IdaBagaiamana jika konsentrasi Al paduan tidak melebihi titik lebur ? dan bagaimana cara mempengaruhinya

Secara umum, penambahan logam paduan hingga konsentrasi tertentu akan meningkatkan kekuatan tensil dan kekerasan, serta menurunkan titik lebur. Jika melebihi konsentrasi tersebut, umumnya titik lebur akan naik disertai meningkatnya kerapuhan akibat terbentuknya senyawa, kristal, atau granula dalam logam.Namun, kekuatan bahan paduan aluminium tidak hanya bergantung pada konsentrasi logam paduannya saja, tetapi juga bagaimana proses perlakuannya hingga aluminium siap digunakan, apakah dengan penempaan, perlakuan panas, penyimpanan, dan sebagainya.Paduan Aluminium-SilikonPaduan aluminium dengan silikon hingga 15% akan memberikan kekerasan dan kekuatan tensil yang cukup besar, hingga mencapai 525 MPa pada aluminium paduan yang dihasilkan pada perlakuan panas. Jika konsentrasi silikon lebih tinggi dari 15%, tingkat kerapuhan logam akan meningkat secara drastis akibat terbentuknya kristal granula silika.Paduan Aluminium-MagnesiumKeberadaan magnesium hingga 15,35% dapat menurunkan titik lebur logam paduan yang cukup drastis, dari 660oC hingga 450oC. Namun, hal ini tidak menjadikan aluminium paduan dapat ditempa menggunakan panas dengan mudah karena korosi akan terjadi pada suhu di atas 60oC. Keberadaan magnesium juga menjadikan logam paduan dapat bekerja dengan baik pada temperatur yang sangat rendah, di mana kebanyakan logam akan mengalami failure pada temperatur tersebut.Paduan Aluminium-TembagaPaduan aluminium-tembaga juga menghasilkan sifat yang keras dan kuat, namun rapuh. Umumnya, untuk kepentingan penempaan, paduan tidak boleh memiliki konsentrasi tembaga di atas 5,6% karena akan membentuk senyawa CuAl2dalam logam yang menjadikan logam rapuh.Paduan Aluminium-ManganPenambahan mangan memiliki akan berefek pada sifat dapat dilakukan pengerasan tegangan dengan mudah (work-hardening) sehingga didapatkan logam paduan dengan kekuatan tensil yang tinggi namun tidak terlalu rapuh.Selain itu, penambahan mangan akan meningkatkan titik lebur paduan aluminium.Paduan Aluminium-SengPaduan aluminium dengan seng merupakan paduan yang paling terkenal karena merupakan bahan pembuat badan dan sayap pesawat terbang. Paduan ini memiliki kekuatan tertinggi dibandingkan paduan lainnya, aluminium dengan 5,5% seng dapat memiliki kekuatan tensil sebesar 580 MPa dengan elongasi sebesar 11% dalam setiap 50 mm bahan. Bandingkan dengan aluminium dengan 1% magnesium yang memiliki kekuatan tensil sebesar 410 MPa namun memiliki elongasi sebesar 6% setiap 50 mm bahan.Paduan Aluminium-LithiumLithium menjadikan paduan aluminium mengalami pengurangan massa jenis dan peningkatan modulus elastisitas; hingga konsentrasi sebesar 4% lithium, setiap penambahan 1% lithium akan mengurangi massa jenis paduan sebanyak 3% dan peningkatan modulus elastisitas sebesar 5%. Namun aluminium-lithium tidak lagi diproduksi akibat tingkat reaktivitas lithium yang tinggi yang dapat meningkatkan biaya keselamatan kerja.Paduan Aluminium-SkandiumPenambahan skandium ke aluminium membatasi pemuaian yang terjadi pada paduan, baik ketika pengelasan maupun ketika paduan berada di lingkungan yang panas. Paduan ini semakin jarang diproduksi, karena terdapat paduan lain yang lebih murah dan lebih mudah diproduksi dengan karakteristik yang sama, yaitu paduan titanium. Paduan Al-Sc pernah digunakan sebagai bahan pembuat pesawat