MODUL 10

DIKLAT PRODUKTIF MULOK I I

BAHAN KERJA (LOGAM CAMPURAN)

TINGKAT : XII

PROGRAM KEAHLI AN

TEKNI K PEMANFAATAN TENAGA LI STRI K

DISUSUN OLEH :

Drs. SOEBANDONO

BAHAN KERJA

LOGAM CAMPURAN

LEMBAR KERJA SISWA 1 0

Umum

Logam Campuran atau paduan merupakan dua unsur logam atau lebih yang dilebur menjadi

satu melalui pemanasan (oven) secara bersama-sama sehingga kedua atau lebih unsur

logam terse-but saling kehilangan sifat masing-masing logam.

Titik lebur paduan semata-mata tidak hanya dipengaruhi oleh titik lebur kedua logam tetapi

juga dipengaruhi oleh susunan kristal logam. Susunan Kristal akan menentukan sifat fisik

dan sifat mekanis dari logam campuran.

Adapun susunan kristal logam adalah sbb :

Tujuan paduan logam ialah untuk mendapatkan karakteristik logam yang lebih baik.

Kelarutan logam akan lebih baik temperatur yang lebih tinggi, karena difusi dan mobilitas

atom-atomnya lebih besar. Kelarutan fasa cair ditentukan oleh titik lebur dan kisi atomnya.

Program Keahlian :

Teknik Ketenagalistrikan Dikeluarkan oleh : Tanggal :

Drs. Soebandono SMKN 2

PROBOLINGGO

Nama Siswa :

Halaman :

1 – 5

a. Kubus Sederhana Contoh : C (Karbon-intan) Mn (Mangan)

b. Kubus Pusat Muka (f c c) Contoh : Fe (Austenit) Cu (Tembaga) Ni (Nikel) Pt (Platina)

Ir (Iridium) RH (Rudium)

c. Kubus Pusat Dalam (b c c) Contoh : Fe

(Ferit) Mo (Molibden) Cr (Khrom) V (Vanadium) Ta (talium)

d. Heksagonal Susunan Rapat (h c p) Contoh : Zn (Seng)

Zr (Zirkonium) Mg (Magnesium) Re (Renium)

BAHAN KERJA

LOGAM CAMPURAN

1. Prinsip dasar pembuatan campuran

Grafik berikut adalah kondisi keseimbangan atau diagram fasa, karena variasi suhu dan

kosentrasi :

Untuk konsentrasi x, pada suhu t adalah keadaan fasa campuran yaitu bagian dari sistem

paduan dengan batas jelas serta mempunyai sifat homogen baik fisik maupun kimiawi-nya.

Jelasnya, kebekuan dan pencairan paduan logam bergantung pada perubahan keadaan

karena variasi, suhu dan konsentrasi.

2. Macam-macam logam campuran

a. Tembaga dan campurannya

Pencampur tembaga diantaranya Ni, Al, Sn, dan Zn. Daya hantar tembaga 57 m/ . mm2

dan untuk nikelin 14,5 m/ .mm2 kedua logam bila dipadu akan merubah dan

memperluas daya hantar listriknya.

Program Keahlian :

Teknik Ketenagalistrikan Dikeluarkan oleh : Tanggal :

Drs. Soebandono SMKN 2

PROBOLINGGO

Nama Siswa :

Halaman :

2 – 5

Grafik disamping adalah berlangsungnya daya hantaran listrik pada paduan Cu dengan Nikel. Sehingga diperoleh nikelin dan konstantan. Brasses (Cu-Zn) berisi 5 – 45 % Zn adalah penambang-an tembaga blister dan sifat brasses adalah rapuh.

Bronzen (Cu-Sn) mengandung 2-13 % timah putih umumnya tahan korosi.

Contoh penerapan kusus beryllium bronze untuk penghantar diatas kepala.Karenanya konduksinya baik, selain itu kuat tariknya pada1300N/mm 2.

Silisium/cadmium bronze sebagai jaringan telekomunikasi dengan tegangan tarik 800 N/mm 2.

Timah hitam mempunyai titik lebur 327 0C dan timah putih 232 0C, pada konsentrasi 38 % Sn dengan 62 % Pb

Titik lebur paduannya sebesar 183 0C pada kondisi ini pemakaiannya pada sambungan hantaran listrik. Untuk komposisi 30/70 sebagai penyambungan kabel-kabel karena tingkat peleburannya pada 180 0C-260 0C.

Penjelasan grafk :

Titik A dan B menunjukkan logam A – 100 % dan logam B 100 %. Konsentrasi pada titik X komposisi logam B sebesar 100 - ( A-X ) % dan logam A sebesar 100 - (A-X ) %. A dan B adalah titik cair masing-masing logam, garis lengkung menunjukan suhu saat logam cair (atas) dan suhu kondisi logam padat. (bawah) keadaan diantara kedua lengkung tersebut logam dalam keadaan padat cair.

