Unsur Paduan Dalam Material 1. Pengaruh Unsur Paduan Terhadap Sifat Material yang Digunakan

Fransiskus Purba : Pengecoran Logam Perancangan Poros Turbin Air Yang Dapat Meneruskan Daya 710 Kw Pada Putaran 330 Rpm Dan Perencanaan Pengecoran Serta Simulasinya, 2009. USU Repository © 2009 Logam coran dalam proses pengecoran ini di lebur dalam tanur listrik jenis krus frekuensi rendah. Menurut konstruksinya tanur induksi mempunyai satu krus yang dikelilingi oleh lilitan-lilitan kumparan yang terdiri dari pelat berlapis banyak yang berfungsi untuk memusatkan fluks magnet, sehingga arus induksi yang melalui kumparan menyebabkan timbulnya medan elektro magnetik yang merata kesegala arah. Tanur ini hanya mempunyai satu ruangan yaitu daerah krus untuk tempat mencairkan logam dan sekaligus menjadi tempat logam yang akan dicairkan. Atau dengan kata lain logam cair dan logam yang akan dicairkan terdapat dalam ruangan yang sama. Bagian atas dari tanur ini terbuka lebar, sehingga memudahkan pengisian logam yang akan dilebur. Proses peleburan dimulai dengan memasukkan sekrap baja. Setelah sekrap baja mencair, kemudian dimasukkan potongan-potongan baja. Setelah seluruh potongan baja ini mencair secara homogen diperiksa komposisinya, bila komposisi dari logam cair telah sesuai dengan yang diharapkan dan temperaturnya telah mencapai temperatur yang diharapkan 1630 – 1650 C maka logam cair telah dapat dituang. 4.7. Unsur Paduan Dalam Material 4.7.1. Pengaruh Unsur Paduan Terhadap Sifat Material yang Digunakan 1. Karbon C Unsur karbon dalam paduan dapat meningkatkan kekerasan, kekuatan dari material karena akan membentuk karbida besi Fe 3 C. Karbon juga dapat Fransiskus Purba : Pengecoran Logam Perancangan Poros Turbin Air Yang Dapat Meneruskan Daya 710 Kw Pada Putaran 330 Rpm Dan Perencanaan Pengecoran Serta Simulasinya, 2009. USU Repository © 2009 menurunkan keliatan dan meningkatkan sifat kehantaran konduktivitas, mampu tempa, dan mampu las. 2. Silikon Si Kadar silikon dalam baja turur menentukan banyaknya karbon yang terlarut terikat dalam besi dan berapa banyak yang berbentuk grafit kabon bebas setelah mencapai kesetimbangan. Pengaruh silikon terhadap sifat mekanik adalah kenaikan silikon akan menaikkan kekuatan tarik, meningkatkan kekerasan, mengurangi elongasi, dan menurunkan kekutan impak. 3. Sulfur S Sulfur merupakan unsur yang tidak dikehendaki dalam baja paduan, tetapi unsur ini sangat sulit untuk dihilangkan, oleh karena itu selama proses peleburan selalau diusahakan untuk mengikat sukfur tersebut. Sulfur menurunksn sifat mekanis baja terutama keliatan, mampu las, dan tahan karat. Sulfur juga menimbulkan perubahan struktur kristal sehingga titk cair dari baja meningkat, juga menyebabkan baja menjadi getas. 4. Posfor P Posfor biasanya terdapat dalam baja. Dalamjumlah yang kecil akan menyebar dalam larutan padat, tetapi dalam jumlah yang besar akan membentuk steadite Fe 3 P. Posfor mengurangi kelarutan karbon dan memperbanyak sementit, akibatnya baja akan menjadim keras dan rapuh. 5. Nikel Ni Biasanya penambahan nikel dikombinasikan dengan unsur paduan Cr, Mo dan V, dimana unsur Cr dan V cenderung meningkatkan pembentukan karbida sedangkan nikel tidak. Penambahan unsur nikel dapat meningkatkan kekutan, sifat Fransiskus Purba : Pengecoran Logam Perancangan Poros Turbin Air Yang Dapat Meneruskan Daya 710 Kw Pada Putaran 330 Rpm Dan Perencanaan Pengecoran Serta Simulasinya, 2009. USU Repository © 2009 yang baik untuk heatment laku panas, kekerasan tinggi dan liat pada temperatur tinggi. 6. Molibdenum Mo Penambahan unsur ini biasanya dipadukan dengan Cr dan Ni. Penambahan unsur ini meningkatkan sifat yang baik untuk proses laku panas, kekerasan tinggi dan liat pada temperatur tinggi.

