BAHAN DAN SIFATNYA
1. Pendahuluan. 2. Pengelompokan Bahan-bahan Permesinan. 3. Pemilihan Bahan
Untuk Tujuan Permesinan. 4. Sifat Fisis Logam. 5. Sifat Mekanis Logam. 6. Logam
Ferro. 7. Cast Iron. 8. Grey Cast Iron. 9. White Cast Iron. 10. Mottled Cast Iron. 11.
Malleable Cast Iron. 12. Paduan Cast Iron. 13. Efek Ketidakmurnian pada Cast Iron.
14. Wrought Iron. 15. Baja. 16. Efek Ketidakmurnian Baja. 17. Baja Paduan. 18. Free
Cutting Steels. 19. Stainless Steel. 20. Heat Resisting Steel. 21. Perlakuan Panas pada
Baja. 22. Logam Non-ferro. 23. Alumunium. 24. Alumunium Alloy. 25. Copper
(Tembaga). 26. Brass. 27. Bronze. 28. Gun metal. 29. Lead. 30. Tin. 31. Bahan Non-
logam.
2.1. Pendahuluan
Pengetahuan tentang bahan dan sifat-sifatnya sangat besar pengaruhnya untuk
seorang perancang mesin. Elemen mesin selalu terbuat dari berbagai bahan yang
mempunyai sifat-sifat yang sesuai dengan kondisi pengoprasian. Dalam cakupannya,
seorang perancang mesin harus terbiasa dengan efek proses pengerjaan dan perlakuan
panas yang mempunyai pengaruh terhadap sifat-sifat dari bahan. Dalam bab ini kita
akan membahas secara umum penggunaan bahan dan sifat-sifatnya didalam rancang
mesin.
2.2. Pengelompokan Bahan-bahan Permesinan
Bahan-bahan permesinan secara garis besar dikelompokan menjadi :
1. Logam dan paduannya, seperti besi, baja, tembaga, aluminium, dan lain
sebagainya.
2. Non logam, seperti kaca, karet, plastic, dan lain sebagainya.
Logam, lebih jauh dapat dikelompokan menjadi:
a. Logam Ferro
b. Logam Non-ferro
Logam ferro adalah logam yang mempunyai kandungan besi paling besar dalam
susunannya, seperti cast iron, wrought iron dan baja.
Logam non-ferro adalah logam yang mempunyai kandungan logam selain besi paling
besar dalam susunannya, seperti tembaga, aluminium, kuningan, timah, seng, dan lain
sebagainya.
Sebelum membahas bahan-bahan diatas secara lebih terperinci, kita harus
mempunyai, yang paling utama, pengetahuan tentang sifat dari berbagai macam
bahan.
2.3. Pemilihan Bahan Untuk Tujuan Permesinan
Pemilihan bahan-bahan untuk tujuan permesinan tergantung atas beberapa faktor
berikut:
1. Kegunaan dari bahan
2. Kecocokan bahan untuk kondisi pengerjaan dan pelayanan
3. Harga dari bahan
Sifat-sifat penting yang menentukan dari bahan adalah sifat fisis, sifat kimia, dan
sifat mekanis. Sifat fisis dan sifat mekanis bahan akan dibahas dalam artikel
selanjutnya.
2.4. Sifat Fisis Logam
Sifat fisis logam meliputi kilau, warna, ukuran dan bentuk, massa
jenis,konduktivitas panas dan listrik, dan titik cair. Tabel berikut menunjukan sifat
fisis yang penting dari beberapa logam murni.
Tabel .1
Logam Massa jenis
(gr/cm3)
Titik cair
(oC)
Konduktivitas
panas(cal/cm/oC/sec)
Koefisien
ekspansi linier
pada 20oC
(µm/m/oC)
Aluminium 2,7 660 0,530 23,0
Brass 8,45 950 0,310 16,7
Bronze 8,73 1.040 0,160 17,3
Cast Iron 7,25 1.300 0,130 9,0
Copper 8,9 1.083 0,94 16,7
Lead 11,3 327 0,08 29,1
Logam Monel 8,6 1.350 0,06 14,0
Nickel 8,9 1.453 0,151 12,8
Silver 10,5 960 1,00 18,9
Steel C 15 7,85 1.510 0,12 11,1
Tin 7,3 232 0,16 21,4
Tungsten 19,3 3.410 0,48 4,5
Zinc 7,1 419 0,27 33,0
2.5. Sifat Mekanis Logam
Sifat-sifat mekanis logam yang berasosiasi dengan kemampuan bahan untuk
menahan gaya mekanis dan beban. Sifat mekanis logam meliputi kekuatan, kekakuan,
keelastisan, keplastisan, keregangan, keuletan, kerapuhan dan kekerasan. Kita akan
membahas sifat-sifat ini sebagai berikut :
1. Kekuatan
Kekuatan adalah kemampuan bahan untuk menahan gaya yang diterima dari luar
dengan kerusakan atau kelelahan.
2. Kekakuan
Adalah kemampuan bahan untuk menahan deformasi dibawah tegangan.
3. Keelastisan
Adalah kemampuan bahan untuk kembali ke bentuk semula setelah terjadi
deformasi ketika gaya dari luar telah pindah.
4. Sifat Plastis
Adalah kemampuan bahan menahan deformasi dibawah beban tetap. Kemampuan
ini diperlukan pada proses penempaan, pemberian stempel gambar dikoin dan
pengerjaan ornament.
5. Sifat Regang
Adalah kemampuan bahan yang memungkinkannya menjadi lelah saat ditarik
didalam kabel dengan aplikasi gaya tarik. Bahan yang regang harus menjadi kuat
dan plastis.
6. Sifat Dapat Ditempa
Adalah kemampuan spsial dari bahan yang membuatnya mampu untuk dipalu atau
dirol menjadi lempengan-lempengan tipis.bahan yang malleable akan seperti
plastic, tapi tidak berarti menjadi sangat kuat. Bahan malleable yang umumnya
digunakan dalam praktek permesinan adalah lead, soft steel, wrought iron, tembaga
dan alumunium.
7. Keuletan
Adalah sifat bahan untuk tidak mudah retak pada saat diberikan beban tumbukan
yang besar seperti dipukul palu. Keuletan bahan berkurang ketika dipanaskan.
8. Kerapuhan
Adalah sifat bahan yang berlawanan dengan sifat regang.
9. Sifat Mulur
Ketika bahan dikenakan tgangan yang konstan pada temperature tinggi untuk
jangka waktu yang lama, bahan akan secara perlahan dan permanent mengalami
deformasi yang disebut creep.
10. Kekerasan
Adalah sifat logam yang paling penting dan sangat berarti. Mencakup berbagai
macam sifat tidak sama, seperti ketahanan terhadap keausan, penggoresan,
deformasi dan kemampuan saat diproses dimesin, dan lain sebagainya. Kekerasan
juga berarti kemampuan sebuah logam untuk memotong logam lain. Kekerasan
sebuah logam dapat diketahui melalui test berikut ini :
a. Brinell Hardness Test
b. Rockwell Hardness Test
c. Vickers Hardness (juga disebut Diamond Pyramid) Test
d. Shore Scleroscope.
