpihan mudah patah Daya kekuatan pukul Mangan (Mn) Kekerasan, kekokohan, daya kekuatan pukul dan daya keausan Sifat membuat serpih Nikel (Ni) Keuletan regangan, kekokohan, daya tahan karat, tahan listrik dan suhu tinggi Pegangan oleh suhu tinggi Khrom (Cr) Kekerasan, kekokohan, daya tahan karat, suhu tinggi dan ketajaman regangan Varadium (V) Daya tahan lama, kekerasan dan keuletan Daya tahan suhu tinggi Molibdenium (Mo) Kekerasan daya tahan lama Regangan dan sifat menempa Kobalt (Co) Kekerasan, ketajaman Keuletan mengurangi daya tahan suhu tinggi Wolfram (W) Kekerasan, kekokohan, daya tahan karat, suhu tinggi dan ketajaman regangan
  • 5. Table Perubahan Struktur Logam Sistem Pengubahan Cara Hasil Pemanasan Logam dipanaskan, kemudian dibiarkan dingin dengan sendirinya Struktur logam berbentuk baru dan logam jadi lebih lemah Pendinginan kejut Logam di panaskan, kemudian didinginkan cepat dalamn air atau oli Menambah kekokohan Pengerasan Logam dipanaskan, kemudian didingikan sedenikian rupa sehingga pengerasan merata Menambah kekerasan dan ketajaman Tempering Logam yang telah diperkeras dipanaskan pada suhu 180o -300o C Menambah elastisitas Tempering kejut Logam yang telah diperkeras dipanaskan pada suhu450o -700o C Mempertinggi batas regang Pelapisan nitrogen Pengerasan dilakukan dalam oven dengan semprotan nitrogen Memperkeras permukaan logam dan daya tahan karat Pelapisan karbon Pengerasan dilakukan dalam oven dengan pelapisan karbon sehingga mempengaruhi permukaan logam Memperkeras tepi dan inti logam tetap lunak
  • 6. LOGAM FERRO Logam ferro yang dimaksud disini adalah logam besi. Logam besi dalam pemakaiannya terlampau lunak, sehingga dipadukandenganzataranguntukmendapatkansifatkekerasan. Adapunmenurutpembagiannya logam ferro dibagi menjadi: Ikhtisar Logam Nama Komposisi Sifat Penggunaan Besi tuang Campuran besi dan karbon (4%) Rapuh, tidak dapat di tempa baik untuk dituand sukar diles Alas mesin, badan ragum, bagian-bagian mesin bubut, blok silinder, cincin perak, meja datar Besi tempa Campuran besi murni (99%) sedikit besi rongsokan Dapat ditempa, liat, tidak dapat diruang Kait keran, landasan kerja plat, rantai jangkar Baja lunak Campuran besi dan karbon (0,1%-0,3%) Dapat ditempa, liat Mur, baut, pipa, sekrup Baja karbon sedang Campuran besi dan karbon (0,4%-0,6%) Lebih kenyal Poros, rel baja, paron Baja karbon tinggi Campuran besi dan karbon (0,7%-1,5%) Dapat ditempa, dapat disepuh, mudah ditempa Perlengkapan mesin bubut, perlengkapan mesin frais, kikir, gergaji, pahat, tap, stempel Baja cepat tinggi Baja karbon Rapuh, dapat Mesin bubut,
  • 7. (HSS-High speed steel) tinggi di tambah nikel/ kobalt, khrom / tungken disepuh, keras, dapat dimudakan, tahan suhu tinggi mesin frals, mesin bor, dll BESI TUANG Besi tuang seperti halnya baja, pada dasarnya adalah paduan besi-karbon yang lebih tinggi, biasanya antara 2,5-4,0 % C. ductilitinya rendah, tidak dapat ditempa, diroll, didrawing, dll. Satu-satunya cara pembuatan yang dapat dikerjakan adalah dengan penuangan, karena itu namanya besi tuang. Walaupun keuletan dan kekuatannya lebih rendah daripada baja, tetapi karena mudah di tuang dan mempunyai beberapa sifat khusus yang berguna, maka penggunaannya lebih luas, apalagi dengan diberi tambahan unsur paduan dan proses laku panas yang tepat, maka