Bahan Ajar Pengetahuan Bahan ID

PENGETAHUAN BAHAN
(Material Science)
Disampaikan pada Diklat Alih Fungsi Guru SMK

Penulis :
I.Putu Pawitra, ST
A.H. Siregar, S.Pd

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
PUSAT PENGEMBANGAN PEMBERDAYAAN PENDIDIK DAN TENAGA
KEPENDIDIKAN BIDANG BANGUNAN DAN LISTRIK MEDAN
JLN. SETIA BUDI NO. 75 HELVETIA MEDAN 20124
TELP. (061) 8455417, FAX. (061) 8456871

2014

DAFTAR ISI
BAB 1.

PEMBUATAN BAJA ............................................................................................ 2
A. Pembuatan Besi Kasar.......................................................................................... 2

B. Proses Pembuatan Baja........................................................................................ 3
C. Proses Pembentukan dan Bentuk-Bentuk Produk Baja......................................... 6

BAB 2.

LOGAM FERRO DAN NON FERRO .................................................................. 11
A. Logam Ferro ....................................................................................................... 11
B. Logam Non Ferro ................................................................................................ 19

BAB 3.

PERLAKUAN PANAS........................................................................................ 24
A. Tujuan dan Jenis Perlakuan Panas ..................................................................... 24
B. Metode Pemanasan ............................................................................................ 27
C. Pengukur Temperaturl ........................................................................................ 28

BAB 4.

TUGAS ............................................................................................................... 30

PENGETAHUAN BAHAN
(Material Science)
Disampaikan pada Diklat Alih Fungsi Guru SMK

Penulis :
I.Putu Pawitra, ST
A.H. Siregar, S.Pd

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
PUSAT PENGEMBANGAN PEMBERDAYAAN PENDIDIK DAN
TENAGA KEPENDIDIKAN BIDANG BANGUNAN DAN LISTRIK
MEDAN
JLN. SETIA BUDI NO. 75 HELVETIA MEDAN 20124
TELP. (061) 8455417, FAX. (061) 8456871

2014

1

Bahan Ajar Pengetahuan Bahan

I.Putu Pawitra

BAB 1. PEMBUATAN BAJA
Baja merupakan salah satu bahan yang sangat banyak dipakai di seluruh dunia untuk
keperluan kehidupan manusia, khususnya di dunia industri. Ditemukan buat pertama kali
oleh orang Mesir lebih dari 4000 tahun yang lalu untuk perhiasan dan alat rumah tangga
yang kemudian berkembang menjadi bahan berharga dan dimanfaatkan orang setiap hari
saat ini
Untuk menjadikan baja, banyak proses yang dilakukan, sehingga membutuhkan ilmu
pengetahuan dan teknologi agar dapat dipakai dalam berbagai keperluan.

A. Pembuatan Besi Kasar
Besi kasar adalah hasil pengolahan dari bijih besi dengan melalui beberapa proses.
Proses awal adalah dengan mengurangi senyawa-senyawa dan zat-zat lain yang
terkandung dalam bijih besi dengan tahap sebagai berikut :





Dibersihkan.
Dipecah-pecah dan digiling sampai menjadi halus, sehingga partikel besi dapat
dipisahkan dari bahan yang tidak diperlukan dengan menggunakan magnit.
Dibentuk menjadi “pellet” (bulatan-bulatan kecil) dengan diameter + 14 mm.

Gambar 1 :Tromol Magnit

Untuk memudahkan dalam pembentukan “pellet” maka ditambahkan tanah liat,
sehingga dapat dirol menjadi bentuk bulat.
Setelah proses awal dilakukan, maka bijih besi diproses pada dapur tinggi.
Dapur tinggi mempunyai konstruksi yang cukup besar dengan ketinggian mencapai 100
meter. Dinding luar terbuat dari baja dan bagian dalam dilapisi batu tahan api yang
mampu menahan temperatur tinggi.
Pada bagian atas dapur tinggi terdapat corong untuk memasukkan bahan baku, yaitu
bijih besi, kokas dan batu kapur.
Kokas adalah batu bara yang telah diproses (disuling kering) sehingga dapat
menghasilkan panas yang tinggi. Batu kapur berfungsi untuk mengikat bahan-bahan
yang tidak diperlukan.

2

Bahan Ajar Pengetahuan Bahan

I.Putu Pawitra

Proses pada dapur tinggi adalah dengan meniupkan udara panas ke dalam dapur tinggi
untuk membakar kokas dengan temperatur + 2000oC.
Cairan besi dan terak akan turun ke dasar dapur tinggi secara perlahan-lahan dan
selanjutnya dituang ke kereta khusus. Hasil ini disebut besi kasar, yang kemudian
dapat diproses lebih lanjut menjadi baja.

Gambar 2 : Dapur Tinggi

B. Proses Pembuatan Baja
Besi kasar dari hasil proses dapur tinggi, kemudian diproses lanjut untuk dijadikan
berbagai jenis baja.
Ada beberapa proses yang dilakukan untuk merubah besi kasar menjadi baja :
1. Dapur Baja Oksigen (Proses Bassemer)
Pada dapur baja oksigen dilakukan proses lanjutan dari besi kasar menjadi baja, yakni

dengan membuang sebagian besar karbon dan kotoran-kotoran (menghilangkan
bahan-bahan yang tidak diperlukan) yang masih ada pada besi kasar. Ke dalam dapur
dimasukkan besi bekas, kemudian baru besi kasar, tapi sebagian fabrik baja banyak
yang langsung dari dapur tinggi, sehingga masih dalam keadaan cair langsung
disalurkan ke dapur Oksigen.
Kemudian, udara (oksigen) yang didinginkan dengan air dan kecepatan tinggi ditiupkan
ke cairan logam. Ini akan bereaksi dengan cepat antara karbon dan kotoran-kotoran
lain yang akan membentuk terak yang mengapung pada permukaan cairan.