tempur Rusia, MIG, dengan konsentrasi Sc antara 0,1-0,5% (Zaki, 2003, dan Schwarz, 2004).Paduan Aluminium-BesiBesi (Fe) juga kerap kali muncul dalam aluminium paduan sebagai suatu kecelakaan. Kehadiran besi umumnya terjadi ketika pengecoran dengan menggunakan cetakan besi yang tidak dilapisi batuan kapur atau keramik. Efek kehadiran Fe dalam paduan adalah berkurangnya kekuatan tensil secara signifikan, namun diikuti dengan penambahan kekerasan dalam jumlah yang sangat kecil. Dalam paduan 10% silikon, keberadaan Fe sebesar 2,08% mengurangi kekuatan tensil dari 217 hingga 78 MPa, dan menambah skala Brinnel dari 62 hingga 70. Hal ini terjadi akibat terbentuknya kristal Fe-Al-X, dengan X adalah paduan utama aluminium selain Fe.Aluminium paduan corAluminium dapat dicor di cetakan pasir/tanah liat, cetakan besi, atau cetakan baja dengan diberi tekanan. Logam cor dapat lebih cepat mengeras jika dicor dengan cetakan logam, sehingga akan menghasilkan efek yang sama seperti efekquenching, yaitu memperkeras logam.Pengecoran dengan besi harus dilakukan dengan hati-hati karena dapat menyebabkan intrusi besi ke dalam paduan, menyebabkan paduan memiliki komposisi yang tidak diinginkan. Proses pengecoran, selain harus terbebas dari pengotor pencetaknya, juga harus terbebas dari uap air. Aluminium, dalam temperatur tinggi, dapat bereaksi dengan uap air membentuk aluminium hidroksida dan gas hidrogen. Aluminium cair, sepeti logam cair pada umumnya, dapat melarutkan gas tersebut, dan ketika logam mulai mendingin dan menjadi padat, gelembung-gelembung hidrogen akan terbentuk di dalam logam, menyebabkan logam menjadi berpori-pori dan menyebabkan logam semakin rapuh.Jadi, ketika konsentrasi Al paduan tidak mencapai titik lebur maka al paduan tersebut tidak akan meningkatkan kekuatan tensil dan kekerasannya. Agar dapat mempengaruhinya bisa dengan berbagai cara, yang sudah di jelaskan di atas. Sesuai dengan paduannya.

SatriaPada paduan cor, al-cu dapat menguntungkan, kenapa bisa menguntungkan ?Aluminium dapat dicor di cetakan pasir/tanah liat, cetakan besi, atau cetakan baja dengan diberi tekanan. Logam cor dapat lebih cepat mengeras jika dicor dengan cetakan logam, sehingga akan menghasilkan efek yang sama seperti efek quenching, yaitu memperkeras logam. Pengecoran dengan besi harus dilakukan dengan hati-hati karena dapat menyebabkan intrusi besi ke dalam paduan, menyebabkan paduan memiliki komposisi yang tidak diinginkan. Proses pengecoran, selain harus terbebas dari pengotor pencetaknya, juga harus terbebas dari uap air. Aluminium, dalam temperatur tinggi, dapat bereaksi dengan uap air membentuk aluminium hidroksida dan gas hidrogen. Aluminium cair, sepeti logam cair pada umumnya, dapat melarutkan gas tersebut, dan ketika logam mulai mendingin dan menjadi padat, gelembung-gelembung hidrogen akan terbentuk di dalam logam, menyebabkan logam menjadi berpori-pori dan menyebabkan logam semakin rapuh. Untuk mencegah keberadaan gas hidrogen dalam logam, pengecoran sebaiknya dilakukan dalam keadaan kering dan tidak lembab serta logam tidak dilelehkan pada temperatur jauh di atas titik lelehnya. Hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan tanur listrik, namun hal ini akan meningkatkan biaya produksi. Al-Cu memberikan keuntungan yaitu kemudahan dalam pengecoran dan memudahkan pengerjaan permesinan.IcePada paduan al-tembaga, bagaiamana mekanismenya bisa rapuh