sifatnya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan. Keunggulan besi tuang ini, misalnya: a. Hasilnya akan lebih murah dibandingkan dengan baja tuang b. Temperatur peleburan lebih rendah, oleh karena itu “Dapur Kupola” dapat dipakai. c. Besi tuang cair akan lebih baik mengalirnya, sehingga dapat mengisi rongga-rongga cetakan (mould) dengan lebih sempurna. d. Hasilnya siap untuk dikerjakan lebih lanjut. e. Menghasilkan kombinasi kekuatan tarik dan tekan yang baik f. Tahan terhadap ke aus an, gerusan, dll. Kekurangan besi tuang ini, misalnya: Tidak dapat di tempa. Tidak dapat disambung dengan paku keling atau dilas, dua buah besi tuang hanya dapat disambung dengan baut dan sekrup. Tidak dapat diberi muatan magnet Getas sehingga tidak dapat menahan lenturan Sifat Mekanis dari Besi Tuang Keras dan mudah melebur/mencair Getas sehingga tidak dapat menahan benturan Temperatur meleleh 1250° Kekuatan tarik menurun Regangan menurun
  • 8. Sangat tahan terhadap karat (jauh lebih baik daripada baja) Tidak dapat di beri muatan magnit Tidak dapat disambung dengan las dan paku keling, disambung dengan baut dan sekrup. Kuat dalam menahan gaya tekan, lemah dalam menahan tarik kuat tekan sekitar 600 Mpa, kuat tarik 50 Mpa Menyusut waktu pendinginan/waktu dituang. Besi tuang hampir bisa dicetak dalam bentuk apa saja. Bisa tahan terhadap tekanan yang besar BESI TEMPA Sifat besi tempa : Daktail (liat) kuat dan dapat ditempa Dapat dilas Tidak dapat dituang karena sulit mencair Tahan korosi Temperatur leleh 1355 derajat celcius. Kuat tarik maks 400 Mpa, kuat tekan 200 Mpa BAJA LUNAK Berat jenis 7,80 Temperatur leleh sekitar 1400 derahat celcius. Daktail (liat) Mudah dilas Dapat diberi muatan magnit Lebih keras dan kuat dari besi tempa Hampir dipakai pada semua struktur (kuda-kuda,kolom,balok,pelat buhul,baja tulangan) sehingga disebut baja struktur
  • 9. BAJA KARBON MEDIUM Mengandung banyak karbon dan unsur lain yang dapat memperkeras baja. Karena itu daerah pengaruh panas atau HAZ pada baja ini mudah menjadi keras bila dibandingkan dengan baja karbon rendah. Sifatnya yang mudah menjadi keras di tambah dengan adanya difusi hydrogen menyebabkan baja ini menjadi sangat peka terhadap retak las. Baja karbon menengah (medium carbon steel ) Kekuatan lebih tinggi daripada baja karbon rendah. Sifatnya sulit untuk dibengkokkan, dilas, dipotong. Penggunaan: 0,30 % - 0,40 % C : connecting rods, crank pins, axles. 0,40 % - 0,50 % C :car axles, crankshafts, rails, boilers, auger bits,screwdrivers BAJA KARBON TINGGI Baja karbon tinggi ( high carbon steel ) Sifatnya sulit dibengkokkan, dilas dan dipotong. Kandungan 0,60 % -1,50 % C Penggunaan screw drivers, blacksmiths hummers, tables knives, screws, hammers,vise jaws, knives, drills tools for turning brass and wood, reamers, toolsfor turning hard metals, saws for cutting steel, wire drawing dies, finecutters. PENGARUH KARBON PADA SIFAT LOGAM Dapat digolongkan sebagai berikut : 1. Besi yang mengandung kadar C = 0%-0,5%, mempunyai sifat mudah ditempa dan tidak dapat disepuh atau dikeraskan. Besi ini dinamakan besi tempa. 2. Besi yang mengandung kadar C = 0,5%-1,7%, mempunyai sifat dapat ditempa dan dapat disepuh. Besi ini dinamakan baja. 3. Besi yang mengandung kadar C = 2,5%-6,67%, mempunyai sifat mudah dituang (dicor) dan besi ini dinamakan besi tuang.
