cadang mesin dan untuk peralatan mesin yang berputar dengan cepat dimana diperlukan nilai inersia yang rendah. Logam magnesium ini mempunyai
temperature 650°C yang perubahan fasanya dapat dilihat pada gambar 2.7.
Gambar 2.7 Diagram fasa magnesium lit 4 hal 373
Karena ketahanan korosi yang rendah ini maka magnesium memerlukan perlakuan kimia atau pengecekan khusus segera setelah benda decetak tekan.
Paduan magnesium memiliki sifat tuang yang baik dan sifat mekanik yang baik dengan komposisi 9 Al, 0,5 Zn, 0,13 Mn, 0,5 Si, 0,3 Cu, 0,03 Ni dan
sisanya Mg. kadar Cu dan Ni harus rendah untuk menekan korosi. 2.6 Alumunium dan Paduannya
2.6.1 Sejarah penemuan alumunium
Bauksit merupakan salah satu sumber alumunium yang terdapat di alam. Bauksit ini banyak terdapat di daerah Indonesia terutama di daerah Bintan dan
pulau Kalimantan. Alumunium ini pertama kali ditemukan oleh Sir Humprey Davy pada tahun 1809 sebagai suatu unsur dan kemudian di reduksi pertama kali
oleh H.C. Oersted pada tahun 1825.
C.M. Hall seorang berkebangsaan Amerika dan Paul Heroult berkebangsaan Prancis, pada tahun 1886 mengolah alumunium dari alumina
dengan cara elektrolisa dari garam yang terfusi. Selain itu Karl Josep Bayer seorang ahli kimia berkebangsaan Jerman mengembangkan proses yang dikenal
dengan nama proses Bayer untuk mendapat alumunium murni.
Proses Bayer ini mendapat alumunium dengan memasukkan bauksit halus yang sudah dikeringkan kedalam pencampur lalu diolah dengan soda sapi NaOH
dibawah pengaruh tekanan dan suhu diatas titik didih. NaOH akan bereaksi dengan bauksit menghasilkan aluminat natrium yang larut. Selanjutnya tekanan
dikurangi dengan ampas yang terdiri dari oksida besi, silicon, titanium dan kotoran-kotoran lainnya disaring dan dikesampingkan. Lalu alumina natrium
tersebut dipompa ketangki pengendapan dan dibubuhkan Kristal hidroksida alumina sehingga Kristal itu menjadi inti Kristal. Inti dipanaskan diatas suhu
980°C dan menghasilkan alumina dan dielektrosida sehingga terpisah menjadi oksigen dan aluminium murni.
Pada setiap 1 kilogram alumunium memerlukan 2 kilogram alumina dan 4 kilogram bauksit, 0,6 kilogram karbon, criolit dan bahan-bahan lainnya.
Penggunaan alumunium ini menduduki urutan kedua setelah besi dan baja dan tertinggi pada logam bukan besi untuk kehidupan industri.
2.6.2 Sifat-sifat alumunium
Dalam pengertian kimia alumunium merupakan logam yang reaktif. Apabila di udara terbuka ia akan bereaksi dengan oksigen, jika reaksi berlangsung
terus maka alumunium akan rusak dan sangat rapuh. Permukaan alumunium sebenarnya bereaksi bahkan lebih cepat daripada besi. Namun lapisan luar
alumunium oksida yang terbentuk pada permukaan logam itu merekat kuat sekali pada logam dibawahnya, dan membentuk lapisan yang kedap. Oleh karena itu
dapat dipergunakan untuk keperluan kontruksi tanpa takut pada sifat kimia yang sangat reaktif. Tapi jika logam bertemu dengan alkali lapisan oksidanya akan
mudah larut. Lapisan oksidanya akan bereaksi secara aktif dan akhirnya akan mudah larut pada cairan sekali. Sebaliknya berbagai asam termasuk asam nitrat
pekat pekat tidak berpengaruh terhadap alumunium karena lapisan alumunium kedap terhadap asam.
Alumunium merupakan logam ringan yang mempunyai ketahan korosi yang sangat baik karena pada permukaannya terhadap suatu lapisan oksida yang
melindungi logam dari korosi dan hantaran listriknya cukup baik sekitar 3,2 kali daya hantar listrik besi. Berat jenis alumunium 2,643 kgm
3
cukup ringan dibandingkan logam lain.
Kekuatan alumunium yang berkisar 83-310 MPa dapat dilipatkan melalui pengerjaan dingin atau penerjaan panas. Dengan menambah unsur pangerjaan
panas maka dapat diperoleh paduannya dengan kekuatan melebihi 700 MPa paduannya.
