Pertemuan <<20>> <<ALLOY/LOGAM PADUAN>>

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

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

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

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

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

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

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

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.

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

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

Diagram fasa kuningan

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

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

Pertemuan <<20>> <<ALLOY/LOGAM PADUAN>>