Senin, 13 Februari 2012

Heat Treatment


BAB II
PENDAHULUAN

            Sejak zaman dulu metode heathreatment telah digunakan oleh orang-orang untuk mengubah sifat-sifat mekanik logam sesuai dengan keinginannya, contohnya dalam pembuatan alat-alat perang seperti ujung tombak pedang serta tameng. Ini menunjukan bahwa heathreatment adalah metode paling mudah dan baik yang dapat digunakan mengubah sifat-sifat mekanik dari suatu material. Pada zaman dahulu logam yang baik dianggap adalah logam yang keras dan kuat karena penggunannya hanya semata untuk peralatan peralatan yang sederhana seperti pedang, ujung tombak dan yang lainnya. Oleh karena itu metode perlakuan panas yang digunakan belum bervariasi, nanti kemudian dizaman moderen ketika qualitas logam tidak hanya diukur dari kekuatan dan kekerasaanya tetapi dari terpenuhinya sifat-sifat mekanik lain yang sesuai dengan kebutuhan, baru kemudian berkembang metode-metode Heathreatment untuk menghasilkan sifat-sifat mekanik yang dibutuhkan.

            Sekarang metode heathreatment masih merupakan metode yang paling baik yang dapat digunakan untuk mengubah sifat-sifat mekanik suatu material logam. Dengan heathreatment kita dapat meningkatkan ataupun menurunkan sifat-sifat dari logam sesuai dengan kebutuhan akan sifat mekanik logam tersebut yang kita butuhkan.

            Pesatnya laju pembangunan dan teknologi yang semakin moderen sekarang ini mendorong naiknya tingkat kebutuhan akan logam dengan berbagai macam karakteristik yang sesuai dengan tujuan penggunaannya. Hal ini juga mendorong berkembangnnya variasi metode-metode Heathreatment untuk menghasilkan sifat-sifat  dari logam yang sesuai dengan kebutuhan dunia industri moderen saat ini.

           



1.2. Tujuan dan Manfaat Pengujian
         A. Tujuan Pengujian
               Setelah melakukan Heat Treatment praktikan dapat :
1.      Menjelaskan tujuan Heat Treatment.
2.      Menjelaskan prosedur proses Heat Treatment.
3.      Menjelaskan bahan dan peralatan yang digunakan.
4.      Menjelaskan jenis-jenis proses Heat Treatment.
5.      Menjelaskan hubungan antara diagram fasa Fe-C dengan proses Heat Treatment.
6.      Menjelaskan hubungan antara media pendingin, laju pendinginan, diagram TTT dengan proses Heat Treatment.
7.      Mampu melakukan dengan baik proses Heat Treatment.

         B. Manfaat Pengujian
               1) Bagi Praktikan
      Dapat memahami dan mengetahui proses-proses yang dilakukan pada pengujian perlakuan panas.
      Mampu melakukan proses pengujian perlakuan panas terhadap material yang diberikan.
      Praktikan dapat membedakan kecepatan pendinginan dari setiap fluida pendinginan yang digunakan.
      Dapat mengeahui fase-fase yang terbentuk pada logam pengujian.

2) Bagi Industri
      Sebagai penentu kebijakan dalam menentukan besar biaya yang harus dikeluarkan untuk membeli material. Dalam arti, Industri dapat memproduksi sendiri, menentukan standar kekuatan, dan menentukan sifat-sifat bahan yang diinginkan
      Memudahkan proses pengujian untuk mengetahui sifat-sifat bahan yang akan digunakan pada suatu rancangan konstruksi.

BAB II
LANDASAN TEORI
2.1.    Teori Dasar
Perlakuan panas merupakan suatu proses untuk merubah sifat-sifat dari logam sampai suhu tertentu kemudian didinginkan dengan media pendingin tertentu pula. Baja merupakan jenis logam yang banyak mendapatkan perlakuan panas untuk megubah sifat mekanik  sesuai dengan keinginan namun terlebih dahulu diketahui instalasi dari baja tersebut.
Untuk mengetahui suhu yang digunakan dapat dilihatpada gambar Fe-C dan aturan kerja perlakuan panas pada baja:
1.           Setiap jenis baja mempunyai daerah suhu yang optimal untuk pencelupanyang terbentang dari suhu awal yang tinggi ke suhu akhir yang rendah
2.           Bahan campuran baja dengan keadaan kadar karbon yang tinggi 0,3 %, beroksidasi dengan intensif oleh karenanya harus dipanaskan sampai suhu awal.
3.           Baja karbon yang tinggi dan campuran merupakan penghantar panas yang buruk sehingga haru dipanaskan secara prlahan-lahan dan menyeluruh hingga di atas suhu klritis.
4.           Jika pemanasan dilakukan melampaui batas suhu yang diperbolehkan akan terjadi gosong pada baja dan setelah dingin akan mengalami kerapuhan.