2.6. Logam Ferro
Kita telah membahas bahwa logam ferro adalah logam yang susunan
utamanya adalah besi. Logam ferro yang umum digunakan pada praktek permesinan
adalah cast iron, wrought iron, steel, dan alloy steel. Pada dasarnya bahan baku untuk
semua logam ferro adalah pig iron yang dihasilkan dari peleburan bijih besi, dengan
arang kokas dan batu kapur, dalam dapur tanur tinggi. Pada prinsipnya bijih besi dan
kandungannya ditunjukkan dalam tabel berikut :
Tabel 2.2
Bijih besi Warna Kandungan besi (%)
Magnetite (Fe2 O3) Hitam 72
Haematite (Fe3 O4) Merah 70
Limonite (Fe CO3) Coklat 60 - 65
Siderite [Fe2 O3 (H2 O)] Coklat 48
2.7. Cast Iron
Dihasilkan dari peleburan bijih besi dengan kokas dan batu kapur dalam
tungku yang dikenal dengan nama CUPOLA. Paduan utamanya adalah besi dan
karbon. Karbon yang terkandung dalam cast iron bervariasi dari 1,7% - 4,5%. Juga
terkandung sedikit silicon, mangan, phosphor, dan sulphur. Karbon dalam cast iron
disajikan dalam salah satu dari dua bentuk berikut :
1. Karbon bebas atau graphite
2. Karbon gabungan atau cementite
Selama cast iron merupakan bahan yang rapuh, oleh karena itu, cast iron tidak
dapat digunakan pada bagian mesin yang mendapat beban kejut.
2.8.Grey Cast Iron
Biasanya besi mempunyai komposisi berikut :
Karbon : 3 – 3,5%
Silicon : 1 – 2,75%
Mangan : 0,40 – 1,00%
Phospor : 0,15 – 1%
Sulphur : 0,02 – 0,15%
Selebihnya besi.
Warna abu-abu adalah akibat dari karbon pada dasarnya dalam bentuk
graphite. Kekuatan tariknya rendah, kuat desak tinggi dan tidak bisa diregang. Mudah
diproses dimesin. Tuangan grey iron biasanya digunakan pada bodi peralatan mesin,
blok silinder otomotif, pipa dan perlengkapannya serta perkakas agrikultur.
2.9. White Cast Iron
White cast iron menunjukan pecahan berwarna putih dan mempunyai
komposisi berikut :
Karbon : 1,75 – 2,3 %
Silicon : 0,85 – 1,2%
Mangan : < 0,4%
Phospor : < 0,2%
Sulphur : <0,12%
Selebihnya adalah besi.
Warna putih adalah akibat nyata bahwa karbon berada dalam bentuk carbide
(dikenal sebagai cementite) yang menyebabakan besi menjadi keras. White cast iron
mempunyai kekuatan tarik yang tinggi dan kekuatan desak rendah. Karena keras
akibatnya tidak dapat diproses dimesin. White cast iron dapat diproses melalui logam
tuangan yang didinginkan secara mendadak atau melalui penguraian. Besi sepuh
yang digunakan ketika keras, permukaan yang tahan aus diperlukan untuk produk
seperti roda mobil, rol penghancur bijih, dan rahang penjepit plat.
2.10. Mottled Cast Iron
Adalah produk antara grey dan white cast iron dalam komposisi, warna dan
sifat umum. Biasanya dalam tuangan dimana permukaan keausan tertentu sudah
didinginkan mendadak.
2.11. Malleable Cast Iron
Bahan ini regang dan dapat dibentuk tanpa merusak bagiannya. Kekuatan
tarik dari malleable cast iron biasanya lebih tinggi daripada grey cast iron dan dapat
diproses permesinan dengan kualitas yang bagus. Malleable cast iron digunakan
untuk membuat bagian-bagian mesin.
Dalam pengolahan untuk mendapatkan tuangan malleable iron, pertama-tama
tuang kedalam cetakan dari white cast iron. Kemudian dengan perlakuan panas yang
sesuai (yaitu annealing), gabungan karbon dari white cast iron dipisahkan kedalam
buncak grafit. Dua metode berikut digunakan untuk tujuan :
1. White Heart Proses, dan
2. Black Heart Proses.
Dalam white heart proses tuangan white iron dimasukkan dalam kotak baja
atau besi yang dikelilingi oleh campuran baru dan digunakan bijih haematite. Kotak
dengan perlahan dipanaskan hingga mencapai temperature 900 – 950oC dan
dipertahankan pada temperature ini selama beberapa hari. Selama periode ini,
beberapa karbon teroksidasi keluar dari tuangan, dan karbon sisanya dipisahkan
dalam bagian-bagian kecil dikeluarkan dari struktur.
Dalam proses black heart, tuangan yang digunakan mengandung sedikit
karbon dan sulphur. Dikemas dalam bahan netral seperti pasir dan reduksi dari
sulphur dapat membantu untuk mempercepat proses. Tuangan dipanaskan sampai
temperatur 850 – 900oC dan dipertahankan pada temperatur tersebut selama 3 – 4
hari. Pada proses ini karbon berubah gumpalan, tidak seperti proses white heart. Hasil
tuangan yang diperoleh dari proses ini lebih mudah ditempa.
2.12. Paduan Cast Iron
Besi tuang ini mengandung sedikit persentase dari bahan pendukung lain,
seperti silicon, mangan, sulphur, dan phosphor. Besi tuang ini juga disebut sebagai
plain cast iron. Paduan besi tuang yang dihasilkan dari penambahan elemen paduan
lain, seperti nikel, chromium, molybdenum, copper dan mangan dengan kadar yang
tepat. Elemen paduan ini memberi kekuatan lebih dan hasilnya dapat memperbaiki
sifat-sifat. Paduan besi tuang mempunyai sifat yang special, seperti menaikan
kekuatan, ketahanan aus tinggi, tahan korosi dan tahan panas. Paduan besi tuang
secara ekstensif digunakan untuk bagian-bagian mobil seperti silinder, piston, ring
piston, kotak engkol, rem drum, bagian-bagian mesin penghancur dan mesin gerinda,
dan lain-lain.
2.13. Efek Ketidakmurnian pada Cast Iron
Kita telah diskusikan sebelumnya bahwa besi tuang mengandung sedikit
persentase dari silicon, sulphur, mangan dan phosphor. Efek ketidakmurnian ini pada
besi tuang adalah sebagai berikut :
1. Silicon
Kandungan silicon dalam besi tuang mencapai 4%. Silicon membentuk grafit bebas
yang membuat besi lunak dan mudah dipermesinan. Juga menghasilkan tuangan suara
bebas dari celah udara, karena silicon mempunyai daya serap yang tinggi terhadap
oksigen.
