Hardi Sudjana Page
G. Kadar karbon di dalam besi tuang
Unsur Karbon biasanya akan muncul didalam besi tuang dalam proses pendinginan secara perlahan-lahan tergantung pada bentuk
struktur dari besi tuang itu sendiri, antara lain : 1 Apabila besi berada dalam larutan padat dimana strukturnya
adalah ferrite. besi tuang dengan strutur ini biasanya sedikit menyerap karbon.
2 Dalam kondisi struktur gabungan dimana besi membentuk akan cementtite Fe
3
C, pada kondisi ini dimana terjadi peralihan sehingga menghasilkan struktur gabungan antara ferrite dengan
pearlite, sehingga pengaruh sementite itu sendiri dalam keadaan bebas.
3 Pembentukan graphite yakni karbon bebas free karbon. Besi tuang cast iron dimana masuknya sejumlah unsur karbon
dengan berbagai sifatnya akan sangat berpengaruh terhadap sifat dari besi tuang tersebut, Dan ketika semua unsur karbon bersenyawa
dengan besi tuang, Struktur besi tuang tersebut akan menyerupai baja, dan besi tuang yang demikian ini yang disebut sebagai besi
putih white Iron, besi ini sangat keras dan rapuh britle, namun apabila unsur karbon ini hanya merupakan karbon bebas artinya tidak
terjadi senyawa kimia antara ferrite dengan karbon dan hanya membentuk grafit dengan volume yang banyak sehingga
mengakibatkan perubahan warna struktur menjadi lebih gelap atau kelabu, maka besi ini disebut sebagai besi kelabu grey iron, besi
yang demikian ini bersifat lemah karena grafit menempati batas kristal dari atom-atom logam besi. Untuk mengatasi hal ini dapat dilakukan
melalui proses perlakuan panas, dimana akan mengubah struktur dari besi ini serta memperbaiki sifat mekanik dari besi tersebut, dimana
pada derajat menengah besi kelabu sering disebut sebagai besi “burik” atau “mottled-iron”
Besi kelabu bersifat licin self lubrication serta memiliki sifat menyerap getaran.
H. Pengendalian struktur selama pendinginan
Pada dasarnya besi tuang ataupun baja memiliki perilaku yang sama dimana apabila dipanaskan diatas temperatur kritis struturnya
akan berubah kedalam sebuah bentuk struktur tertentu tergantung kecepatan pendinginannya.lihat gambar 14 tentang diagram FeC
Proses pemadatan solidification pada besi tuang secara langsung akan memiliki struktur austenite dan cementite, dimana
proses pemadatan terjadi melalui pendinginan lambat hingga mencapai temperatur ruangan. Austenite memecah diri ke dalam
bentuk pearlite yakni lapisan ferrite dan cementite, sedangkan cementite memecah diri menjadi graphite dan pearlite.
Di unduh dari : Bukupaket.com
Hardi Sudjana Page
Jika proses pendinginan diberikan cukup cepat maka cukup untuk mencegah terbentuknya cementite, dan akan diperoleh struktur putih.
pembentukan struktur tuangan putih ini juga tergantung pada rentang pendinginan cooling rate dimana juga tergantung pada tebal atau
tipisnya benda tuangan itu sendiri, jika benda tuangan tersebut tipis maka akan diperoleh struktur putih, namun sebaliknya jika lebih tebal
akan diperoleh struktur kelabu, dimana bagian yang tebal akan lebih lambat proses pendinginannya dibanding dengan yang tipis. pada
dasarnya kecepatan pendinginan ini dapat kita atur sesuai dengan kebutuhan sifat akhir dari produk tuangan yang kita kehendaki,
Namun pada benda-benda yang rumit dimana ketebalan bervariasi maka diperlukan metoda agar proses pendinginan dapat merata
kendati pada ketebalan yang berbeda-beda. Untuk itu maka dibagian lain dimana memiliki ukuran ketebalan yang lebih besar harus
ditempatkan suatu bahan yang membantu penyerapan panas iron- chill. lihat gambar 3.7
Gambar 3.7. Diagram keseimbangan besi – karbon FeC
Di unduh dari : Bukupaket.com
Hardi Sudjana Page
Gambar 3.8 Menempatkan “Chill-Iron” untuk pengendalian
keseragaman struktur besi tuang Struktur besi tuang ini dapat juga dikendalikan dengan cara
pengendalian komposisi kimia dari bahan tuangan tersebut, misalnya meningkatkan grafitisasi melalui penambahan unsur Silikon namun
secara kuantitas bagian-bagian benda yang tipis akan menjadi kelabu. Sulfur akan meningkatkan kekerasan pada besi tuang dimana
akan memicu pemadatan dalam bentuk besi tuang putih. Untuk benda-benda tuangan yang memiliki bentuk yang rumit dengan
bagian bagian yang tipis penambahan unsur Phosphor hingga 1 akan mengakibatkan besi lebih cepat cair, maka elemen benda
tuangan tidak mencapai tegangan yang diharapkan dimana bahan akan menjadi rapuh britle.