Alumunium dapat ditempa, diekstruksi, dilengkungkan, direnggangkan, diputar, dispons, diembos, dirol dan ditarik untuk menghasilkan kawat. Sipanasan
dapat diperoleh alumunium dengan bentuk kawat foil, lembaran pelat dan profil. Semua paduan alumunium ini dapat di mampu bentuki wrought alloys dapat di
mesin, di las dan di patri. 2.6.3 Sistem Penomoran Alumunium
Alumunium dapat diklasifikasikan kepada tiga bagian besar yaitu: alumunium komersial murni paduan alumunium mampu tempa, dan alumunium
cor. Asosiasi alumunium membuat sistem 4 angka mengidentifikasikan alumunium. Di bawah ini ada tabel 2.2. yang dibuat Asosiasi Alumunium untuk
mengidentifikasikan alumunium ini.
Tabel 2.2 Alumunium Assosiasi Index System lit 8 hal 104
Sistem ini menunjukkan nomor indeks dari paduan alumunium termasuk seperti paduan 99 alumunium murni, coper, mangan, silicon magnesium. Sistem
ini tidak menunjukkan paduan terbesar dari elemen alumunium. Angka kedua mempunyai batas 0 sampai dengan 9. Angka nol menunjukkan tidak ada kontrol
khusus pada pembuatan alumunium. Angka setelah angka kedua menunjukkan kuantitas minimum dari unsur lain yang tidak dalam kontrol.
Sebagai contoh alumunium dengan nomor seri 1075. Ini berarti alumunium mempunyai 99,75 yang terkontrol atau alumunium murni.
Sedangkan 0,25 paduan tanpa kontrol. Nomor 1180 diidentifikasikan sebagai paduan dimana 99,80 alumunium murni dengan 0,20 berbagai macam
campuran tambahan.
Pada seri 2010 sampai 7079 setelah angka kedua tidak mempunyai arti khusus hanya menunjukkan pabrikasi. Angka ketiga dan terakhir memperlihatkan
berapa paduan yang terkandung pada saat proses pembuatan. Sebagai contoh alumunium seri 3003 adalah alumunium mangan alloy yang mrngandung sekitar
1,2 mangan dan minimum 90 alumunium. Contoh lain misalkan 6151 alumunium, adalah paduan alumunium dengan silicon-magnesium-chromium.
Disini angka 6 menunjukkan bahwa paduan adalah magnesium silicon, dan angka 151 sebagai identitas paduan khusus dan persentase dari paduan. Jika angka 1
pada digit kedua menunjukkan bahwa paduan itu adalah chromium dan kandungannya adalah 0,49. Berarti paduan itu adalah 99,51 terdiri dari
alumunium magnesium dan silicon. Paduan Alumunium
Nomor Alumunium 99,5 murni
Alumunium 99,5 murni Al-Cu merupakan unsur paduan utama
Al-Mn merupakan unsur paduan utama Al-Si merupakan unsur paduan utama
Al-Mg merupakan unsur paduan utama Al-Mg dan Si merupakan unsur paduan utama
Al-Zn merupakan unsur paduan utama 1001
1100 2010 – 2029
3033 – 3009 4030 – 4039
5050 – 5086 6061 – 6069
7070 – 7079
Alumunium juga dapat digolongkan apakah bias di heat-treatment atau tidak. Alumunium yang tidak dapat dilakukan perlakuan panas termasuk
alumunium murni atau seri 1000, mangan atau seri 3000 dan magnesium seri 5000. Alumunium dapat di heat-treatment jika mengandung satu dari copper,
magnesium, silicon ataupun zinc. Seri 4000 adalah seri silicon dari paduan alumunium yang sebagian besar dapat dilas dan untuk bahan pengisi pada proses
pangelasan.
2.6.4 Paduan-paduan Alumunium Yang Utama
Alumunium lebih banyak dipakai sebagai paduan daripada logam murni sebab tidak kehilangan sifat ringan dan sifat-sifat mekanisnya serta mampu cornya
diperbaiki dengan menambah unsur –unsur lain. Unsur-unsur paduan yang tidak ditambahkan pada alumunium murni selain dapat menambah kekuatan
mekaniknya juga dapat memberikan sifat-sifat baik lainnya seperti ketahanan korosi dan ketahanan aus.
Adapun paduan-paduan alumunium yang sering dipakai yaitu: 1.
Al-Cu dan Al-Cu-Mg Mempunyai kandungan 4 Cu dan 0,5 Mg untuk menambah kekuatan
paduan mampu mesin yang baik serta dipakai pada bahan pesawat terbang. 2.
Al-Mn Mn adalah unsur yang memperkuat Al tanpa mengurangi ketahanan korosi
dan dipakai untuk membuat paduan yang tahan korosi. 3.
Paduan Al-Si Sangat baik kecairannya dam mempunyai permukaan yang bagus sekali,
mempunyai ketahanan korosi yang sangat baik sangat ringan, koefisien pemuai yang kecil, dan penghantar yang baik untuk listrik dan panas.
Karena kelebihan yang menyolok maka paduan ini sangat banyak dipakai.