2. Sulphur
Sulphur membuat besi tuang keras dan rapuh. Jika terlalu banyak sulphur membuat
tuangan hampa, oleh karena itu, selalu dijaga dibawah 0,1% untuk berbagai macam
pengecoran logam.
3. Mangan
Mangan membuat besi tuang berwarna putih dank eras. Kandungan mangan selalu
dijaga dibawah 0,75%. Mangan membantu untuk mengontrol pengaruh berlebih dari
efek yang ditimbulkan sulphur.
4. Phosphor
Phosphor membantu sifat cair dan sifat alir dalam besi tuang, tetapi menimbulkan
kerapuhan. Phosphor jarang diizinkan melampaui 1%. Besi yang mengandung
phosphor digunakan untuk tuangan dengan desain rumit dan untuk tuangan mesin
yang ringan, jika harga dipertimbangkan.
2.14. Wrought Iron
Wrought iron adalah besi yang kemurniannya paling tidak 99,5% tetapi bisa
mengandung sampai 99,9% besi. Komposisi tipikal dari wrought iron adalah :
Karbon : 0,020%
Silicon : 0,120%
Sulphur : 0,018%
Phosphor :0,020%
Slag : 0,070%
Selebihnya adalah besi.
Wrought iron dihasilkan dari besi mentah yang dicairkan didalam tungku tipe
reverberatory. Logam bentuk bebas yang tidak murni dipindahkan dari tungku dalam
bentuk bubur besi dan bijih besi. Massa dari adonan seperti bola-bola ini, masing-
masing beratnya 45 – 65 kg, dibentuk. Bola-bola kemudian dikerjakan dengan mesin
untuk menekan keluar terak dan membentujnya kedalam bentuk yang komersil.
Wrought iron mempunyai sifat ulet, dapat ditempa, dapat diregang. Wrought
iron tidak dapat dikenakan beban kejut yang berlebihan. Tegangan maksimalnya
adalah 2500 kg/cm2 – 5000 kg/cm2dan tekanan maksimalnya 3000 kg/cm2. Wrought
iron dapat ditempa maupun dilas dengan mudah. Digunakan untuk rantai, kopling
penghubung, pipa air dan uap.
2.15. Baja
Baja adalah paduan dari besi dan karbon, dengan kandungan maksimum
1,5%. Karbon yang terjadi dalam bentuk besi karbida, karena kemampuannya untuk
menaikkan kekerasan dan kekuatan dari baja. Kandungan lain, seperti silicon,
sulphur, phosphor, dan mangan juga mempengaruhi sifat-sifat baja. Banyak dari baja
yang diproduksi sekarang adalah plain karbon steel. Baja karbon merupakan baja
yang mempunyai sifat kandungan karbon dengan tepat dan mengandung tidak lebih
dari 0,5% silicon dan 1,5% mangan. Plain karbon steel bervariasi dari 0,06% karbon
sampai 1,5% karbon, dibagi dalam beberapa tipe berikut, tergantung dari kandungan
karbonnya.
1. Dead mild steel : hingga 0,15% karbon
2. Low karbon steel atau mild steel :0,15 – 0,45%
3. Medium karbon steel : 0,45 – 0,8%
4. High karbon steel :0,8 – 1,5%
Mengacu pada standar India ( IS : 1570 – 1961 ) plain karbon steel
dilambangkan dengan huruf “C” diikuti oleh nomor yang mengindikasikan
kandungan karbon didalamnya. Sebagai contoh C 40 artinya plain karbon steel
mengandung 0,35% - 0,45% karbon, begitu juga elemen lain yang mungkin ada.
Dalam penambahan untuk persentase karbon, beberapa spesifikasi lain dapat
mengikuti, seperti C 55 Mn 75 artinya kandungan karbon antara 0,50% - 0,60% dan
kandungan mangan antara 0,50% - 0,60%. Mungkin saja dicatat bahwa hanya rata-
rata indeks yang ditetapkan. Table berikut menunjukkan tujuan ISI dari plain karbon
steel dengan komposisi dan kegunaannya.
Tabel 2.3
ISI
Designation
Komposisi Penggunaan
Karbon (C) Mangan (Mn)
C 07
C 10
C 14
C 20
C 25
Maks. 0,12
Maks. 0,15
0,10 – 0,18
0,15 – 0,25
0,20 – 0,30
Maks. 0,50
0,30 – 0,50
0,40 – 0,70
0,60 – 0,90
0,30 – 0,60
Cold forming dan
Deep drawing.
Baja perkakas untuk
membuat poros
hubungan, tumpuan,
gigi beban ringan,gigi
cacing,pena
torak,pasak,roda
gigi,tap,dll.
Baja yang umum
digunakan untuk
tegangan rendah.
Digunakan untuk
membuat soket
pesawat
terbang,bracket
tegangan
ringan,tuas,baut,poros
hubungan,dll.
C 30
C 35
C 40
C 45
0,25 – 0,35
0,30 – 0,40
0,35 – 0,45
0,40 – 0,50
0,60 – 0,90
0,30 – 0,60
0,60 – 0,90
0,60 – 0,90
Pada pengejaan
dingin untuk
membuat seperti tuas
rem. Cocok dalam
case hardening atau
hardening dan
tempering,baja ini
digunakan untuk
membuat
sprocket,batang
hubung kemudi,poros
bercabang,roda
kereta,pipa struktur
pesawat terbang,dan
furniture sepeda
motor.
Untuk bagian dengan
tekanan rendah dan
rangka mobil.
Poros
engkol,poros,batang
tekan,batang
hubung,gigi dan
bagian yang
membutuhkan
kekuatan dan
ketahanan.
Spindle peralatan
C 50
C 55
C 60
C 65
C 70
C 75
0,45 – 0,55
0,50 – 0,60
0,55 – 0,65
0,60 – 0,70
0,65 – 0,75
0,70 – 0,80
0,60 – 0,90
.0,50 – 0,65
0,50 – 0,80
0,50 – 0,80
0,50 – 0,80
0,50 – 0,80
mesin,poros
engkol,baut,gigi
beban ringan.
Pasak,poros
engkol,silinder dan
bagian mesin yang
membutuhkan
ketahanan aus.
Gigi,pegas
koil,silinder,poros,dll.
Pegas kopling,baut
dan mur keras,spindle
peralatan
mesin,kopling,poros
engkol,poros dan
pinion.
Pegas katup
mesin,locomotive
wagon tyres,washer
kecil,bagian stamp
tipis.
Pegas baffle,shock
absoberpegas untuk
bantalan,rel gigi tirus
dan plat kopling.
Light flat spring,shear
C 80
C 85
C 98
C 113
C 50 Mn 1
C 50 Mn 75
0,75 – 0,85
0,80 – 0,90
0,90 – 1,05
1,05 – 1,20
0,45 – 0,45
0,50 – 0,60
0,50 – 0,80
0,50 – 0,80
0,50 – 0,80
0,50 – 0,80
1,1 – 1,50
0,60 – 0,90
blades,scrappers dan
cultivators shovels.
