Perhitungan Metal Cair Pengaruh Unsur Logam Terhadap Bahan

bekerja otomatis sesuai dengan tingkat tegangan yang dibutuhkan. Kalau pencairan sudah dimulai, tanur ini memerlukan ingot yang besar blok muda atau cairan besi. Setelah balok besi tersebut mencair seluruhnya, maka sekrap dimasukkan sedikit demi sedikit sampai penuh. Kapasitas dari tanur ini adalah 1000 kg. Setelah penuh tanur tersebut dibiarkan agar temperatur dapat mencapai 1500°C. Setelah seluruh potongan baja mencair homogen maka silicon dan alumunium ditaburkan kedalam cairan yang akan mengikat dan menghilangkan gas yang terdapat pada coran logam tersebut. Apabila sesudah selesai dan telah mencapai temperatur yang diharapkan maka logam cair telah dapat dituangkan pada suhu penuangan 1450°C.

5.3 Perhitungan Metal Cair

Untuk memperoleh komposisi bahan sesuai dengan yang diinginkan maka perlu dilakukan perhitungan terhadap persentase kekurangan dari unsur paduan tersebut. Hal ini untuk mengetahui seberapa banyak paduan yang akan ditambahkan. Penambahan unsur paduan dapat dihitung dengan menggunakan rumus di bawah ini. Massa paduan = am massa x unsur dalam i konsentras cair metal diinginkan yang log − Komposisi metal cair dapat dilihat dalam tabel 5.2. Tabel 5.2 Komposisi metal cair Unsur Kimia C Si Mn P S Fe 3,0 2,1 0,40 0,30 0,80 93 Sumber : Hasil Survei di CV. Baja Pertiwi Jl. Tanjung Morawa km. 7,5 No. 62B Medan

5.3.1 Penambahan unsur karbon.

Universitas Sumatera Utara Unsur karbon diperoleh dengan memasukkan arang kemiri yang mengandung kadar karbon 60 a. Kadar karbon yang diinginkan 3,2 b. Kadar karbon dalam metal cair 3,0 c. Kandungan karbon dalam arang kemiri 60 d. Arang kemiri yang dibutuhkan : M arang = − 1000 x 60 , 3 2 , 3 = 3,3 kg

5.3.2 Penambahan unsur silikon.

Penambahan unsur silikon diperoleh dengan menambahkan Fe-Si Si 70 a. Kadar silikon yang diinginkan 2,2 b. Kadar silikon dalam metal cair 2,1 M silikon = − 1000 x 70 1 , 2 2 , 2 = 1,42 kg

5.3.3 Penambahan unsur mangan Mn.

Penambahan unsur mangan diperoleh dengan menambahkan Fe-Mn Mn 76 a. Kadar mangan yang diinginkan 0,50 b. Kadar mangan dalam metal cair 0,40 M mangan = − 1000 x 76 40 , 50 , = 1,3 kg

5.4 Pengaruh Unsur Logam Terhadap Bahan

Universitas Sumatera Utara 5.4.1 Karbon Dimana unsur karbon ini didalam paduannya dapat meningkatkan kekerasan dari material karena banyak membentuk karbida besi Fe 3 C. kadar karbon tergantung pada jenis besi kasar dan besi bekas. Sifat fisik logam selain tergantung pada jumlah kadar karbon tergantung pula pada bentuk karbon tersebut. Morfologi grafit tergantung pada laju pendinginan dan kadar silikon. Unsur karbon juga dapat menurunkan keliatan dan mempunyai sifat pengantar yang baik disamping mampu tempa dan mampu las yang baik.

5.4.2 Silikon

Kadar silicon menetukan beberapa bagian dari karbon terikat dengan besi dan bebrapa bagian grafit atau karbon bebas setelah mencapai keadaan setimbang silikon bersifat menurunkan kekerasan besi, kelebihan silicon membentuk ikatan yang keras dengan besi sehingga dapat dikatakan bahwa silicon diatas 3,25 akan meningkatkan kekerasan. Silicon yang mungkin hilang selama proses peleburan berjumlah kira-kira 10. Silikon juga dapat menurunkan perubahan bentuk pada proses pembekuan. Mencegah penyusutan yang besar dan tahan panas serta dapat menambah ketahanan pada asam, ditemperatur tinggi dan kekerasan elastisitas serta ketahanan listrik. Universitas Sumatera Utara

5.4.3 Mangan

Dalam jumlah rendah tidak seberapa pengaruhnya dan dalam jumlah diatas 0,50 mangan bereaksi dengan belerang S membentuk sulfida mengan. Ikatan ini rendah bobot jenisnya dan larut dalam terak. Mangan merupakan unsur dioksida, pemurnian sekaligus meningkatkan fluiditas, kekuatan dan kekerasan besi. Bila kadar ditingkatkan kemungkinan terbentuknya ikatan kompleks dengan karbon meningkat dan kekerasan akan meningkat juga. Mangan yang hilang selama proses peleburan berkisar antara 10 – 20 . Mangan mencegah pangrafitan dan meningkatkan kestabilan sementit dan larut didalamnya. Mangan membuat butir-butir halus yang perlitas dan mencegah pengendapan ferit dengan penambahan mangan akan didapatkan struktur perlit dan grafit yang menguletkan serta menguatkan besi. Mangan bersifat tahan aus atau korosi, tahan panas juga tahan terhadap impact atau butiran.

5.4.4 Sulfur

Sulfur sangat merugikan oleh karena itu selama proses peleburan selalu diusahakan untuk mengikat sulfur tersebut antara lain dengan menambahkan ferros mangan. Sulfur yang menyebabkan terjadinya lubang-lubang blow hole membentuk ikatan dengan karbon dan menurunkan fliditas sehingga mengurangi kemampuaan tuang besi cor. Setiap kali kita melebur besi cor kadar sulfur mengurangi kemampuaan tuangan besi cor. Setiap kali kita melebur besi cor kadar sulfur meningkat sebesar 0,30 . Sulfur ini berasal dari bahan baker. Universitas Sumatera Utara

5.4.5 Posfor

Posfor dapat meningkatkan fluiditas logam cair dan menurunkan titik cair. Oleh karena itu biasanya digunakan posfor sampai 1 dalam benda cor kecil dan benda cor yang mempunyai bagian-bagian tipis sewaktu peleburan umumnya terjadi peningkatan kadar posfor 0,20 . Unsur posfor sulit beroksidasi kecuali bila dipenuhi beberapa persyaratan tertentu. Untuk mengendalikan kadar posfor perlu dipilih grede besi bekas yang tepat. Posfos mengurangi kelarutan karbon dan memperbanyak sementit, akibatnya besi menjadi keras dan rapuh.

5.5 Penuangan Logam Cair