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

Matakuliah
Tahun
Versi
: <<D0044>>/<<PENGETAHUAN KIMIA
BAHAN>>
: <<2006>>
: <<BARU>>
Pertemuan <<20>>
<<ALLOY/LOGAM PADUAN>>
1
Learning Outcomes
Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa
akan mampu :
• << TIK-25>>
2
Outline Materi
• MATERI 1 : DEFINISI ALLOY/PADUAN
• MATERI 2 : MACAM-MACAM ALLOY
3
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 utama : tembaga (Cu)
Unsur pemadu : seng (Zn)
Unsur pemadu : tembaga (Cu) + magnesium (Mg) +
mangan (Mn)
 Duralium :
4
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
5
 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
6
STRUKTUR PADUAN
Alloy structure
Homogeneous
Solid solution
Substitutional Interstitial
Mixture
Intermediate
alloy phase
(compound)
Any combination of
solid phases
• Pure metal
• Solid solution
Intermetallic Interstitial
Electron
• Intermediate alloy
7
MACAM-MACAM ALLOY
• TEMBAGA DAN PADUANNYA
Tembaga :
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.
8
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
9
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 )
10
Diagram fasa kuningan
11
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.
12
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.
13