Pegas flat koil untuk
automobile rel
kendaraan,girder
rel,katup,pegas,kabel,
Kabel musik,piringan
kopling,dll.
Pegas dan lembaran
koil,harrow
disc,kunci,peralatan
mesin,tap,bor,dll.
Baut,poros
gigi,rocking lever dan
lapisan silinder.
Sprocket dan bagian
mesin yang
membutuhkan
ketahanan aus,serta
bagian yang tidak
terlalu membutuhkan
Keuletan.
2.16. Efek Ketidakmurnian Baja
Berikut ini adalah efek dari kandungan lain yang terdapat dalam baja, seperti
silicon, sulphur, mangan, dan phosphor.
1. Silicon
Kadar silicon pada baja biasanya berada antara 0,05 – 0,30%. Silicon ditambahkan
pada baja karbon rendah untuk mencegah baja menjadi berpori. Silicon mengikat
gas dan oksida, mencegah lubang tiup dan pada akhirnya membuat baja lebih ulet
dan keras.
2. Sulphur
Sulphur yang terbentuk pada baja adalah iron sulphide atau manganese sulphide,
bisa juga keduanya. Iron sulphide terjadi karena titik cair rendah menghasilkan sifat
patahan merah, begitu juga manganese sulphide tidak memberikan efek yang terlalu
besar. Kemungkinan terbentuknya manganese sulphide pada baja sangat kecil
dibandingkan dengan iron sulphide.
3. Mangan
Managan berfungsi sebagai deoksida berharga dan agen pembersih, pada baja.
Mangan selalu dikombinasikan dengan sulphur dan dengan demikian mengurangi
efek yang membahayakan dari mangan pada baja. Jika digunakan pada baja karbon
rendah biasa, mangan membuat logam mudah ditempa dan mempunyai kualitas
bengkok yang bagus. Pada baja high speed mangan digunakan untuk lebih
menguletkan logam dan untuk menaikkan temperatur kritis baja high speed.
4. Phosphor
Phosphor menyebabkan baja menjadi rapuh. Pada baja karbon rendah, phosphor
menaikkan titik luluh dan memperbaiki ketahana terhadap korosi. Jumlah karbon
dan phosphor pada umumnya tidak melebihi 0,25%.
2.17. Baja Paduan
Baja paduan dapat didefenisikan sebagai baja yang mempunyai kandungan
selain karbon yang ditambahkan dengan kadar yang cukup untuk memperbaiki sifat-
sifatnya. Paduan ditambahkan untuk tujuan yang spesifik seperti meningkatkan
ketahanan terhadap keausan, ketahanan korosi dan untuk memperbaiki sifat elektris
dan magnetic, yang tidak bisa didapat pada baja karbon biasa. Beberapa elemen
paduan yang digunakan dalam baja adalah nikel, chrom, molybden, cobalt, vanadium,
mangan, silicon dan tungsten. Setiap elemen ini menghasilkan kualitas yang baik
pada baja paduannya. Elemen ini bisa digunakan beberapa atau dikombinasikan untuk
menghasilkan karakter yang diinginkan pada baja. Berikut ini adalah efek dari elemen
paduan pada baja :
1. Nikel
Nikel menaikkan kekuatan dan kekuatan dari baja. Baja-nikel mengandung 2 –
5% nikel dan 0,1 – 0,5% karbon. Dalam persentase ini, nikel membantu
menaikkan kekuatan dan kekerasan dengan batas elastis yang tinggi. Sifat regang
bagus dan ketahanan korosi bagus. Paduan yang mengandung 25% nikel
mempunyai keuletan maksimum dan ketahanan karat, korosi dan tahan baker
pada temperatur tinggi. Ini menguntungkan dalam membanun pipa boiler, katup
untuk uap superheat, katup untuk mesin IC dan busi untuk mesin bahan bakar.
Paduan baja nikel yang mengandung 36% nikel disebut Invar. Koefisien
ekspansinyamendekati nol. Jadi ini banyak dipakai untuk standar ukuran yang
sehari-hari digunakan.
2. Chromium
Chromium digunakan dalam baja sebagai elemen paduan untuk mendapatkan
kekerasan, kekuatan yang besar dan batas elastis yang tinggi sekaligus. Pada
umumnya baja chrom mengandung 0,5 – 2% chrom dan 0,1 – 1,5% karbon. Baja
karbon ini digunakan untuk bola, luncuran, dan lintasan untuk bearing. Baja nikel
chrom mengandung 3,25% nikel, 1,5% chrom, dan 0,5% karbon dan banyak
digunakan untuk plat pelindung. Baja nikel chrom secara luas digunakan untuk
poros engkol mobil, poros dan gigi yang membutuhkan kekuatan dan kekerasan
yang tinggi.
3. Tungsten
Tungsten mencegah pertumbuhan butir, menaikkan kekerasan baja tempa dan
memberikan sifat keras bahkan ketika dipanskan menjadi berwarna merah.
Biasanya digunakan dengan menggabungkannya dengan elemen lain. Baja
dengan kandungan 3 – 18% tungsten dan 0,2 – 1,5%karbon digunakan untuk alat-
alat potong. Pada dasarnya kegunaan dari baja tungsten adalah untuk alat-alat
potong, cetakan, katup, keran, dan magnet permanent.
4. Vanadium
Vanadium membantu dalam memperbaiki struktur butir pada peralatan baja.
Menambahkan sedikit vanadium ( < 0,2% ) dapat menaikkan kekuatan tarikdan
batas elastis pada baja karbon rendah dan sedang tanpa menghilangkan
keregangannya. Baja chrom vanadium yang mengandung kira-kira 0,5 – 1,5%
chrom, 0,15 – 0,3% vanadium, dan 0,13 – 1,1% karbon memiliki kuat tarik, batas
elastis, batas lelah dan keregangan yang sangat bagus. Baja ini selalu digunakan
untuk pegas, pin, dan alat-alat tempa.
5. Mangan
Mangan memperbaiki kekuatan dari baja dalam pengerolan panas dan pada saat
perlakuan panas. Paduan baja mangan yang mengandung lebih dari 1,5% mangan
dengan karbon antara 0,40 – 0,55% sering digunakan pada gigi, poros dan lainnya
yang membutuhkan kekuatan yang besar dan keregangan yang nyata. Pada
dasarnya guna dari baja mangan adalah untuk menghindari keausan pada bagian-
bagian mesin. Pengolahan baja ini secara keseluruhan melalui proses tuangan.
6. Silicon
Baja silicon mempunyai karakter seperti baja nikel. Baja ini memiliki batas elastis
yang tinggi dibanding baja karbon biasa. Baja silicon yang mengandung 1 – 2%
silicon dan 0,1 – 0,4 % karbon dan elemen paduan lain digunakan untuk mesin
elektrik, katup pada mesin IC, pegas dan bahan tahan karat.