4. Paduan Al-Mg
Paduan ini mempunyai kandungan magnesium sekitar 4 sampai 10 mempunyai ketahanan korosi yang sangat baik, dapat ditempa, di rol dan
di ekstruksi. Karena sangat kuat dan mudah di las maka banyak dipakai sebagai bahan untuk tangki LNG, kapal laut, kapal terbang serta peralatan-
peralatan kimia.
2.6.5 Paduan Al-Cu dan Al-Cu-Mg
Seperti telah dikemukakan pada uraian sebelumnya, paduan coran alumunium ini mengandung 4-5 Cu. Ternyata dari fasa paduan ini mempunyai
daerah luas dari pembekuannya, penyusutan yang besar, resiko besar pada
kegetasan panas dan mudah terjadi retakan pada coran. Adanya Si sangat berguna untuk mengurangi keadaan itu dan penambahan Si sefektif untuk memperhalus
butir. Dengan perlakuan panas pada paduan ini dapat dibuat bahan yang mempunyai kekuatan tarik kira-kira 25kgfmm
2
. Sebagai paduan, Al-Cu-Mg ini mengandung 4 Cu, dan 0,5ditemukan
oleh A.Wilm dalam usahanya mengembangkan paduan Al yang kuat, dinamakannya yaitu duralumin. Duralumin adalah paduan praktis yang sangat
terkenal disebut paduan alumunium dengan nomor 2017, komposisi standarnya adalah 4 Cu, 1,5 Mn dinamakan paduan dengan nomor 2044 nama lamanya
yaitu duralumin super. Paduan yang mengandung Cu mempunyai ketahanan korosi yang jelek, jadi apabila diingini ketahanan korosi yang tinggi maka
permukaanya dilapisi dengan Al murni atau paduan alumunium yang tahan korosi yang disebut pelat alklad. Paduan dalam system ini terutama dipakai sebagai
bahan pesawat terbang. Tabel dibawah ini menunjukkan sifat-sifat paduan alumunium ini.
Tabel 2.3. Sifat-sifat paduan Al-Cu-Mg lit 8 hal 137
Paduan Keadaa
n Kekuatan
tarik kgfmm
2
Kekuatan mulur
kgfmm
2
Perpanjangan Kekuatan
geser kgfmm
2
Kekerasan Brinel
Batas lelah
kgfmm
2
175 2017
O T4
18,3 43,6
7,0 28,1
- -
12,7 26,7
45 105
7,7 12,7
A175 A2017
T4 30,2
16,9 27
19,7 70
9,5 RJ17
Setelah dianil
42,9 24,6
22 -
100 -
24S 2024
O T4
T36 18,9
47,8 51,3
7,7 32,3
40,1 22
22 -
12,7 28,8
29,5 42
120 130
- -
- 14S
2014 O
T4 T4
19,0 39,4
49,0 9,8
28,0 42,0
18 25
13 12,7
23,9 29,5
45 100
135 -
- -
Paduan Al-Cu-Mg ini dihasilkan melalui proses pencampuran paduan ini pada temperatur 550°C seperti terlihat pada gambar 2.8. Dimana pada gambar ini
paduan harus diupanaskan sampai temperature A sehingga komponen-komponen larutan membentuk larutan padat.
Gambar 2.8 Diagram fasa Al-Cu-Mg lit 8 hal 133
2.6.6 Paduan Al-Si 4030-4039
Paduan Al-Si ini sangat baik kecairannya, yang mempunyai permukaan bagus sekali, pada ketegasan panas dan sangat baik untuk paduan cor. Sebagai
tambahan paduan ini mempunyai ketahanan korosi yang baik dan sangat ringan, koefisien pemuaian yang kecil dan penghantar listrik dan panas yang baik. Karena
mempunyai kelebihan yang mencolok ini maka paduan ini sangat banyak dipergunakan. Paduan Al-Si ini ditemukan pertama kali oleh A. Pacz pada tahun
1921 dan paduan yang telah diadakan perlakuan tersebut dinamakan silumin.
Paduan Al-Si dengan kandungan 12 sangat banyak dipakai untuk paduan cor cetak. Tetapi dalam hal modifikasi tidak perlu dilakukan. Sifat-sifat paduan ini
dapat diperbaiki dengan perlakuan panas dan sedikit diperbaiki dengan tambahan unsure paduan lainnya yang umum dipakai yaitu 0,15 – 0,4 Mn dan 0,5 Mg.
paduan yang diberi perlakuan peraturan dan ditempa dinamakan silumin β. Paduan yang memerlukan paduan panas ditambah juga dengan unsur Mg, Cu dan
Ni untuk memberikan kekerasan pada saat proses pemanasan. Bahan ini biasa dipakai untuk torek motor. Tabel 2.4 ini menunjukkan kekuatan dan sifat mekanis
Al-Si.
Tabel 2.4 Sifat-sifat kimia paduan Al-Si lit 11 hal 257
Paduan Perlakuan
Temperatur Uji °C
Sifat-sifat mekanik Kekuatan
tarik kgfmm
2
Kekuatan mulur
kgfmm
2
Perpanjangan °C
