Unsur yang terkandung pada baja tuang: C = 1%, Si = 1 - 3%, P = 0,05%, S = 0,06%Klasifikasi baja tuang:1.) Baja tuang karbon rendah: C = 0,1 - 0,2%2.) Baja tuang karbon sedang: C = 0,51 - 0,05%3.) Baja tuang karbon tinggi: C = 0,51 - 1,0%Baja tuang cukup liat, dapat ditempa atau dikerjakan mesin, tetapi semakin tinggi kadar karbon, makin susah dikerjakan karena makin keras dan agak getas (rapuh). Sifat ini dapat diperbaiki dengan diberi bahan logam tambahan sebagai campuran dan juga dapat disambungkan dengan cara pengelasan yang baik. Baja tuang agak sukar dituang karena tidak secair besi tuang. Pekerjaan mengelas baja tuang sebaiknya memperhatikan kadar karbonnya. Jika kadar C > 0,3% maka benda kerja yang telah dilas memerlukan pelunakan (annealing) untuk meniadakan tegangan sisa dan konsentrasi tegangan.Penggolongan baja paduan terdiri atas:1.) Baja Konstruksi: digunakan untuk bagian-bagian mesin dengan beban berat.a.) Baja Mangan: C = 1%, Mn = 1 - 1,5%, sifatnya keras dan tahan aus. Dapat digunakan untuk barang-barang poros. Baja mangan dengan C = 1,2%, Mn = 12% dapat digunakan untuk rel-rel, mesin pemecah (jaw crusher), batu-batu gilingan (ball mill) dan bagian aus pompa pasir, dan lain-lain.b.) Baja Chrom Nikel: C = 0,15%, Cr = 1,8 - 9%. Sifatnya padat dan keras dan tahan terhadap pengaruh kimia. Dapat digunakan untuk pelat-pelat ketel (boiler), kotak-kotak pemanas lanjut, baut untuk saluran tingkap-tingkap uap tekanan tinggi dan alat-alat kimia. Kalau ditambah Mo (molybdenum), dapat dipakai sebagai alat-alat peternakan, industri bahan makanan, dan peralatan bedah.c.) Baja Cobalt: C = 1%, Co = 6 - 36%. Sifatnya mempunyai kemagnetan tinggi. Dapat digunakan untuk membuat magnet tetap (dinamo sepeda, indikator, pengeras suara) dan untuk pesawat terbang/supersonik atau konstruksi yang tahan panas/temperatur tinggi, dan tahan panas/aus.2.) Baja untuk alat-alat: dituntut kekerasan yang tinggi.a.) Baja Potongan Cepat (high speed steel): C = 0,8 - 1%, Cr = 4,3%, W (wolfram), Mo, V, dan Co antara 2,3 - 9%. Sifatnya tahan terhadap suhu 600C dengan tidak mengurangi kekerasannya. Dapat digunakan untuk pahat-pahat, bubut, pahat ketam, pisau frais, mata bor.

b.) Baja Celsit: C = 1,5 - 2%, W = 19%, Cr = 30%, Co = 45%. Sifatnya dapat diasah dengan gerinda, kekerasannya mulai berkurang pada suhu 700 - 800C. Dapat digunakan untuk membuat pahat-pahat bubut, pahat ketam, pisau frais, alat-alat ukur, baja-baja konstruksi.c.) Baja Stelite: C = 1,3 - 2%, Cr = 20 - 35%, W = 9 - 15%, Co, Mo, Si, dan Mn antara 30 - 35%. Sifatnya keras, tahan terhadap pemotongan dan pengausan dan tahan terhadap suhu 800C.d.) Baja Widia (wie diamond = serupa intan): C = 2%, Co = 5,7%, Ti = 4,07%, W = 8,25%, Si = 2,18%. Sifatnya keras, tahan terhadap suhu 900C, tidak dapat disepuh/dikeraskan atau dimudakan. Baja ini merupakan peningkatan baja stelite.e.) Baja Super High Speed: C = 0,8%, Cr = 5%, W/T = 21%, V = 1,5%, Mo = 0,5% dan Co = 11,5%. Sifat baja ini kekuatan dan kekerasannya ada diatas HSS (High Speed Steel).3.) Baja Khusus: misalnya baja anti karat (untuk menyimpan asam kuat), dan baja tahan panas (untuk membuat tanur), dan lain-lain. Dapat digunakan untuk tanki zat kimia yang korosif, pendingin/pemanas turbin, ketel, tungku pemanas, bagian dalam dari motor bakar yang dipakai pada suhu tinggi, peralatan bedah, dan lain-lain.Jenis baja paduan yang banyak digunakan di industri atau untuk kebutuhan pabrikasi adalah: Baja sepuhan dan temper rendah: baja paduan dengan tegangan tarik tinggi, memiliki sifat kuat, liat, tahan benturan dan goresan. Dipakai pada dump truck, hopper, bucket, dozer blade, pisau bajak. Baja Weathering: sangat tahan terhadap korosi atmosfer, memiliki yield shield yang tinggi, memungkinkan untuk dibuat dalam bentuk tipis. Dipakai untuk tanki pemyimpanan, alat pertanian, konstruksi. Baja Creep Resistant: tahan terhadap pemuaian dengan menambah Mo. Dipakai untuk drum ketel uap, pipa uap, bejana/saluran bertekanan tinggi, instalasi minyak/bahan kimia. Baja tahan karat (Stainless Steel): sifat tahan karat didapat dengan menambahkan Cr membentuk oksida chrom hingga > 11%. Ada 3 jenis: Austenitic: paling banyak dipakai karena sifatnya bisa dilas, dibentuk, dan diperbaiki. Paduannya 18% Cr dan 8% Ni. Termasuk seri AISI 3xx. Ferritic: sangat tahan terhadap korosi. Sifatnya sukar dilas dan sukar diperbaiki, termasuk seri AISI 405, 430, 446. Martensistic: ketahanan korosinya sedang, tapi dapat dilakukan perlakuan panas (heat treatment), karena kandungan karbonnya tinggi dan dapat dilas. Termasuk seri AISI 403, 410, 416, 420, 431, 440.Baja tahan karat seri AISI 2XX adalah baja tahan karat ekonomis dimana kadar Ni diganti dengan Mn, harganya paling murah. Baja tahan karat seri AISI 3XX banyak digunakan karena daya tahan korosi yang sangat baik dan tahan pada temperatur tinggi.Jenis 304, 304L, 321, 347, 316 dan 316L digunakan pada pabrik kimia yang bekerja pada larutan asam dan kondisi temperatur rendah.Jenis 309, 309S, 310, dan 310S untuk kondisi korosi temperatur tinggi. Jenis 347H dan 316H untuk peralatan pada P dan T tinggi.Penambahan unsur pemadu pada bahan paduan dapat menyebabkan: Mempengaruhi pembentukan jenis kristal dan ukuran butiran kristal (V,Al,Cu,Co) Menyebabkan terbentuknya ikatan carbide selain cementite (Cr, Mo, M, V) Menambah kekerasan, kekuatan, kekerasan baja (Mn, Cr, Ni) Menimbulkan daya tahan tertentu pada baja (oksidasi, panas, dingin) (Cr, Mo, Ni,B)Unsur-unsur paduan baja:1.) Belerang/sulfur (S)Unsur S dibuat sedikit mungkin karena mempengaruhi/menurunkan kualitas baja. S dalam jumlah banyak menjadikan baja rapuh dalam keadaan panas.2.) Phospor (P)Unsur P sama dengan unsur S, bila P dalam jumlah banyak menjadikan baja rapuh dalam keadaan panas. Kadang-kadang sebagian P ditambahkan untuk baja yang dikerjakan mesin, tujuannya untuk mendapatkan potongan yang kecil-kecil ketika dikerjakan pada mesin otomatis.3.) Silisium/Silikon (Si): Si dapat sebagai paduan bila > 0,4%. Dapat menaikan tegangan tarik dan menurunkan kecepatan pendinginan kritis, baja karbon menjadi lebih elastis. Cocok untuk pegas, generator dan trafo listrik. Namanya Spring Stock.4.) Mangan (Mn)Mn merupakan unsur utama yang ditambahkan pada baja. Kandungan < 0,6% tidak dipandang sebagai paduan karena tidak mempengaruhi sifat baja secara mencolok dan dapat menurunkan kecepatan pendinginan kritis. Baja dengan 12% Mn adalah austenite, karena itu suhu kritisnya dibawah suhu kamar dan mempengaruhi daya tahan yang sangat tinggi. Mn dalam baja akan mempertahankan kekuatannya pada T tinggi dan akan mempertahankan keuletannya pada T rendah.5.) Nikel (Ni)Ni dapat menguletkan baja dengan butiran yang sangat halus, menguatkan ferrite, menyebabkan cementite memisah, karena itu hanya digunakan pada baja karbon rendah. Baja mampu digunakan untuk kreogenik dan instalasi dingin.6.) Chromium (Cr)Cr menstabilkan carbide dan membentuk chromium carbide yang keras. Karena itu dapat menaikan kekerasan baja, meningkatkan pertumbuhan butiran sehingga menyebabkan rapuh, menaikan daya tahan korosi oksidasi dan tahan gesekan (wear resisting steel).7.) Molybdenum (Mo)Mo mengurangi sifat rapuh pada baja nikel chromium. Menstabilkan carbide, memperbaiki kekuatan akan suhu tinggi. Bahan untuk furnace.8.) Vanadium (V)V menstabilkan carbide, menaikan suhu pelunakan pada baja diperkeras (seperti pada HSS). Baja menjadi tahan pada T tinggi.9.) Wolfram/Tungsteen (W/T)W/T membentuk carbide stabil yang sangat keras, menaikan suhu perlunakan, dan mengembalikan bentuk/struktur secara perlahan-lahan (pada HSS), menaikan batas perlunakan pada T tinggi.10.) Cobalt (Co)Digunakan bersama-sama dengan unsur paduan lain. Dapat menaikan daya tahan dan menghentikan pertumbuhan butiran.11.) Tantalum (Ta)Unsur paduan yang membentuk carbide sangat keras dan tahan karat/korosi serta tetap kuat pada T tinggi.12.) Carbon (C)Dapat meningkatkan TS, TS, BHN, dan kerapuhan. C juga menurunkan duktilitas dan keuletan. Memungkinkan dilakukan perlakuan panas dan pengerasaan permukaan.13.) Oksigen (O)Pada kadar 0,03% dapat menimbulkan kerapuhan pada beban kejut. Dapat dihilangkan dengan menambahkan Mn dan Si sebagai deoxidizer.14.) Boron (B)Menambah keuletan dan pengerasan permukaan. Kadar B yang terlalu tinggi akan menyebabkan baja menjadi red short.15.) Tembaga (Cu)Menyebabkan baja mempunyai daya tahan terhadap korosi atmosfer, korosi sumur (pitting).16.) Aluminium (Al)Al dapat membentuk nitrida yang stabil dan merata pada proses pengerasan permukaan melalui proses nitriding.Besi Tuang (Cast Iron)Sifat : 1.) Mudah dituang/dicor2.) Mampu dikerjakan mesin3.) Mempunyai sifat mekanis sesuai sebagai bahan-bahan untuk bagian mesin, antara lain: kekuatan tekanan, kekuatan bentuk, kekuatan lentur, kekuatan lelah, tahan aus, meredam getaran.Jenis-jenis besi tuang1.) Besi Tuang Biasa: untuk bagian-bagian mobil (blok silinder, tutup silinder, rumah engkol, roda gaya, tromol rem, dan lain-lain), untuk mesin perkakas (bed, meja, pegangan), mesin hidrolis (pompa, turbin), mesin serut, mesin cetak, mesin listrik (rangka motor, rumah motor), pipa air, bagian-bagian mesin (roda gigi, kopling, roda ban).

Besi tuang biasa dibagi menjadi 2 golongan:a.) Besi Tuang Putih (White Cast Iron): C = 3,0%, Si = 0,5%, Mn = 0,8%, S = 0,1%. Pendinginan cepat besi memiliki kekuatan dan keuletan yang cocok dikerjakan dengan mesin, sulit dilas.b.) Besi Tuang Kelabu (Grey Cast Iron): C = 3,6%, Si = 2,5 - 3,5%, Mn = 0,8%, P = 0,15%, dan S = 0,08%. Pendinginan lambat membuat karbon membentuk lapisan secara acak. Bersifat encer sehingga besi dapat masuk cetakan yang rumit, relatif lunak, mudah dilas dan dicetak.2.) Besi Tuang Beban Berat (High Duty Cast Iron): untuk bagian-bagian mobil (poros engkol, kam, roda-roda gigi, roda-roda gaya), alat-alat pembuat baja (rol, kotak ingot), pipa-pipa air, bagian mesin yang mempunyai keuletan tinggi.Dibagi menjadi 2 golongan:a.) Besi Tuang Inoculated/Mechanite: C = 2,6%, Si = 1,5%, Mn = 0,8%, P = 0,2%, dan Si = 0,1%. Dibuat dengan sejumlah kalsium silicon yang dicampurkan sebelum penuangan. Hal ini menghasilkan butiran yang halus sebagai lapisan grafit yang kasar diganti yang lebih kecil dan sifat permesinannya diperbaiki.b.) Besi Tuang Grafit Bola (Spheroidal Graphitic Iron atau Ductile/Nodular Cast Iron): C = 3,5%, Si = 2,4%, Mn = 0,8%, P = 0,2%, S = 0,02%, Ni = 1,9% dan Mg = 0,06%. Disebut juga besi nodular atau besi ductile, karena mengandung grafit dalam wujud bola bundar sisi yang tajam dan naiknya tegangan lapisan grafit dihilangkan dan struktur dibuat lebih bersambung. Grafit dibuat tersimpan dalam bentuk bola dengan menambahkan sedikit logam nikel dan magnesium pada besi cair sebelum penuangan. Digunakan untuk pompa, fiting, kerangan, roda gigi, crankshaft.