I. Berbagai alasan pembentukan melalui pengecoran atau penuangan Casting
Sedemikian banyak material dari berbagai jenis sebagai bahan baku berbagai produk yang diinginkan, dan semakin banyak pula
pertimbangan dalam memilih dan menentukan jenis bahan yang akan digunakan, setiap jenis bahan dari material yang tersedia memiliki
berbagai keunggulan juga tidak kurang memiliki kelemahan. “Jadi bahan manakah yang paling baik” ?, jawabannya adalah bahan
yang mudah didapat, mudah dibentuk, kuat dan murah. Lalu, bagaimana dengan besi Tuang atau besi cor Iron Casting ?
Jawabannya: “Tergantung kebutuhan”………………………. ?
Besi tuang Iron Casting, baja tuang Steel Casting atau jenis material apapun yang akan dibentuk melalui proses penuangan atau
pengecoran tentunya sudah menjadi pilihan final, bahwa
Di unduh dari : Bukupaket.com
Hardi Sudjana Page
pembentukan produk melalui pengecoran merupakan pilihan yang “paling tepat”.
Berbagai produk yang hingga kini pembuatannya masih menggunakan metoda pengecoran dan merupakan satu-satunya
yang mungkin untuk dilakukan, antara lain Crankcase, Machine tool bed, brake drum, Cylinder Block, cylinder head dan lain-lain, kendati
proses pengcoran bukan proses akhir dan bukan proses yang murah sederhana. Lihat berbagai produk pengecoran berikut ini.
Gambar 3.9 Potongan atas dari “closed-die forging press”
suatu produk tuangan cross head yang besar
Gambar 3.10 Steel casting bahan roda gigi
Di unduh dari : Bukupaket.com
Hardi Sudjana Page
Gambar 3.11 Contoh bentuk benda tuangan
yang kompleks : Railroad car
Gambar 3.12 Penyetelan cor inti
di dalam pit moulding.
Gambar 3.13 Penuangan pada pengecoran
ukuran besar
Di unduh dari : Bukupaket.com
Teknik pengecoran
log a
m Hardi Sudjana
Pag e
ORDINARY CAST IRON
HIGH DUTY
CAST IRON GREY
CAST IRON
W H
ITE CAST
IRON
SPEROIDAL CAST IRON
PEARLITIC
ALLOY CAST
IRON CORROSION
RESIST ING
HIGH ST
RENGTH
W EAR
RESISITING
NO N
MAGNETIC HEAT
RESISIT ING
SILICON, NICKEL, CHROMIUM, COPPER-CAST IRON
SILICON, NICKEL, CHROMIUM, -CAST IRON
SILICON -CAST IRON
SILICON, NICKEL, CHROMIUM, -CAST IRON
SILICON, NICKEL, CHROMIUM, COPPER-
CAST IRON SILICON -CAST IRON
NICKEL -CAST IRON NICKEL, MOLIBDENUM -
CAST IRON
NICKEL -CAST IRON NICKEL, MOLIBDENUM -
CAST IRON SILICON, NICKEL,
CHROMIUM, COPPER- CAST IRON
SILICON, NICKEL, MANGANESE, -CAST
IRON NICKEL -CAST IRON
MALLEABL
E CAST IRON
PEARLITIC BLACK HEART
WHITE HEART
CAST I R
ON Gambar 3.1
4 Ikhtisar b
esi tuang
Di unduh dari : Bukupaket.com
Hardi Sudjana Page
Gambar 3.15 Penuangan bahan cor seberat 100 ton
dari dapur listrik
Gambar 3.16 Penuangan bahan cor seberat 190 ton
Di unduh dari : Bukupaket.com
Hardi Sudjana Page
Untuk mengetahui berbagai sifat dan karakteristik dari bahan tuangan akan dibahas pada uraian berikut, dan memungkinkan menjadi dasar
pemilihan material dari bahan-bahan tersebut.
J. Besi tuang putih dan besi tuang kelabu 1. Besi tuang Putih White Cast Iron