  • 10. PENGARUH KADAR ZAT ARANG DALAM BESI 1. Zat asam Terdapat pula dalam udara,yaitu campuran dari 21% zat asam dan 78% zat lemas, selanjutnya 1% helium, argon dan beberapa unsur zat lain. Zat asam dalam udara dapat menyebabkan logam besi rusak. 2. Oksid Persenyawaan antara zat asam dengan unsur yang lain dinamakan oksid. Batu besi magnet, magnesit(Fe2O3)kandungan Fe 60 % sampai dengan 70% (Rusia, Swedia, Amerika). Batu besi merah, hemafite(Fe2O3), kandungan Fe 40% sampai dengan 60 % (Kanada, Spanyol, Inggris, Rusia). Proses dapur tinggi adalah proses reduksi, karena dalam dapur tinggi, zat asam dikeluarkan oksid besi dan tinggal besinya. 3. Karbonat Batu besi spoat (FeCo3)adalah karbonat besi, karena dalam persenyawaan ini terdapat carbonium (zat orang). Batu besi spatik (Fe2(O3)), kandungan Fe 30 % sampai 40% (jerman, Austria) 4. Zat arang Unsur ini sangat penting untuk produksi baja. Zat arang murni terdapat dalam intan yang grafit. Zat arang ini diperoleh dari arang tulang belulang, arang kulit, arang kayu, arang batu (batu bara),dan lainnya. Dengan menambah zat arang dalam besi, baik banyak atau sedikit. Maka akan terjadi persenyawaan-persenyawaan besi zat arang yang mempunyai sifat-sifat keras. Unsur besi terdapat di alam, bahan dalam bentuk logam murni, tetapi terdapat dalam bentuk persenyawaan besi oksida, yang masih tercampur dengan unsur-unsur lain dan zat pengotor. LOGAM NON FERRO Pengertian dari bahan bukan logam atau non logam adalah unsure kimia yang mempunyai sifat-sifat, yaitu : Elastis (karet), cair (bahan pelumas, dan tidak dapat menghantarkan arus listrik (bahan isolasi)). Peka terhadap api (bahan baker, tidak dapat terbakar (Asbes) dan mudah pecah (keramik)).
