Pengertian Ilmu Logam dan Macam

PENGENALAN UMUM ILMU LOGAM
1.2.1 Pengertian Ilmu Logam
Ilmu Logam diidentifikasikan sebagai ilmu pengetahuan yang menerangkan tentang :
- Sifat dan struktur logam
- Pembuatan logam
- Pengolahan logam
Ilmu Logam dibagi menjadi dua bagian :
(a) Ilmu Logam Produktif yaitu ilmu yang menerangkan tentang dasar–dasar pengolahan dan penyelidikan logam.
(b) Ilmu Logam Fisik yaitu ilmu yang menerangkan tentang sifat–sifat dan struktur logam.

1.2.2 Macam – macam logam
Berdasarkan unsur dasar yang terbuat dalam logam, maka logam dibagi menjadi dua golongan utama yaitu :
(a) Logam Ferrous
Logam ferrous disebut juga besi karbon atau baja karbon yang unsur dasarnya terdiri dari unsur besi (Fe) dan karbon (C) ditambah unsur bawahan yaitu : Silisium (Si), Mangan (Mn), Fosphor (P) dan Sulfur (S), dimana unsur–unsur bawahan tersebut sangat mempengaruhi sifat dari logam ferrous, sehingga prosentase dari unsur bawahan harus dibatasi.
(b) Logam Non Ferrous
Logam Non Ferrous yaitu logam yang berbentuk bukan dari unsur dasarnya besi (Fe) dan karbon (C), yang termasuk logam non ferrous adalah :
~Aluminium (Al)
~ Logam – logam mulia (emas, perak, perunggu)
~Magnesium (Mg)
~Tembaga (Cu)
~ Antimonium
~Seng (Zn)
~ Wolfram
~Nikel (Ni)
~ Kobalt
~Timah hitam (Pb)
~ Timah putih (Sn)

1.2.3 Besi dan Baja
1.2.3.1 Besi
1.2.3.2 Baja
1.2.3.3 Kandungan karbon dan sifat mekanis
1.2.3.4 Proses Pembuatan Baja


1.2.4 Standarisasi Baja Karbon
1.2.4.1 Pengertian Standarisasi Baja Karbon
Standarisasi baja karbon digunakan untuk menggolongkan baja karbon berdasarkan komposisi kimia, penetapan standarisasi baja karbon menurut American Iron and Steel Institut (AISI) dan Society of Automotive Enginers (SAE) mempergunakan nomor atau angka dan huruf.
Adapun cara yang ditentukan AISI dan SAE dalam menetapkan standarisasi baja karbon sebagai berikut :

1.2.4.2 Sistem Angka
(a) Angka pertama menunjukkan jenis – jenis baja karbon dan
paduannya, contoh :
- Angka 1 untuk baja karbon 1xxx
- Angka 2 untuk baja karbon dengan paduan nikel 2xxx
- Angka 3 untuk baja karbon dengan paduan nikel dan chrom 3xxx
- Angka 4 untuk baja karbon dengan paduan molybdenum 4xxx

Jenis dan prosentase campuran menurut AISI – SAE yaitu :

- Baja karbon
1. Baja karbon tidak mengandung sulfur (S) 10 xx
2. Baja karbon mengandung S (free machining) 11xx
3. Baja karbon mengandung S dan P 12xx

- Baja campuran rendah
1. Baja mangan (1,75 Mn) 13xx
2. Baja nikel :
- 3,50 Ni 23xx
- 5,00 Ni 25xx
3. Baja nikel – chrom :
- 1,25 Ni; 0,65 Cr 31xx
- 3,50 Ni; 1,55 Cr 33xx
4. Baja molybden (0,25 Mo) 40xx
5. Baja chorm molyben
(0,50 – 0,85 Cr ;0,12 – 0,20 Mo) 41xx
6. Baja nikel molyben
- 1,55 – 1,80, 0,20 – 0,25 Mo 46xx
- 3,50 Ni, 0,25 Mo 48xx
7. Baja chrom nikel molyben
- 1,80 Ni; 0,50; 0,80 Cr; 0,25 Mo 43xx
- 1,05 Ni; 0,45 Cr; 0,20 Mo 47xx
- 0,55 Ni; 0,50; -0,65 Cr; 0,20 Mo 86xx
- 0,55 Ni; 0,50 Cr; 0,25 Mo 87xx
- 3,25 Ni; 1,20 Cr; 0,12 Mo 93xx
- 1,00 Ni; 0,80 Cr; 0,25 98xx
8. Baja chrom :
- 0,28 – 0,40 Cr 50xx
- 0,80; 0,90; 0,95; 1,00 – 1,50 Cr 51xx
9. Baja chrom karbon (0,50; 1,00 – 1,45 Cr – 1,00 c) 5xxxx
10. Baja chrom vanadium (0,80; 0,95 Cr; 0,10; 1,15 Va) 61xx
11. Baja mangan silicon (0,85 Mn; 2,00 Si) 92xx