7. Cobalt
Cobalt memberi skala kekerasan merah pada karbida-karbida yang keras pada
suhu tinggi. Ini memberikan dekarburasi pada baja selama perlakuan panas.
Cobalt menaikkan kekerasan dan kekuatan juga magnetisme remanen serta
memaksakan gaya magnetis pada baja untuk magnet.
8. Molybdenum
Jumlahnya sangat kecil ( 0,15 – 0,30% ), molybden umumnya digunakan dengan
chrom dan mangan ( 0,5 – 0,8% ) untuk membuat baja molybdenum. Baja
molybden menghasilkan kuat tarik ekstra dan digunakan untuk badan pesawat
terbang dan bagian-bagian automobile. Baja molybden dapat menggantikan
tungsten pada baja high speed.
Tabel berikut menunjukkan komposisi dari setiap paduan baja menurut standar
India (IS : 1570 – 1961)
Tabel 2.4
S. No. Rancangan ISI dengan
komposisi dalam persen
Penggunaan
1. 35 Ni 1 Cr 60 Digunakan untuk poros engkol pesawat terbang
dan kendaraan berat,connecting rod,poros
gigi,perlengkapan rantai,kopling,dll.
2. 30 Ni 4 Cr 1
Karbon = 0,26 – 0,34
Silicon = 0,10 – 0,35
Mangan = 0,40 – 0,70
Nikel = 3,90 – 4,30
Chrom = 1,10 – 1,40
Untuk gigi tegangan tinggi dan komponen-
komponen yang membutuhkan tegangan tarik
tinggi (yaitu 16.000 kg/cm2).
3. 40 Ni 2 Cr 1 Mo 28 Untuk peralatan mesin dengan kekuatan
Karbon = 0,35 – 0,45
Silicon = 0,10 – 0,35
Mangan = 0,40 – 0,70
Nikel = 1,25 – 1,75
Chrom = 0,90 – 1,30
Molybden = 0,20 – 0,35
tinggi,spindle,mur,baut,gigi dan pinion,poros
hubung,poros engkol,dll.
4. 55 Si 2 Mn 90
Karbon = 0,50 – 0,60
Silicon = 1,50 – 2,0
Mangan = 0,80 – 1,0
Adalah baja pegas dan digunakan untuk
automobile dan kendaraan.
5. 50 Cr 1
Carbon = 0,45 – 0,55
Silicon = 0,10 – 0,35
Mangan = 0,60 – 0,90
Chrom = 0,90 – 1,20
Juga merupakan baja pegas. Digunakan untuk
suspensi depan pegas helix.
6. 11 Mn 2
Carbon = maks. 0,16
Silicon = 0,10 – 0,35
Mangan = 1,3 – 1,7
Digunakan untuk filler road,kopling dan rope
socket.
2.17. Free Cutting Steels
Baja ini mengandung sulphur dan phosphor. Kehadiran dari elemen ini
menyebabakan kerusakan pada mesin karena berbentuk serpihan panjang dan dapat
menyumbat mesin. Tabel berikut menunjukkan komposisi dari tiap free cutting steels
mengacu pada IS : 1570 – 1961.
Tabel 2.5
S. No. Rancangan ISI dengan komposisi dalam
persen
Penggunaan
1. 10 S 11
Karbon = maks. 0,15
Silicon = 0,05 – 0,30
Mangan = 0,60 – 0,90
Sulphur = 0,08 – 0,13
Phosphor = maks. 0,06
Digunakan untuk stud dan
baut beban rendah.
2. 40 S 18
Karbon = 0,35 – 0,45
Silicon = maks. 0,25
Mangan = 0,8 – 1,2
Sulphur = 0,14 – 0,22
Phosphor = maks. 0,06
Digunakan untuk baut dan
detail mesin.
3. 40 Mn 2 S 12
Karbon = 0,35 – 0,45
Silicon = maks. 0,25
Mangan = 1,30 – 1,70
Sulphur = 0,08 – 0,15
Phosphor = maks. 0,06
Sama seperti 40 S 18
2.19. Stainless Steel
Telah digambarkan bahwa stainless steel adalah baja yang telah mengalami
perlakuan panas dan penyelesaian, tahan oksidasi dan serangan dari media
pengkorosi. Baja mempunyai kandungan nikel yang besar (dari 15 – 20% dan kira-
kira 0,1% karbon) dan memiliki kekuatan dan keuletan yang sangat besar dan
ketahanan korosi yang ekstem. Baja seperi itu disebut stainless steel. Tipe lain dari
stainless steel yang mengandung 11 – 14% chrom dan ± 0,35% karbon digunakan
untuk pisau, alat-alat bedah dan operasi serta tujuan lain. Ketahanan korosi
maksimum biasanya ketika baja ini diamplas dan dipoles setelah perlakuan panas.
Baja yang mengandung 18% chrom dan 8% nikel secara luas digunakan dan umum
dikenal sebagai baja 18/8.
2.20. Heat Resisting Steel
Baja ini pada prakteknya sangat cocok untuk pekerjaan pada temperature
tinggi. Baja seperti itu harus tahan terhadap pengaruh kegagalan laju awal ketika
ditempatkan pada pekerjaan dibawah temperature tinggi. Baja paduan yang
mengandung 23 – 30% chrom dengan karbon kurang dari 0,35% pada dasarnya
digunakan untuk pekerjaan pada temperature antara 815oC dan 1150oC. Bagian-
bagian tungku,kotak annealing dibuat dari baja ini. Tabel berikut menunjukkan
komposisi dari beberapa stainless steel dan heat resisting steel mengacu pada standar
India (IS : 1570 – 1961).
Tabel 2.6
S. No. Rancangan ISI dengan komposisi dalam
persen
Penggunaan
1. 07 Cr 17
Karbon = mkas. 0,12
Silicon = 0,10 – 0,50
Mangan = 0,30 – 0,70
Nikel = maks. 0,50
Chrom = 16 - 18
Digunakan untuk ring oli,
cold heade fastener, tanki
nitrit acid, annealing
basket,dll.
2. 20 Cr 18 Ni 2
Karbon = 0,15 -0,25
Silicon = 0,10 – 0,50
Mangan = 0,30 – 0,70
Digunakan untuk wind
shield wiper arm,bahan
baut,mesin kertas,dll.
Nikel = 1,50 – 2,50
Chrom = 16 - 20
3. 07 Cr 19 Ni 9
Karbon = maks. 0,12
Silicon = 0,2 – 1,0
Mangan = 0,5 – 2,0
Nikel = 7,5 – 9,5
Chrom = 17,5 – 19,5
Digunakan untuk cover
autowhell,refrigerator
trays,kopling fleksibel,dll.