3.) Besi Tuang Mampu Tempa (Mallable Cast Iron): untuk bagian-bagian mobil (pelat rangka, roda ban, poros engkol, selubung silinder, rumah kopling), bagian-bagian mesin (sambungan, pipa kutub).Dibagi menjadi 2 golongan:a.) Besi Tuang Tempa Blackheart: C = 2,5 - 2,6%, Si = 0,8 - 1,1%, Mn = 0,4%, P = 0,1% dan S = 0,08 - 0,2%. Besi ini mendapat perlakuan panas. Dalam proses ini tuangan besi putih dengan kandungan Si rendah dipanaskan + 90C dalam tipe tanur yang selalu bebas dari oksigen disekitarnya kira-kira 48 jam. Annealing yang diperpanjang ini menyebabkan cementite hancur menjadi lapisan grafit yang kasar. Permukaan pecahan tampak gelap karena kandungan karbon. Sebab itu disebut blackheart. Terdiri atas temper karbon dan ferrite, maka jadi lunak dan duktil.b.) Besi Tuang Tempa Whiteheart: C = 3,0 - 3,3%, Si = 0,5 - 0,6%, Mn = 0,4 - 0,5%, P = 0,8 - 0,1% dan S = 0,1 - 0,25%. Dihasilkan dari besi putih silikon rendah tetapi dipanaskan kurang lebih 1000C selama 100 jam sambil dihubungkan pada bahan oksidasi (biji besi haematite (Fe2O3)). Selama dipanaskan, karbon pada permukaan dioksidasi dengan biji karbon haematite dan akan hilang sebagai gas CO2. Karbon lalu dihamburkan dari inti yang selanjutnya dihilangkan dengan oksidasi. Bagian tipis hanya mengandung ferrite dan pada pecahan akan memberikan warna besi putih yang disebut whiteheart. Bagian tebal mengandung partikel dari karbon pada inti.4.) Besi Tuang SG: dibuat dengan menambahkan sedikit Ni dan Mg dalam cairan logam, sehingga grafit akan berbentuk bulatan. Merupakan besi tuang yang paling kuat dan kenyal.5.) Besi Tuang Spesial: seperti Ni-Hard, Ni-Resist. Dengan menambahkan Cr, Ni, V, dan lain-lain. Biaya produksi lebih besar dan sulit untuk dilas.Pengaruh unsur-unsur pada besi tuang1.) Kandungan karbon: dapat berupa lapisan grafit atau besi carbide (cementite) yang rapuh. Apabila besi tuang banyak mengandung cementite yang rapuh, mempunyai sifat kurang baik dan untuk kebutuhan permesinan, maka karbonnya diperkecil dalam bentuk grafit. Bila besi banyak mengandung cementite, disebut besi tuang putih. Bila besi tuang banyak mengandung grafit disebut besi tuang kelabu.2.) Kandungan silikon: berpengaruh untuk mengatur bentuk karbon dalam besi tuang. Si menyebabkan cementite tidak stabil sehingga memisahkan dan membentuk grafit. Kandungan silikon besar menjadikan besi tuang kelabu. Kandungan silikon rendah membuat besi tuang putih.3.) Kandungan belerang: menstabilkan cementite yang menyebabkan besi tuang rapuh.4.) Kandungan mangan: menguletkan dan menguatkan besi, sebab Mn menetralkan belerang dan membentuk menjadi terak. Beberapa bagian Mn terurai dalam ferrite.5.) Kandungan phospor: membentuk campuran yang sangat rapuh.

Paduan pada besi tuang1.) Nikel (Ni = 0,35 - 21%): Ni menghasilkan butiran yang halus dan membantu mencegah pembentukan butiran yang kasar pada bagian tebal yang didiginkan perlahan-lahan. Ni juga menguletkan bagian tipis yang mudah retak.2.) Chronium (Cr = 0,1 - 5%): Cr menstabilkan carbide dan membentuk chromium carbide yang lebih besar pada cementite biasa.3.) Molybdenum (Mo = 0,8 - 0,9%): Mo menaikan kekerasan bagian yang tebal dan juga memperbaiki keuletan.4.) Vanadium (V = 0,17%): V meningkatkan kekuatan dan kekerasan, meningkatkan daya tahan panas dengan menstabilkan cementite.5.) Tembaga (Cu = 0,15 - 6%): memperbaiki daya tahan karat.Perlakuan Panas (Heat Treatment)Definisi: mengerjakan baja dalam keadaan panas atau memanaskan baja pada suhu tertentu kemudian didinginkan kedalam bahan pendingin dengan tujuan agar baja tersebut dapat berubah sifat mekaniknya.Bahan pendingin yang digunakan:1.) Udaraa.) Udara tetap (menggunakan udara terbuka)b.) Udara tiupan (menggunakan blower/kipas angin)2.) Minyaka.) Minyak mineral (minyak bumi, terutama oli)b.) Tumbuh-tumbuhanc.) Hewan3.) Aira.) Air tetap (dalam bak)b.) Air mengalirc.) Larutan NaCl (5 - 10%)d.) Larutan NaOH (5 - 10%)Peralatan perlakuan panas yang umum digunakan:1.) Dapur pemanasa.) Dapur arang, berbahan dasar arang sebagai bahan bakarnyab.) Dapur listrikc.) Dapur gasd.) Dapur asam/Salt Bathe.) Dapur vakum2.) Smit Tang3.) Masker4.) Apron (celemek)5.) Sarung tanganPerlakuan panas terdiri atas beberapa proses:1.) Mengeraskan (Hardening)Definisi: bahan dipanaskan sampai T tertentu dengan menahan temperatur selama waktu tertentu, kemudian didinginkan dengan cepat (rapid cooling/quenching) kedalam bahan pendingin untuk mendapatkan bahan yang dari lunak menjadi keras.Pengerasan terdiri atas:a.) Mengeraskan keseluruhan (full hardening) bagian kulit dan inti.Definisi: bahan dipanaskan sampai suhu pengerasan kemudian temperaturnya ditahan selama waktu tertentu (holding time) kemudian didinginkan secara cepat kedalam bahan pendingin yang paling cepat menyerap panas (air atau oli) sehingga kekerasan bahan mulai dari kulit sampai kedalam inti akan berubah menjadi keras keseluruhan.Baja yang dapat dikeraskan (full hardening) atau baja yang mengandung 0,3 - 1,7% - C. Temperatur pengerasan atau temperatur sampai dimana suatu baja dipanaskan untuk dikeraskan. Temperatur pengerasan untuk baja dengan kadar karbon lebih kecil dari 0,8% atau diatas temperatur kritis atas (eutectoid), yaitu sekitar 30 - 50C. Temperatur pengerasan baja dengan kadar karbon 0,8 - 1,7% atau diatas temperatur kritis bawah 30 - 50C atau 723 - 753C.Jika temperatur pemanasan baja jauh diatas garis temperatur kritis atas, maka akan terjadi kerugian-kerugian: Kalori yang diserap terlalu banyak Kalori yang ada dalam benda terlalu sukar dihilangkan, sehingga pada saat pendinginan struktur tidak sepenuhnya menjadi struktur martensite. Terjadinya kristal-kristal yang besar yang mengakibatkan bahan rusak. Pemanasan terlalu lama. Holding Time: waktu yang diberikan pada T tetap untuk merubah struktur bahan menjadi struktur austentite secara menyeluruh. Bahan dipanaskan sampai pada suhu pengerasan kemudian diberikan waktu tertentu (hodling time) dan didinginkan.T pengerasan tinggi, harga kekerasan tinggi. Harga kekerasan akan bertambah besar untuk T yang sama apabila diberikan holding time tertentu. Kecepatan pendinginan: kecepatan yang harus dicapai pada pendinginan bahan untuk mendapatkan struktur martensite. Besar kecepatan pendinginan dari suatu bahan tergantung pada prosentase baja dari bahan tersebut, sedangkan elemen-elemen dari unsur paduan baja akan menurunkan kecepatan pendinginan. Unsur paduan tersebut antara lain: Cr, Ni, dan Mn. Kecepatan pendinginan dapat dilihat pada diagram TTT (Time, Temperature, Transformation/Triple T). Transformasi martensite terjadi karena atom-atom karbon tidak sempat berdifusi untuk membentuk fasa yang stabil pada T rendah, yaitu fasa pearlite dan cementite. Paduan-paduan baja yang mempunyai kepadatan unsur yang tinggi pada T yang tinggi dan sangat rendah pada T yang rendah dapat membuat transformasi martensite. Semakin keras suatu bahan, sifatnya makin rapuh. Martensite labil apabila dipanaskan sampai temperatur 100C, dimana martensite akan berubah warna (putih hitam) karena sudah mulai terbentuk pearlite dan cementite yang halus. Retain austenite atau sisa austenite yang tidak dapat/sempat bertransformasi menjadi martensite. Retain austenite bersifat lemah, sehingga diperlukan proses tempering untuk memperbaiki struktur serta menghilangkan tegangan-tegangan dalam yang terjadi agar bahan tidak menjadi rapuh.b.) Mengeraskan Permukaan (Surface Hardening)Tujuan: mendapatkan bahan yang keras pada bagian permukaan dan liat dibagian intinya, dengan kata lain pengerasan dengan hasil kekerasan hanya pada bagian luar atau permukaan.Pengerasan permukaan terdiri atas 2 bagian:1.) Pengerasan tak langsung: proses pengerasan dimana bahan dipanaskan sampai suhu pengerasan kemudian langsung didinginkan, kekerasan hanya pada bagian luar karena tidak ada holding time pemanasan sampai kebagian inti. Pemanasan tidak langsung terdiri atas pengarbonan, penitridan, dan kombinasi.2.) Pengerasan langsung: terdiri atas pengerasan nyala (flame hardening), pengerasan induksi (induction hardening), dan pengerasan benam (touch hardening).c.) Pengarbonan (Carborizing)Yaitu salah satu proses pengerasan permukaan dengan menambahkan unsur karbon (C) kedalam bahan dengan jalan memanaskan bahan didalam bahan yang mengandung unsur karbon, akibat pemanasan dari unsur bahan yang mengandung karbon sehingga terjadi gas-gas yang dapat melepaskan unsur karbon yang dapat masuk kedalam bahan.Bahan yang dapat dikarborizing atau bahan yang mengandung kadar karbon < 0,3%. Pengarbonan terdiri atas:1.) Pengarbonan sistem bubukan (Pack Carborizing)Yaitu proses pengarbonan pada permukaan bahan dengan menggunakan karbon yang didapatkan dari bubukan arang.Bubukan arang yang digunakan, yaitu bubukan arang kayu, bubukan arang tulang, dan bubukan arang tempurung (kelapa).Bahan tambahan yang digunakan: Barium Karbonat (BaCO3) dan Sodium Karbonat (NO2CO3). Tebal lapisan dari pengarbonan tergantung dari:1. Lamanya holding time2. Temperatur pemanasan3. Jumlah unsur karbon dalam arang/dalam bahan tambah4. Kecepatan pendinginan2.) Pengarbonan sistem cairan (Liquid Carborizing)Yaitu proses pengarbonan bahan menggunakan sistem cairan, dimana karbon didapatkan dari penguraian Natrium Sianida (NaCN) yang merupakan cairan panas dari hasil rx bahan dengan gas karbon yang ada dalam dapur asam, serta terjadinya penguraian dari HCN sehingga bahan akan berubah bagian permukaannya menjadi keras.proses pengarbonan bahan menggunakan sistem cairan, dimana karbon didapatkan dari penguraian Natrium Sianida (NaCN) yang merupakan cairan panas dari hasil rx bahan dengan gas karbon yang ada dalam dapur asam, serta terjadinya penguraian dari HCN sehingga bahan akan berubah bagian permukaannya menjadi keras.Keuntungan dari proses ini:1. Waktu lebih cepat2. Bahan tetap bersih3. Lapisan karbonnya tebal merata4. Produksi yang banyak3.) Pengarbonan sistem gas (Gas Carborizing)Yaitu unsur didapatkan dari penguraian bahan bakar yang digunakan sebagai pemanas dalam dapur, misalnya asetilen/karbit (C2H2) dan propana (C3H8).Keuntungan dari proses ini:1. Bahan tetap bersih2. Bentuk bahan kecil sekali3. Tidak terjadi uap4. Tidak terjadi uap beracun selama proses4.) Proses pengerasan ganda (menghasilkan butiran yang lebih halus)Yaitu proses pengerasan dari bahan yang sudah mengalami proses carborizing.Karena adanya perbedaan kadar karbon pada bahan (inti dan permukaan), maka dilakukan pengerasan ulang yang disebut pengerasan ganda (double hardening). Pemanasan pertama pada 880 - 900C, pemanasan kedua pada 750 - 780C. Proses diakhiri dengan proses tempering pada 150 - 180C.