3

Bahan Ajar Pengetahuan Bahan

I.Putu Pawitra

Dapur dimiringkan, maka cairan logam akan keluar melalui saluran yang kemudian
ditampung dalam kereta-kereta tuang.
Untuk mendapatkan spesifikasi baja tertentu, maka ditambahkan campuran lain
sebagai bahan paduan. Hasil penuangan ini dapat langsung dilanjutkan dengan
proses pengerolan untuk mendapatkan bentuk/profil yang diinginkan.

Gambar 3 : Dapur Baja Oksigen

4

Bahan Ajar Pengetahuan Bahan

I.Putu Pawitra

2. Dapur Baja Terbuka (Siemens Martin)
Sama halnya dengan Dapur Baja Oksigen, maka dapur baja terbuka (Siemens Martin)
juga merupakan dapur yang digunakan untuk memproses besi kasar menjadi baja.
Dapur ini dapat menampung baja cair lebih dari 100 ton dengan proses mencapai
temperatur + 1600oC; wadah besar serta berdinding yang sangat kuat dan landai.
Proses pembuatan dengan dapur ini adalah proses oksidasi kotoran yang terdapat
pada bijih besi sehingga menjadi terak yang mengapung pada permukaan baja cair.
Oksigen langsung disalurkan kedalam cairan logam melalui tutup atas. Apabila selesai
tiap proses, maka tutup atas dibuka dan cairan baja disalurkan untuk proses
selanjutnya untuk dijadikan bermacam-macam jenis baja.

Gambar 4 : Dapur Baja Terbuka

3. Dapur Baja Listrik
Panas yang dibutuhkan untuk pencairan baja adalah berasal arus listrik yang
disalurkan dengan tiga buah elektroda karbon dan dimasukkan/diturunkan mendekati
dasar dapur. Penggunaan arus listrik untuk pemanasan tidak akan mempengaruhi atau
mengkontaminasi cairan logam, sehingga proses dengan dapur baja listrik merupakan
salah satu proses yang terbaik untuk menghasilkan baja berkualitas tinggi dan baja
tahan karat (stainless steel).
Dalam proses pembuatan, bahan-bahan yang dimasukkan adalah bahan-bahan yang
benar-benar diperlukan dan besi bekas. Setelah bahan-bahan dimasukkan, maka
elektroda-elektroda listrik akan memanaskan bahan dengan panas yang sangat tinggi
(+ 7000oC), sehingga besi bekas dan bahan-bahan lain yang dimasukkan dengan cepat
dapat mencair.
Adapun campuran-campuran lain (misalnya untuk membuat baja tahan karat)
dimasukkan setelah bahan-bahan menjadi cair dan siap untuk dituang.

5

Bahan Ajar Pengetahuan Bahan

I.Putu Pawitra

Gambar 5 : Dapur Baja Listrik

C. Proses Pembentukan dan Bentuk-bentuk Produk Baja
Pembentukan baja adalah tahap lanjutan dari proses pengolahan baja dengan berbagai
jenis dapur baja.
Baja yang telah cair dan ditambah dengan campuran lain (sesuai dengan
kebutuhan/sifat-sifat baja yang diinginkan) dituang ke dalam cetakan yang berlubang
dan didinginkan sehingga menjadi padat. Batangan baja yang masih panas dan
berwarna merah dikeluarkan dari cetakan untuk disimpan sementara dalam dapur
bentuk kotak serta dijaga panasnya dengan temperatur 1100oC - 1300oC menggunakan
bahan bakar gas atau minyak.
Penyimpanan tersebut adalah untuk meratakan suhu sebelum dilakukan proses
pembentukan atau pengerolan.

6

Bahan Ajar Pengetahuan Bahan

I.Putu Pawitra

Gambar 6: Pembentukan Baja Batangan

Proses pembentukan produk baja dilakukan dengan beberapa tahapan:
1. Proses Pengerolan Awal
Proses ini adalah dengan cara melewatkan baja batangan diantara rol-rol yang berputar
sehingga baja batangan tersebut menjadi lebih tipis dan memanjang.
Proses pengerolan awal ini dimaksudkan agar struktur logam (baja) menjadi merata,
lebih kuat dan liat, disamping membentuk sesuai ukuran yang diinginkan, seperti pelat
tebal (bloom), batangan (billet) atau pelat (slab).

Gambar 7: Proses Pengerolan Awal

7

Bahan Ajar Pengetahuan Bahan

I.Putu Pawitra

2. Proses Pengerolan Lanjut
Proses ini adalah untuk merubah bentuk dasar pelat tebal, batangan menjadi bentuk
lembaran, besi konstruksi (profil), kanal ataupun rel.
Ada tiga jenis pepngerolan lanjut :






Pengerolan bentuk struktur/konstruksi
Pengerolan bentuk besi beton, strip dan profil
Pengerolan bentuk (pelat).
a. Bentuk Struktur
Pengerolan bentuk struktur/profiil adalah lanjutan pengerjaan dari pelat lembaran
tebal (hasil pengerolan awal) yang kemudian secara paksa melewati beberapa
tingkat pengerolan untuk mendapatkan bentuk dan ukuran yang diperlukan.

Gambar 8: Pembuatan Baja Struktur

b. Bentuk Strip, Besi Beton dan Profil
Proses pembentukan ini tidak dilakukan langsung dari pelat tebal, tetapi harus
dibentuk dulu menjadi batangan, kemudian dirol secara terus menerus dengan
beberapa tingkatan rol dalam satu arah. Adapun hasil pengerolan adalah berbagai
bentuk, yaitu : penampang bulat, bujur sangkar, segi-6, strip atau siku dan lain-lain
sebagainya sesuai dengan disain rolnya.

Gambar 9: Pembuatan Baja Beton, Strip & Profil

8

Bahan Ajar Pengetahuan Bahan

I.Putu Pawitra

c. Bentuk Lembaran (Pelat)
Pengerolan bentuk pelat akan menghasilkan baja lembaran tipis dengan cara
memanaskan terlebih dahulu baja batangan kemudian didorong untuk melewati
beberapa tingkat rol sampai ukuran yang diinginkan tercapai.