Didalam paduan Al, tembaga ditambahkan untuk meningkatkan kekuatan,jumlahnya dibatasi agar tidak mengurangi sifat mampu tuangnya, diatas batas kelarutannya tembaga akan bersenyawa dengan aluminium membentuk endapan CuAl2 (fasa ) yang bersifat keras dan rapuh, sifat yang tidak menguntungkanini dapat diperbaiki dengan perlakuan panas, sehingga fasa tersebut akanberubah menjadi fasa yang bersifat lebih liat dan tidak rapuh, hal inidisebabkan endapan CuAl2 akan terbentuk kembali dengan sifat yang lebihhomogen dan merata.Makin tinggi kadar tembaga, makin banyak fasa yang terbentuk, sehingga kekerasan dan kekuatan paduan akan meningkat (setelah proses perlakuanpanas), umumnya 2 - 5% Cu di tambahkan untuk mendapatkan sifat optimalbaik untuk kekuatannya maupun keliatannya. Sifat lain yang akan meningkatdengan adanya tembaga di dalam paduan Al-Cu ialah sifat ketahanan korosi dan sifat ketahanan ausnya.Sedangkan untukkomposisi standarnya adalahAl-4%, Cu-0,5%,Paduan yang mengandung Cu mempunyai ketahanan korosi yang tinggi. Paduan dalam sistem ini terutama dipakai sebagai bahan pesawat terbang. Tabel menunjukan perlakuan panas dan sifat mekanik daripaduan Al-Cu

MeldaBagaimana cara memisahkan campuran bijih alamuniumBijih aluminum yang penting sebagai sumber aluminum adalahbauksit. Bauksit yang dihasilkan dari tambang dihancurkan kemudian dihaluskan menjadi serbuk menggunakan alat-alat tertentu, biasanya Ballmil. Setelah halus ditambahkan larutan NaOH pekat untuk melarutkan Al2O3yang ada dalam bauksit sedangkan zat lain tidak larut.Al2O3(s) + 2NaOH(aq) 2NaAlO2(aq) + H2O(l)Setelah dilakukan pemisahan larutan NaAlO2diasamkan sehingga terbentuk endapan Al(OH)3.NaAlO2(aq) + H2O(l) + HCl(aq) Al(OH)3(s) + NaCl(aq)Endapan Al(OH)3disaring kemudian dipanaskan pada suhu sekitar 1150C sehingga terurai menjadi Al2O3dan uap air.Al(OH)3(s) Al2O3(s) + 3H2O(g)Al2O3inilah yang akan direduksi menjadi aluminium secara elektrolisis dalam suatu bejana yang disebut sel Hall-Heroult. Sebelum proses elektrolisis dilangsungkan alumina dilelehkan terlebih dahulu dalam kriolit. Fungsi kriolit disini untuk menurunkan titik leleh alumina yang awalnya sekita 2000C menjadi 900C. Lelehan alumina yang diperoleh kemudian dimasukan ke dalam suatu bejana untuk proses elektrolisis yang disebut sel Hall-Heroult. Bejana yang digunakan terbuat dari besi dilapisi grafit yang sekaligus bertindak sebagai katoda. Sedangkan anoda digunakan batang-batang grafit yang dicelupkan ke dalam larutan. Ketika arus listrik dijalankan ion-ion Al3+yang ada dalam larutan akan bergerak menuju katoda, yang kemudian direduksi menjadi aluminium cair sedangkan ion-ion O2 akan bergerak menuju anoda kemudian dioksidasi menjadi gas oksigen. Berikut reaksi yang terjadi dalam sel elektrolisisAl2O3(l) 2Al3+(aq)+ 3O2(aq)Katoda : Al3+(l)+ 3eAl(l) 4Anoda : 2O2(l) O2(g) + 4e 34Al3+(aq)+ 6O2(aq) 4Al(l)+ 3O2(g)

Gambar Sel Hall-Heroult untuk pembuatan aluminium dari elektrolisis lelehan Al2O3dalam kriolitAluminium cair yang diperoleh dialirkan keluar dari sel kemudian suhu diturunkan suhu agar diperoleh aluminium padat. Aluminium yang diperoleh dalam bentuk cair karena suhu di dalam sel elektrolisis melebihi titik leleh aluminium yang hanya 660C. Oksigen yang dihasilkan pada anoda dapat bereaksi dengan grafit yang digunakan membentuk gas karbon dioksida dan karbon monooksida. Akibatnya anoda lama-kelamaan akan berkurang dan perlu diganti pada saat-saat tertentu.