d.) Pengerasan induksi (induction hardening)Yaitu panas dibangkitkan didalam benda oleh arus pusat yang diinduksi secara elektris. Bahan yang dapat dikeraskan pada proses ini adalah bahan yang mengandung 0,35 - 1,7% - C. Bagian yang akan dikeraskan pada benda dikelilingi oleh lilitan pipa tembaga dan didampingi pipa pendingin pada jarak yang pendek. Melalui lilitan pipa tembaga dialirkan arus bolak-balik berfrekuensi tinggi oleh medan magnit bolak-balik ini dibangkitkan arus pusar didalam lapisan pada permukaan benda.Panas tahanan yang terjadi memanaskan permukaan benda hanya beberapa detik sampai suhu pengerasan. Setelah arus diputuskan, maka permukaan benda yang dipijar didinginkan dengan kejutan melalui pancaran air yang tajam dan dengan demikian benda dapat keras pada bagian permukaan. Bentuk lilitan disesuaikan dengan bentuk benda, dan setelah selesai pengerasan dilakukan tempering pada dapur temper untuk menghilangkan tegangan dalam yang terjadi pada proses pengerasan. Tebal lapisan pengerasan dapat diatur melalui frekuensi arus bolak-balik pada frekuensi yang lebih tinggi (max 450 KHz) dan daya listrik yang lebih kecil, pemanasan lebih terpusat pada permukaan.e.) Pengerasan nyala (flame hardening)Baja yang dapat dikeraskan dengan proses ini adalah baja yang mengandung 0,35%-C baik paduan atau bukan paduan. Permukaan yang akan dikeraskan, dipanaskan dengan cepat menggunakan semprotan api dengan bahan bakar asetilen sampai suhu pemanasan sehingga akibat kelembaman penghantar panas, hanya lapisan permukaan saja yang panas. Setelah permukaan telah mencapai suhu pengerasan, langsung dilakukan pendinginan dengan semprotan air yang mengikuti pembakaran sebelum panas meresap kedalam lapisan bagian dalam.Akibat terjadinya gas CO ataupun CO2 pada saat pembakaran, maka akan terjadi sedikit penyerapan zat arang kedalam bahan. Jika pemanasan lama, maka tebal pengerasan akan menjadi semakin tebal. Sehingga dapat diatur kecepatan atau jangka waktu antara pemanasan dan pendinginan, sehingga tingkat kekerasan yang dicapai dapat meningkat akibat pertambahan zat arang dan kecepatan pendinginan. Mengingat drastisnya dampak pengejutan, perlu diperhatikan bahwa semua titik peralihan yang baik agar tidak terjadi retak-retak.

f.) Penitridan (Nitriding)proses pengerasan permukaan baja dengan melapisi N2 dalam gas amoniak (NH3) pada temperatur 480 - 650C. Kekerasan yang dicapai sangat baik apabila dalam bahan mengandung Al dan Cr sehingga akan terjadi pelapisan dalam bahan alumunium nitrida dan membentuk lapisan FeN.Untuk dapat menyerap N2, baja dipanaskan dalam gas amoniak sehingga akan terjadi gas yang akan menguraikan gas menjadi N2 dan H2. Nitrogen akan berdifusi kedalam benda yang akan membentuk FeN dan aluminium nitrida serta thromium nitrida. Lapisan yang terjadi akan membuat bahan menjadi keras, tahan terhadap gesekan, dan tahan terhadap korosi. Suhu penitridan harus berada dibawah suhu pengerasan dan suhu temper agar sifat pemudaan/tempering tidak hilang. Dalam proses pendinginan, benda tidak boleh dikejutkan/didinginkan dengan cepat melainkan dibiarkan mendingin sendiri dalam dapur gas. Apabila didinginkan diluar dapur gas, permukaan benda akan kebiru-biruan.g.) Karbon nitrida : yaitu proses gabungan secara karburizing dan nitriding.Pada proses ini pemanasan dilaksanakan dalam dapur gas pada suhu 650-750C. Gas bahan bakar yang digunakan adalah campuran gas asetilen/propan (yang mengandung karbon) dan gas amoniak (yang mengandung nitrogen), sehingga gas yang terjadi saat pembakaran adalah gas karbonPendinginan tergantung tujuan yang akan dicapai: Pendinginan cepat benda keras Pendinginan perlahan tidak terlalu kerasDengan demikian terjadi penambahan karbon dan berdifusinya nitrogen kedalam bahan.Pendinginan dilakukan tergantung dari tujuan yang akan dicapai. Apabila diinginkan benda yang keras, maka pendinginan harus cepat, tetapi jika diinginkan bahan yang tidak terlalu keras, maka didinginkan dengan perlahan-lahan.Selain C dan N, juga dapat dilakukan dengan menambahkan boron (boriding) dan silikon (silicining/ihrigizing).h.) Pengerasan benam (touch hardening) menggunakan Salt BathPada proses ini, benda dipanaskan dengan membenamkan benda kedalam dapur garam yang suhunya 1100-1300C. Garam yang digunakan adalah NaCl. Waktu yang digunakan untuk memanaskan benda dalam dapur tergantung pada suhu dapur dan tebal pengerasan yang dikehendaki. Setelah tercapai yang dikehendaki, maka benda dikeluarkan dengan cepat dari dapur dan didinginkan.Cara pengerasan benam cocok untuk benda yang dikeraskan hanya pada bagian ujung atau pengerasan hanya pada permukaan dan benda-benda yang tipis.2.) Memudakan (Tempering) suatu proses yang dilakukan terhadap baja yang telahmengalami proses pengerasan yang bertujuan untuk menghilangkan tegangan dalam yang terjadi pada saat proses pengerasan dan membuat baja tidak rapuh (liat dan ulet).Tujuan: untuk mendapatkan baja yang keras dan ulet.Prinsip memudakan: memanaskan suatu baja yang telah dikeraskan pada suhu tempering kemudian didinginkan kedalam media pendingin.Temperatur pemanasan tempering sebagai berikut: 220 - 230C (Low Tempering) 338 - 460C (Medium Tempering) 550 - 650C (High Tempering)Media pendingin untuk tempering: udara oli minyakTujuan tempering: menghilangkan stress akibat pemanasan/pendinginan, karena itu terdapat pula relieving atau menghilangkan stress akibat pengerjaan. Caranya yaitu dengan memanaskan benda pada suhu 650C dengan holding time 2 jam, kemudian didinginkan dalam dapur.3.) Melunakan (Annealing) menurunkan kekerasan suatu baja dengan memanaskan baja tersebut pada temperatur diatas temperatur kritis + 30 - 50C, kemudian didinginkan perlahan-lahan.Tujuan: untuk mendapatkan baja yang mempunyai kadar karbon tinggi tetapi dapat dikerjakan pada mesin/pada pengerjaan dingin.Contoh: baja dengan kadar 1,2%-C dengan susunan struktur cementite dan pearlite, setelah diannealing akan berubah menjadi susunan pearlite agak kasar sehingga mengurangi kekerasan dari baja. Pendinginan yang lebih lembut akan membuat susunan struktur pearlite yang kasar dan lebih lunak.Pendinginan dapat dilakukan dengan 3 cara: Mengeluarkan benda dari kotak baja dan dibiarkan dingin perlahan-lahan dengan pendinginan dari luar. Benda bersama-sama kotak baja dibiarkan dingin perlahan-lahan di udara. Kotak baja yang berisi benda dibiarkan didalam dapur kemudian dapur dimatikan sehingga akan terjadi pendinginan perlahan-lahan.4.) Menormalkan (Normalizing) proses menormalkan suatu baja untuk menghilangkan tegangan dalam serta mendapatkan susunan baja yang homogen.Proses normalizing adalah proses pemanasan baja diatas temperatur kritis maksimum kemudian dibiarkan dingin perlahan-lahan di udara. Benda yang perlu dinormalkan adalah benda yang mengalami perlakuan panas/dingin serta benda hasil penuangan.Selain itu, normalizing juga diterapkan pada benda hasil tempering, hardening, dan annealing untuk proses selanjutnya. Akibat pendinginan perlahan-lahan, maka susunan struktur yang terjadi adalah pearlite yang halus, sehingga benda lebih lunak (tegangan-tegangan dalam benda tersebut akan hilang dan susunan struktur akan merata).Suhu: 30-50C diatas temperatur kritis atas.Spherodizing/Preciptation Hardening (Age Hardenable)Pada proses spherodizing, kristal cementite dari austenite merupakan kristal yang berdiri sendiri dalam matriks ferrite. Sifatnya lebih lunak dan lebih duktil dari pearlite.Kekerasan bahan dipengaruhi oleh besar kecilnya ukuran cementite. Pengerasan ini dikenal juga dengan nama hardening (age hardenable) karena hanya ada cementite yang tersebar dan berfungsi sebagai interlocking dalam fasa matriks ferrite yang duktil.Aplikasi: membuat logam aluminium yang ringan tetapi dapat mencapai kekuatan seperti baja.Logam Non Ferro semua jenis logam yang tidak termasuk kelompok logam besi.I. Logam Non Ferro Non Paduan1. Logam Berat: logam-logam dengan berat jenis diatas 3.500 kg/m3.a.) Tembaga (Cu)Tembaga murni dapat dibentuk dalam keadaan dingin, misalnya ditempa, dirol, dan ditarik. Sifatnya tahan akan korosi diudara terbuka, tetapi tidak tahan akan asam dan akan beracun bila terkena asam, maka tembaga dan paduannya tidak baik untuk perabot masak. Tembaga relatif mahal, sangat duktil tetapi relatif lemah. Selain itu juga mudah dikerjakan dan disambung dengan las listrik. Tembaga bersifat non magnetik, sebagai bahan konstruksi, tembaga mengandung 99,95% dan berwarna merah. Sedang paduannya berwarna jingga, kuning, kehijauan, dan perak. Penambahan bahan oksigen pada tembaga dalam jumlah kecil akan menambah keuletannya, tetapi dalam jumlah besar akan menyebabkan kerapuhan yang berbahaya dan tidak mempengaruhi sifat mekanik lainnya. Penambahan unsur fosfor sebanyak 0,02 - 0,03% membuat tembaga tidak mengandung oksigen (deoxidized copper) yang banyak digunakan sebagai bahan kostruksi dibidang kelistrikan dan industri kimia. Penambahan unsur arsen sebanyak 0,5% akan menambah kekuatan pada temperatur 400 - 600F dan menambah daya tahan korosi. Penambahan perak kedalam tembaga akan menambah creep strength/yield strength bahan. Sifat-sifat dan penggunaannya antara lain untuk: Daya penghantar listrik yang sangat baik, dipergunakan pada industri listrik dan telekomunikasi seperti kawat listrik, kawat telepon, kawat penangkal petir, dan lain-lain. Daya penghantar panas dan daya tahan karat yang tinggi digunakan untuk radiator, ketel, dan perlengkapan pemanas. Sangat malleable dan duktil, dapat dirol, ditarik, ditekan tarik, dan ditempa dengan mudah. Pekerjaan tuangan (dipadukan dengan sedikit seng, Sn, atau aluminium).Dalam pasaran dikenal sebagai jenis bahan konstruksi tembaga: Tough pitch copper Deoxidized copper Oxygen free copper Arsenical copper Silver bearing copper Cd-copper (Cd = 0,6 - 1%) Cr-copper (Cr = 0,5%, age hardenable) Be-copper (Be = 2% atau Be = 0,4% + 2,6% Co, age hardenable) Te-copper (Te = 0,5%, free machining copper)b.) Timah Putih (Sn)Di Indonesia, biji timah mengandung 78% kadar timah yang bercampur dengan pasir. Logam ini mempunyai kekerasan dan kekuatan yang rendah dan sangat rapuh. Sn dapat dicor, ditempa, dan dirol. Sn dapat dirol tipis pada temperatur < 100C sebagai logam pembungkus dengan nama Stanoil, digunakan sebagai logam pelapis bagian dalam pipa dari Pb, menyolder, dan sebagai campuran logam lain. Pada pemanasan < 200C menjadi sangat rapuh, sedang > 228C menjadi sangat cair. Terhadap belerang akan cepat rusak dan larut dalam asam garam.c.) Timbal/timah hitam (Pb)Pb adalah logam yang sangat lunak, dapat dirol menjadi pelat yang sangat tipis, tidak dapat ditarik menjadi kawat. Pipa Pb dibuat dengan cara pengepresan. Tahan terhadap asam garam dan asam belerang, mudah mengoksidasi pada T tinggi, sukar untuk dipatri. Digunakan untuk sekat-sekat saluran air, pelapis kabel aluminium, sebagai campuran timah patri, campuran cat, dan untuk membuat baterai, dan lain-lain.d.) Seng (Zn)Zn murni sukar larut dalam asam, lebih lunak dari Cu tetapi lebih keras dari Pb, tahan udara lembab, tidak dapat kembali keukuran semula.Digunakan sebagai pelapis material, pelat seng sebagai atap rumah, pipa pipa pembuangan, sebagai anoda pada lambung kapal, menggalvanisir besi dan sebagai paduan logam. Pada suhu 130 - 150C dapat dipecah-pecah dan kenyal, bila dipanaskan sampai suhu 200C akan rapuh, mudah ditumbuk menjadi bubuk, tidak teroksidasi tapi cepat rusak oleh pengaruh