  • 11. Unsur logam yang paling penting dan paling banyak digunakan dalam industry adalah besi karena hampir 90 % dari logam-logam yang digunakan dalam industry adalah besi. Selain besi,logam yang penting anatara lain: alumunium (Al), timbal (Pb), nikel (Ni), perak(Ag), seng(Zn), dan lain sebagainya. Yang digunakan dalam keadaan murni ataupun dalam bentuk paduannya. Logam – logam tersebut harus mempunyai sifat-sifat fisika atau mekanik yang sesuai dengan persyaratan-persyaratan yang dikehedaki. Logam non ferro adalah suatu bahan yang tidak mengandung besi, yang dapat digolongkan menjadi : logam berat : nikel, seng, tembaga, timah putih dan timah hitam logam mulia/murni : emas, perak, platina logam ringan : alumunium, barium, kalsium logam refraktori/tahan api : Molibdenum , titanium, wolfram, zirkonium logam radio aktif : radium dan uranium. 1. Tembaga (Cu) Diperoleh dari biji besi yang mengandung besi, timah hitam, seng dan sedikit mengandung perak dan emas. Sifat-sifat tembaga antara lain :sifat mekanik baik, tahan korosi, daya hantar listrik dan panas lebih baik, mampu dikerjakan mesin, mudah disambung dengan solder maupun dilas, BD 8,9 dan titik cair 1,083° C, serta dapat digosok dan temperature tempa lebih rendahdibanding bahan-bahan dari logam ferro. Pada pengerjaan panas suhu yang diperlukan antara 800°C- 900°C, seperti untuk rolling extension dan forging/tempa. Baik dalam keadaan panas maupun dalam keadaan dingin, tembaga sangat luwes dan dapat direnggangkan, digiling dan dimartil. Pemberian bentuk dalam keadaan panas sekitar 650°C, sedangkan dalam keadaan dingin 300°C-700°C. Kegunaan tembaga, yaitu alat-alat listrik, telepon dan telegram, kawat listrik, refrigerator dan pipa-pipaketel serta tembaga tidak bias digunakan untuk perabot masak. 2. Mangan (Mn) Sifat-sifat mangan adalahbaja konstruksi dan baja mesin memperbaiki sifat kekuatan tprik dan tahan aus serta baja perkakas memperbaiki sifat tanah ukuran. Kegunaannya adalah sebagai unsur paduan, bila dipadu dengan baja konstruksi dan baja mesin digunakan untuk pekerjaan yang menginginkan kekuatan tarik dan tahan aus.Bila dipadu dengan baja perkakas digunakan untuk pekerjaan yang menginginkan ketahanan ukuran. 3. Nikel (Ni) Sifat-sifat nikel yaitu cukup keras, BD 8,7 dan titik lebur 1, 455° C dengan kelihatan tinggi dan mudah dibentuk dalam keadaan dingin atau panas dan tahan korosi. Kegunaannya adalah untuk industri kimia, alat-alat listrik dan alat-alat kedokteran.
  • 12. 4. Uranium(U) Sifat-sifat uranium adalah BD 18,7, uranium murni malleable /liat dan ductile mudah di bentuk dan menstabilkan carbide keras. Kegunaannya untuk bahan amunisi dan persenjataan. 5. Alumunium(Al) Sifat-sifat Alumunium adalah penghantar arus listrik tinggi. Jenis logam ringan (BD 2,7)dengan titik lebur 600°C, mudah dikerjakan/ dituang, penghantar panas, tahan karat dan non magnetis. Kegunaan Alumunium adalah untuk bahan bangunan, alat-alat rumah tangga, mesin penggerak, mesin tenaga / penghasil kalor yang besar untuk pemanas, kabel dan pipa serta pembuatan mesin motor dan kapal terbang. Alumunium terdapat dua macam yaitu: alumunium tuangan mempunyai kekuatan tarik sebesar 10kg/ mm2 dan regangannya 18 -25 % dan alumunium tempa mempunyai kekuatan tarik sebesar 18-28kg/mm2 dan regangannya 3-5%. Kelebihan : Mempunyai bobot yang ringan. Kuat tarik tinggi. Minim perawatan. Tahan terhadap karat. Kekurangan : Mudah tergores. Lemah terhadap benturan. Kurang fleksibel dalam hal desain. 6. Magnesium(Mg) Sifat-sifatnya adalah BD rendah 1,7, lunak dan titik cair rendah 800°C serta tahan korosi. Kegunaannya adalah untuk bangunan dan kapal udara serta foto grafi dan sebagai unsure paduan non fero. 7. Kobalt(Co) Sifat-sifatnya adalah bila dipadu dengan baja maka akan menjadi keras, tahan panas dan tahan aus. Kegunaannya kobalt bila dipadu dengan baja banyak dipergunakan untuk konstruksi tahan tahan pesawat terbang dan konstruksi tahan panas.