4. 07 Cr 19 Ni 9 Mo 2
Karbon = maks. 0,12
Silicon = 0,20 – 1,0
Mangan = 0,5 – 2,0
Nikel = 8 - 10
Chrom = 17,5 – 19,50
Molybden = 1,5 – 2,0
Digunakan untuk bagian
tahan acid dan peralatan
untuk industri kimia.
5. 05 Cr 18 Ni 11 Mo 3
Karbon = maks. 0,10
Silicon = 0,10 – 0,20
Mangan = 1 - 2
Nickel = 10 - 12
Chrom = 16,5 – 18,5
Molybden = 2,2 – 3,0
Digunakan untuk peralatan
kimia temperature tinggi
untuk,katu,karet dan
industri kelautan,peralatan
pelayanan kertas,pelapis
ketel uap dan peralatan
fotografi.
2.21. Perlakuan Panas pada Baja
Perlakuan panas adalah pengrjaan atau pengkombinasian dari pengerjaan-
pengerjaan yang berbeda yang meliputi pemanasan dan pendinginan dari logam atau
paduannya dalam bentuk padatdengan tujuan untuk memperbaikisifat mekanis dan
fisis tanpa mengubah komposisi kimianya. Beberapa metode pelakuan panas akan
dibahas dibawah ini :
1. Hardening
Pada proses ini baja dipanaskan sampai temperature 30o – 50oC diatas temperature
kritis untuk baja hypo-eutectoid dan temperature yang sama dibawah temperature
kritis untuk baja hyper-eutectoid. Baja ditahan pada temperature ini selama beberapa
saat dan kemudian didinginkan dengan media yang cocok seperti air, oli, atau air
asin. Lama waktu pendinginan mempengaruhi struktur yang menghasilkan kekerasan
baja. Untuk hardening baja paduan dan baja high speed, keduanya dipanaskan sampai
1100oC – 1300oC selanjutnya didinginkan pada udara bebas.
2. Tempering
Kekerasan baja yang didinginkan dengan cepat mempunyai sifat rapuh, keras dan
mengandung distribusi tegangan didalam yang tidak sama. Tempering adalah proses
pemanasan kembali baja yang telah dihardening ke temperature dibawah temperature
kritis yang lebih rendah (700oC), menahannya pada temperature ini beberapa saat dan
kemudian didinginkan dengan media pendingin air, oli atau air asin. Objek dari
proses ini adalah untuk memindahkan tegangan didalam yang dihasilkan oleh
hardening, membuat baja tidak terlalu rapuh dan lebih lunak.
3. Annealing
Tujuan dari annealing pada baja adalah :
1. memindahkan tegangan didalam
2. memberikan kelunakan
3. memperbaiki ukuran dan struktur butir, memperbaiki keregangan, keuletan dan
sifat mekanis lainnya.
Proses annealing terdiri atas pemanasan baja pada temperature 30o – 50oC
diatas temperature kritis untuk baja hyper-eutectoid dan pada temperature yang sama
untuk baja hyper-eutectoid. Ditahan pada temperature inibeberapa saat dan kemudian
didinginkan perlahan diluar tungku.
Dalam pekerjaan untuk menghindari dekarburasi dari baja selama annealing,
baja dikemas dalam kotak baja tuang yang mengandung campuran arang, kapur, atau
pasir. Kotak dan isinya diizinkan untuk didinginkan didalam tungku setelah
dipanaskan.
4.Normalizing
Tujuan dari normalizing adalah:
1.Memperbaiki struktur baja
2.Memindahkan regangan yang di sebabkan pengerjaan dingin seperti akibat pukulan,
Gulungan, bengkokan.
3. memperbaiki kemampuan pada saat di proses di mesin, kuat tarik dll.
Proses normalizing terdiri dari memanaskan baja pada temperature 30o C -50o C di
atas temperature kritis. Tahan pada temperature ini selama ±15 menit kemudian
hanya di izinkan di dinginkan dengan media udara
5. Spheriodising
Spheriodisin adalah tipe dari proses annealing yang bekerja pada baja karbon tinggi
yang membuatnya menjadi lunak dan regang. Baja ini dalam kondisi yang
memungkinkan untuk diproses di mesin dalam juga cocok untuk kabel. Proses
spheriodising terdiri dari pemanasan baja di bawah temperature kritis terandah (650o-
700oC). Di tahan pada temperature tersebut selama beberapa jam kemudian dinginkan
perlahan.
2.22. Logam Non-ferro
Kita telah membahas bahwa logam non-ferro mengandung logam selain besi
sebagai susunan utamanya. Logam non-ferro digunakanuntuk tujuan berikut :
1. ketahanan terhadap korosi
2. mendapatkan sifat elektrik dan mekanik yang special
3. kelunakan dan fasilitas dari pengerjaan dingin
4. mudah dicairkan dan mudah dituang
Pada dasarnya logam non-ferro yang digunakan untuk tujuan permesinan
adalah alumunium, tembaga, lead, tin, seng, nikel dan paduannya. Sekarang kita akan
membahas sifat dan kegunaan dari logam-logam ini secara detail dalam artikel
berikut.
2.23. Alumunium
Alumunium adalah logam putih yang dihasilkan melalui proses elektris dari
oksida (alumina), yang didapatkan daripertambangan mineral yang disebut bauksit.
Dalam susunan murninya logam ini akan menjadi lunak untuk sebagian besar
tujuan, tetapi jika dipadu dengan sekumpulan kecil paduan lain, aluminium menjadi
keras dan padat. Jadi, dapat ditempa, dibubut, dibentuk, dan dicor. Alumunium
mempunyai koduktivitas listrik yang bagus dan merupakan sifat yang paling penting
dan biasa digunakan untuk kabel diudara. Sifat tahan korosi yang tinggi dan anti-toxic
membuatnya sering digunakan sebagai logam untuk peralatan dapur sehari-hari.
Alumunium juga secara ekstensif digunakan komponen pesawat terbang dan
automobile, dimana berat logam mnjadi pertimbangan.
2.24. Alumunium Alloy
Alumuniumbisa dipadukan dengan satu atau lebih elemen lain seperti
tembaga, magnesium, mangan, silicon, dan nikel. Penambahan sedikit elemen paduan
lain dapat merubah sifat lunak alumunium menjadi logam yang keras dan kuat,
mampu menahan beban yang ringan. Paduan alumunium yang umum adalah :
1. Duralumin
2. Y-alloy
3. Magnalium
4. Hindalium
Paduan diatas akan dibahas dibawah ini :
1. Duralumin
Adalah paduan alumunium tempa yang sangat penting. Komposisinya sebagai
berikut :
Tembaga : 3,5 – 4,5%
Mangan : 0,4 – 0,7%
Magnesium : 0,4 – 0,7%
Selebihnya adalah alumunium.
Paduan ini memiliki kekuatan maksimum setelah melalui perlakuan panas dan
pengerasan sepuh. Setelah dikerjakan, jika logam dibiarkan selama 3 – 4 hari, dia
akan menjadi keras. Fenomena ini dikenal dengan pengerasan sepuh.