asam.e.) Antimon/StibiumLogam yang lunak tetapi sangat getas sehingga dapat ditumbuk sampai halus dan juga dapat digunakan untuk paduan logam, yaitu sebagai logam putih, spasi huruf dan rangka untuk lempeng-lempeng akumulator, logam babit, dan solder. Paduan dengan Pb untuk batu baterai, pelapis tangki-tangki, lembaran atap, pembungkus kabel.Oksidasi antimon digunakan untuk enamel pada keramik, untuk vinyet pelarut pada cat, gelas. Sulfidanya digunakan sebagai vulkanisir karet (menambah kekerasan atau kekakuan karet), korek api, obat-obatan, amunisi, dan accu.f.) Nikel (Ni)Termasuk logam yang mempunyai kekuatan yang cukup tinggi dan cukup keras, mempunyai keliatan yang tinggi, mudah dibentuk dalam keadaan dingin maupun panas, mempunyai daya hantar listrik yang baik dan magnetis. Namun nikel jarang dipakai dalam keadaan murni karena sifat mekanisnya yang tidak mudah dikerjakan. Daya tahan nikel sangat baik untuk berbagai bahan kimia, kecuali untuk reaksi reduksi dan HNO3 pekat.Pengaruh Ni terhadap paduannya adalah menambah keawetan, keliatan, kekuatan, keringanan, anti korosi, tahan suhu tinggi. Nikel ditambahkan sebagai paduan untuk tahanan listrik dan pelayanan temperatur tinggi (selain Fc), paduan dengan pemuaian panas yang rendah (selain Co dan Fc), paduan bahan magnetik, dan paduan tahan korosi bahan khusus seperti black liquor, spinnetel, Cl2, dan lain-lain. Ni tahan akan korosi bahan terhadap air laut, digunakan pada industri kimia sebagai lapisan pelindung, alat listrik, alat kedokteran. Selain itu karena harganya yang mahal, Ni dapat dipakai dalam bentuk electroplated (3 - 10 mm) terhadap alat jadi dari baja, Ni Clad pada pelat baja dan sebagai paduan yang mengandung Ni 50%.g.) Chrom (Cr)Cr atau logam yang sangat tahan terhadap udara akan tetapi tidak tahan terhadap asam garam panas, asam belerang, dan asam nitrat. Digunakan dalam pengolahan baja. Cr menstabilkan carbide dan membentuk chromium carbide yang keras sehingga menaikan kekerasan baja, menyebabkan rapuh, dan menaikan daya tahan karat. Selain itu Cr juga digunakan sebagai bahan baju tahan api.h.) Vanadium (V)V termasuk logam yang tidak umum digunakan dalam bidang teknik secara tunggal, melainkan sebagai bahan paduan baja, tahan akan asam garam dan asam belerang yang encer. V menstabilkan carbide dan menaikan suhu pelunakan pada baja. V bersifat agak keras dan rapuh. V digunakan sebagai katalisator pengganti platina, bahan cat, dan keramik.i.) Molybdenum (Mo)Mo adalah logam tahan asam garam dan asam belerang yang encer. Pada paduan baja akan menghasilkan baja yang akan lebih tahan pada suhu tinggi (titik leleh = 2550C). Mo mengurangi sifat rapuh pada baja nikel chromium, menstabilkan carbide. Mo bersifat keras namum dapat ditarik menjadi kawat. Mo digunakan sebagai zat pewarna, capuran oli, bola lampu, dan keramik.j.) Wolfram (W) atau TungsteenW seperti V dan Mo digunakan pada industri-industri baja. W membentuk carbide stabil yang sangat keras, menaikan suhu perlunakan, dan mengembalikan bentuk/struktur secara perlahan-lahan, menaikan batas perluasan pada T tinggi. W berwarna abu-abu hitam/seperti baja. W juga memiliki koefisien muai panjang yang kecil. W digunakan sebagai bahan peluru, tank, busi mobil, radio, dan lampu filamen. Bersama dengan Tantalum (Ta), Mo, dan Niobium (Nb) dikenal juga dengan nama refractory metals.k.) Titanium (Ti)Ti merupakan logam baru dalam bahan konstruksi yang digunakan pada industri kimia dan petrokimia. Ti sangat kuat dan mencapai TS = 200.000 Psi, sangat duktil dan mudah dikerjakan dengan mesin dan dikerjakan dalam keadaan membara (easily forged). Kelemahannya adalah sangat reaktif dengan logam lain pada temperatur tinggi, sehingga pengerjaannya harus khusus, sehingga harganya menjadi mahal. Pada T normal, daya tahan terhadap korosi sangat baik sehingga dinyatakan tahan/imun terhadap atmosfir, air laut, dan berbagai lingkungan industri. Pemakaiannya digunakan sebagai penukar panas, reaktor, katalis, dan sebagainya.2. Logam Ringana.) Aluminium (Al)Al merupakan logam lunak, lemah, dan sukar untuk dikerjakan secara mekanis, tapi sangat liat dan mudah dibentuk untuk dirol. Selain itu Al ringan, tidak beracun, tidak meracuni proses, namun tidak tahan asam encer dan alkali. Al mempunyai daya tahan korosi atmosfir yang sangat baik, mempunyai sifat penghantar listrik yang baik, malleable, tidak menyerap panas matahari. Al banyak digunakan sebagai paduan logam, untuk pembangunan, konstruksi, atau keperluan rumah tangga. Dalam bentuk pelat digunakan sebagai atap, tangga, plafond, dan dinding. Dalam bentuk profil digunakan sebagai kusen. Dalam bentuk cetakan/tuangan, banyak digunakan untuk konstruksi, kapal terbang, mobil, alat-alat rumah tangga, dan lain-lain.Selain itu karena titik lelehnya rendah menyebabkan bahan tidak rapuh pada T rendah bahkan kekuatannya bertambah tanpa kehilangan duktilitasnya, maka Al sering digunakan pada instalasi kriogenik dan pendinginan. Penyambungan Al dapat dilakukan dengan heliarc whelming ataupun disolder. Solder Al menggunakan paduan Zn - Sn - Al (Sn 8 - 15%, Al 5 - 12%). Ada 3 standarisasi yang digunakan di Amerika, yaitu SAE designation, ALCOA designation, dan AA designation.Sebagai bahan konstruksi, banyak digunakan paduan Al dan unsur paduan lain seperti: Fe: merupakan bahan pengeras dengan membentuk Al3Fe yang berperan sama seperti Fe-carbide didalam baja. Si: memberikan dampak baik pada hasil tuangan (Si = 5 - 13%) tapi dapat menyebabkan red short dan tidak memberi perubahan terhadap sifat mekanik. Mn: kadar 1,2% akan menambah keduktilan Al dan banyak digunakan sebagai cold working stock (panci, rantang, dan lain-lain) Cu: memungkinkan Al menjadi age horderable dan hanya terlihat pada kadar Cu > 1%. Mg: memberi dampak yang sama seperti Cu. Digunakan sebagai bahan konstruksi alat transportasi.

b.) Magnesium (Mg)Mg mudah larut dalam zat asam menjadi oksida-oksida garam, mudah terbakar pada suhu rendah, cukup kuat dalam bentuk paduan. Mg merupakan bahan konstruksi yang paling ringan. Digunakan sebagai bahan paduan alat mobil, kapal terbang, dan gerbong kereta api. Dapat pula digunakan sebagai bom pembakar, mercon, bagian alat-alat optic, alat musik, dan peralatan geodesi.3. Logam MuliaLogam mulia memiliki sifat tahan terhadap oksidasi dan korosi, harganya mahal, lunak, duktil, dan tahan panas. Yang termasuk logam mulia yaitu perak, emas, platina, palladium, rhodium, ruthenium, iridium, dan osmium.a.) Perak (Ag)Warnanya putih perak, abu-abu, coklat, kuning, hitam, cerah, putih. Mempunyai daya hantar panas dan listrik yag baik. Garamnya merupakan dasar fotografi (dalam bentuk perak bromida). Digunakan untuk keperluan uang logam, dalam fotografi, kerajinan perak, dan industri listrik.b.) Platina (Pt)Berwarna putih keperak-perakan. Baik untuk ditempa dan diregang, tidak akan mengoksidasi dalam udara terbuka, tidak dapat rusak oleh asam yang kuat dan alkali, sangat mahal harganya. Digunakan untuk alat-alat laboratorium, alat-alat kedokteran, perhiasan, industri sinar-x, industri listrik, peralatan telekomunikasi, anak timbangan, saluran gigi, ujung-ujung kontak pada magnet, katalis pada pembuatan gasoline, termokopel.c.) Emas (Au)Berwarna kilau kuning, dapat larut dalam air raksa, asam sendawa, dan asam garam, mudah ditempa, mahal. Digunakan dalam bidang moneter, perhiasan, uang logam, untuk menyepuh, membuat huruf emas, fotografi, kedokteran gigi, alat-alat laboratorium, dan lain-lain.4. Logam Radio AktifAntara lain uranium dan plutonium. Untuk nuklir dan pengawet bahan pangan.II. Logam Non Ferro PaduanDefinisi: logam non ferro yang dipadu dengan logam lain, antara lain: Perunggu (bronze): paduan antara logam Cu dengan Sn (Sn = 5 - 12%). Memberikan daya tahan korosi yang lebih baik dari kuningan, tetapi harganya lebih mahal. Macamnya, antara lain: P-Bronze (P = 0,1 - 0,5%) yang banyak dipakai dalam pabrik kimia karena daya tahan korosi yang baik. Gun Metals yaitu perunggu yang mengandung Zn dan banyak digunakan dalam industri karena mudah dijadikan alat dan tahan temperatur tinggi (< 250C), serta Si-Bronze mengandung Si = 3% dan Mn = 1%, dikenal sebagai Everdur A, yaitu bahan konstruksi yang mempunyai kemampuan tahan korosi seperti tembaga, tetapi kekuatannya seperti baja. Kuningan (brass): paduan antara logam Cu dengan Zn. Merupakan cara termurah untuk memperbaiki sifat mekanis tembaga yang biasanya dicampur dengan komponen lain (Sn, Al, As, Mn, Fe, dan lain-lain). Daya tahan korosi kuningan terhadap atmosfir pabrik kimia menurun bila dibandingkan dengan Cu, banyak dipakai sebagai pengganti Cu. Macamnya: low brass (-brass) yang mengandung Cu > 70% yang bersifat kaku dan rapuh, Pb-Brass (Pb = 2%) atau free machining brass, Admiralry Brass atau Sn-Brass (Sn = 1%) yang lebih tahan terhadap air laut, Mn-Brass (Mn = 0,1 - 0,5%) yang mempunyai TS = 70.000 psi dan banyak digunakan untuk struktur, serta Al-Brass (Al = 0,2%) yang menjadikan bahan age hardeable. Logam Delta: seperti kuningan, mengandung sedikit Fe dan Mn. Tembaga Nikel (Cupro Nickel): paduan Cu dengan Ni sampai 30%. Logam ini adalah paduan Cu yang paling mahal. Digunakan sebagai mata uang, melayani air laut, seperti proyek desalinasi air laut. Dural (Duraluminium): paduan antara logam Al, Cu, Mg. Babit: paduan antara logam Sn, Pb, Cu. Monel: paduan antara logam Ni (67%), Cu (30%), Mn. Memiliki TS = 65.000 - 170.000 psi dan YS = 35.000 - 130.000 psi. Merupakan komposisi optimum paduan dimana sifat-sifat mekanis dan daya tahan korosinya melebihi dari komponennya sendiri. Banyak digunakan dalam peralatan berbagai pabrik kimia, seperti bleaching unit, dye vat, auto clave reactor, caustic plant, chlorine gas service, black liquor recovery unit, pompa valve, dan sebagainya.Macamnya: K-Monel merupakan age hardenable yang hasil pengerasannya stabil sampai T 100F, R-Monel yang free-machining, S-Monel yang malleable, H-Monel yang merupakan monel tuang, serta KR-Monel yang bersifat free-machining dan age hardenable.Prinsip dari paduan logam: memperbaiki sifat-sifat logam yang kurang baik serta untuk mendapatkan karakteristik yang lebih baik dari suatu logam.PENYAMBUNGAN BAJAEfisiensi sambungan: faktor yang perlu diperhitungkan dalam membuat rancangan peralatan. = Umumnya harganya 60% < < 80% tapi bisa mencapai > 100%Penyambungan baja karbon atau logam pada umumnya digolongkan dalam:1. Sambungan mur-baut (bolt and nut joint): baut yang dibuat umumnya standar karena susah buat ulirnya. Sambungan yang dapat dibongkar pasang.2. Sambungan keling (riverted joint): sambungan permanen yang jarang dipakai.3. Sambungan lipatan (seaming joint): sambungan permanen yang digunakan untuk penyambungan lembaran-lembaran tipis seperti yang terdapat pada kaleng makanan, pelumas, dan lain-lain. Perlu pakai bahan tambahan (contoh: lem).4. Sambungan solder/las kuningan (solder/brazing point): yaitu sambungan yang menggunakan leleran bahan penyambung/pengisi (filler) yang bukan baja dan membasahi permukaan baja sambil memadat dan melekat sehingga membentuk sambungan. Dalam hal ini, baja tidak ikut meleleh dan sambungan terjadi oleh tarikan kapiler (capillary attraction). Kebersihan sangat berperan terhadap kualitas sambungan, sehingga diperlukan zat pembersih (flux). Solder menggunakan bahan penyambung logam dengan titik leleh rendah (< 800F) seperti timah solder. Las kuningan menggunakan bahan penyambung logam bertitik leleh tinggi (1400 1200F) seperti