BAHAN KERJA

LOGAM CAMPURAN

b. Nikel

Tiga logam masing-masing besi, nikel dan kobalt adalah bahan ferromagnetik. Ia akan

kehilangan kuat kemagnetan bilamana dipanasi pada suhu terus menerus pada titik curie

tiba-tiba kemagnetannya hilang.

c. Dwi logam (bimetal)

Dua logam yang berlaianan koefisiensi muai panjangnya disatukan dengan penge-lasan

sehingga disebut bimetal. Bimetal memuai pada suhu panas dan menyusut pada keadaan

dingin. Biasanya bimetal terbuat dari Invar, kandungannya 63 % Fe; 36 % Ni dll. Koefisien

muai panjang INVAR ( ) = 1,5 . 106/1 0C.

Pasangannya adalah besi, nikel, konstantan, kuningan, tembaga atau baja non magnetis

dengan = 10 . 10 -6 / 10C. Pemakaian : Thermostat, Thermorelai dll.

d. Logam tahanan (resistor)

1. Nikelin

Nikelin paduan kurang dari 58 % Cu, kurang dari 42 % Ni dan seng. Tahanan jenisnya

0,42 Ohm mm2/m. Pemakaian sebagai elemen pemanas atau reostat.

2. Manganin

Manganin paduan dari 86 % Cu, 12 % Mn dan 2% Ni. Tahanan jenisnya 0,42 O

mm2/ m. Pemakaian sebagai tahanan alat ukur, tahanan standar dll.

3. Nichrom

Paduan dari nikel dan chrom, biasanya dipadu dengan besi (nichrom - besi) kadar

kandungannya : 58-62 % Ni, 15-17 % Cr dan lainnya besi. Tahanan jenisnya 1 O

mm2/m, tahan panas lebih dari 100 % C. Pemakaian : Pemanas setrika listrik, kompor

dll.

4. Konstantan

Konstantan paduan 60 % Cu dan 40 % Ni. Tahanan jenisnya 0,5 O mm2/m, suhu kerja

mencapai 4000 – 500 0C sehingga bahan ini cocok digunakan sebagai elemen

pemanas.

Program Keahlian :

Teknik Ketenagalistrikan Dikeluarkan oleh : Tanggal :

Drs. Soebandono SMKN 2

PROBOLINGGO

Nama Siswa :

Halaman :

3 – 5

Perubahan titik Curie melalui paduan nikel dengan Co, Fe dan Cu.

Besar titik curie berikut : Kobalt : 1137 0 C. Besi : 768 0 C dan Nikel : 353 0 C

BAHAN KERJA

LOGAM CAMPURAN

f. Bahan kontak-kontak

1. Arang dan Grafit

Kedua bahan ini memberikan kontak gesek yang baik, tahanannya tinggi ( = 0,100).

Dan aliran arus tertinggi 8 A/cm 2 pada sikat arang, sedangkan untuk sikat arang logam

mencapai 25 A/cm 2

2. Tembaga dan tembaga campuran.

3. Perak

Titik lebur perak dibawah titik lebur tembaga yaitu 960 0C tahanan jenis perak 0,016.

Pemakaian perak untuk kawat lebur, titik-titik kontak dan lain-lain.

4. Wolfram

5. Air raksa

6. Platina

Dalam teknik listrik dipakai sebagai kontak-kontak, peralatan laboratorium, kisi tabung

radio dan lain-lain. Titik cair platina 1774 0C dan merupakan logam terberat.

Program Keahlian :

Teknik Ketenagalistrikan Dikeluarkan oleh : Tanggal :

Drs. Soebandono SMKN 2

PROBOLINGGO

Nama Siswa :

Halaman :

4 – 5

BAHAN KERJA

LOGAM CAMPURAN

Latihan

1. Apakah yang dimaksud dengan logam campuran ?

2. Sebutkan 5 macam logam paduan ?

3. Apa yang dimaksud dengan dwi logam ( bimetal ) ?

4. Sebutkan macam logam tahanan ( resistor ) ?

5. Untuk apakah logam nikelin, manganin, nichrom dan konstantan digunakan ?

6. Mengapa platina dipakai sebagai kontak-kontak ?

Jawaban

Program Keahlian :

Teknik Ketenagalistrikan Dikeluarkan oleh : Tanggal :

Drs. Soebandono SMKN 2

PROBOLINGGO

Nama Siswa :

Halaman :

5 – 5

A. Mathis, Werkstoffkunde fur Elektroberufe, Aarau / Schweiz ; Verlag

(Elektrotechnik) 1980

Darsono, B.Sc. cs, Ilmu Bahan Listrik , Jakarta, PDK; 1977.

Drs. Sumanto, MA, Pengetahuan Bahan Untuk Mesin dan Listrik, ANDI-

OFFSET Yogyakarta 1994

A.R. Margunadi, Membuat Transformator Kecil Untuk Teknisi Dan

Hobbyist, PT. Gramedia Jakarta – 1996

Daftar Pustaka