2.1.1.  Jenis – jenis  Proses Heatreatment

a)            Anneling (Melunakkan)
Proses Anneling atau melunakkan baja adalah proses di mana pemanasan dilakukan sampai di atas temperature kritis hingga merata kemudian dilakukan pendinginan di dalam tungku, selanjutnya dijaga agar temperatur bagian dalam dan luar logam kira-kira sama sehingga diperoleh struktur yang diinginkan . Tujuan dari Anneling antara lain untuk melunakkan material, menghilangkan tegangan sisa dan memperbaiki struktur butir.


b)            Queenching (Pencelupan)
Queenching adalah pemanasan sampai kira-kira beberapa derajat di atas temperature kritis. Apabila suhu merata kemudian didinginkan dengan menggunakan media pendingin air atau air garam dengan tujuan pendinginan dilakukan dengan cepat agar diperoleh austenit yang homogen atau martensit yang halus. Tujuan dari Queenching adalah meningkatkan sifat kekerasan material serta kegetasannya.

c)            Normalizing
Yaitu suatu proses panas logam sampai mencapai fasa austenit yang kemudian didinginkan secara perlahan-lahan dengan media pendingin udara. Prinsip dari Normalizing adalah untuk menormalkan kembali kondisi logam setelah mengalami perubahan struktur akibat fatik atau sejenisnya.

d)           Tempering
Merupakan proses pemanasan logam di bawah temperature kritisnya kemudian didinginkan. Bertujuan untuk mengurangi kekerasan baja yaitu dengan mengurangi struktur martensit yang sangat kuat. Jika kekerasan turun maka kekuatan tarik akan turun pula. Sedang keuletan dan ketangguhan akan meningkat meskipun proses ini menghasilkan baja yang lebih lunak.

e)            Case Hardening
Yaitu proses pengerasan terhadap permukaan.
2.1.2. Jenis-Jenis Pengerasan Permukaan (Case Hardening)

1)            Karburasi
Dimaksudkan untuk mengeraskan permukaan dengan memanaskan bahan dalam lingkungan karbon, lalu dibiarkan beberapa waktu pada suhu tersebut dan kemudian didinginkan. Tujuan dari pengerjaan panas itu adalah untuk memberi lapisan luar pada benda kerja yang akan disepuh keras. Hal ini mungkin karena pada suhu tersebut karbon dapat meresap ke dalam lapisan luar benda kerja. Lapisan luar benda kerja yang telah mengambil karbon dinamakan lapisan karbonasi.
2)            Karbonitriding
Karbonitriding (Sianida kering) adalah suatu proses pengerasan permukaan di mana baja dipanaskan di atas suhu kritis dalam lingkungan gas dan terjadi penyerapak karbon dan nitrogen.
3)            Cyaniding
Cyaniding atau karbonitriding cair merupakan proses dimana terjadi absorbsi karbon dan nitrogen untuk memperoleh permukaan yang keras pada baja karbon rendah yang sulit dikeraskan. Proses ini dilakukan dengan rendaman air garam yang terdiri dari Karbonat Natrium (Sodium) dan Sianida Natrium yang dicampur dengan salah satu bahan klorid natrium dan klorid barium, tebal lapisan sekitar 0,3 mm.
4)            Nitriding
Menitrid adalah suatu proses pengerasan permukaan dalam hal ini baja paduan special dipanaskan untuk waktu yang lama dalam suatu atmosfer dari gas nitrogen. Baja dipanaskan samapi 510oC dalam lingkungan gas ammonia. Nitride yang diserap oleh logam akan membentuk nitride yang keras yang tersebar rata pada permukaan logam.