kuningan (biasanya untuk panci). Bahan timah solder = Sn + Pb.5. Sambungan las (welded joint): yaitu cara penyambungan dengan jalan melelehkan kedua bagian baja yang akan disambung tersebut dan membiarkan lelehan tersebut menyatu dan memadat sehingga membentuk sambungan (fusion welding). Pengelasan dapat dilakukan tanpa/dengan penambahan lelehan bahan penyambung/pengisi (filler). Pengelasan tanpa bahan pengisi biasa dilakukan dengan tekanan (pressure welding). Ditinjau dari sumber panas lelehan, pengelasan dibagi dalam beberapa golongan:a.) Pembakaran gas bakar/las otogen (gas welding)Menggunakan welding torch sebagai pemasok panas, dimana digunakan api hasil pembakaran campuran gas bakar dengan O2 berlebih (api putih kebiruan). Gas bakar yang digunakan adalah asetilen, propan, butan. Dalam praktek disebut las karbit, karbit bentuknya batu, warna putih (seperti kapur). Karbit + air = C2H2 (asetilen).b.) Panas rx kimia eksoterm atau las termit (thermit welding)Menggunakan wadah khusus yang disebut crucible, berisi campuran 3 bagian serbuk Fe2O3 dan 1 bagian Al yang direaksikan:Al + Fe2O3 Al2O3 + Fe + a kaloriDari hasil rx terbentuk Fe cair pada T tinggi (4000F) yang menjadi sumber panas dan melelehkan permukaan bahan yang akan disambung dan juga sebagai filler (bahan pengisi). Digunakan pada penyambungan baja yang memerlukan filler yang banyak, contoh: penyambungan rel kereta api, baling-baling kapal laut (propeller), dan lain-lain.c.) Busur listrik (arc welding): untuk bahan otomotifMenggunakan busur listrik sebagai sumber panas pelelehan. Busur listrik terjadi antara welding rod/electrode (bahan penyambung) dan bahan yang akan disambung. Welding rod dilapisi oleh flux untuk melindungi leleran sambungan dari oksidasi atmosfer. Dipasaran terdapat berbagai jenis welding rod untuk berbagai bahan dan ukuran.d.) Heliarc welding (inert gas welding)Sama seperti arc welding menggunakan busur listrik dan juga digunakan welding electrode permanen dari wolfram, sedangkan bahan pengisinya dipasok tersendiri dari luar pada busur listrik tersebut. Untuk menghindari teroksidasinya leleran sambungan oleh udara atmosfer, maka digunakan tabir gas mulia. Gas mulia yang digunakan adalah gas helium, sekarang diganti gas argon.e.) H-arc welding, untuk logam dengan titik leleh tinggiDasar kerjanya sama seperti heliarc welding, tetapi menggunakan gas hidrogen. Gas hidrogen oleh busur listrik akan berdisosiasi menjadi atom H dan kemudian menjadi molekul H kembali pada permukaan sambungan dengan memberikan panasnya sehingga mencapai T = 600F. Gas H selain digunakan sebagai tabir pencegah oksidasi atmosfer, juga sebagai pembawa panas dari bujur listrik ke permukaan logam. H-arc welding digunakan untuk pengelasan logam yang mempunyai titik leleh tinggi (wolfram, vanadium) untuk mengelas tank, kapal laut, kapal selam (tebal s/d 12 cm).f.) Pressure weldingBeda dengan arc welding, panas pelelehannya diperoleh dari energi listrik yang melalui tahanan listrik yang terdapat pada permukaan sambungan. Listrik arus searah dialirkan melalui sambungan logam tersebut dan pada bagian yang akan disambung terdapat tataran yang besar sehingga timbul panas dan melelehkan permukaan logam. Pada waktu bersamaan diberi tekanan sehingga lelehan tersebut menyatu dan membentuk sambungan. Disebut juga resistance welding, sangat cocok untuk penyambungan lembaran logam tipis dengan cepat dan praktis, karena dapat menyambung 2 logam yang berlainan jenis, asal dapat membentuk paduan dan mempunyai titik leleh yang tidak terlalu jauh berbeda.Peralatan Las Gas1. Generator asetilenBerfungsi menghasilkan gas asetilen dengan cara mencampurkan karbit dan air.Berdasarkan cara kerjanya, generator asetilen dibagi menjadi: Generator sistem tetes Generator sistem lempar Generator sistem plunger Generator sistem celup Generator sistem desakBerdasarkan tekanan dibagi menjadi Tekanan rendah (< 0,03 kg/cm2) digunakan untuk gas asetilen Tekanan sedang (0,03 0,02 kg/cm2) Tekanan tinggi (0,2 1 kg/cm2)2. Silinder gasSeperti tangki elpiji, sama seperti generator. Silinder gas adalah botol baja yang digunakan untuk menyimpan dan mengangkut gas. Pada bagian atas silinder terdapat keran/katup untuk mengisi dan mengeluarkan gas. Dalam peralatan las oksi asetilen terdapat 2 silinder: silinder oksigen dan silinder asetilen (didalamnya berisi bahan berpori seperti asbes, kapas dan sutera untuk menyerap aseton).3. RegulatorBerfungsi untuk mengetahui tekanan isi, menurunkan tekanan isi jadi tekanan kerja, mengetahui tekanan kerja, menjaga tekanan kerja, dan mengamankan silinder bila terjadi nyala balik. Ada 2 macam: regulator 1 tingkat dan regulator 2 tingkat.4. Selang lasBerfungsi untuk mengalirkan gas dari silinder ke pembakar. Dibuat dari bahan karet berlapis-lapis dan diperkuat dengan serat bahan tahan panas. Selang harus bersifat kuat, tahan api/panas, fleksibel/tidak kaku, berwarna (hitam, biru, hijau, merah), ukuran berdiameter 3/16 inch (10 cm) dan 5/16 inch (1,5 - 2 cm)5. Pembakar las (welding tip) torch/burnerBerfungsi untuk mencapur gas O2 dan asetilen, mengatur pengeluaran gas, mengadakan nyala api. Macamnya: Pembakar las tekanan rendah (tipe injector) Pembakar las tekanan rata (tipe mixer)6. Economizer (dibagian welding torch)Untuk menghemat waktu dan gas, memadamkan nyala pembakar, mecegah terjadi nyala balik.7. Kacamata lasUntuk melindungi mata dari sinar UV, IR, cahaya tampar, melindungi mata dari percikan api. Kacamata las ada 3 lapis, yang ditengah disebut filter untuk menyaring UV, IR. UV dapat bereaksi didalam tubuh, sehingga terjadi kanker. IR bisa merusak kornea, mata bengkak, rabun cahaya tampak membuat mata cepat lelah dan pusing.8. Jarum pembersihBerfungsi untuk membersihkan saluran gas pada mulut pembakar bila tersumbat. Untuk tiap nozzle ukuran berbeda-beda, maka jarumnya pun tertentu.9. Korek api lasUntuk menyalakan campuran oksigen dan asetilen yang keluar dari mulut pembakar, ujungnya pakai batu api.Safety lain: helm, carplug, apron, sepatu kulit, topeng las (kedok)Macam-macam Api pada Las Oksi Asetilen1. Nyala api asetilen dengan udara luar2. Nyala api karburasiNyala kelebihan asetilen terdapat nyala inti, nyala ekor 1 dari nyala inti dan nyala luar. Ujung inti nyala tumpul dan berwarna biru, untuk mengeraskan permukaan dan mematri keras baja karbon.3. Nyala api netralAsetilen: Oksigen = 1 : 1,2. Terdapat nyala inti dan nyala luar, nyala inti tumpul dan berwarna biru agak keputihan. Untuk las cair hampir semua jenis logam kecuali tembaga dan paduan.4. Nyala api oksidasi - nyala kelebihan oksigenTerdapat nyala inti dan nyala luar, nyala inti berbentuk runcing, warna biru terang/jernih, untuk mengelas tembaga dan paduannya.Bentuk-bentuk Sambungan1. Sambungan tumpulTerdiri dari sambungan tumpul kampuh I tertutup (untuk pelat tipis < 1,5 mm), I terbuka (untuk sambungan pelat yang tebal 1,5 - 3 mm), sambungan tumpul kampuh V terbuka (untuk sambungan pelat tebal 4 - 5 mm + gap 2 mm).2. Sambungan sudutAda sambungan sudut luar dan sudut dalam.3. Sambungan tumpang4. Sambungan tep/pinggirBiasanya tanpa bahan tambahan dan menggunakan pelat/bahan yang tipis.Peralatan Las Busur1. Mesin lasa.) DC welder (mesin las arus searah)Sumber tenaga listrik dari arus searah digerakan motor bensin, motor listrik, motor diesel, cocok untuk pekerjaan luar lapangan atau bengkel-bengkel kecil yang tidak punya jaringan listrik.Ada 2 macam: Pengkutuban langsung (direct current straight polarity) - DCSP Pengkutuban terbalik (direct current reverse polarity) - DCRPPenggunaan tergantung pada posisi pengelasan, bahan yang dilas, jenis ROD elektroda yang digunakan dan penembusan yang hendak dilakukan (busur berbentuk cekungan).Keuntungan las DC: Busur nyala stabil Dapat menggunakan elektroda bersalut dan tidak bersalut Mengelas pelat tipis dengan DCRP Digunakan di lapangan/bengkel tanpa listrikKelemahan las DC: Peralatan mahal dan rumit Pemeliharaan kompleks Suara bising dan terjadi polusib.) AC welder (mesin las arus bulak-balik)Dicolok ke stop kontak (AC = Alter Current)Keuntungan las AC: Harga murah Effisiensi kerja lebih tinggi Perawatan lebih mudahKelemahan las AC: Tidak bisa dipakai di lapangan (kalau listrik mati tidak jalan) Busur tidak stabil Distribusi panas tidak berubahc.) Mesin las AC/DC (arus ganda)Menggunakan transformator.2. Kabel las: mengalirkan listrik ke RCD Kabel primer kabel elektroda (warna merah listrik) kutub + dihubungkan ke dinamo. Kabel sekunder kabel masa (warna hitam) kutub dari aki ke bodi mobil.3. Tang (jepitan) elektrodaDari kuningan atau tembaga dibungkus dengan bahan isolasi yang tahan terhadap panas dan arus listrik seperti ebonit.4. Tang (jepitan) masaBahan sama seperti jepitan elektroda, tetapi tahanannya lebih kecil dari elektroda.Cara menyalakan elektroda ada 2: sentakan (diketok-ketok) dan goresan (seperti korek api)Penyebab Kecelakaan Pada Las Busur Manual1. Kecelakaan kelistrikan (electric shock)Dapat menyebabkan terbakar, electric shock dan terjatuh. Akibat kecelakaan arus listrik, penderita dapat berhenti bernapas maupun gerakan jantung.2. Sinar las, debu dan asap lasa) Sinar las: sinar yang membahayakan adalah:i.) Cahaya tampakii.) Sinar infra merah: berasal dari busur listrik tak terdeteksi oleh mata pengaruh panas (pembengkakan pada kelopak mata penyakit kornea) terbakar pada kulit berulangiii.) Sinar UV: pancaran yang mudah terserap berpengaruh terhadap rx kimia dalam tubuh menyebabkan sakit pada matab) Debu: debu dan asap las besarnya 0,2 m 3 m sesak napas TLV = 10 mg/m2 untuk jenis elektroda karbon rendahc) Gasi.) CO: akinitas tinggi terhadap hemoglobinii.) CO2: menurunkan kadar O2iii.) Ozon: terjadi karena rx folokuma dari UV sesak napasiv.) NO: bereaksi dengan hemoglobin dan mengikat O2 yang dibawa HB membahayakan sistem syarafv.) NO2: rangsangan kuat terhadap mata dan lapisan pernapasan yang menimbulkan batuk-batuk bereaksi dengan hemoglobin dan sakit dada dan berakibat sama dengan NO. melukai pipa pernapasan dan paru-paru3. Kejatuhan benda kerja4. Luka bakar dan kebakaran (karena adanya bahan bakar, panas dan O2)Catatan Tambahan:1. Cahaya tampakBahan yang mencair pada las busur mengeluarkan cahaya tampak. Contohnya masuk ke mata, diteruskan oleh lensa dan kornea mata ke retina mata. Apabila cahaya itu terlalu kuat, maka mata akan segera menjadi lelah dan kalau terlalu lama mungkin menjadi sakit. Rasa lelah dan sakit pada mata sifatnya hanya sementara.2. Sinar IRBerasal dari busur listrik. Adanya IR tidak terdeteksi langsung oleh mata dan lebih berbahaya karena tidak diketahui, tidak terlihat dan tidak terasa. Pengaruhnya seperti pengaruh panas, yaitu akan terjadi pembengkakan pada kelopak mata, terjadi penyakit kornea, presblophy dini dan kerabunan. Selain itu IR dapat menyebabkan terbakar pada kulit berulang-ulang (mula-mula merah, kemudian memar dan selanjutnya terkelupas ringan).3. Sinar UVAdalah pancaran yang mudah terserap. Tapi sinar ini mempunyai pengaruh yang besar terhadap reaksi kimia yang terjadi didalam tubuh. Bila sinar UV yang terserap oleh lensa melebihi jumlah tertentu, maka mata akan terasa seakan-akan ada benda asing didalamnya dalam waktu antara 6 - 12 jam, kemudian mata akan sakit selama 6 - 24 jam. Pada umumnya rasa sakit akan hilang setelah 48 jam.4. DebuDebu dan asap las besarnya berkisar antara 0,2 m s/d 3 m. Jenis debu antara lain eternit dan H rendah. Butir debu, asap dengan ukuran 0,5 m