Gambar 10: Pembentukan Pelat

Untuk melihat keseluruhan proses pengolahan baja dari bahan dasar sampai
pengerolan awal (menjadi slab), dapat dilihat gambar berikut:

9

Bahan Ajar Pengetahuan Bahan

I.Putu Pawitra

Gambar 11 : Proses Pengolahan Baja

10

Bahan Ajar Pengetahuan Bahan

I.Putu Pawitra

BAB 2. LOGAM FERRO DAN NON FERRO
A. Logam Ferro
Logam-logam Ferro adalah logam dimana unsur utamanya adalah besi (Fe), Logam
Ferro secara umum terdiri dari tiga jenis, yaitu baja karbon, besi tuang dan baja paduan
(campuran).

1. Baja Karbon (Carbon Steel)
Baja karbon adalah baja yang mengadung unsur karbon (C) di dalam besi (Fe), yakni
dalam bentuk karbit-besi (FeC), sehingga disebut baja karbon. Kandungan karbon
dalam besi akan sangat menentukan kekerasan suatu baja karbon, semakin banyak
unsur karbon, maka semakin keras suatu baja karbon, sampai akhirnya batas
kandungan untuk besi tuang, yaitu diatas 1,5 %C.
Untuk penggunaan, maka baja karbon diklasifikasi atas 3 kelompok utama, yaitu :


Baja karbon rendah, terdiri dari 2 grup :
- Baja karbon tegangan rendah (Mild steel)





- Baja karbon tegangan normal (Low carbon steel)
Baja karbon sedang (Midle carbon steel)
Baja karbon tinggi (High carbon steel)

a. Baja Karbon Tegangan Rendah (Mild Steel)
Baja karbon tegangan rendah mengandung 0,04 - 0,15 %C, sifatnya lunak, dapat
dibentuk (dipres), dicetak dingin, ditempa dan dapat dilas.
Penggunaannya adalah :










Baut-baut/mur
produk pelat
badan kendaraan
paku, kawat las/rod
bahan konstrukdi, dll.

b. Baja Karbon Tegangan Normal (Low Carbon Steel)
Baja jenis ini mengandung 0,16% - 0,30%C, sifatnya mudah dilas, relatif kuat,
dapat dipanaskan, tapi sulit dibentuk.
Penggunaannya adalah :










pelat-pelat kapal
batang-batang penggerak
roda gigi
profil siku, kanal, strip
konstruksi bangunan

11

Bahan Ajar Pengetahuan Bahan

I.Putu Pawitra

c. Baja Karbon Sedang (Midle Carbon Steel)
Kandungan karbon pada baja karbon sedang adalah 0,30%-0,83%C; sifat-sifatnya
sukar dilas karena karbon sudah relatif tinggi, sulit dibentuk dan dapat dikeraskan.
Penggunaannya adalah :








poros-poros penggerak
komponen-komponen mesin
alat-alat pertanian
dll.

d. Baja Karbon Tinggi (High Carbon Steel)
Baja karbon tinggi mengandung unsur karbon paling tinggi, yaitu 0,83%-1,5%C,
sifatnya sangat getas, sukar dibentuk, tahan aus dan tidak mampu las.
Penggunaannya adalah :












pegas
alat-alat potong
peluru-peluru bantalan
poros roda gigi
peralatan kerak
dll.

Kelebihan Baja Karbon
Bila dibandingkan dengan logam jenis lain, maka baja karbon mempunyai beberapa
kelebihan antara lain :
1. Harga lebih murah, karena biaya produksi lebih rendah dibanding logam lain,
seperti : stainles steel, aluminium dll.
2. Banyak tersedia dipasaran, karena mineral bahan baku baja lebih banyak dan
lebih mudah ditambang. Di Indonesia banyak terdapat di pulau Sumatera,
Jawa, Kalimantan, Belitung, Sumbawa dll.
3. Mudah dikerjakan, karena sifat yang dipunyai baja karbon secara umum dapat
dirol, pres, dilubangi, dikerjakan mesin, dilas, brazing atau braze welding serta
dapat dipotong.
Diagram Phasa Baja Karbon
Apabila baja karbon dipanaskan di atas 723oC, maka akan terjadi perubahan struktur
pada baja. Temperatur ini disebut temperatur kritis rendah, Kalau baja kembali
didinginkan secara merata dengan lambat ( tanpa media pendingin ), maka struktur
baja akan kembali ke struktur semula, tapi bila didinginkan secara kejut (cepat), maka
akan terjadi perubahan struktur baja; mungkin menjadi keras dan rapuh. Perubahan ini
sangat tergantung pada kandungan karbon pada baja tersebut.

12

Bahan Ajar Pengetahuan Bahan

I.Putu Pawitra

Diagram berikut adalah untuk memperkirakan perubahan berdasarkan temperatur dan
kandungan karbon, sehingga disebut Diagram Phasa Baja Karbon.

Gambar 12 : Diagram Phasa Baja Karbon

2.

Besi Tuang (Cast Iron)
a. Besi Tuang Kelabu
Besi tuang kelabu adalah salah satu yang paling banyak digunakan.
Pendinginan yang lambat dari proses penuangan memungkinkan karbon
membentuk lapisan secara random (acak). Lebih dari 3% silikon ditambahkan
untuk membantu terbentuknya grafit. Besi tuang kelabu digunakan secara luas
di industri karena relatif lunak, mudah dicetak dan di las
Adapun unsur-unsur yang terkandung pada besi tuang kelabu adalah :
C = 3,6%, Si = 2,5-3,5%, Mn = 0,8%, P = 0,15% dan S = 0,08%

Gambar 13 : Struktur Besi Tuang Kelabu

13

Bahan Ajar Pengetahuan Bahan

I.Putu Pawitra

b. Besi Tuang Putih
Ketika besi tuang putih dibentuk dengan pendinginan secara cepat dari
penungan, kadar silikon yang rendah meninggalkan karbon dalam bentuk
sementit yang sangat keras dan getas.
Oleh karena itu, besi tuang putih sulit di las dan sangat jarang dipakai kecuali
untuk penggunaan khusus, seperti untuk benda-benda tahan aus.
Besi tuang ini mengandung :
Karbon ( C )= 3,0%, Silikon ( Si ) = 0,5%, Mangan ( Mn ) = 0,8%, Pospor ( P ) =
0,10% dan Sulfur ( S ) = 0,10 %.