.
2.1.3.Media Pendingin

1)            Air Garam ( r = 1025 kg/m3)
Laju pendinginan lebih sepat dari media pendinginan yang lain. Hal ini disebabkan karena massa jenisnya yang lebih besar dari media pendingin lain. Butiran kristal mampu menyerap menghasilkan martensit bersifat keras dan getas

2)            Air Biasa ( r = 998 kg/m3)
Massa jenis air lebih rendah dari pada air garam sehingga laju pendinginannya lebih lambat dibandingkan dengan air garam. Hal ini disebabkan karena jarak antara atom-atom di dalam air lebih rapat dan menghasilkan struktur martensit yang buirannya lebih besar.

3)            Oli ( r = 981 kg/m3)
Pendinginan lebih lambat karena karena massa jenisnya lebih kecil dibandingkan dengan air dan air garam sehigga laju pendinginannya lebih lambat dibanding keduanya. Menghasilan struktur ferit dan pearlit bahkan lebih cepat dibandingkan solar.

4)            Udara
Struktur yang dihasilkan lunak dan kuat di mana laju pendinginan sangat lambat, karena udara memiliki massa jenis paling kecil.

2.1.4. Sistem Kristalografi
  1. Bentuk Kuebus1a
Mempunyai sisi yang sama, sudut yang sama, a = b = c, a = b = g = 90.
Kristal kubus mempunyai tiga jenis sel satuan.
-          Kubus sederhana (SC)
1b
-          Kubus mulia (FCC)
1c
-          Kubus Dalam (BCC)
1c

2.      Tetragonal

-          ST ( Simple Tetragonal)
-          BCT (Body Centered Tetragonal)
a = b c
a = b = g = 90
2

3.      Orthorombic

-          SO (Simpel Orthorombic)
-          FCO (Face Centerred Orthorombic)
-          BCO (Body Centerred Orthorombik)
a b c
g = b = a = 90

3



  1. Rhombohedral
a = b = c
a = b = g 90
4
  1. Heksagonal
a = b c
a = 120
SH (Simple Heksagonal)
5

  1. Monoklinik
-          SM (Simple Monoklinik)
-          BCM (Base Centerred Monoklinik)
a  b c
g b90
6
  1. Triklinik
a b c
a bg = 90
 













2. 1. 5 . Diagram Fasa Fe3C

HT 1


Fase Yang Terbentuk :
1. Ferit ( besi )
Merupakan larutan padat karbon dalam besi dan kandungan karbon dalam besi maksimum 0,025% pada temperatur 723 C. Pada temperatur kamar, kandungan karbonnya 0,008%. Sifat ferit adalah lunak, ulet dan tahan korosi.
2. sementit
merupakan senyawa logam yang mempunyai kekerasan tinggi atau berkeras diantara fasa-fasanya yang mungkin terjadi pada baja mengandung 6,67% kadar karbon, walaupun sangat keras tapi bersifat getas.
3. austenit
merupakan larutan padat intertisi antara karbon dan besi yang mempunyai sel satuan BCC yang stabil pada temperatur 912°C dengan sifat yang lunak tapi ulet.
4. perlit (α+Fe3C)
merupakan elektroid yang terdiri dari 2 fasa yaitu terit dan sementit. Kedua fasa ini tersusun dari bentuk yang halus. Perlit hanya dapat terjadi di bawah 723 C. Sifatnya kuat dan tahan terhadap korosi serta kandungan karbonnya 0,83%.
5. Ladeburit
Merupakan susunan elektrolit sengan kandungan karbonnya 4,3% yaitu campuran perlit dan sementit. Sifatnya halus dan getas karena sementit yang banyak.
6. besi delta (γ)
merupakan fasa yang berada antara temperatur 1400 °C – 1535°C dan mempunyai sel satuan BCC ( sel satuan kubus ) karbon yang larut sampai 0,1%
     Perbandingan yang dilakukan dengan menggunakan media pendingin berbagai jenis seperti oli, air garam, air, solar dan udara tergantung pada kecepatan pendinginan yang diinginkan. Kecepatan pendinginan adalah turunnya pendinginan pada waktu dimasukkan dalam derajat/detik. Kecepatan pendinginan  mempengaruhi akan kekerasan bahan.
     Laku panas adalah proses yang memanaskan bahan sampai suhu tertentu dan kemudian didinginkan menurut cara tertentu. Tujuan pengerjaan panas itu adalah untuk memberikan sifat yang lebih sempurna pada bahan.















