4.7.2. Komposisi Logam

Bahan baku untuk logam cair yang digunakan dalam proses pengecoran poros ini adalah sekrap baja tambahan dengan potongan-potongan baja. Setelah seluruh baja dan potongan-potongan baja ini mencair, komposisi dari logam cair diukur dengan menggunakan Spectrometer. Komposisi logam cair dalam tanur harus diketahui sebelum dilakukan penuangan, sehingga dapat diketahui apakah komposisi logam cair sudah sesuai dengan yang diinginkan. Komposisi logam cair dalam tanur dan yang diinginkan diberikan pada tabel berikut : Tabel 4.2. Komposisi bahan poros Unsur Paduan pada tanur yang diinginkan Penambahan Karbon C 0,2 0,4 0,2 Silikon Si 0,4 0,65 0,25 Nikel Ni 1 1,5 0,5 Mangan Mn 1 1,4 0,4 Krom Cr 0,74 1 0,26 Molibdenum Mo 0,25 0,4 0,15 Fransiskus Purba : Pengecoran Logam Perancangan Poros Turbin Air Yang Dapat Meneruskan Daya 710 Kw Pada Putaran 330 Rpm Dan Perencanaan Pengecoran Serta Simulasinya, 2009. USU Repository © 2009 Sulfur S 0,03 0,03 _ Posfor P 0,03 0,03 _ Sumber:PT.Baja pertiwi Sisa dari komposisi adalah besi Fe Untuk mencapai persentase paduan sesuai dengan yang diinginkan, maka perlu ditambahkan unsur paduan berupa senyawa besi dengan unsur paduan yang akan ditambahkan dengan jumlah unsur yang diperlukan dalam senyawa itu diketahui sehingga dapat dihitung berapa banyak senyawa besi yang akan ditambahkan supaya diperoleh persentase yang diinginkan.

4.7.3. Penambahan Beberapa Unsur Paduan

Penambahan penambahan unsur paduan dihitung dengan persamaan: Massa Paduan = am Massa x unsur dalam i konsentras ur dalam diinginkan yang log tan …….. 7.81 1. Penambahan Unsur Karbon Unsur karbon diperoleh dengan memasukkan arang kemiri yang mengandung kadar karbon 60 massa. • Kadar Karbon yang diinginkan 0,4 • Kadar kabon dalam tanur 0,2 • Kandungan karbon dalam arang kemiri 60 • Arang kemiri yang dibutuhkan : m Arang = kg x x 5 1500 60 2 , 4 , = 2. Penambahan Unsur Silikon Fransiskus Purba : Pengecoran Logam Perancangan Poros Turbin Air Yang Dapat Meneruskan Daya 710 Kw Pada Putaran 330 Rpm Dan Perencanaan Pengecoran Serta Simulasinya, 2009. USU Repository © 2009 Unsur silikon diperoleh dengan menambahkan Fe-Si dengan kadar silikonnya 70 . • Kadar Silikon yang diinginkan 0,65 • Kadar silikon dalam tanur 0,4 • Fe-Si yang dibutuhkan m Fe-Si = . 357 , 5 1500 70 4 , 65 , kg x = − 3. Penambahan Unsur Mangan Mn Unsur Mn ditambahkan dengan jalan menambahkan FeMn dengan kadar Mn 76 . • Kadar Mn yang diinginkan 1,4 • Kadar Mn dalam Tanur 1 • FeMn yang dibutuhkan : m FeMn = . 8947 , 7 1500 76 1 4 , 1 kg x = − 4. Penambahan Unsur Nikel Unsur Nikel diperoleh dengan menambahkan FeNi yng mengandung Nikel sebanyak 78,5 . • Kadar Nikel yang diinginkan 1,5 • Kadar Nikeldalam tanur 1 • FeNi yang dibutuhkan m FeNi = . 55 , 9 1500 5 , 78 1 5 , 1 kg x = − 5. Penambahan Unsur Krom Fransiskus Purba : Pengecoran Logam Perancangan Poros Turbin Air Yang Dapat Meneruskan Daya 710 Kw Pada Putaran 330 Rpm Dan Perencanaan Pengecoran Serta Simulasinya, 2009. USU Repository © 2009 Unsur krom diperoleh dengan menambahkan FeCr yang mengandung Krom sebanyak 76 . • Kadar Krom yang diinginkan 1 • Kadar Krom dalam tanur 0,74 • FeCr yang dibutuhkan m FeCr = . 13 , 5 1500 7076 74 , 1 kg x = − 6. Penambahan Unsur Molibdenum. Unsur molibdenum diperoleh dengan menambahkan FeMo yang mengandung Molibdenum sebanayak 75 . • Kadar Molibdenum yang diinginkan 0,4 • Kadar Molibdenum dalam tanur 0,25 • FeMo yang dibutuhkan m FeMo = . 3 1500 75 25 , 4 , kg x = −

4.8. Penuangan Pouring Cairan Logam