dapat terhisap tapi tersaring oleh bulu hidung dan bulu pipa pernafasan yang lebih halus terbawa kedalam dan keluar kembali. Debu yang tertinggal melekat pada kantong udara di paru-paru menimbulkan sesak nafas. Harga batas kandungan debu di udara ditentukan oleh Threshold Limited Value (TLV) oleh International Institute of Welding (IIW) yaitu 10 mg/m2 untuk elektroda karbon rendah, 20 mg/m2 untuk jenis lain.5. Gas dalam Asap LasGas-gas yang berbahaya pada waktu mengelas adalah:i.) Gas Karbonmonoksida (CO)Pada tempat pengelasan, gas CO2 yang terjadi menjadi CO2 dengan konsentrasi yang menurun bila jarak makin jauh dari tempat mengelas. CO mempunyai afinitas tinggi terhadap hemoglobin, sehingga dengan sendirinya akan menurunkan daya serap terhadap O2.ii.) Gas CO2Di dalam udara sudah terdapat CO2 sebesar 300 ppm. Gas CO2 tidak berbahaya terhadap tubuh, tetapi bila konsentrasinya terlalu tinggi di udara, maka akan menurunkan kadar O2 dan dapat membahayakan terutama dalam ruang tertutup.iii.) Gas Ozon (O3)Terjadi karena reaksi folokuma dari UV. Bila bernafas pada udara yang mengandung ozon selama 3 jam, makan akan merasakan sesak nafas. Bila konsentrasi ozon mencapai ppm dalam waktu 2 jam akan terasa pusing, sakit dada dan kekeringan pada pipa pernafasan.iv.) Gas Nitrogen Monoksida (NO)Gas Nitrogen masuk pada pernafasan, tidak memberi rangsangan, tetapi akan bereaksi dengan hemoglobin seperti CO. Ikatan antara NO dan Hb sangat kuat, sehingga NO tidak mudah lepas dari Hb, bahkan mengikat O2 yang dibawa oleh Hb. Hal ini mengakibatkan kekurangan O2 yang dapat membahayakan sistem syaraf.v.) Gas NO2Memberi rangsangan sangat kuat terhadap mata dan lapisan pernafasan yang ?... NO2 dapat bereaksi dengan Hb. NO2 dapat melukai pipa pernafasan dan paru-paru.6. Luka Bakar dan KebakaranLuka bakar dapat terjadi karena logam panas busur cahaya dan loncatan bunga api. Luka bakar yang diakibatkan dari logam panas terjadi karena adanya pencairan benda kerja antara 1200 - 1500C, hal ini dapat mengakibatkan luka bakar pada kulit. Luka yang diakibatkan dari busur cahaya disebabkan cahaya yang terarah kepada mata. Cahaya busur las mengeluarkan sinar UV dan IR yang dapat merusak kulit dan mata. Luka bakar pada kulit dapat terjadi kulit melepuh/terkelupas yang sangat fatal dan bahkan dapat menyebabkan kanker kulit. Luka bakar pada mata dapat mengakibatkan iritasi (kepedihan, silau), yang sangat fatal menyebabkan katarak pada mata. Luka bakar yang diakibatkan oleh loncatan bunga api adalah loncatan butiran logam cair yang ditimbulkan oleh cairan logam. Kebakaran dapat terjadi karena adanya bahan bakar, panas dan O2. Bahan bakar adalah segala sesuatu yang dapat terbakar seperti zat padat dan gas. Benda panas berasal dari nyala api, loncatan bunga api, tersinggung benda panas, sumber listrik, dan lain-lain. O2 terutama berasal dari udara dan beberapa zat kimia.KOROSIKorosi terbagi atas 13 jenis:1. Korosi seragam (uniform corrosion)Jenis korosi yang paling umum dan paling sederhana. Cirinya: korosi berlangsung merata di seluruh permukaan logam, baik berlangsung secara kering (tarnishing)maupun secara basah (rust=karat). Contoh: termakannya panci aluminium oleh larutan soda, berkaratnya besi diudara, dll. Contohnya: tinang listrik, telepon, besi jadi coklat (bubuk besi pindah ke tangan).2. korosi galvanik(dua logam)dalam suatu media, selalu air bisa pelarutKorosi terjadi bila 2 logam yang berlainan berkontak secara listrik dalam suatu lingkungan air (elektrolit), dimana salah satu logam akan terkorosi (bersifat anodik-aktif) dan logam lainnya tidak terkena korosi/terlindungi (sifat katodik pasif). Contoh: lembaran seng yang tahan karat dan terkelupasnya lapisan vernikel dari logam yang dilindungi. Verikel luar baja dalam (contoh: tangga)3. korosi erosiKorosi terjadi terjadi oleh terkikisnya permukaan logam oleh aliran cairan dan padatannya dengan kecepatan tinggi. Jenis korosi ini dapat pula mula-mula berlangsung secara korosi diatas, tetapi disertai terkelupasnya produk korosi oleh gaya mekanis yang ada dalam sistem tersebut. Contoh: baling-baling pompa, pengaduk reaktor, elbows, orifice, dll.4.kavitasiKorosi jenis ini mekanismenya seperti pada korosi erosi, hanya penyebab terkikis permukaan logam, bukan oleh aliran berkecepatan tinggi, melainkan karena mengempisnya (collapse) gelembung cairan pada permukaan logam atau implosian ( lawan dari explosion). Ledakan ini menyebabkan permukaan logam terkikis dan membentuk lubang. Contoh: terjadi pada mata baling-baling pompa apabila NPSH yang disyaratkan terpenuhi atau karena tekanan uap cairan dalam keadaan Kritis atau Adanya Gas Terlarut dalam Cairan.5. Karat Sumur (pitting corrosion) Jenis korosi ini terjadi tidak merata dipermukaan logam dan terjadi pembentukan lubang seperti sumur dengan berbagai kedalaman bahkan kalau dibiarkan berlangsung terus, logam menjadi bolong pada beberapa tempat dipermukaannya. Contoh: karat baja yang tidak mengandung Cu di atmosfer, Al dan baja nirkarat pada lingkungan larutan netral yang mengandung kadar chloride atau fluoride tinggi.6. Korosi celah. Prinsip kadar oksigen : bagian yg kadar oksigen lebih tinggi itu yg korosi duluan. Jenis korosi ini terjadi apabila 2 permukaan logam yang sama secara tidak rapat dalam suatu lingkungan yang korosif dan korosi terjadi pada bagian celah tersebut. Contoh: korosi pada lipatan kaleng makanan pada lingkungan udara lembab, korosi pada celah paku keling/mur baut di atmosfir terbuka.7. Eksfoliasi (exfoliation) = karat airJenis korosi ini terjadi karena lepasnya serpihan-serpihan kristal di permukaan logam dalam suatu media korosif karena termakannya atom-atom terdislokasi/batas kristal logam tersebut sehingga serpihan kristal terlepas, yang menyebabkan permukaan logam menjadi kusam (blistered appearance). Contoh: paduan Al dan paduan Mg yang berada pada lingkungan berkadar klorida/bromida tinggi dan pada lingkungan yang bertemperatur tinggi karena kristal rusak, grain boundariesnya jadi kelihatan.8. Dealloying ComosionJenis korosi ini terjadi bila salah satu komponen pemadu dari suatu paduan, keluar membentuk Kristal menyendiri (single out) atau bereaksi dengan lingkungan yang korosit (leaned out), sehingga logam paduan tersebut menjadi keropos. Contoh : degraphifitation, dealuminification dan dezincification, yaitu keluarnya Zn dari paduan Cu, 35% Zn pada temperatur dibawah 0oC dan dikenal dengan peristiwa bungkamnya organ pada suatu musim salju di Eropa dulu.9. Korosi Antar Butir (Intergranular Corrosion) yang bagian korosi: Cr nya 18%.Jenis korosi ini terjadi apabila permukaan logam mengalami korosi oleh lingkungannya terbatas atom-atom terdislokasi (batas Kristal), sehingga permukaan logam menjadi kerancang dan keropos. Contoh: keroposnya sambungan las baja nirkarat austenitik karena Cr-carbide mengendap pada kristal yang mudah larut pada banyak lingkungan korosi, sehingga batas kristal baja nirkarat tersebut termakan dan pada lingkungan yang seharusnya tahan, sambungan tersebut menjadi korosi. 10. Korosi Tegangan Mekanis (Stress-Corrosion Cracking)Jenis korosi ini terjadi pada permukaan suatu bahan yang dikenakan tegangan elastik. Oleh tegangan elastik tersebut permukaan logam mudah terkorosi, sehingga ukuran penampang bahan berkurang dan lama kelamaan bahan akan patah stress-corrosion cracking. Mekanisme korosi sampai sekarang masih belum diketahui. Contoh: patahnya baja karbon & baja nirkarat dalam keadaan terbebani di lingkungan air laut dan lingkungan soda.11. Korosi kelelahan (corrosion fatique) tegangan baolak balik terus menerus. Jenis korosi ini terjadi pada permukaan logam yang mengalami beban tekan dan tarik secara berganti-ganti (seperti pada poros roda KA). Apabila pada keadaan kelelahan ini, bahan berada dalam lingkungan yang korosif, maka permukaan logam akan terkorosi sehingga kekuatannya akan sangat menurun.12. Kerapuhan oleh Hidrogen (Hydrogen Embrittlement)Apabila atom H terperangkap di permukaan logam, maka bahan tersebut akan menjadi lebih rapuh. Hal ini dapat terjadi apabila gas H atau ion hydrogen berkontak langsung dengan permukaan logam (seperti pada proteksi katodik ,sambungan las, electroplating, picking, reaksi uap air pada turbin dengan baja pada T tinggi, dsb). Molekul hidrogen yang terjadi karena kecilnya ukuran molekul tersebut mengisi akan dapat menyelusup ke rongga dalam kisi kristal logam tersebut dan pada T tinggi akan menghasilkan P tinggi, sehingga menyebabkan terjadinya tegangan lokal di permukaan yang mengakibatkan permukaan logam menjadi rusak atau disebut rapuh oleh hidrogen. 13. Korosi Mikrobiologis (Microbial Corrosion)Jenis korosi ini adalah rusaknya permukaan logam oleh mikroorganisme, yang banyak terdapat pada korosi pabrik mikrobiologis dan farmasi, pengolahan limbah, instalasi sanitasi dan air laut, dan instalasi sistem menara pendingin. Korosi ini berlangsung pada media air permukaan dengan suhu 40 160oF.KOROSI BAJAKorosi adalah rusaknya permukaan logam oleh lingkungan atau medianya melalui reaksi kimia/elektrokimia.Korosi yang disebabkan oleh lingkungan gas/atmosfir dinamakan tarnishing (umumnya berupa oksida dan juga ikatan belerang).Erosi adalah rusaknya (ausnya) permukaan logam oleh lingkungannya melalui peristiwa mekanis. Peristiwa kerusakan permukaan logam, banyak terjadi sebagai paduan dari korosi dan erosi.Mekanisme korosi secara umum terbagi dalam 2 bagian berdasar bagiannya :1. Korosi KimiaKorosi kimia adalah korosi yang terjadi oleh reaksi kimia langsung antara bahan konstruksi dengan media/lingkungan, seperti termakannya logam Al oleh larutan soda dan termakannya logam Zn oleh HCl. Kecepatan korosi ini dapat cepat/lambat, tergantung dari reaktivitas, konsentrasi, temperature, dll. Korosi ini ditandai oleh kecepatan yang cepat, tetapi kemudian makin menurun dan akhirnya berhenti karena berkurangnya / kecilnya konsentrasi media. Mencegah/menangani korosi ini relatif lebih mudah, yaitu dengan memilih bahan yang cocok atau tahan korosi terhadap media tersebut. Ketahanan korosi bahan dapat diperhitungkan dengan percobaan di laboratorium, antara lain dengan Total Immersion Test, yang menghasilkan data C (the average rate of penetration) suatu bahan terhadap suatu media pada kondisi tertentu. Secara empiris, data ini digunakan oleh menentukan ketahanan bahan, yaitu: Tahan (fully resistant) : C < 0,004 ipy /innet per year (4 mpy/mill per year) Cukupan (satisfactory resistant) : C = 0,004 0,042 ipy/ innet per year) Sedang (fairly resistant) : C = 0,042 0,120 ipy Agak tahan (slightly resistant) : C = 0,120 0,420 ipy Tidak tahan (not resistant) : C = 0,420 ipy (420 mpy)2. Korosi ElektrokimiaKorosi jenis berlangsung dengan media larutan air atau udara lembab korosi basah. Dalam elektrokimia, setiap logam bila kontak dengan air akan melarut, yaitu melepaskan elektronnya dan menjadi ion yang terlarut. Besarnya pelarutan logam diukur dari potensial larutannya. Urutan besarnya potensial kelarutan dari logam murni dikenal sebagai Deret Votta yang membedakan logam sebagai logam aktif (K, Na, dll) dan logam mulai (Pt, Au, Ag, Cu, dsb).Ada 3 jenis korosi ini:a) Korosi logam tunggal (single metal corrosion)Dasar reaksi : Pelarutan logam dari polarisasi (siolasi H2 dan kejenuhan ion Fe) :Fe + 2H+ Fe2+ + H2 Reaksi depolarisasi oleh O2 terlarut dan pengendapan ion logam:H2 + O2 H2O Terulangnya reaksi pelarutan, polarisasi, depolarisasi, pengendapan secara kontinu