2.2. Standarisasi Baja
1)            Amerika Serikat
a)      ASTM ( American Society for Testing Materials )
o   Strogen Steel (H3 9M-94)
o   High Strength Low alloy Structure Steel (H2 42M-93a)
o   Low and Intermediate tensile Strength carbon silicon, steel plate for machine pane and general construction (A 284M-38)
o   High Steel Strength. Quenhead and Temporal alloy steel plate euatable for andirum (A 514-94m)
o   Structural Steel mide 290 MPa minimum Yield point (BMM) maximum
o   High Strongth Low alloy alambium vanadium steel of structural quality (43,72m-94a)
o   Structural carbon steel plate of improved longers (AS 37M-93a)
o   High Strength Low alloy Structural Steel 345 MPa minimum yield point 100 mm thickness (AS 88M-94a)
o   Normalized high Strength Low alloy Structural Steel (A633-94a)
o   Low carbonate hardening, nikel copped evanium monodin, corombium and nikel copper columbion allow steel (A710M-94)
o   Hot road stuktural steel high Strength Low alloy plate with improved in ability (A 610 M-93a)
o   Quenhead and tempered carbon steel plates for structural aniration (A 678-94a)

b)      AISI (Americal Iron and Steel Institute) and SAE (Society of Automotive Engineers)
Baja menurut standarisasi AISI dan SAE merupakan spesifikasi dengan loxx digunakan untuk paduan yang sangat minimal. Contoh baja AISI, SAE 1445, ini berarti kandungan karbonnya adalah 0,4% dengan paduan uranium (0,4%-1,4%)


c)      Menurut UNS (United Numbering System)
Baja menurut standar UNS hampir sama dengan standar AISI dan SAE, hanya saja menggunakan huruf di depan ditambah lima digit untuk jenis tambahan lainnya misalnya baja AISI,SAE A 0,70% UNS menjadi G41070 di mana awalnya G untuk baja karbon paduan rendah.

2)            Jepang (JIS = Japan Industrial Standar)
o   Rolled Steel for general structural (G 3101-87)
o   Rolled Steel for walled structural (G 3106-92)
o   Hot Rolled Atmosphetle corrosion resisting steel (G 3128-87)
o   Hot Yield Strength Steel plate for walled structural (G 3128-87)
o   Superior atmosphere corrosion resistant steel (G 3215-87)

3)            Standarisasi Jerman (DIN = Deutsche Industrie Norm.)
o   Steel for general structural purposes (17100-80)
o   Waldable tine astin steel (17102-83)

4)            Standarisasi Perancis (NF)
o   Structural Steel (A 35-501-87)
o   Structural Steel Imprived atmosphere votection vistance (H 35-502-DA)


















2.1.5 KERAMIK
            Keramik adalah bahan padat anorganik yang bukan logam. Barang yang terbuat dari keramik seperi: keramik cina, porselen, gelas, semen, refraktori (bahan tahan api), sejak dahulu telah dipergunakan dalam kehidupan manusi sehari-hari. Bahan keramik adalah bahan dasar penyusun kerak bumi, yaitu: SiO2, Al2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O dan seterusnya, yang banyak tersedia di alam SiO2, Al2o3 atau MgO masing-masing dapat dipakai sebagai bahan keramik tersendiri,sedangkan banyak bahan lainnya yang terdiri dari campuran silikat tunggal atau campuran dari berbagai silikat. Bahan baku dari keramik cina dan porselen adalah tanah liat yaitu kaolin, serisit dan seterusnya dan silikat yaitu kuarsa felspark dan seterusnya, yang diaduk dicetak dan dibakar sehingga menjadi produk. Selama pembakaran bahan-bahan tersebtu bereaksi satu sama lain. Silikat agak berbeda, dari bahan baku dibentuk mulit (3Al2O3. 2SiO2) dan gelas, sehingga dapat dibuat produk yang sifat-sifatnya berbeda dari bahan bakunya.
Sifat-sifat Bahan Keramik
            Berbagai jenis keramik termasuk semen, bata untuk bangunan bata tahan api dan gelas telah dipergunakan sejak lama sebagai bahan konstruksi bangunan. Bidang penggunaan baru bagi keramik sebagai bahan konstruksi telah dikembangkan sebagai mana telah terlihat secara luas mengenai karbida silicon (SiC) dan nitride silicon (Si3N4) sebagai bahan untuk turbin dan motor yang sangat efisien. Pada umumnya keramik memiliki sifat-sifat yang baik yaitu keras kuat dan stabil pada temperature tinggi. Tetapi keramik bersifat getas dan mudah patah seperti halnya pada porselen, keramik cina ataupun gelas.
-          Kekuatan dan Patahan Teoritis
            Dalam tingkatan ato, patahan suatu zat padat merupakan pemisahan ikatan masing-masing dari atom dan ion untuk membentuk dua permukaan baru.
-          Kekuatan dan Struktur
            Kekuatan keramik sensitive terhadap struktur. Factor utama yang mempengaruhi struktur keramik da juga kekuatannya ialah kehalusan permukaan , volum dan bentuk dari pori, ukurna dan bentuk butir, jenis dan bentuk fasa-batas butir dan cacat yang disebabkan oleh tegangan thermal.