- Baja tahan karat dan tahan panas
1. Baja chrom, nikel, mangan (austenitic) 2xx
2. Baja chrom, nikel (austenitic) 3xx
3. Baja chrom (martensitic) 4xx
4. Baja chrom rendah 5xx
(b) Angka kedua menunjukkan prosen campuran baja yang mendekati, misal : AISI dan SAE 22xx adalah menunjukkan baja karbon paduan nikel dengan campuran nikel kira – kira 3%.
(c) Dua angka terakhir menunjukkan jumlah prosen karbon yang mendekati.
Contoh pembacaan :
- AISI – SAE 1095 adalah baja karbon dengan kandungan karbon sebesar 0,95%
- AISI – SAE 2580 adalah baja karbon dengan paduan nikel, dengan campuran nikel kira – kira 3,5 % dan campuran chrom kira – kira 1,55% dan kandungan karbon sebesar 0,95 %.

1.2.4.3 Sistem huruf
(a) Huruf A untuk baja karbon yang dihasilkan dari dapur Siemens Martin
(b) Huruf B untuk baja karbon yang dihasilkan dari dapur Bessemer
(c) Huruf C untuk baja karbon yang dihasilkan dari dapur Open Heart untuk baja karbon basa
(d) Huruf D untuk baja karbon yang dihasilkan dari dapur Open Heart untuk baja karbon asam
(e) Huruf E untuk baja karbon yang dihasilkan dari dapur listrik

1.2.4.4 Sistem pengujian asah
Untuk menentukan perbedaan jenis – jenis baja karbon dapat juga dilakukan dengan cara mengasah baja tersebut pada mesin gerinda, sehingga menimbulkan warna bunga api atau percikan bunga api seperti gambar dibawah ini :

.

 

Gambar Percikan bunga api

Berdasarkan bentuk percikan bunga api diatas, dapat ditentukan jenis –
jenis baja sebagai berikut :
- Gambar A untuk baja karbon rendah
- Gambar B untuk baja karbon tinggi
- Gambar C untuk baja tuang
- Gambar D untuk baja tahan karat


1.2.5 Aluminium
Material aluminium merupakan logam kedua setelah baja yang digunakan untuk pembuatan lambung kapal, oleh sebab itu logam non ferrous yang dijelaskan pada kesempatan ini adalah logam aluminium.

1.2.5.1 Pengertian dasar aluminium
Aluminium didapat dari tanah liat jenis bauksit yang dipisahkan lebih dahulu dari unsur – unsur yang lain dengan menggunakan larutan tawas murni sampai menghasilkan oksid aluminium (Al 2 O 3).
Melalui proses elektrolitik oksid aluminium (Al 2 O 3) dipisahkan dari unsur – unsur zat asam untuk dijadikan cairan aluminium murni sampai mempunyai kandungan aluminium sebesar 99,9%.

1.2.5.2 Sifat – sifat aluminium (Al)
Aluminium berwarna putih kebiru – biruan, lebih keras dari timah putih, tetapi lebih lunak dari pada seng. Aluminium mempunyai kekuatan tarik sebesar 10 kg/mm, dan untuk memperbaiki sifat mekanis dari bahan logam aluminium, bahan aluminium ditambah unsur paduan.