  • 13. 8. Timah Putih(Sn) Sifat-sifatnya yaitu titik cair rendah 232°C, BD rendah 7,3, tahan terhadap udara lembab, kekerasan dan kekuatan sangat rendah dan tergolong logam lunak serta daya tahan korosi cukup tinggi. Kekuatan timah putih untuk pembungkus pipa-pipa/tabung yang dapat dilipat, tabung-tabung pasta gigi dan plat-plat lembaran yang dapat dibuat kaleng makanan. 9. Timah Hitam(Pb) Sifat-sifat timah hitam adalah berwarna kebiru-biruan, agak lunak, mudah dituang, disolder, dan dilas (dengan api zat asam) sanagt mudah diberi bentuk dalam keadaan dingin dan panas, kekuatan tariknya sangat rendah BD 11,4 dengan titik cair 274°C sangat tahan reaksi kimia dan tahan korosi. Kegunaanya adalah sebagai penutup atap , pipa saluran, pembungkus barang kesenian dari gelas, pembuatan penyehat, alat-alat dan saluran dalam industri kimia. 10. Wolfrom(W) Sifat-sifat wolfrom adalah keras BD 20 titk cair tinggi 3400°C dan titk didih 5900°C, dapat digilas menjadi lembaran dan bila dipadu dalam baja perkakas, akan memperbaiki ketahanan ausnya dan sifat tahan hangatnya. Kegunaannya dalam bidang elektronika seperti katoda tabung electron dan bidang kelistrikan, seperti kawat pijar dalam lampu, elektroda, pegas, unsure pemanas dan tabung sinar X. 11. Seng(Zn) Seng terdapat dialam terikat secara kimia secara di dalam bijih (asam belerang atau asam arang). Bijih seng yang terpenting adalah seng belerang dan seng karbonat (Galmei). Sifat-sifat seng mempunyai warna kelabu muda BD 7,1 dengan titk cair 149°C. dan pada suhu 130°C-150°C seng dapat dipecah-pecah dan kenyal hingga dapat digiling serta tahan korosi. Kegunaan seng adalah untuk melindungi besi/ baja dengan jalan mencelupkan kedalam cairan yang disebut sepuh seng. Untuk melapisi besi/baja secara galvanis, melindungi permukaan benda dengan jalan disemprotkan membuat elemen-elemen listrik dan bahan baku pembuat cat. Bila dipadu dengan alumunium, magnesium dan tembaga yang disebut dengan samak, dipergunakan untuk membuat alat-alat bagian mobil seperti pintu dan karburator. 12. Khrom (Cr) Khrom terdapat di alam dalam bentuk bijih khrom yang disebut khromit (FeO.Cr2O3). Bijih khromit berwarna hitam mengandung33%-35% Cr2O3. Khrom adalah logam yang berwarna putih kebiruan lebih keras daripada kaca tapi rapuh. Sifat-sifat fisika dari khrom adalah titik lebur 1550°C dengan titik didih 2477°C dan kerapatan 7,138 gr/cm3, mudah larut dalam asam-asam seperti asam klorida, asam sulfat dan asam nitrat, untuk unsure paduan dalam baja konstruksi dan baja mesin, memperbaiki kekuatan tarik dan ketahanan korosi dan unsure paduan dalam baja perkakas, memperbaiki ketahanan ukuran.