Gambar 14 : Struktur Besi Tuang Putih

c. Besi Tuang Mampu Tempa ( Melleable )
Besi tuang mampu tempa adalah dari besi tuang putih yang telah dilakukan
perlakuan panas (heat treatment) dalam beberapa langkah, kemudian
dimudakan (annealing), sehingga dengan demikian akan merubah grafit menjadi
bentuk roset yang berkelompok secara tidak beraturan. Karena karbon telah
diolah, maka besi tuang mampu tempa lebih kuat dan kenyal dibandingkan
dengan besi tuang kelabu.
Besi tuang mampu tempa (malleable) jarang retak/patah karena sifat-sifatnya
yang telah ditingkatkan, tetapi untuk perbaikannya harus dengan teknik las patri
( braze welding ).
Las cair kurang disarankan, karena pemanasannya akan merusak sifat-sifat
yang telah ada dan dapat berubah kembali menjadi keras dan getas .
Besi tuang mampu tempa dapat di bagi dalam 2 golongan yaitu:

1. Besi tuang mampu tempa Blackheart dengan kandungan:
C = 2,5 - 2,6 %; Si = 0,8 - 1,1 %; Mn = 0,4 %; P = 0,1 - 0,2 % dan S = 0,08 0,2 %.
2. Besi tuang tempa Whiteheart dengan kandungan:
C = 3,0 - 3,3 %; Si = 0,5 - 0,6 %; Mn = 0,4 - 0,5 %; P = 0,08 - 0,1 % dan S =
0,1 - 0,25 %.

14

Bahan Ajar Pengetahuan Bahan

I.Putu Pawitra

Gambar 15 : Struktur Besi Tuang Mampu Tempa Blackheart

Gambar 16 : Struktur Besi Tuang Mampu Tempa Whiteheart

d. Besi Tuang SG (Spherodial Graphite)
Besi tuang SG dibuat dengan menambah sedikit nikel dan magnesium dalam
cairan logam pada saat produksi, sehingga grafit akan berbentuk gumpalan
(bulatan).
Dengan demikian, besi tuang SG akan menjadi besi tuang yang paling kuat dan
kenyal dibandingkan besi tuang yang sebelumnya (besi tuang kelabu, putih atau
lunak).
e. Besi Tuang Spesial
Ada beberapa tujuan khusus diperlukannya besi tuang spesial di industri
tertentu. Besi untuk kasus tertentu seperti Ni-hard, Ni-resist mengandung
chromium, nikel, vanadium dll., untuk meningkatkan sifat-sifat tertentu, antara
lain :



Kekuatan tarik



Tahan terhadap korosi



Tahan terhadap oksidasi

Tahan terhadap aus

Bahan-bahan besi tuang spesial ini diproduksi dengan membutuhkan biaya
yang lebih besar dan komposisinya akan membuat sulit untuk di las.

15

Bahan Ajar Pengetahuan Bahan

I.Putu Pawitra

Sifat-sifat Besi Tuang
 Kekuatan Tarik

JENIS

KEKUATAN TARIK

Besi Tuang Kelabu

152 MPa - 186 MPa

Besi Tuang Melleable

340 Mpa - 430 MPa

Besi Tuang SG

540 Mpa - 700 MPa

Besi Tuang Putih

Hampir sama dengan besi tuang
SG,

Besi tuang kurang cocok untuk bahan profil yang mendapat
beban/tegangan tarik.


Kekuatan Tekan
Besi tuang kelabu mempunyai kekuatan tekan yang sangat baik dan secara luas
digunakan pada bantalan mesin serta untuk barang-barang yang membutuhkan
tekanan besar.



Kekenyalan (Ductility)
Seluruh besi tuang mempunyai kekenyalan yang rendah dibandingkan dengan baja
karbon rendah. Namun, besi tuang mampu tempa (melleable) pada ketebalan
dibawah 50 mm akan bengkok sebelum patah/pecah.

3.

Baja Paduan

Baja paduan adalah baja yang mengandung paduan satu atau lebih unsur campuran
yang ditambahkan untuk mendapatkan sifat-sifat yang tidak dimiliki oleh baja karbon
atau besi tuang.
Unsur-unsur yang ditambahkan pada baja adalah untuk :



Menambah kemampuan baja untuk dikeraskan.



Meningkatkan ketahanan terhadap aus.



Meningkatkan keliatan

Meningkatkan ketahanan terhadap korosi.

Unsur-unsur yang biasa ditambahkan pada baja paduan antara lain adalah :



Karbon ( C )



Nikel ( Ni )



Tembaga ( Cu )



Chromium ( Cr )



Molibdenum ( Mo )



Vanadium ( V )
Mangan ( Mn )

16

Bahan Ajar Pengetahuan Bahan

I.Putu Pawitra

Jenis baja paduan yang banyak dipakai di industri-industri atau untuk kebutuhan
fabrikasi adalah :







Baja sepuhan dan temper rendah
Baja “ weathering “
Baja “ creep resistant “
Baja tahan karat ( Stainless Steel )

Adapun komposisi baja paduan seraca umum adalah sebagai berikut :
Baja
Sepuhan,
Temper Rendah

Unsur
Karbon ( C )
Chromium ( Cr )
Nikel ( Ni )
Mangan ( Mn )
Tembaga ( Cu )
Vanadium ( V )
Molibdenum ( Mo )

0.10 - 0.20%
0.60 - 1.00%
0.70 - 1.00%
0.60- 1.00%
0.15 - 0.50%
0.03 - 0.08%
0.40 - 0.60%