RamaMengapa campuran besi dan alumunium dapat memperkuat efek magnetisBendadapat digolongkanberdasarkan sifatnya. Kemampuan suatu benda menarik benda lain yang berada di dekatnya disebut kemagnetan. Berdasarkan kemampuan benda menarik benda lain dibedakan menjadi dua, yaitu benda magnet dan benda bukan magnet. Namun, tidak semua benda yang berada di dekat magnet dapat ditarik. Oleh karena itu sifat kemagnetan benda dapat digolongkan menjadi:a.Bahan magnetik (feromagnetik), yaitu bahan yang dapat ditarik magnet dengan kuat. Contoh: besi, baja,besi silikon, nikel, kobalt.b.Bahan non magnetik1)Paramagnetik, yaitu bahan yang ditarik lemah oleh magnet.Contoh: alumunium, magnesium, wolfram, platina dan kayu2)Diamagnetik, yaitu bahan yang ditolak oleh magnet.Contoh: Bismuth, tembaga, emas, perak, seng, garam dapur.Benda-benda magnetik yang bukan magnet dapat dijadikan magnet. Benda itu ada yang mudah dan ada yang sulit dijadikan magnet. Baja sulit untuk dibuatmagnet, tetapi setelah menjadi magnet sifat kemagnetannya tidak mudah hilang. Oleh karena itu, baja digunakan untuk membuat magnet tetap (magnet permanen). Besi mudah untuk dibuat magnet, tetapi jika setelah menjadi magnet sifat kemagnetannya mudah hilang. Oleh karena itu, besi digunakan untuk membuat magnet sementara.Berdasarkan jenis bahan yang digunakan, magnet dapat dibedakan menjadi empat tipe:a.Magnet Permanen CampuranSifat magnet tipe ini adalah keras dan memiliki gaya tarik sangat kuat. Magnet permanen campuran dibagi menjadi:a.Magnet alcomax, dibuat dari campuran besi dengan almuniumb.Magnet alnico, dibuat dari campuran besi dengan nikelc.Magnet ticonal, dibuat dari campuran besi dengan kobaltb.Magnet Permanen KeramikTipe magnet ini disebut juga denganmagnadur, terbuat dari serbuk ferit dan bersifat keras serta memiliki gaya tarik kuat.c.Magnet Besi LunakTipe magnet besi lunak disebut jugastalloy, terbuat dari 96% besi dan 4% silicon. Sifat kemagnetannya tidak keras dan sementara.d.Magnet PelindungTipe magnet ini disebut jugamumetal, terbuat dari 74% nikel, 20% besi, 5% tembaga, dan 1% mangan. Magnet ini tidak keras dan bersifat sementara.Berdasarkan penggolongan magnet buatan diatas serta kemampuan bahan menyimpan sifat magnetnya, kita dapat menggolongkan bahan-bahan magnetic ke dalam magnet keras dan magnet lunak. Sebagai contoh bahan-bahan magnet keras ialah baja danalcomax. Bahan ini sangat sulit untuk dijadikan magnet. Namun demikian, setelah bahan tersebut menjadi magnet, bahan-bahan magnet keras ini akan dapat menyimpan sifat magnetiknya relative sangat lama. Karena pertimbangan atau alas an itulah bahan-bahan magnet keras ini lebih banyak dipakai untuk membuat magnet tetap (permanen). Contoh pemakaiannya adalah pita kaset dan kompas.Bahan-bahan