-          Kekerasan
            Kekerasan yang dimiliki intan (kekerasan Mohs 10) dan korundum (kekerasan Mohs 9), adalah salah satu cirri khas bahan keramik dengan kekerasannya yang tinggi. Kekerasan adalah ukuran tahanan bahan terhadap deformasi plastic pada permukaan bahan. Beberapa cara pengukuran kekerasan telah ditetapkan dengan cara deformasi yang berbeda. Salah satu cara adalah kekersan Mohs, sedangkan cara pengukuran kekerasan Vickers, Brinell, dan Knoop dipakai dalam industri.
-          Kekuatan pada temperature tinggi
            Keramik memiliki ketahanan thermal dan kestabilan kimia dan mempunyai kemnungkinana penggunaan pada temperature tinggi sebagai bahan teknik yang barul, yang tidak dapat dilaksanakan dengan bahan loga. Penuruna yang cept dari kekuatan dan deformasi plastic sering juga ditemukan dalam bahan keramik pada temperature melebihi 1000 C.
-          SIFAT THERMAL
-          Titik Cair
            Titk cair dari kristal adalah temperature dimana energi bebas Gibbs dari fasa padat dan fasa cair adalah sama. Sejalan dengan itu titik cair tidak dapat ditentukan dari analisa sederhana pada fasa padat saja tetapi pendekatan mengenai titik cair secara intuisi dan mudah dimengerti.
-          Kapasitas panas
            Energi yang dieperlukan untuk menaikkan temperature 1 K dari bahan disebut kapasitas panas. harga tersebut pada tekanan tetap disebut kapasitas panas tekanan tetap (Cp) dan pada kondisi volume tetap disebtu kapasitas panas volum tetap (Cv).
-          Pemuaian Thermal
            Gejala pertambahan volume bahan mengikuti peningkatan temperature disebut pemuaian termal.
-          Konduksi Thermal
            Panas dipindahkan dngan tiga macam mekanisme yaitu konduksi,konveksi dan radiasi.Ketiga mekanisme tersebutsecara umum terlihat dalam proses perpindahn panas secara umum.
-          Tegangan Thermal dan Tahanan Kejut Thermal
-          Sifat Listrik dan Magnet
  1. Pita energi dan hantaran listrik. Untuk mengetahui hantaran listrik oleh electron pada atom yang terpisah ditempatkan pada orbital tertentu sekeliling inti yaitu orbital s, p, d, f.
  2. Konduktor Ion. Bahan yang menghantarkan listrik karena pergerakan ion melalui bentuk padat, bahan yang memiliki konduktivitas ion pada temperature cukup rendah disebut elektrolit zat padat yang dipergunakan untuk sensor potensial kimia.
  3. Polarisasi dan Dielektrisitas. Kalau medan listrik bekerja diluar isolator terjadi perpindahan dan deformasi dalam distribusi electron dalam ion dan posisi tempat ion dapat berubah sedikit bagi beberapa jenis bahan.
  4. Kemagnetan.
-          Sifat-sifat Lainnya
  1. Sifat optik, hubungan antara keramik dan cahaya adalah sangat erat dan telah lama dipakai pada kaca jendela, peralatan gelas, gelas optic, pigmen. Pengembangan yang baru mencakup serat optic untuk system komunikasi dan informasi dan bahan optic yang indeks bias dan transmisi cahayanya berubah dengan medan listrik dan medan magnetic yang diterapkan.
  2. Sifat Kimia, salah satu sifat khas dari keramik adalah kestabilan kimia. Tetapi slag dan gelas berfusi pada temperature tinggi merusak bata tahan api
  


