Baja Weathering
0.10%
0.50%
0.25%
0.90%
0.25%
-

Baja Creep
Resistant
0.15 - 0.43%
0.30 - 0.8%
0.50- 2.00%
0.50- 1.00%
0.10 - 0.20%
0.10 - 0.30%

a. Baja Sepuhan dan Temper Rendah
Baja sepuhan dan temper rendah adalah baja paduan dengan tegangan tarik
tinggi, memiliki sifat yang beragam, kuat, liat serta tahan benturan dan goresan.
Baja paduan ini dapat dipakai pada :



dump truck



bucket




hopper
dozer blade
alat-alat pertanian , spt. pisau bajak.

b. Baja Weathering ( Baja Paduan Rendah Tegangan Tarik Sedang )
Baja paduan jenis ini sangat takan terhadap korosi atmosfir, memiliki tegangan
luluh (yield) yang tinggi, dan memungkinkan untuk dibuat dalam bentuk yang
tipis.
Pemakaian baja paduan weathering adalah untuk :



Tangki penyimpanan



Instalasi bahan kimia



Saluran uap bertekanan tinggi



Perangkat pertanian
Konstruksi bangunan

c. Baja Creep Resistant
Baja creep resistant adalah baja paduan yang tahan terhadap pemuaian yakni
dengan penambahan unsur molebdenum ke dalam paduan baja.

17

Bahan Ajar Pengetahuan Bahan

I.Putu Pawitra

Pemakaian baja paduan ini adalah :



Drum ketel uap



Bejana / saluran bertekanan tinggi



Pipa uap

Instalasi minyak atau bahan kimia, dll.

d. Baja Tahan Karat ( Stainless Steel )
Baja tahan karat (stainless steel) digunakan pada kondisi dimana sifat tahan karat
dibutuhkan (termasuk kelembaban yang tinggi).
Untuk mendapatkan sifat tahan karat, maka pada proses produksi ditambah
chromium.
Terbentuknya oksida khrom (chromic oxida) bila terdapat lebih dari 11%
chromium dalam baja, sehingga dengan pemberian oksida ini maka baja akan
tahan terhadap karat.
Elemen lain yang ditambahkan pada logam tergantung kebutuhan, misalnya nikel
adalah untuk mendapatkan sifat keras pada baja dalam temperatur rendah.
Ada tiga jenis baja tahan karat yang banyak dipakai di bidang pekerjaan fabrikasi
dan pemesinan, yaitu :




Austenitic
Ferritic
Martensitic

1) Austenitic ( Austenit )
Baja tahan karat austenit adalah jenis baja tahan karat yang paling banyak
dipakai karena sifat-sifatnya yang dapat dilas dan dibentuk atau diperbaiki.
Unsur-unsur paduannya adalah terdiri dari 18%Chrom dan 8% Nikel ( Kode
SS 18/8 )
2) Ferritic ( Ferrit )
Baja tahan karat ferit adalah baja tahan karat yang sangat tahan terhadap
korosi, sehingga pemilihan untuk jenis baja ini adalah lebih
mempertimtangkan sifat tahan karatnya dibanding sifat yang lain ( bukan sifat
mekanisnya ). Baja tahan karat ferit sukar untuk dilas dan perbaiki.
3) Martensitic ( Martensit )
Baja tahan karat martensit adalah baja tahan karat yang memiliki ketahanan
korosi sedang , tapi baja ini dapat dilakukan perlakuan panas ( heat
treatment ) karena kandungan karbonnya lebih tinggi dan sebagian dari jenis
baja tahan karat martensit dapat dilas.

18

Bahan Ajar Pengetahuan Bahan

I.Putu Pawitra

B. Logam Non Ferro
Logam Non Ferro dikelompokkan atas : logam berat, logam ringan, logam mulia dan
logam radio aktif.
Karena banyak sekali jenisnya, maka pada topik ini hanya akan uraikan beberapa jenis
yang paling banyak dipakai pada kegiatan produksi atau kehidupan sehari-hari.

1. Logam Berat
a. Tembaga ( Cu )
Tembaga didapat dari pengolahan bijih tembaga yakni dalam bentuk senyawa
dengan belerang dan dalam bentuk potongan/bongkahan atau pasir.
Yang berbentuk bongkahan terdapat di Amerika Utara, dan yang berbentuk pasir
terdapat di Rusia, Chili dan Indonesia (Irian).
Sifat-sifat dan Penggunaannya :
1. Daya penghantar listrik yang sangat baik /tinggi. Dipergunakan pada industri
listrik dan telekomunikasi, spt. : kawat listrik, kawat telepon, kawat penangkal
petir dan lain-lain.
2. Daya penghantar panas dan tanah karat yang baik, banyak dipergunakan
dalam pembuatan radiator, ketel dan perlengkapan pemanas.
3. Sangat malleable dan ductile, dapat dirol, ditarik, ditekan tarik dan ditempa
dengan mudah.
4. Untuk pekerjaan tuangan, tembaga merah tidak begitu banyak dipakai karena
akan timbul gelembung-gelembung. Kekurangan ini dapat diganti/diatasi
dengan jalan memadukan sedikit seng atau aluminium.
b. Timah Putih ( Sn )
Biji timah masih banyak bersenyawa dengan biji yang lainnya dan biasanya
menjadi sangat kotor. Timah gunung didapat di Inggris, Australia, Jepang dan pasir
timah yang bercampur dengan pasir terdapat di Malaysia, Bangka (Indonesia)
serta Bolivia.
Di Indonesia biji timah mengandung ± 78 % kadar timah yang bercampur dengan
pasir.
Sifat-sifat dan Penggunaannya :
1. Dapat dikembangkan / ditarik pada temperatur kurang dari 100°C sehingga
dapat dibuat menjadi lembaran-lembaran tipis.
2. Pada pemanasan kurang dari 200°C menjadi sangat rapuh, sedang diatas
228°C timah menjadi sangat cair.
3. .Terhadap belerang akan cepat rusak dan larut dalam asam garam.
4. Digunakan sebagai lapisan tahan karat pada logam-logam lain, menyolder
(patri), untuk campuran logam lain, dll