1.2.5.3 Unsur – unsur paduan logam aluminium
(a) Besi (Fe) : Penambahan unsur besi pada aluminium dapat mengurangi terjadinya keretakan panas
(b) Manganase (Mn) : Aluminium yang ditambahi unsur mangan dapat perbaiki ductility pada logam aluminium
(c) Silicon : Penambahan unsur silicon akan mempengaruhi aluminium tahan terhadap korosi tetapi sulit dimachining
(d) Cupper : Unsur copper dapat mempengaruhi logam aluminium mudah dimachining
(e) Magnesium : Penambahan unsur magnesium pada logam aluminium akan memperbaiki sifat kekuatan, tetapi sulit pada pekerjaan proses penuangan
(f) Zincum : Penambahan unsur seng akan memperbaiki sifat logam aluminium tahan terhadap korosi dan mengurangi terjadinya keretakan panas dan pengerutan

1.2.5.4 Nama–nama logam aluminium paduan
(a) Hydronalium : Logam tersebut terbentuk dari penambahan unsur paduan jenis magnesium sebesar 4% sampai dengan 10% pada aluminium murni, sehingga logam tersebut mempunyai sifat tahan terhadap air laut
(b) Silumin : Silumin terbentuk dari penambahan unsur paduan jenis silisum (Si) sebesar 12% sampai dengan 13% pada aluminium murni, sehingga logam tersebut mempunyai sifat mudah dituang dan dalam penggunaannya digunakan untuk komponen mobil, saluran air dan komponen–komponen kamera
(c) Duralumin : Duralumin terbentuk dari penambahan unsur
paduan jenis Cuppri (Cu) sebesar 1,5 %, mangan sebesar 1,5 % dan magnesium sebesar 2,5 % pada aluminium murni, sehingga logam tersebut mempunyai sifat kekerasan dan ductility yang baik dan dalam penggunaannya digunakan untuk bahan–bahan konstruksi

1.2.6 Standarisasi Aluminium
1.2.6.1 Standarisasi aluminium
Standarisasi aluminium digunakan untuk menggolongkan logam aluminium paduan berdasarkan komposisi kimia, penetapan standarisasi logam aluminium menurut American Society for Materials (ASTM) mempergunakan angka dalam menetapkan penggolongan aluminium paduan.
Adapun cara – cara yang ditentukan ASTM dalam menetapkan penggolongan aluminium paduan sebagai berikut :
= Aluminium murni (kandungan aluminium sebesar 99%) 1xxx
= Cupper 2xxx
= Manganase 3xxx
= Silicon 4xxx
= Magnesium 5xxx
= Magnesium dan silicon 6xxx
= Zincum 7xxx
= Elemen – elemen yang lain 8xxx

1.2.6.2 Sistem angka
(a) Angka pertama menunjukkan jenis – jenis unsur paduan yang terdapat pada logam aluminium.
(b) Angka kedua menunjukkan sifat khusus misalnya : angka kedua menunjukkan bilangan nol (0) maka tidak memerlukan perhatian khusus dan jika angka kedua menunjukkan angka satu (1) sampai dengan sembilan (9) memerlukan perhatian khusus.
(c) Dua angka terakhir tidak mempunyai pengertian, tetapi hanya menunjukkan modifikasi dari paduan dalam perdagangan.

Contoh pembacaan
ASTM 2017 artinya Adalah paduan aluminium – cupper tanpa perhatian khusus dan mengalami modifikasi dari paduan Al – Cu
ASTM 2117 artinya Adalah paduan aluminium – magnesium tanpa perhatian khusus dan mengalami modifikasi dari paduan Al - Mg
ASTM 5056 artinya Adalah paduan aluminium – magnesium dengan perhatian khusus dan mengalami modifikasi dari paduan Al – Mg
ASTM 1030 artinya Adalah aluminium murni tanpa perhatian khusus, dengan kadar aluminium sebesar 99,30%
ASTM 1130 artinya Adalah aluminium murni dengan perhatian khusus dengan kadar aluminium sebesar 99,30%
ASTM 1230 artinya Adalah aluminium murni dengan perhatian khusus dengan kadar aluminium sebesar 99,30

1.2.6.3 Perlakuan paduan aluminium
1.2.7 Bahan Pengisi Pengelasan Aluminium

Belajar berikutnya tentang PERALATAN UKUR DAN PERKAKAS TANGAN PADA PROSES
– PROSES PEKERJAAN LOGAM dan tentang Peralatan ukur

Selengkapnya tentang Kemajuan Teknologi Pengelasan dan tentang Pengertian Ilmu Logam dan Macam klik disini