2.1.5. BAHAN LOGAM
            Logam dapat dibagi dalam dua golongan yaitu logam ferro atau logam besi dan logam nonferro atau logam bukan besi.
1.      Logam Ferro (Besi)
Logam ferro adalah suatu logam paduan yang terdiri dari paduan unsur karbon dan besi. Untuk menghasilkan suatu logam paduan yang mempunyai sifat yang berbeda dengan besi dan karbon maka dicampur dengan bermacam logam lainnya
      Jenis-jenis logam ferro adalah sebagai berikut.
  1. Besi tuang
Komposisinya yaitu campuran besi dan karbon. Kadar karbon sekitar 4%, sifatnya rapuh tidak dapat ditempa, baik untuk dituang, liat dalam pemadatan, lemah dalam tegangan. Digunakan untuk membuat alat mesin, meja perata, badan ragum, bagian-bagian mesin bubut, blok silinder dan cincint torak.
  1. Besi tempa
Komposisi besi tempa terdiri dari 99%  besi murni, sifat dapat ditempa, liat, dan tidak dapat dicor. Besi tempa antara lain dapat digunakan untuk membuat rantai jangkar, kait keran, dan landasan kerja pelat.
  1. Baja lunak
Komposisi campuran besi dan karbon, kadar karbon 0,1% sampai 3%, mempunyai sifat dapat ditempa dan liat. Digunakan untuk membuat mur, sekrup, pipa, dan keperluan umum dalam pembangunan.
  1. Baja karbon tinggi
Komposisi campuran besi dan karbon, kadar karbon 0,7 sampai 1,5%. Sifat dapat ditempa, dapat disepuh keras, dan dimudahkan. Digunakan untuk membuat kikir, pahat, gergaji, tap, stempel, dan alat mesin bubut.
  1. Baja karbon sedang
Komposisi campuran besi dan karbon, kadar karbon 0,4% sampai 0,6%. Sifat lebih kenyal dari yang keras. Digunakan untuk membuat benda kerja tempa berat, poros, dan rel baja.


  1. Baja karbon tinggi dengan campuran
Komposisi baja karbon tinggi ditambah nikel atau kobalt, krom atau tungsten. Sifat rapuh, tahan suhu tinggi tanpa kehilangan kekerasan, dapat disepuh keras, dan dimudakan. Digunakan untuk membuat mesin bubut dan alat mesin.
2.      Logam Nonferro
            Logam Nonferro yaitu logam yang tidak mengandung unsur besi (Fe). Logam nonferro antara lain sebagai berikut:
a.       Tembaga (Cu)
Warna coklat kemerah-merahan, sifatnya dapat ditempa, liat, baik untuk penghantar panas, listrik, dan kukuh. Tembaga digunakan untuk membuat suku cadang bagian listrik, radio penerangan, dan alat-alat dekorasi.
b.      Alumunium (Al)
Warna biru putih. Sifatnya dapat ditempa, liat, bobot ringan, penghantar panas dan listrik yang baik mampu dituang. Alumunium digunakan untuk membuat peralatan masak, elektronik, industri mobil, dan industri pesawat terbang.
c.       Timbel (Pb)
Warna biru kelabu, sifatny dapat ditempa, sangat liat, tahan korosi, air asam, dan bobot sangat berat. Timbel digunakan sebagai bahan pembuat kabel, baterai, bubungan atap, dan bahan pengisi.
d.      Timah (Sn)
Warna bening keperak-perakan, sifatnya dapat ditempa, liat, dan tahan korosi. Timh digunakan  sebagai pelapis bahan lembaran baja lunak (pelat timah) dan industri pengawetan.