19

Bahan Ajar Pengetahuan Bahan

I.Putu Pawitra

c. Timbal / Timah Hitam ( Pb )
Timbal sering dijumpai bersama didalam satu endapan dan kadang-kadang
bersenyawa dengan belerang, perak, kwarsa dan kapur.
Penghasil utama timah hitam adalah Mexico, USA dan Birma.
Sifat-sifat dan Penggunaannya :
1. Lunak, berat jenisnya 11,4 dan titik cairnya antara 274 -330°C.
2. Tidak tahan terhadap kekuatan tarik dan tekan.
3. Mudah dipotong dengan pisau, tidak dapat dikikir dan sukar dibubut.
4. Bekas-bekas patahannya agak licin dan mudah ditekuk.
5. Tahan terhadap asam garam dan asam belerang, mudah mengoksida pada
suhu tinggi, serta sukar untuk dipatri.
6. Digunakan untuk sekat-sekat saluran air, pelapis kabel Aluminium, sebagai
campuran timah patri, campuran cat, untuk membuat batere, dll.
d. Seng ( Zn )
Bijih-bijih seng didapatnya tidak pernah dalam keadaan bebas, melainkan selalu
bersenyawa dengan belerang. Bijih-bijih seng umumnya diketemukan di Amerika,
Australia, Bergia, Inggris dan di Jerman.
Sifat-sifat dan Penggunaannya :
1. Berwarna kelabu muda, berat jenis 7,1.
2. Pada suhu 130 - 150°C dapat dipecah-pecah dan kenyal sehingga dapat
dijadikan lempeng-lempeng dengan jalan dirol.
3. Bila dipanaskan sampai suhu 200°C akan rapuh, mudah ditumbuk menjadi
bubuk, akan mencair pada suhu ± 419°C dan titik didihnya ± 906°C.
4. Hampir tak terjadi oksidasi, tetapi cepat rusak oleh pengaruh asam.
5. Penggunaanya adalah untuk melapisi logam lain agar tahan terhadap korosi,
sebagai anoda pada lambung kapal, untuk pencampur logam lain, dll.
e. Nikel ( Ni )
Bijih nikel diketemukan di Rusia, Kanada, Amerika, Finlandia, Norwegia dan
Indonesia ( Sulawesi tenggara/Soroako dan Pomala ).
Sifat-sifat dan Penggunaannya :
1. Berwarna putih keabu-abuan, sangat keras dan padat, dapat menahan
pengaruh atmosfir dengan baik, oleh karena itu dapat dipakai untuk melapis
baja agar terhindar dari karat.
2. Berat jenisnya 8,9; dan titik cairnya 1455°C, kekuatannya hampir sama dengan
tembaga, sedangkan regangannya antara 15 - 20 %. Sampai dengan suhu
300°C, kepadatannya tidak berubah, tetapi di atas suhu tersebut baru berubah
turun dengan cepat.
3. Pengaruh nikel terhadap paduannya adalah menambah keawetan, keliatan,
kekuatan, keringanan, anti korosi, tahan suhu tinggi.

20

Bahan Ajar Pengetahuan Bahan

I.Putu Pawitra

2. Logam Ringan
a. Aluminium ( Al )
Logam aluminium hampir ditemukan diseluruh dunia dalam keadaan masih
bersenyawa dengan unsur-unsur lain. Bijih aluminium didapat pada bahan bijih
tambang bauksit yang diketemukan di Amerika Serikat, Italia, Indonesia, Perancis
dan Rusia.
Sifat-sifat dan Penggunaannya :
Meskipun aluminium mempunyai daya gabung yang tinggi terhadap oksigen
(mudah sekali mengoksidasi), namun dalam kenyataannya mempunyai :
1. Daya tahan karat yang sangat baik
2. Sifat penghantar listrik yang baik
3. Mudah ditempa (malleable) yang memungkinkan untuk menghasilkan bentuk
lembaran yang tipis
4. Berat jenis relatif kecil dibandingkan dengan logam-logam lainnya ( 2,6 - 2,7 )
5. Angka reflextifitas panas matahari sebesar 70 + 90 %, sehingga tidak menyerap
panas matahari sehingga sangat tepat digunakan sebagai bahan penutup atap
6. Dalam dunia perdagangan berupa tuangan/cetakan, pelat, profil dan batangan.
Bentuk-bentuk ini digunakan disegala bidang, baik untuk pembangunan,
konstruksi atau keperluan rumah tangga. Yang berbentuk pelat ( pelat rata, pelat
gelombang, dan pelat beralur) digunakan untuk atap, tangga, plafond dan
dinding.
7. Yang berbentuk profil ( profil siku, T, U atau parit, I dan profil khusus )
digunakan untuk kusen-kusen pintu dan lain-lain. Sedangkan dalam bentuk
cetakkan/tuangan banyak dipergunakan untuk konstruksi kapal terbang, mobil
(setelah melalui proses khusus), alat-alat rumah tangga dan lain-lain.
b. Magnesium ( Mg )
Magnesium didapat masih dalam bentuk persenyawaan. Bijih-bijih yang
menghasilkan magnesium adalah dolomit, magnesit, epsomit, bruci dan mineralmineral sekunder dan biasanya berasosisasi dengan batuan sedimen.
Sifat-sifat dan Penggunaannya :
1. Merupakan logam teringan dengan berat jenis 1,74 dan mencair pada suhu
650 °C, serta mendidihnya pada suhu 1107°C.
2. Mudah terbakar pada suhu rendah
3. Cukup kuat/mempunyai kekuatan tarik ± 8,5 Kg/mm², dan dalam bentuk paduan
tahan terhadap korosi diudara tetapi tidak tahan terhadap air laut.
4. Magnesium dipergunakan sebagai bahan paduan untuk alat-alat mobil, kapal
terbang dan gerbong kereta api. Dapat pula dipergunakan untuk bom
pembakar, mercon, bagian alat-alat optik, alat musik dan peralatan geodesi.