Duralumin biasanya digunakan pada kondisi penempaan untuk kerja tempa,
pengepresan, teralis, plat, pipa, dan paku keling. Dapat bekerja pada temperature
500oC. bagaimanapun setelah ditempa dan di annealing, hanya bisa dilakukan
pengerjaan dingin. Mengacu ke kekuatannya yang besardan massa yang ringan
paduan ini bisa digunakan pada komponen automobile dan pesawat terbang.
2. Y-alloy
Y-alloy juga disebut copper-alumunium alloy. Penambahan tembaga ke alumunium
murni menaikkan kekuatan dan kemampuan pada proses permesinan. Komposisi dari
paduan ini adalah sebagai berikut :
Copper : 3,5% - 4,5%
Mangan : 1,2% - 1,7%
Nikel : 1,8% - 2,3%
Silicon, magnesium, besi : masing-masing 0,6%
Selebihnya adalah alumunium.
Paduan ini diolah melalui perlakuan panas dan pengerasan sepuh seperti duralumin.
Pada proses penyepuhan paduan ini dibawa keluar pada temperature ruangan selama
±5 hari.
Biasanya digunakan untuk tujuan penuangan, tetapi bisa juga digunakan untuk tujuan
penempaan seprti duralumin. Karena Y-alloy memiliki kekuatan yang lebih baik
(daripada duralumin) pada temperature tinggi, oleh karena itu banyak digunakan
dalam mesin pesawat terbang untuk kepala silinder dan piston.
3. Magnalium
Magnalium dibuat dengan cara mencairkan alumunium dengan 2 – 10% magnesium
didalam vakum kemudian didinginkan didalam vakum atau dibawah tekanan dari
100 – 200 atm. Magnalium juga mengandung kira-kira 1,75% tembaga. Karena
ringan dan sifat mekaniknya yang baik, biasa digunakan untuk komponen pesawat
terbang dan automobile.
4. Hindalium
Adalah paduan dari alumunium dan magnesium dengan sedikit chrom. Hindalium
adalah merek dagang dari paduan alumunium yang diproduksi oleh Hindustan
Alumunium Corporation Ltd., Renukoot (U.P.). Dibuat berbentuk plat dengan 16
ukuran bentang, biasa digunakan untuk pabrik perkakas anoda.
2.25. Copper (Tembaga)
Adalah salah satu logam non-ferro yang sering digunakan dalam industri.
Tembaga merupakan logam yang lunak, dapat ditempa dan regang dengan warna
coklat kemerah-merahan. Merupakan konduktor listrik yang bagus. Titik cairnya
1083oC. Tembaga secara luas digunakan untuk membuat kabel dan kawat listrik,
untuk mesin listrik dan pemakaian alat dan dalam elektroplatting. Dapat dituang,
ditempa, dipres dan ditarik menjadi kabel. Tembaga tahan terhadap korosi pada
kondisi biasa dan sangat tahan cuaca. Tembaga dalam bentuk pipa biasa digunakan
pada mesin-mesin mekanik. Biasa digunakan untuk membuat paduan dengan tin,
zinc, nikel dan alumunium. Paduan tembaga berikut sangat penting karena digunakan
secara luas.
1. Copper-zinc alloys (Brass)
2. Copper-tin alloys (Bronze)
Kita akan membahas paduan tersebut dengan lebih detail alam artikel berikut.
2.26. Brass
Paduan copper-zinc yang paling sering digunakan adalah brass. Terdapat
bermacam tipe dari brass, tergantung dari proporsi tembaga dan zinc. Pada
prinsipnya adalah paduan biner dari tembaga dengan 50% zinc. Dengan
menambahkan sedikit elemen lain, sifat dari brass bisa berubah drastis. Sebagai
contoh, dengan menambah lead (1 – 2%) memperbaiki kualitas brass saat diproses
dimesin. Brass memiliki kekuatan yang lebih baik daripada tembaga, tetapi
konduktivitas panas dan listriknya lebih rendah. Brass sangat tahan terhadap korosi
pada atmosfir dan bisa disolder dengan mudah. Bisa difabrikasi dengan mudah
dengan proses seperti memintal dan bisa dielektroplatting dengan logam lain seperti
nikel dan chrom. Tabel berikut menunjukkan komposisi dari bermacam tipe brass
mengacu ke standar India.
Tabel 2.7
Rancangan ISI Persen komposisi Penggunaan
Cartridge brass
Yellow brass (Muntz
metal)
Leaded brass
Copper = 70
Zinc = 30
Copper = 60
Zinc = 40
Copper = 62,5
Zinc = 36
Adalah brass pngerjaan
dingin digunakan untuk
cold rolled sheet,wire
drawing,dep
drawing,pressing,dan
industri pipa.
Cocok untuk pekerjaan
panas dengan
rolling,ekstrusi an
stamping.
Digunakan
Admiralty brass
Naval brass
Lead = 1,5
Copper = 70
Zinc = 29
Tin = 1
Copper = 59
Zinc = 40
Tin = 1
untuk
Plat,
Pipa
Dan
Lain-lain.
Untuk marine casting.
2.27. Bronze
Paduan dari tambaga tin biasanya disebut dengan istilah bronzes. Batas
komposisi yang baik adalah 75 – 95% tembaga dan 5 – 25% tin. Logam ini termasuk
keras dan tahan aus serta bisa dibentuk atau dirol menjadi kabel, batangan dan plat
dengan mudah. Dalam sifat ketahanan korosi, bronze lebih superior dari brass.
Beberapa tipe umum dari bronze adalah sebagai berikut :
1. Phosphor bronze
Jika bronze mengandung phosphor, ini disebut phosphor bronze. Phosphor
meningkatkan kekuatan dan keregangan. Paduan ini memiliki kualitas keausan yang
bagus dan keelastisan tinggi. Logam ini tahan terhadap korosi pada air
garamkomposisi dari bermacam logam ini mengacu untuk apa logam ini ditempa,
dibuat dalam tuangan atau ditempa. Tipe umum dari phosphor bronze memiliki
komposisi berikut mngacu ke standar India.
Tembaga : 87 – 90%
Tin : 9 – 10%
Phosphor : 0,1 -0,3%
Digunakan untuk bearing, roda cacing, gigi, mur untuk poros pemindah mesin,
bagian pompa, bahan pelapis banyak tujuan lain. Juga sering digunakan untuk
membuat pegas.
2. Silicon bronze
Mengandung 90% tembaga, 3% silicon dan 1% mangan atau zinc. Mempunyai
ketahanan korosi yang sangat bagus dari kombinasi tembaga dengan kekuatan yang
lebih tinggi. Dapat dituang, dirol, ditempa, dipres baik dingin ataupun panas serta
bisa dilas dengan semua metode yang biasa.