  • 14. Kegunaan khrom sebagai unsure pemadu untuk bahan penghantar panas, bahan tahanan. Untuk paduan dengan besi (ferro-khrom), untuk logam paduan nikhrom yang disebut khromel yang mempunyai tahanan listrik yang sangat tinggi, unsure paduan baja konstruksi dan baja mesin, untuk baja perkakas. Sifat-Sifat Logam Untuk dapat menggunakan bahan teknik dengan tepat, maka bahan tersebut harus dapat dikenali dengan baik sifat-sifatnya yang mungkin akan dipilih untuk dipergunakannya. Sifat-sifat bahan tersebut tentunya sangat banyak macamnya. Sifat-Sifat Umum Logam Secara umum sifat-sifat bahan dapat diklasifikasikan sebagai berikut : a. Sifat Kimia Dengan sifat kimia diartikan sebagai sifat bahan yang mencakup antara lain kelarutan bahan tersebut terhadap larutan kimia, basa atau garam dan pengoksidasiannya terhadap bahan tersebut. Salah satu contoh dari sifat kimia yang terpenting adalah : korosi. Sifat teknologi adalah sifat suatu bahan yang timbul dalam proses pengolahannya. Sifat ini harus diketahui terlebih dahulu sebelum mengolah atau mengerjakan bahan tersebut.Sifat – sifat teknologi ini antara lain : Sifat mampu las (Weldability), sifat mampu dikerjakan dengan mesin (Machineability), sifat mampu cor (Castability), dan sifat mampu dikeraskan (Hardenability). b. SifatFisika Sifat fisika adalah perlakuan bahan karena mengalami peristiwa Fisika, seperti adanya pengeruh panas, listrik dan beban. Yang termasuk golongan sifat fisika ini adalah : sifat panas, sifat listrik, sifat mekanis. c. SifatPanas Sifat-sifat yang timbul karena pengaruh panas yaitu : sifat-sifat karena proses pemanasan dan karena perubahan bentuk atau ukuran karena pengaruh panas (pemuaian/penyusut-an). Pengaruh panas panas dapat juga merubah struktur bila kombinasi pemanasan dan pendinginan dilaku-kan pada kecepatan waktu tertentu. Hal ini banyak mempengaruhi atau dapat merubah sifat mekanis dari bahan tersebut. Proses ini dikenal dengan nama perlakuan panas atau “heat-treatment”.
  • 15. d. SifatListrik Sifat listrik dari bahan adalah penting, karena sifat dari bahan inilah sekarang banyak digunakan untuk Televisi, Radio, dan Telepon. Sifat – sifat listrik dari bahan yang terpenting adalah : ketahanan dari suatu bahan terhadap aliran listrik dan daya hantarnya, dan tidak semua bahan mempunyai daya hantar listrik yang sama. Bahan bukan logam, seperti misalnya keramik, plastik adalah penghantar listrik yang tidak baik, oleh karena itu bahan ini dipergunakan sebagai “Isolator”.. Semua bahan logam dapat mengalirkan arus listrik, akan tetapi logam yang paling baik untuk penghantar listrik adalah alumi-nium dan tembaga. Oleh karena itulah dalam teknik listrik bahan tersebut banyak dipergunakan sebagai Kon-duktor, Kabel, Panel Penghubung dan alat-alat listrik lainnya. e. Sifat Mekanik Sifat mekanik suatu bahan adalah kemampuan bahan untuk menahan beban- beban yang dikenakan kepadanya. Dimana beban-beban tersebut dapat berupa beban tarik, tekan, bengkok, geser, puntir, atau beban kombinasi. Sifat-Sifat Mekanik Logam Sifat–sifat mekanik logam seperti yang telah diuraikan pada sifat umum logam, dimana bahan logam harus mampu dikenakan beban kepadanya. Hal ini dilakukan untuk pengerjaan atau perlakukan lebih lanjut. Adapun sifat-sifat mekanik yang terpenting antara lain : a. Kekuatan (strenght) Menyatakan kemampuan bahan untuk me-nerima tegangan tanpa menyebab-kan bahan tersebut menjadi patah Kekuatan ini ada beberapa macam, dan ini tergantung pada beban yang bekerja antara lain dapat dilihat dari kekuatan tarik, kekuatan geser, kekuatan tekan, kekuatan puntir, dan kekuatan bengkok. b. Kekerasan (hardness) Dapat didefinisikan sebagai kemampuan bahan untuk tahan terhadap goresan, pengikisan (abrasi), penetrasi. Sifat ini berjkaitan erat dengan sifat keausan (wear resistance). Dimana kekerasan ini juga mempunyai korelasi dengan kekuatan. c. Kekenyalan (elasticity) Menyatakan kemampuan bahan untuk me-nerima tegangan tanpa mngakibat-kan terjadinya perubahan bentuk yang permanen setelah tegangan dihilangkan. Bila suatu bahan mengalami tegangan maka akan terjadi perubahan bentuk. Bila tegangan yang bekerja besarnya tidak melewati suatu batas tertentu maka perubahan bentuk yang terjadi bersifat sementara, pe-rubahan bentuk ini akan hilang bersama dengan hilangnya tekanan, maka sebagian bentuk itu tetap
  • 16. ada walaupun tegangan telah dihilangkan.Kekenyalan juga menyatakan seberapa banyak perubahan bentuk elastis yang dapat terjadi sebelum perubahan bentuk yang permanen mulai terjadi, dengan kata lain kekenyalan manyatakan kemampuan bahan untuk kembali ke bentuk dan ukuran semula setelah menerima beban yang menimbulkan deformasi. d. Kekakuan (stiffness) Menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan atau beban tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk (deformasi) atau defleksi. Dimana dalam beberapa hal kekakuan ini lebih penting dari pada kekuatan. e. Plastisitas (plasticity) Menyatakan kemampuan bahan untuk me-ngalami sejumlah deformasi plastis yang permanen tanpa meng-akibatkan terjadinya kerusakan. Sifat ini sangat diperlukan bagi bahan yang akan diproses dengan berbagai proses pembentukan seperti, forging, rolling, extruding dan sebagainya. Sifat ini sering juga disebut sebagai keuletan atau kekenyalan (ductility). Bahan yang mampu mengalami deformasi plastis yang cukup tinggi dikatakan sebagai bahan yang mempunyai keuletan atau ke-kenyalan tinggi, dimana bahan tersebut dikatakan ulet atau kenyal (ductile). Sedanga bahan yang tidak menunjukkan terjadinya deformasi plastis dikatakan sebagai bahan yang mempunyai keuletan yang rendah atau dikatakan getas atau rapuh (brittle). f. Ketangguhan (toughness) Menyatakan kemampuan bahan untuk menyerap sejumlah energi tanpa mengakibatkan terjadinya kerusakan. Juga dapat dikatakan sebagai ukuran banyaknya energi yang diperlukan untuk mematahkan suatu benda kerja, pada suatu kondisi tertentu. Sifat ini dipengaruhi oleh banyak faktor, sehingga sifat ini sulit untuk diukur. g. Kelelahan (fatique) Merupakan kecenderungan dari logam untuk patah bila menerima tegangan berulang-ulang (cyclis stress) yang besarnya masih jauh dibawah batas kekuatan elastisitasnya. Sebagian besar darikerusakan yang terjadi pada komponen mesin disebabkan oleh kelelahan. Karenya kelelahan merupakan sifat yang sangat penting tetapi sifat ini juga sulit diukur karena sangat banyak faktor yang mempengaruhinya. h. Keretakan (crack) Merupakan kecenderungan suatu logam untuk mengalami deformasi plastik yang besarnya merupakan fungsi waktu, dimana pada saat bahan tersebut menerima beban yang besarnya relatif tetap.
  • 17. Berbagai sifat mekanik diatas juga dapat dibedakan menurut cara pembebanannya, yaitu sifat mekanik statik, sifat terhadap beban statik, yang besarnya tetap atau berubah dengan lambat, dan sifat mekanik dinamik, sifat mekanik terhadap beban, yang berubah- rubah atau mengejut. Ini perlu dibedakan karena tingkah laku bahan mungkin berbeda terhadap cara pembebanan yang berbeda.
  • 18. DAFTAR PUSTAKA Mulyadi shaleh,Irfan, Amd. Pengetahuan Dasar Teknik Mesin.Martapura.2008 http://wanibesak.wordpress.com/category/logam-dan-beberapa-jenis-logam/ Paper tentang Dasar – dasar Kejuruan Mesin