21

Bahan Ajar Pengetahuan Bahan

I.Putu Pawitra

3. Logam Mulia
a. Perak ( Ag )
Pada umumnya masih bersenyawa dengan sulfida-sulfida timbal, tembaga, arsen,
kobalt dan nikel dan mineral-mineral logam non ferro. Terdapat di negara Amerika
serikat, Mexico, Bolvia dan Jerman.
Sifat-sifat dan Penggunaannya :
1. Dalam bentuk mineral mempunyai kristal-kristal berkelompok tersusun sejajar,
dan kadang-kadang bersisik.
2. Warna putih perak, abu-abu, coklat, kuning, hitam, cerah, putih.
3. Berat jenis antara 10 - 12 dan tergantung dari pada logam yang terkandung di
dalamnya.
4. Mempunyai daya hantar panas dan listrik yang baik.
5. Garamnya merupakan dasar fotografi; apabila terkena cahaya perak bromida
mengalami perubahan kimia yang kemudian akan terjadi tampak setelah dicuci.
6. Perak dengan ± 70 % dibuat untuk keperluan uang logam, selebihnya
digunakan dalam fotografi, kerajinan perak, dan industri listrik. Juga untuk
perhiasan dan solder perak.
b. Platina ( Pt )
Di alam sebenarnya unsur platina tidak berdiri sendiri, tetapi bergabung dengan
unsur-unsur lain seperti osmium, iridium, palladium, rhodium. Sedangkan beberapa
bijih kadang-kadang juga mengandung besi, tembaga, timah hitam dan zirconium.
Bijih-bijih ini diketemukan dipegunungan Ural, Kolombia, Brazilia dan Indonesia (
Kalimantan ).
Sifat-sifat dan Penggunaannya :
1. Berat jenis sangat besar, antara 14 - 19 dan dalam keadaan murni dapat
mencapai 21,23; titik cairnya pada ± 1770°C.
2. Berwarna putih keperak-perakkan.
3. Baik untuk ditempa dan diregang, disamping itu pula dapat dikerjakan dengan
sempurna dan tidak akan mengoksidasi dalam udara walaupun dalam keadaan
pijar putih.
4. Tidak dapat dirusak oleh asam-asam yang kuat dan alkali.
5. Logam ini sangat mahal harganya, oleh karenanya tidak banyak digunakan.
6. Penggunaanya :




Untuk alat-alat laboratorium alat-alat kedokteran dan lain-lain.
Untuk keperluan lainnya dipakai sebagai : perhiasan, industri sinar-x,
industri listrik, peralatan telekomunikasi, anak timbangan, salutan gigi,
peralatan halus serta juga dipakai sebagai ujung-ujung kontak pada magnitmagnit.

22

Bahan Ajar Pengetahuan Bahan

I.Putu Pawitra

c. Emas ( Au )
Hampir semua bijih emas mengandung perak. Logam emas ini banyak
diketemukan di Kanada, Australia , Amerika Utara, Rusia dan juga di Indonesia.
Sifat-sifat dan Penggunaannya :
1. Berat jenisnya 19,2; berwarna kilau kuning.
2. Dapat larut dalam air raksa, asam sendawa dan asam garam.
3. Logam paling mudah ditempa dan mahal harganya.
4. Penggunaanya :





Kemurnian emas dinyatakan dalam karat. Logam emas murni sama
dengan 24 karat, sedangkan emas 18 karat adalah suatu campuran yang
terdapat 18 bagian emas dari campuran logam yang terdiri dari 24 bagian,
atau 6 bagian adalah kandungan perak.
Sebagian besar emas dipergunakan dalam bidang moneter dan untuk
perhiasan-perhiasan, uang logam, bahkan menjadi jaminan standard nilai
uang.
Dalam jumlah kecil adalah untuk menyepuh, membuat huruf emas,
photografi, kedokteran gigi dan perkakas-perkakas laboratorium , dll.

23

Bahan Ajar Pengetahuan Bahan

I.Putu Pawitra

BAB 3. PERLAKUAN PANAS
A. Tujuan dan Jenis Perlakuan Panas
Perlunya perlakuan panas dilakukan adalah untuk mengurangi perubahan bentuk pada
saat dikerjakan atau setelah dikerjakan atau hasil suatu konstruksi, merubah sifat-sifat
bahan dan menghilangkan tegangan-tegangan sisa.
Sebelum benda dikerjakan dilakukan perlakuan panas maka disebut perlakuan panas
awal sedangkan setelah benda dikerjakan disebut perlakuan panas akhir.
Beberapa jenis perlakuan panas adalah:










Perlakuan panas awal dan sesudah pengerjaan
Menghilangkan tegangan sisa
Penormalan (Normalizing)
Pelunakan (Anneling)
Temper (Temperring)
Titik lebur

C

1300
Pengerjaan panas
(hot working)

980
925

Hardening &
annealing

830

Normalising

820
752

Titik kritis

723
670

Menghilangkan
tegangan sisa
(Stess relieve)

Pengerjaan dingin
(cold working)

590
400
390
Tempering

Pemanasan awal
(preheating)

220
100
Temperatur normal

Diagram Perlakuan Panas

24

Bahan Ajar Pengetahuan Bahan

I.Putu Pawitra

1. Perlakuan Panas Awal (Preheating)
Perlakuan panas awal adalah pemanasan yang dilakukan sebelum benda kerja tersebut
dikerjakan lebih lanjut, misalnya sebelum dilakukan pengelasan. Temperatur pemanasan
awal adalah antara 30°C - 400°C ( lihat Diagram Perlakuan Panas).
Hal ini perlu dilakukan, karena pada waktu pengelasan akan terjadi panas pada daerah
pengelasan. Panas yang tinggi akan terpusat pada daerah pencairan. Dengan bertambah
jauh jaraknya busur akan berkurang panas yang terjadi.
Pemanasan dan pendinginan yang tidak merata (perubahan termperatur) akan
menyebabkan. berbagai pengaruh pada daerah pengelasan misalnya keliatan, tegangan
dan sifat logam Iainnya.
Dengan memanaskan logam sebelum pengelasan akan mengurangi perbedaan
temperatur pada daerah pengelasan. Hal ini adalah salah satu cara untuk mengatasi
perubahan-perubahan pada logam yang dilas. Proses ini disebut pemanasan awal
(preheating).
Karena pemanasan sebelum pengerjaan akan mengurangi perubahan temperatur maka
tentu juga akan mengurangi perubahan bentuk akibat tegangan yang terjadi karena
pengaruh panas yang tinggi pada daerah las.
Tinggi temperatur pemanasan awal tergantung pada :
•