Biasa digunakan untuk boiler, ketel, tungku atau jika yang dibutuhkan adalah
kekuatan yang tinggi dan ketahanan korosi yang bagus.
3. Beryllium bronze
Adalah paduan dengan dasar tembaga, mengandung kira-kira 97,75% tembaga dan
2,25% beryllium. Mempunyai titik luluh tinggi, batas lelah tinggi ketahanan korosi
yang luar biasa pada saat didinginkan atau dipanaskan. Bahan yang sangat cocok
untuk pegas, penghantar arus listrik yang besar, poros dan bejana. Ketahanan aus
beryllium bronze lima kali lebih besar dari phosphor bronze, oleh karena itu, paduan
ini bisa digunakan sebagai logam bearing pengganti phospsor bronze. Memiliki
lapisan film sifat pelumas yang lunak, yang membuatnya lebih cocok sebagai logam
bearing.
4. Manganese bronze
Adalah paduan dari tembaga, zinc dan sedikit persentase dari mangan. Komposisi
yang biasa dari paduan ini adalah :
Tembaga : 60%
Zinc : 35%
Mangan : 5%
Logam ini lebih tahan terhadap korosi. Lebih keras dan lebih kuat dari phosphor
bronze. Umum digunakan untuk bejana, torak pompa, pompa pengisi, batangan dll.
Gigi cacing selalu dibuat dari bronze ini.
5. Alumunium bronze
Adalah paduan dari tembaga dan alumunium. Alumunium bronze dengan 6 – 8%
alumunium memiliki sifat-sifat pengerjaan dingin yang berharga. Sangat cocok
untuk membuat komponen jangka panjang menghilangkan korosi. Jika besi
ditambahkan pada bronze ini, sifat mekanisnya diperbaiki dengan mengatur ukuran
butir dan memperbaiki sifat regang.
Alumunium bronze biasa digunakan untuk membuat gigi, baling-baling, baut
condenser, komponen pompa, bejana, pompa udara dll. Batang penghubung dan rol
juga dibuat dari paduan ini. 6% paduan alumunium mempunyai warna emas yang
bagus, dimana sering digunakanuntuk perhiasan imitasi dan tujuan dekorasi.
2.28. Gun metal
Adalah paduan tembaga, tin dan zinc. Biasanya mengandung 88% tembaga,
10% tin dan 2% zinc. Logam ini juga dikenal dengan Admirality gun metal. Zinc
ditambahkan untuk membersihkan logam menaikkan kemudahan cair.
Tidak cocok dikerjakan pada keadaan dingin tetapi dapat ditempa pada
temperature kira-kira 600oC. Logam ini sangat kuat dan tahan korosi oleh air dan
atmosfir. Aslinya, logam ini dibuat untuk tuangan senjata. Secara ekstensif
digunakan untuk tuangan alat-alat boiler, bejana, bearing, tabung paking, dll.
2.29. Lead
Logam ini berwarna kelabu kebiru-biruan. Sangat lunak hingga dapat
dipotong dengan pisau. Tidak mempunyai kuat tarik. Digunakan untuk bahan solder,
pelapis untuk tanki acid, reservoir air, pipa air, dan sebagai lapisan kabel listrik.
Paduan dengan dasar lead digunakan jika diperlukan bahan dengan ketahanan
korosi rendah. Paduan yang mengandung 83% lead, 15% animony, 1,5% tin dan
0,5% tembaga digunakan untuk bearing dengan pelayanan ringan.
2.30. Tin
Tin bersinar seperti logam putih. Lunak, dapat ditempa dan diregang. Dapat
dirol menjadi lembaran tipis. Digunakan untuk membuat paduan penting,
memperbaiki solder, lapisan pelindung untuk lembaran besi dan baja serta untuk
membuat tin foil yang digunakan sebagai paking tahan lembab.
Paduan dengan bahan dasar tin mengandung 88% tin, 8% antimony, dan 4%
tembaga adalah bahan yang lunakdengan koefisien friksi rendah dan lemah. Lebih
umum logam bearing digunakan dengan kotak besi tuang jika bearing dikenai beban
dan tekanan tinggi.
Catatan : Paduan itu seperti lead dan tin lebih banyak didesain sebagai paduan bearing
logam putih.
2.31. Bahan Non-logam
Bahan non-logam digunakan pada praktik permesinan berdasarkan massa
jenis yang rendah, harganya murah, fleksibel, tahan panas dan listrik. Walau begitu
banyak bahan non-logam, tetapi berikut ini adalah yang sering dijumpai.
1. Plastic
Plastic adalah bahan sintetis yang dicetak kedalam bentuk dibawah tekanan dengan
atau tanpa pemanasan. Plastic juga bisa dituang, dirol, diekstrusi, delaminating, dan
diproses di mesin. Berikut ini adalah dua tipe plastic :
1. Thermosetting plastic, dan
2. Thermoplastic
Thermosetting plastic adalah plastic yang dibentuk dibawah panas dan tekanan dan
menghasilkan produk keras yang permanent. Pertama-tama panas melunakkan
material, tapi dengan menambah aplikasi panas dan tekanan, plastic menjadi keras
karena perubahan kimia yang disebut polymerization. Beberapa tipe umum
thermosetting plastic adalah phenol-formaldehyde (Bakelite), phenol-furfural
(Durite), urea-formaldehyde (Plaskon), dll.
Bahan thermoplastic tdak bisa dikeraskan dengan aplikasi panas dan tekanan dan
tidak ada perubahan kimia yang mengikuti. Plastic tetap lunak meski temperature
dinaikkan tapi akan keras ketika didinginkan. Bisa dicairkan berkali-kalidengan
aplikasi panas. Beberapa tipe umum thermoplastic adalah cellulose nitrate
(Celluloid), polythene, polyvinyl acetate, polyvinyl chloride (P.V.C.), dll.
Plastic sangat-sangat tahan karat dan mempunyai stabilitas dimensional tinggi. Plastic
bamyak digunakan pada pabrik pembuatan bagian-bagian pesawat tebang dan
automobile. Juga digunakan untuk membuat kacamata pelindung, lapisan gigi, pulli,
pelumasan bearing dll.tergantung sifat memegas dan kekuatannya.
2. Rubber
Adalah salah satu plastic alam yang sangat penting. Tahan abrasi, panas, alkali yang
kuat dan merupakan asam yang cukup kuat. Rubber lunak digunakan sebagai isolasi
listrik. Juga digunakan sebagai sabuk pemindah tenaga. Rubber keras digunakan
untuk pia-pipa dan sebagai lapisan tanki pengawet.
3. Leather
Leather sangat fleksibel dan bisa menahan keausan dengan kondisi yang cocok.
Secara ekstensif digunakan untuk sabuk pemindah tenaga dan sebagai paking.
4. Ferrodo
Adalah merek daganf yang diberikan untuk asbestos yang dilapisi dengan lead oxide.
Umumnya digunakan sebagai lapisan friksi pada kopling dan rem.
Top Related