Fe2 + O2 + H2O Fe(OH)2 Reaksi total :Fe + H2O O2 Fe(OH2)Persyaratan kesinambungan reaksi adalah: Adanya media yang mengandung air Kontak logam dengan medianya sehingga terjadi reaksi elektrokimia Adanya O2 terlarut yang menyebabkan depolarisasi baik terhadap gas H2 yang mengisolasi logam maupun terhadap larutan logam yang telah jenuh. Adanya pasokan/difusi O2 ke dalam larutan/media pada sistem tersebut.Contoh-contoh: berkaratnya lapisan nikel oleh air hujan yang dibiarkan mengering, keroposnya tiang besi pada baja yang terkena tanah atau permukaan sungai, karat lebih cepat di iklim tropis lembab daripada di iklim kering (padang pasir).Faktor-faktor yang berperan dalam kesinambungan korosi logam tunggal: Temperatur mediaMempengaruhi potensi kelarutan dan kecepatan reaksi elektrokimia dan mempengaruhi kelarutan O2. Aerasi mediaMembantu difusi O2 ke dalam media BarometerMempengaruhi kelarutan O2 Garam dalam mediaAir laut lebih ganas terhadap korosi logam tunggal karena mengandung NaCl yang membantu depolarisasi kelarutan ion Fe. Gas CO2 dalam mediaAir hujan lebih ganas terhadap korosi logam tunggal karena mengandung CO2 yang membantu depolarisasi kelarutan ion Fe. pH mediapH < 5 terjadi reaksi kimia korosi kimiapH > 12 reaksi elektrokimia tidak terjadi5 < pH < 12 media yang ganas untuk korosi logam tunggal Udara lembabUdara lembab merupakan media yang dapat menyebabkan berlangsungnya reaksi elektrokimia karena media yang terdiri dari beberapa lapisan molekul air sudah memungkinkan terjadinya reaksi elektrokimia serta mengandung penuh O2 terlarut. Korosi terjadi pada kelembaban relative 40% untuk Mg , Fe pada 65%, Ni 85% dan Cu 100% .Dalam praktek, bahan konstruksi dibedakan menjadi logam aktif dan logam pasif. Logam dalam kontaknya dengan O2 di atmosfir akan terjadi rx oksidasi dan membentuk lapisan yang mengisolasi terhadap medianya sehingga tidak terjadi rx kimia maupun elektrokimia logam jadi pasif. Kepasifan logam kadang sengaja dibuang untuk mencegah karat.Contoh : penggodokan reactor yang terbuat dari baja tidak berkarat dengan campuran HNO3 dan K2Cr sehingga terbentuk lapisan Fe2O3Cr2O3, yang menjaga logam supaya tetap pasif ketika kontak dengan media. Logam Al dan Mg digodok dalam air panas untuk beberapa lama (anodizing). Senjata api digodok dalam larutan NaOH dan NaClO3 pada 2900F disertai quenching kedalam minyak pelumas sehingga menjadi logam berlapis kebiru-biruan (blue oxide coating).b) Korosi Galvanik (Galvanic corrosion)2 logam tidak sejenis berhubungan secara elektrik dalam suatu media, hanya salah satu logam saja yang korosi. Teori korosi galvanic/korosi 2 logam menyatakan bahwa logam yang punya potensial kelarutan lebih tinggi (Fe = + 0,44 V) akan melarut dan membiarkan elektronya mengalir ke bagian logam dengan potensial oksidasi lebih rendah (Pt = - 1,22 V) karena mempunyai potensial sebesar + 0,44 V (- 1,22 V) = + 1,66 V. Rx yang terjadi:Pada Fe : Fe Fe2+ + 2e-Pada Kawat: 2e- (Fe) 2e- (Pt) arus galvanikPada Pt : 2e- + 2H+ H2 (Pt) melapisi platinaKejenuhan Fe2+ pada media dan terjadinya gelembung H2 di permukaan Pt akan menghentikan rx elektrokimia polarisasi.Apabila terjadi O2 terlarut dalam media, akan terjadi depolarisasi dan polarisasi berulang-ulang sehingga reaksi elektrokimia berlanjut yang menyebabkan hanya Fe yang terkorosi dalam sistem sedangkan Pt tidak korosi. Korosi Fe lebih cepat berlangsung bila dibandingkan Fe berdiri sendiri (potensial kelarutan Fe-Pt > Fe). Dalam korosi galvanik, logam yang terkena korosi disebut bersifat anodik dan logam yang tidak terkena korosi disebut bersifat katodik dan (analogi dengan elektrolisa air, bagian yang menghasilkan H2 disebut katoda dan yang lainnya disebut anoda). Korosi galvanik dapat berlangsung pada media udara lembab. Terjadinya korosi galvanik tidak perlu harus diikuti oleh logam mulia tetapi dapat terjadi pada 2 logam tidak sejenis (yang mempunyai harga potensial kelarutan terpadu yang cukup apabila perbedaannya tidak cukup, maka akan berlangsung korosi logam tunggal).Bahan konstruksi yang dapat/tidak membentuk korosi galvanic:1) Mg, Al, duralumunium annodic /least roble2) Zn, Cd3) iron, steel, Cr-steel (active), Cr-Ni-Steel (active)4) soft solder, Sn, Pb5) Ni, brass, bronze, Ni-Cr alloys 6) Cr-steel (passive), Cr-Ni-steel (passive)7) Silver solder8) Graphite, Ag, Au, Pt catodic/most noble/protectedAtom-atom logam dalam keadaan amorf berada pada tingkat energi tinggi sehingga mempunyai hasrat melarut lebih besar dengan atom-atom kristalin. Jadi suatu logam dengan komposisi/jenis yang sama tetapi berbeda dalam struktur kristalnya merupakan 2 logam yang dapat membentuk korosi galvanic, seperti: Baja dengan kristal kecil-baja dengan kristal besar kristal kecil bersifat anodik (kristal kecil yang korosif) Cold hardened steel anealed steel hardened steel bersifat anodik Beta brass alpa brass beta brass bersifat anodik Tempered steel anealed steel tempered steel bersifat anodikContoh-contoh korosi galvanik: Besi tuang abu-abu lebih cepat terkorosi daripada besi tuang putih. Permukaan logam yang berdebu (butiran C) lebih cepat terkorosi dari permukaan logam yang bersih. Sambungan las kuningan akan menimbulkan korosi di sekitar sambungan. Korosi pada sambungan las dan sambungan ulir Bengkokan besi beton berkarat pada daerah bengkokkannya (cold hardened) Terjadinya korosi pada baja yang mempunyai tegangan listrik setempat.c) Korosi sel konsentrasi (concentration cell corrosion)Teori ini dapat menjelaskan terjadinya korosi sumur (pitting) dan korosi celah. Korosi sumur adalah bolongnya pelat baja karena termakan korosi yang tidak merata. Korosi celah adalah terjadinya korosi baja pada daerah sambungan lipatnya.Korosi sel konsentrasi terjadi apabila suatu logam yang sama berada pada 2 media berlainan: Berbeda dalam pHPotensial larutan menjadi lebih besar pada pH lebih, sehingga logam bersifat anodik Berbeda dalam konsentrasi oksigen terlarutDepolarisasi tabir hidrogen lebih cepat terjadi pada media yang banyak mengandung O2 terlarut. Lebih katodik, O2 banyak lebih cepat korosi. Adanya zat terlarut (garam atau CO2)Depolarisasi larutan jenuh ion lebih cepat terjadi pada media yang mengandung zat terlarut, lebih bersifat anodik.Contoh korosi sel konsentrasi:Korosi sumur, korosi di sekitar paku keling, korosi celah pada sambungan lipatan.Dasar-dasar pencegahan korosi:1. Mengisolasi logam terhadap media sehingga rx elektrokimia tidak terjadi antara lain dengan diberi lapisan pelindung, seperti gemuk, aspal, cat meni, cat warna, lapisan logam mulia atau logam tahan karat, inhibitor atau passivator.2. Mencegah pelarutan oksigen dengan penambahan zat pereduksi NaNO2 sistemnya dengan melapisi Zn atau melekatkan Mg, cat bronz memberi tegangan arus searah pada besi umpan.3. Mengusahakan agar dalam perancangan instalasi supaya tidak terdapat keadaan yang menyebabkan terbentuknya ketika dasar korosi tersebut (mencegah terakumulasinya air hujan pada alat, hindari sambungan yang menyebabkan korosi galvanik atau korosi sel konsentrasi, dsb).BAHAN BAHAN PERAPAT (PACKING)Fungsi: digunakan untuk menutup rapat ruangan-ruangan dimana terdapat zat cair atau gas.Bahan-bahan packing dibagi dalam 3 golongan:1. Bahan packing non metalik2. Bahan packing metalik3. Bahan packing metalik atau logamPerapat dibagi dalam 2 golongan:1. Perapat statis : terdiri dari bagian-bagian yang bergerak.2. Perapat dinamis : terdiri dari bagian-bagian yang bergerak, misalnya: a) perapat batang-batang yang mempunyai gerak bolak-balik. b) perapat poros-poros yang mempunyai gerak putar.Bahan-bahan packing plat dan penggunaannya: Kertas dan karton(contoh duplex) Kertas dan karton dibuat dari suatu campuran serat-serat kayu atau jerami dengan bahan perekat. Sebagai bahan packing pada saluran-saluran minyak. FiberPacking ini sangat keras, dibuat dari lembaran-lembaran kertas yang dipres menjadi satu dengan penambahan bahan perekat. Dipakai pada bagian-bagian pesawat las otogen, misalkan brander las dan keran-keran pengatur, dan juga bagian-bagian otomotif, missal: pompa bensin karena fiber tahan bensin dan minyak Gabus (warna coklat kayu)Gabus ini berasal dari kulit pohon gabus, mempunyai sifat kenyal dan tahan minyak. Dalam perdagangan, gabus dibuat menjadi lembaran-lembaran dengan atau tidak berlapis kain linen diantaranya untuk mengurangi rapuh. Klingerit (paling mahal hanya bisa 1 x pakai)Packing ini terdiri dari sisa-sisa serat asbes, bulu sapi dari suatu macam bahan warna yang pengikatnya dari pernambahan karet. Didapat dalam lembar-lembar dari bermacam-macam ukuran tebal yang dilunasi dengan grafit/ver untuk mencegah melekat dari masing-masing lembar itu. Klingerit banyak digunakan untuk merapatkan flange-flange dari saluran-saluran uap pipa, tutup-tutup silinder dan bagian-bagian dari pesawat-pesawat yang berhubungan dengan suhu tinggi. Banyak dipakai untuk packing fasa uap Tahan suhu tinggi, dipakai berdasarkan ketebalannya Kulit (disebut seal)Packing kulit dilunakkan terlebih dahulu dalam air panas dan sesudah itu dipres menjadi manset-manset (kancing2). Digunakan untuk tekanan yang tetap pada pesawat-pesawat air seperti pompa-pompa untuk tekanan yang bertukar-tukar yang harus rapat dalam 2 jurusan dan zat akan menekan itu pada batang. Gambar C memperlihatkan salah satu cara dimana packing kulit dipakai untuk penutupan yang rapat. Contoh: karet rem. Tembaga Asbes perapat metalik, awet tapi merusak silinder. Packing ini terdiri dari pelat-pelat tipis dengan lapisan antara dari asbes. Dijual menurut ukuran tetap, tahan terhadap suhu tinggi, dan mempunyai gaya pegas. Sebelum dipasang, packing dilumasi dengan grafit agar tidak melekat pada bidang-bidang rata dari silinder dan rusak pada waktu membongkar motor. Alumunium plastik sering dipakaiTerdiri dari lembaran alumunium tipis dengan lapisan antara dari plastic. Mempunyai fungsi untuk penutupan rapat antara blok silinder dan kepala silinder. Lembaran-lembaran alumunium tipis sangat lunak dan akan mengambil bentuk bidang-bidang rata dari kepala silinder dan blok motor, agar terjadi penyerahan panas yang baik sehingga ruang pembakaran tidak menjadi terlalu panas (penyerahan panas yang baik karena ada Al). Packing-packing cincinPacking lunak dipergunakan untuk sebuah sambungan yang bekerja dengan tekanan yang cukup tinggi. Terbuat dari baja lunak yang dibuat menjadi packing cincin dan dipergunakan untuk penutupan rapat dari sambungan-sambungan flange dari saluran-saluran pipa uap. Daya pegas dari baja sangat kecil, sehingga bidang singgung dari cincin dan pipa harus dikerjakan dengan sempurna dan rata. Jika hanya tekanan yang bekerja, maka dapat menggunakan jenis packing cincin U yang dibuat dari sebuah cincin baja, dimana bagian dalamnya terdapat sebuah cincin dari karet.Contoh: untuk packing kanlpot (sambungan dari mesin ke pipa knalpot) Packing-packing sumbat bos (contoh : disetir, roda)Bahan packing ini dibentuk dari tali yang terbuat dari kain henep dan asbes. Sebelum digunakan, tali packing dilumasi dengan grafit atau vet agar tidak lekas menjadi keras dan dapat tahan lama gaya pegasnya. Untuk menyumbat bos pada keran-keras penutup uap dipakai packing dari logam putih dari paduan Pb, Sr, dan Sb. Cincin-cincin Pembalik Minyak (contoh : piston, shock break).Dibuat dari bahan karet sintetis karena tahan terhadap minyak/vet.Bahan-bahan IsolasiI. Bahan-bahan Isolasi ListrikFungsi: sebagai penyekat aliran listrikBahan-bahan