2.1.5. PLASTIK
            Plastik merupakan bahan yang sangat penting dalam dunia permesinan dan industri modern. Plastik adalah sintesis berasal dari minyak mineral, gas alam, atau dibuat dari bahan asal batu bara, batu kapur, udara, air, dan juga dari binatang dan tumbuh-tumbuhan. Pengolahannya biasanya dikerjakan pada proses panas dan tekanan.
            Sifat-sifat plastik pada umumnya adalah sebagai berikut:
    1. tahan korosi
    2. berat jenisnya cukup rendah
    3. beberapa cukup ulet dan kuat, tetapi kekuatannya dibawah logam
    4. kebanyakan bahan thermoplastic mulai melunak pada suhu yang sangat rendah.
            Bahan plastik terdiri atas :
1.      Termosetting
Bahan ini keras dan mempunyai daya tahan panas yang tinggi. Bahan-bahan termosetting adalah sebagai berikut.
a.       Fenol formaldehid
Bahan-bahan termosetting digunakan secara umum adanya polimer dasar dari fenol dan formal dehid. Hasil polimer murni berwarna putih susu dan lama-kelamaan menjadi gelap. Pada prinsip fenol formaldehid digunakan untuk perawatan mesin, listrik, pegangan pintu, dan lain sebagainya.
b.      Melamin formaldehid
Bahan ini dihasilkan dengan materi yang sama dan mempunyai sifat yang serupa dengan fenol formaldehid atau urea formal dehid. Jenis pemakaiannya yaitu untuk alat-alat makan, peralatan rumah tangga, untuk bagian larutan dan lain sebagainya.
c.       Urea formaldehid
Urea resin lebih murah daripada fenolik, warna lebih cerah dan macam warna tak terbatas, disamping itu tidak berbau, tidak ada rasa dan tahan air. Selain sebagai lem yang tahan basah juga digunakan untuk tutup botol, peralatan makan dan sebagainya

2.      Thermoplastik
            Thermoplastik tersusu dari molekul-molekul panjang. Jikalau melokul panjang itu diumpamakan sebagai sebuah garis yang ditarik dan kita letakkan umpamanya dua buah molekul panjang berdampingan maka memperlihatkan suatu gambaran dari suatu thermoplstik dalam keadaan padat. Bahan-bahan thermoplastik.
  1. Polietilene
Polietilene terjadi dari polimerisasi etiler, polimer dasar dicampur dengan bermacam-macam tambahan untuk menghasilkan bahan yang cocok untuk dituang. Penggunaan pokok untuk isolasi listrik, alat-alat dapur, boneka, dan sebagai lembaran untuk membungkus.
  1. Polivinil Klorida (PVC)
PVC mempunyai sifat yang tahan zat kimia dan larutan keras, untuk membuat tangki kimia, pipa-pipa, isolasi kawat listrik, mantel, dan sebagainya.
  1. Polistiren
Polistiren adalah bahan yang rapuh dan transparan, dengan mencampurakan bahan-bahan yang lain, suatu polistirene yang ulet degan ketahanan tumbuh dapat dihasilkan dan kini sangat lunak digunakan sebagai bahan cetak. Polistirene kebanyakan digunakan dalam perlengkapan listrik, bagian dari refrigerator, tempat makan, boneka, dan busa padat untuk isolasi, dan paking.
  1. Poliamide dan poliester
Dihasilkan dengan reaksi kondensasi polimerisasi, nama yang umum untuk poliamide linear adalah nylon. Nylon termasuk grup bahan yang sangat kuat, ulet, dan juga mempunyai ketahanan gesek. Biasanya cukup fleksibel dan dengan ketahanan tumbuk yang tinggi. Digunakan untuk membuat serat dan dibuat seara ekstruksi dari keadaan cair seperti halnya membuat serat nylon.






2.1.5. KOMPOSIT
            Komposit terdiri dari dua atau lebih komponen yang menyatu menjadi satu bahan. Termasuk dalam kelompok ini  : bahan yang diberi lapisan, dan kombinasi lain yang memanfaatkan sifat khusus beberapa bahan yang ada.
            Biasanya sifat bahan yang menyatu dalam komposit dapat dievaluasi dan diuji secara terpisah. Hal ini mengarah ke penyusunan kaidah campuran sehingga sifat komposit dapat dihitung berdasarkan sifat komponennya.
            Ada dua halyang perlu diperhatikan pada komposit yang diperkuat agar membentuk produk yang efektif.
1.      komponen penguat harus memiliki modulus elastis yang tinggi dari pada komponen matriksnya.
2.      harus ada ikatan permukaan yang kuat antara komponen penguat dan matriks.

1.Kombinasi bahan
Komposit terdiri dari dua bahan yang berbeda yang membentuk suatu kesatuan. Jadi, beton bertulang merupakan komposit yang terdiri dari besi beton dalam matriks beton. Contoh lain adalah baja berlapis gelas untuk pelapis bejana pemanas air dan batu gerinda yang diperbuat dengan jaringan searat – gelas.













