Material Teknik ( Logam Ferro )

 LOGAM

Logam Ferro

        Logam ferro adalah suatu logam yang mengandung unsur besi . Bahan dasar logam ferro adalah unsure  fe dan C , tatapi ada unsure lain yang kadarnya lebih rendah. Contoh logam ferro antara lain :

a.      Besi tuang

Besi tuang atau besi cor adalah paduan besi-karbon dengan kandungan karbon lebih dari 2%. Paduan besi dengan kandungan karbon kurang dari 2% disebut sebagai baja. Unsur paduan utama yang membentuk karakter besi tuang adalah karbon antara 3-3,5% dan silikon antara 1,8-2,4%.

Jenisnya : Besi tuang putih, Besi tuang kelabu, Besi tuang mampu tempa, Besi tuang bernod/mulur

Besi tuang adalah campuran antara besi dan karbon 4%,

Sifat besi tuang antara lain : rapuh, tidak dapat ditempa dan sukar dilas .

Banyak digunakan untuk membuat : komponen mesin bubut, blok silinder, meja datar dan cincin torak.

b.      Besi tempa

Besi tempa adalah besi paduan dengan kandungan karbon yang amat rendah yang berbeda dengan besi cor. Benda ini adalah sebuah gumpalan besi yang semi-menyatu dan berisikan serat terak inklusi, yang memunculkan "biji-bijian" menyerupai kayu yang terlihat ketika besi itu tergores atau bengkok ke titik patah.

Besi tempa adalah campuran antara besi murni 99% dan sedikit rongsokan.

Sifatnya liat dan dapat ditempa.

Banyak digunakan untuk membuat rantai dan jangkar.Fasa besi tempa berupa ferit (alpha), didalamnya terdapat sisa terak yang masih terperangkap. Terak tersebut banyak mengandung silikat (silikon oksida), bentuknya menyerupai fiber (cukup kuat). Sifat dari besi tempa ini Ulet dan cukup kuat. Contoh komposisi dari besi tempa :

- Carbon : 0.06%

- Mangaan : 0.045%

- Silicon : 0.101%

- Phospor : 0.068%

- Sulfur (belerang) : 0.009%

- Terak (dalan berat) : 1.97%

Besi tempa digunakan pada bangunan kereta api, bangunan kapal laut, industri minyak, tujuan arsitektur, perlengkapan pertanian, dll. Umumnya, pembuatan dari besi tempa ini menggunakan dapur puddle (dapur aduk

c.       Baja lunak (Baja karbon)

Baja karbon adalah baja dengan karbon sebagai campuran interstisial utama berkisar 0.12–2.0%. Institut Besi dan Baja Amerika mendefinisikan: Baja dianggap sebagai baja karbon

Baja lunak adalah ampuran antara besi dengan karbon 0,1 – 0,3 %.

Sifatnya dapat ditempa dan lunak,

Digunakan u/  membuat Mur dan baut , panel bodi pada mobil, pelat kaleng/tabung dan kabe , kabel & rantai

d.      Baja karbon sedang 

Baja karbon sedang adalah baja karbon dengan kandungan karbon antara 0,2–0,5% dari keseluruhan berat baja paduan. Sifat-sifat mekanik dari baja karbon sedang dapat diperoleh melalui perlakuan panas dengan celup cepat yang diikuti dengan penemperan.

Baja karbon sedang adalah campuran antara besi dan karbon 0,4 – 0,6 %

Banyak digunakan u/ membuat rel kereta api, shaft, axle, roda gigi, crackshaft, kopling,  rel kereta api, roda kereta api dan poros rel kereta, poros, atau untuk membuat alat pertanian.

e.      Baja karbon tinggi

Baja karbon tinggi adalah baja paduan dengan kandungan karbon antara 0,6–1,4% dari keseluruhan berat baja paduan. Sifat baja karbon tinggi adalah sangat keras dan kuat tetapi memiliki keuletan yang rendah. 

Baja karbon tinggi adalah campuran antara besi dan karbon 0,7 – 1,5 %

Sifatnya dapat ditempa dan disepuh.

Pemakaian : Pisau, Pahat, Pegas & Kawat

Baja paduan (Alloy steel). 

Baja paduan adalah baja karbon yang diberi tambahan unsur lain bisa satu atau lebih unsur-unsur tambahan untuk menghasilkan sifat-sifat yang dikehendaki (tidak dimiliki oleh baja karbon). Unsur tambahan yang umumnya digunakan adalah nikel, mangan dan chrom. Berdasarkan kadar paduannya, baja paduan dibagi menjadi tiga macam yaitu :

a). Baja paduan rendah (low alloy steel).

Baja paduan rendah adalah baja paduan yang mempunyai persentase unsur paduan rendah. Baja jenis ini biasanya memiliki paduan kurang dari 10%. Material baja ini sering digunakan sebagai material pada mesin perkakas seperti pahat kayu, poros, dan gergaji. Low alloy steel dengan persentase karbon 0,4-0,55% (yaitu aisi 4140, 4340, 4150, 1552 dan 5150) dan plain carbon steel dengan persentase karbon 0,4- 0,55% (yaitu, aisi 1045, 1046, dan seterusnya sampai dengan aisi 1050. 11 Institut Teknologi Nasional beberapa jenis baja ini banyak digunakan untuk bahan pembuatan roda gigi dan dilanjutkan dengan proses pengerasan seperti induction surface hardening (rudnev et al., 2003). selain material diatas juga terdapat material lain yang digunakan untuk bahan membuat roda gigi yaitu baja aisi 1045. baja aisi 1045 sangat banyak digunakan dalam bidang industri otomotif seperti untuk pembuatan roda gigi lurus (spur gear) (davis, 2005).

b). Baja paduan menengah (medium alloy steel).

Baja paduan menengah merupakan baja dengan paduan elemen 2,5 %- 10 %. Adapun unsur-unsur yang terdapat pada baja tersebut misalnya seperti unsure Cr, Mn, Ni, S, Si, P dan lain-lain.

c). Baja paduan tinggi (high alloy steel).

Baja paduan tinggi merupakan baja paduan dengan kadar unsur paduan lebih dari 10% berat. Adapun unsur-unsur yang terdapat pada baja tersebut misalnya unsur Cr, Mn, Ni, S, Si, P.

Daftar Pustaka

Surdia, T.; Saito, S., 1999, Pengetahuan Bahan Teknik, Cetakan ke4, PT. Pradnya Paramita, Jakarta.