magnet lunak, misalnya besi dan mumetal, jauh lebih mudah untuk dijadikan magnet. Namun demikian, sifat kemagnetannya bersifat sementara atau mudah hilang. Itulah sebabnya, bahan-bahan magnet lunak ini banyak dipakai untuk membuat electromagnet (magnet listrik).Devi KartikaApa faktor yang mempengaruhi dalam proses anodizing,nodizing adalah suatu proses melapisi permukaan suatu logam dengan suatu lapisan oksida anoda. Tujuannya untuk mengurangi karatan. Proses anodizing berupa susunan mikro berupa kristal-kristal pada permukaan logam.Proses anodizing juga digunakan untuk untuk melidungi Titanium dan Aluminium dari aus dan karatan. Proses anodizing pada Aluminium dapat menghasilkan suatu ketebalan dan bahan pelunak menggunakan power supply DC dan larutan rendaman asam belerang.Sala satu bagian aluminium bermuatan positif (+) dalam rendaman asam belerang. Katodanya berupa stainless steel atau timah hitam. Arus listrik dinyalakan, tegangan listrik mencapai sekitar 15 Volt maka akan dapat dilihat pembiasan warna pada permukaan dari anoda dan pelapisan akan berkembang dengan meningkatkan ketebalannya,sementara arus listrik berkurang. Pelapisan konversi pada bahan-bahan kimia bertujuan membentuk zat asam aluminium dan bahan penyekat. Jika pada bagian kiri diperpanjang juga arus listrik meningkat dan pelapisan menjadi lama. Fenomena ini dapat meningkatkan batasan ketebalan pada pelapisan anodize secara konvensional. Jika suatu plat dicoba untuk pelapisan ketebalan maka akan berakhir dengan pengupasan pelapisan selanjutnya proses hard anodizing terjadi dengan peningkatan ketebalan lapisan melalui larutan asam belerang sekitar 15% dan proses pengontrolan parameter dalam proses pendinginan sekitar 700F(210C) bersamaan current density sekitar 15A/ft2(530 A/m2) V=15 volt, sementara syarat Hard Anodizing dalam suhu remdaman antara 25-500F(-4 s/d 100C), current density sekitar 30 A/ft2(1060A/m2) V= 40 volt, lapisan berpori dan bersih dan ketebalan normal 1 mil (25m). Kekerasan dengan pelapisan Hard Anodizing sekitar 1100 HK tapi ini sulit akibat sifat korosi sementara kekerasan dari Aluminium oxide sekitar 2100 HK. Pada umumnya pelapisan Hard Anodizing dapat menghasilkan pelapisan yang keras jika tidak ada ruang kosong dan bersih.

Gambar. Penetrasi dari Hard Anodizing pada Aluminium substrateDari gambar diatas dapat kita lihat jika pelapisan 2 mil (50 m) dibentuk maka 1 mil (25 m) dari pelapisan akan dibawah bagian permukaan sebenarnya dan 1mil (25 m) akan bertumbuh. Pelapisan dengan Anodizing beroperasi sangat lambat kemudian kemungkinan besar mengontrol ketebalan lapisan misalnya ketebalan lapisan 2 mil (50 m) waktunya 80 menit dan jika ketebalan lapisan 1,5 mil(38 m) maka dalam rendaman sekitar 60 menit.