isolasi listrik terdiri dari:a) Bahan-bahan sintetis: Dari golongan termoplastik: polyetin, PVC, Teflon, polystiren, nilon, akulon Dari golongan termoset: bakelit, pertinaks, polyester.b) Bahan-bahan bukan sintetis: Tekstil (kelemahan: menghisap air dapat menghantar listrik. Bahan-bahan yang penting dari tekstil, yaitu: kain lena, blacu dan sutera. Kelemahan bahan tekstil yaitu sifatnya yang menghisap air. Kain lena digunakan untuk menggulung lilitan-lilitan motor dinamo dan transformator . Sutera untuk menggulung kawat-kawat tipis. Ban isolasi dibuat dari kain blacu yang dicelupkan ke dalam larutan karet yang divulkanisir. KeramikKeramik yang banyak dipakai sebagai bahan isolasi ialah porselin dan sterit. Bahan keramik tidak menghisap air tapi dapat pecah. Porselin dibuat dari kaolin dan digunakan sebagai isolator, sekring, dll. Sterit dibuat dari serbuk batu lemak yang dipres dengan tekanan dan kemudian dibakar. Sterit lebih baik dari porselin karena tahan pada perubahan temperatur dan getaran mekanis sehingga penggunaannya lebih luas, seperti untuk bahan isolasi pada alat-alat pemanas, setrika, solder dan busi motor bensin. Mika Mika termasuk mineral yang mempunyai struktur berlapis, berwarna bering dan tidak dapat terbakar. Digunakan sebagai bahan isolator pada alat-alat pemanas, kondensator dan untuk elemen setrika. Kertas ParafinKertas paraffin adalah isolator yang dicelupkan dalam parafin atau lilin dan dipakai untuk menyekat daun-daun kondensator. Kertas prespan yang berwarna abu-abu dipergunakan untuk membuat lilitan dan sebagai bahan isolasi pada alur-alur stator dan isolator pada transformator.II. Bahan-bahan Isolasi Panas1) KiselgurAdalah mineral silika yang berasal dari sisa-sisa rangka binatang air yang kecil sekali yang telah mati dan mengendap. Kiselgur sangat berpori, berwarna kumal atau putih dan merupakan isolator panas yang murah. Dipakai sebagai bahan pengisi untuk bahan-bahan mahal seperti asbes.2) MagnesitAdalah magnesium karbonat. Jika dicampur dengan asbes halus dapat dipakai sebagai isolator pada lapisan ketel-ketel uap.3) Poplir (seperti semen untuk baja)Dikenal sebagai pelapis ketel-ketel uap dan terdiri dari sisa-sisa asbes halus yang dicampur dengan perekat yang dapat larut dalam air. Poplir melekat pada pelat baja dan bisa diperkuat dengan kasa-kasa besi.4) Wol TerakTerak cair (buangan furnace) disemprotkan menjadi bahan halus, berbulu-bulu seperti wol. Bahan ini sangat berpori dan merupakan bahan isolator panas yang baik dan murah. Digunakan untuk melapisi ketel-ketel uap dan saluran-saluran pipa uap, setelah dicampur dengan tanah liat atau asbes.5) Gabus (untuk isolator panas/dingin, lebih bagus untuk yang dingin)Bahan gabus tersusun dari banyak sel-sel kecil yang berisi udara, mempunyai kemampuan sangat baik untuk mengisolasi panas. Gabus tidak digunakan sebagai isolator pada temperatur yang tinggi.6) Bulu kempa atau vittBerasal dari bulu-bulu binatang yang di pres. Merupakan suatu bahan isolasi yang baik pada temperatur rendah dan dipakai sebagai bahan-bahan pelapis pada mesin-mesin pendingin dan saluran-saluran pipanya. Warna ptuih mirip stereofoam (untuk isolator kulkas)1 4 : isolator panas5 6 : isolator dinginPrinsip-prinsip Dasar Pengendalian KorosiMacam serangan korosi dan laju penipisan logam sangat bergantung pada lingkungan. Perubahan kecil saja pada lingkungan, missal pH, T, tingkat kelarutan oksigen, laju aliran dan adanya polusi dapat mengubah sifat dan keganasan korosi secara radikal. Dalam memilih metode pengendalian, perhatian khusus harus diberikan terhadap setiap perubahan lingkungan yang mungkin akan dialami selama umur struktur/setiap kemungkinan harus berhadapan dengan lingkungan ganas tertentu yang terjadi selama pembuatan, pendirian/pemeliharaan. Pengendalian korosi bertujuan mengatur laju korosi sehingga tingkat perkembangannya tetap berada dalam rentang tertentu / meramal batas umur struktur.Pengendalian bisa dilakukan dengan berbagai cara, seperti:1. Modifikasi rancanganTahap pertama adalah menetapkan umur yang diharapkan untuk sebuah struktur, umur ini harus diperbandingkan dengan umur sistem pengendalian korosi yang akan digunakan. Jika umur sistem pengendalian lebih pendek dari umur struktur, maka metode pembaharuan harus sudah dipikirkan sejak tahapan perancangan dan harus direncanakan suatu akses khusus yang akan diperlukan untuk pemeriksaan, perawatan dan penggantian.Laju korosi/perusakan lapisan pelindung yang diberikan kepada logam akan dipengaruhi oleh perubahan-perubahan faktor: kelembapan relatif, T, pH, CO2, bahan pengotor padat/terlarut, kecepatan, C.Variasi-variasi korosi lingkungan ini sedapat mungkin harus sudah diidentifikasi sejak tahapan perancangan. Dimanapun 2 logam yang berbeda jenis bersentuhan, kotrosi galvanic dapat . Hal ini dapat diminimumkan dengan cara: memperbesar anoda, menempatkan anoda lebih ke hulu, dibandingkan katoda guna mencegah pertukaran ion yang menyebabkan pengendapan anoda secara lokal, memodifikasi elektroda menjadi tidak terlalu agresif dan mengisolasi sambungan-sambungan dari elektrolit. Selain itu, dapat pula dengan menghindarkan sel-sel aerasi differensial (yaitu sel-sel yang terbentuk akibat perbedaan kandungan O2 dalam elektrolit lebih tersebar dan lebih merusak), menghindari pengaliran air dan ventilasi yang memadai, menghindari peredam bunyi dan isolator panas yang rangkap air.2. Modifikasi LingkunganUpaya pengubahan lingkungan yang membuat korosi menjadi kurang agresif akan bermanfaat untuk membatasi serangannya terhadap logam.a) Untuk lingkungan berwujud gas: menurunkan kelembapan menghilangkan komponen-komponen mudah menguap yang dihasilkan bahan di sekitar, mengubah T dan menghilangkan kotoran-kotoran, endapan-endapan yang akan membentuk katoda-katoda dan ion-ion agresif. Dapat pula dengan cara memasukkannya ke dalam ruang hampa yang ditutup rapat-rapat dan ditambahkan bahan pengering membuat sirkulasi udara yang baik.b) Bahan terendam di air bebas: menurunkan konduktivitas ionit mengubah pH, secara homogen mengurangi kandungan O2 dan mengubah T.c) Logam terkubur dalam tanah: potensi katodik/pelapisan permukaan korosi dapat dikendalikan menggunakan bahan kimia khusus disebut inhibitor.3. Pemberian Lapisan PelindungLapisan pelindung yang dikenakan pada permukaan logam dimaksudkan baik untuk memisahkan logam dari lingkungannya maupun untuk mengendalikan lingkungan mikro pada permukaan logam. Pelapisan yang dimaksud termasuk cat.a) Cat: Wahana (vehycle) zat cat yang membuat cat mempunyai fluiditas dan bila mengering/menguap meninggalkan suatu selaput padat. Pigmen: tersuspensi dalam wahana. Pigmen mengendalikan laju korosi/laju difusi reaktan-reaktan pada selaput kering. Aditif : mempercepat proses pengeringan/ memungkinkan lapisan cat kering lebih tahan terhadap lingkungan kerja wahara menjadi kering melalui salah 1 proses. Penguapan unsur pelarut dalam wahana Perubahan kimia, terutama oksidasi terhadap unsur cair dalam wahana Polimerasi/rx dalam antara wahana dengan curing agent atau pengering yg dicampurkan ke dalam cat tepat sblm digunakan.Ketika cat telah mengering, sisa bagian wahana yang padat bertindak sebagai pengikat (binder). Bagian ini menahan pigmen diposisi masing-masing, mengikat lapisan itu ke permukaan dan menjadi penghalang yang membatasi masuknya air, O2 ion-ion agresif ke permukaan logam.Macam-macam Cat: Cat primer pra-fabrikasi Cat primer pra-perlakuan Cat primer :berbahan dasar minyak pengering nabati( cth: minyak kayu) Cat deoresin (verris) Alkid : bahan dasar poliester Resin epoksid Epoksid Poliuretan Vinil : mengandung polivinil butirat, seng kromat dan asam fosfat Karet diklorinasi : dibuat dengan melarutkan karet terklorinasi dalam pelarut aromatik Cat berbahan mengikat air kombinasi dari bubut Seng anorganik: seng dan senyawa silikat kompleks Cat anti pengotor (anti fouling point) : melepaskan racun dlm air u/ mencegah organism hidup menempel pd strukturb) PlastikPelapisan termoplastik dan elastomer sering dilakukan terhadap logam yang relatif murah untuk memadukan sifat-sifat mekanik logam tersebut dengan sifat plastik yang anti korosi, cara : penyelupan, penyemprotan pengulasan. Bahan dasar, antara lain: Nilon : punya absorpsi air rendah u/basa & alumunium Polietilena (PE) : lapisan tipis u/ lapisin barang pipa, rak PVC : paling mudah menguap, sifat bergantung pada plasticisernya PTFE : politetra fluoroetilena : mahal bisa dibuat lapisan tebal (pny ketahanan korosi tinggi stabil pada temperatur tinggi, tdk menyerap air) Poliuretan : pelarut elastomer cukup efektif pada kondisi air laut, minyak pelumas (untuk sol sepatu)c) BetonLingkungan berupa basa kuat yang terdapat pada beton menghalangi korosi terhadap baja dengan memproduksi selaput posif pada permukaan logam.d) LogamSifat-sifat bahan pelapis dari logam ini dapat diringkas, sebagai berikut: Logam pelapis harus jauh lebih tahan terhadap serangan lingkungan disbanding logam yang dilindungi. Logam pelapis tidak boleh memicu korosi pada logam yang dilindungi. Sifat-sifat fisik seperti kelenturan dan kekerasan, harus cukup memenuhi persyaratan operasional struktur atau komp. bersangkutan Metode pelapisan harus bersesuaian dengan proses fabrikasi yang digunakan untuk membuat produk akhir Tebal pelapisan harus merata dan bebas pori-poriMetode-metode pelapisan dengan logam, yaitu dengan cara: Penyalutan listrik (penyepuhan elektroplatting) Pencelupan panas (hot dipping) Pelapisan dengan penyemprotan Pelapisan dengan penempelan (clad coating) Pelapisan difusiLogam-logam pelapis yang ada: Seng : penambahan sedikit magnesium, aluminium dan titanium dapat meningkatkan unjuk kerja lapisan-lapisan galvanisasi di air laut yang mengalir. Cadmium : tampilannya cemerlang, untuk melapisi benda kecil, boleh untuk alat memasak/penyimpanan makanan Alumunium : jadi bahan pelindung dan baik terhadap serangan senyawa belerang, instalasi turbin gas/ngelapisin knalpot kendaraan Nikel dan Chrom : bersifat katodik terhadap basa. Nikel untuk menggantikan logam yang hilang karena aus dan Chrom digunakan untuk menghasilkan permukaan yang keras. Timah : digunakan untuk kaleng-kaleng kemasan makanan (timah putih)4. Pemilihan Bahan Baja karbon murni dan baja bahan rendahBaja karbon munri akan mengalami korosi dihampir semua lingkungan atmosfir bila Y > 60%. Laju korosi = f (). Baja yang diasamkan terkorosi lebih cepat dibanding baja yang dibubut/digosok. Baja paduan rendah memiliki unsur yang memperbaiki sifat mekanik , tetapi kecil efeknya thd laju korosi komponen-komponen yang terkubur. Baja NirkaratAdalah paduan besi yang ketahanannya terhadap korosi bergantung pada sebuah selaput permukaan pasif kromium oksida yang transparansi tipis.Macam-macamnya: Baja nirkarat austenitic : baja nirkarat paduan tinggi Baja nirkarat feritik : kelarutan karbon dan nitrogen yang sangat rendah dalam ferit peka terhadap korosi intergranular dengan menggumpalnya karbida dan nitida Baja duplex : mengandung 5% Ni dan fasa campurannya feritik/austenitik Besi tuang penambahan nikel 13-36% membentuk matriks austenitik pada besi dan besi tuang U1- resistKetahanan korosi dengan penambahan 3% nikel Al dan paduannyaAdalah logam yang sangat aktif Tembaga dan paduannya produk korosi warna hijauDisebut platina berupa tembaga sulfat basa CuSO4. 3 Cu (OH)2 TitaniumTahan terhadap korosi atmosfer dan erosi. Nikel dan paduannyaSangat mahal, tahan terh