            Sifat komposit dipelajari dan dianalisis berdasarkan sifat komponen masing- masing Maka berlakulah kaidah campuran, disini sifat tergantung pada jumlah dan distribusi geometrik masing-masing komponen.
2.      Komposit dengan kekakuan tinggi
Karena komposit polimer ruangan, bahan ini menarik perhatian ahli desainer. Komposit memiliki kekuatan tarik Su, rendah dari pada baja rasio kekuatan / kerapatan, Su/r, tinggi. Pada kompressi rasio modulus elastis atau kerapatan E/r merupakan kriteria desain yang lebih baik. Sebagian besar bahan mempunyai harga yang bersamaan. Komposisi gelas pelastik 50/50mempunyai E/r sebesar 20000 N/kg. Nilai agak rendah dijumpai pada komposisi buatan, pelastik yang diperkuat harus mengandung sekitar 70 °c volume gelas untuk mencapai E/r logam.





4.5 PEMBAHASAN
4.5.1 Pembahasan Umum
- Hubungan Logam Dengan HT+------------------
        Logam dapat dibagi dalam dua golongan yaitu logam ferro atau logam besi dan      logam nonferro atau logam bukan besi.
   1. Logam Ferro (Besi)
Logam ferro adalah suatu logam paduan yang terdiri dari paduan unsur karbon dan besi. Untuk menghasilkan suatu logam paduan yang mempunyai sifat yang berbeda dengan besi dan karbon maka dicampur dengan bermacam logam lainnya
      Jenis-jenis logam ferro adalah sebagai berikut.
a. Besi tuang
Komposisinya yaitu campuran besi dan karbon. Kadar karbon sekitar 4%, sifatnya rapuh tidak dapat ditempa, baik untuk dituang, liat dalam pemadatan, lemah dalam tegangan. Digunakan untuk membuat alat mesin, meja perata, badan ragum, bagian-bagian mesin bubut, blok silinder dan cincint torak.
b. Besi tempa
Komposisi besi tempa terdiri dari 99%  besi murni, sifat dapat ditempa, liat, dan tidak dapat dicor. Besi tempa antara lain dapat digunakan untuk membuat rantai jangkar, kait keran, dan landasan kerja pelat.
c. Baja lunak
Komposisi campuran besi dan karbon, kadar karbon 0,1% sampai 3%, mempunyai sifat dapat ditempa dan liat. Digunakan untuk membuat mur, sekrup, pipa, dan keperluan umum dalam pembangunan.
d. Baja karbon tinggi
Komposisi campuran besi dan karbon, kadar karbon 0,7 sampai 1,5%. Sifat dapat ditempa, dapat disepuh keras, dan dimudahkan. Digunakan untuk membuat kikir, pahat, gergaji, tap, stempel, dan alat mesin bubut.
     e. Baja karbon sedang
Komposisi campuran besi dan karbon, kadar karbon 0,4% sampai 0,6%. Sifat lebih kenyal dari yang keras. Digunakan untuk membuat benda kerja tempa berat, poros, dan rel baja.
     f. Baja karbon tinggi dengan campuran
Komposisi baja karbon tinggi ditambah nikel atau kobalt, krom atau tungsten. Sifat rapuh, tahan suhu tinggi tanpa kehilangan kekerasan, dapat disepuh keras, dan dimudakan. Digunakan untuk membuat mesin bubut dan alat mesin.
 2. Logam Nonferro
            Logam Nonferro yaitu logam yang tidak mengandung unsur besi (Fe). Logam  nonferro antara lain sebagai berikut:
      a.Tembaga (Cu)
Warna coklat kemerah-merahan, sifatnya dapat ditempa, liat, baik untuk penghantar panas, listrik, dan kukuh. Tembaga digunakan untuk membuat suku cadang bagian listrik, radio penerangan, dan alat-alat dekorasi.
      b.Alumunium (Al)
Warna biru putih. Sifatnya dapat ditempa, liat, bobot ringan, penghantar panas dan listrik yang baik mampu dituang. Alumunium digunakan untuk membuat peralatan masak, elektronik, industri mobil, dan industri pesawat terbang.
      c.Timbel (Pb)
   Warna biru kelabu, sifatny dapat ditempa, sangat liat, tahan korosi, air asam, dan   bobot sangat berat. Timbel digunakan sebagai bahan pembuat kabel, baterai,            bubungan atap, dan bahan pengisi.                                                                         d.Timah (Sn)
Warna bening keperak-perakan, sifatnya dapat ditempa, liat, dan tahan korosi. Timh digunakan  sebagai pelapis bahan lembaran baja lunak (pelat timah) dan industri pengawetan.









Tidak ada komentar:

Posting Komentar