Transcript Matakuliah : <<D0044>>/<<PENGETAHUAN KIMIA BAHAN>> Tahun

Matakuliah
Tahun
Versi
: <<D0044>>/<<PENGETAHUAN KIMIA
BAHAN>>
: <<2006>>
: <<BARU>>
Pertemuan <<26>>
<<BESI & BAJA>>
1
Learning Outcomes
Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa
akan mampu :
• << TIK-32>>
2
Outline Materi
• Materi 1 : PENGARUH KADAR KARBON
TERHADAP BAJA
3
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).
4
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).
5
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.
6
Sebenarnya yang mempe-ngaruhi sifat
mekanik adalah mikrostruktur :
• Kekerasan: ferit < perlit <
sementit;
• Kekuatan : ferit < sementit
< perlit;
• Keuletan : sementit <
perlit < ferit.
7
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).
8
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).
9
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
10
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 11
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 bolabola grafit (lihat gambar);
• Sifat mekaniknya mirip baja;
• Penggunaan : pipe fitting,
camshaft, crankshaft, dan lain12
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;
13
• 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.
14
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);
15