Komposisi kandungan unsur dan baja

•

Ketebalan benda kerja

•

Sumber panas yang terjadi pada saat pengelasan

Komposisi kandungan unsur dari baja akan menentukan kekerasan baja tersebut.
Misalnya baja karbon yang baru dilas dan kemudian didinginkan secara cepat, maka
dapat berakibat keretakan pada benda kerja tersebut. Disini pemanasan sebelum
pengenjaan diperlukan untuk memperlambat pendinginan supaya tidak retak pada daerah
yang dilas/dipanaskan.
Dengan semakin tebalnya bahan, maka semakin besar pula pengaruh pendinginan dan
dengan semakin tebalnya bahan maka semakin lama pemanasan awal yang dipenlukan.
Pemanasan awal pada bahan-bahan baja yang dipakai di industri manufaktur sangat
bervariasi. Untuk mengetahui temperatur pemanasan awal untuk berbagal jenis dan
ketebalan pelat adalah dengan cara melihat katalog yang dikeluarkan oleh fabrik pembuat
baja tersebut.
Pemanasan awal ini juga sering digunakan pada pengelasan bahan-bahan yang mudah
retak dan susah untuk di las yakni untuk memperlambat proses pendinginan.
2. Menghilangkan Tegangan Sisa (Stress Relieve)
Temperatur pemanasan untuk menghilangkan tegangan sisa ( stess relieve ) adalah
berkisar 590°C-670°C (lihat Diagram Perlakuan Panas).
Pemanasan sesudah pengelasan sering dilakukan dalam dunia industri. Besar
temperatur tergantung pada jenis perlakuan panas. Pada dasarnya tingginya temperatur
untuk menghilangkan tegangan sisa adalah dibawah temperatur kritis 723°C, karena
struktur baja tidak akan berubah dibawah temperatur 723°C.

25

Bahan Ajar Pengetahuan Bahan

I.Putu Pawitra

Perubahan sifat baja akan terjadi apabila temperatur melebihi 723°C dan proses
perlakuan panas dapat dilihat pada diagram perlakuan panas.
Apabila tegangan sisa dihilangkan maka tegangan yang tertahan oleh bagian yang dingin
sewaktu pengelasan akan hilang pula. Menghilangkan tegangan sisa ini dilakukan pada
berbagal jenis pekerjaan termasuk juga pada bejana bertekanan dan ketel.
Langkah kerja menghilangkan tegangan sisa :
•

Panaskan benda kerja secara bertahap ( perlahan )

•

Biarkan pemanasan benda kerja ini sesuai dengan temperatur yang tepat dan waktu
tertentu.

•

Dinginkan benda kerja secara perlahan.

Untuk menghilangkan tegangan sisa ini dan menentukan tinggi temperatur dilakukan oleh
operator perlakuan panas dan bukan oleh tukang las ini dilakukan dalam dapur pemanas
atau peralatan khusus untuk perlakuan panas.
3. Penormalan (Normalizing)
Temperatur untu normalizing adalah 820°C - 980°C (lihat Diagram Perlakuan Panas)
Seluruh baja terdiri dan butiran-butiran halus. Bentuk dan ukuran dan butiran-butiran
tergantung pada proses pendinginkan dan pengerjaan bahan tersebut, Bentuk dan
ukuran dan butiran sering mempenganuhi sifat bahan logam, maka proses perlakuan
panaslah yang mengontrolnya.
Perubahan temperatur yang bervaniasi pada pengelasan akan menimbulkan ukuran
butiran yang tidak sama pada daerah pengelasan yang akan mengakibatkan kritisnya
benda kerja. Untuk mengatasi ini benda perlu dinormalkan agar mendapatkan ukuran
butiran yang sama. Bahan yang telah dinormalkan akan mempunyai sifat yang merata
dan Iebih liat.
Bentuk butiran sebelum
normalizing ( seletah dilas )

Bentuk butiran setelah
normalizing

Langkah kerja penormalan :
•

Panaskan baja kira-kira 60°C diatas temperatur kritis.

•

Biarkan beberapa saat supaya pemanasan merata.

•

Didinginkan dalam ruangan.

4. Pelunakan (Annealing)
Temperatur pemanasan untuk proses pelunakan suatu bahan ( annealing ) adalah
berkisar antara 820°C - 925°C (lihat Diagram Perlakuan Panas)

26

Bahan Ajar Pengetahuan Bahan

I.Putu Pawitra

Pelunakan logam bertujuan :
•

Melunakan bahan untuk bisa dibengkokkan atau dibentuk dalam keadaan dingin

•

Supaya bahan dapat dengan mudah dikerjakan dengan mesin.

Pelunakan hampir sama dengan penormalan tapi proses pendinginan Iebih lambat.
Dengan pendinginan yang lambat akan menghasilkan ukuran butiran lebih besar dan
lebih lunak dibandingkan dengan bahan yang telah dinormalkan.
Langkah kerja pelunakan :
•

Panaskan bahan sampai diatas temperatur kriitis.

•

Biarkan beberapa saat supaya pemanasan merata

•

Dinginkan dalam dapur secara perlahan

5. Temper ( Tempering )
Temper adalah proses perlakuan panas lanjutan setelah proses pengerasan, bertujuan
untuk mengurangi kekerasan yang terlalu tinggi akibat pendinginan yang cepat dan
temperatur yang tinggi ( karena proses penyepuhan). Temperatur tempering adalah
berkisar antara 220°C - 390°C (perhatikan Diagram Perlakuan Panas).
Antara kekerasan dan keliatan adalah berbanding terbalik, di mana semakin keras maka
semakin tidak liat. Adalah hal yang penting untuk menyeimbangkan kekerasan bahan
dengan penggunaannya. Misalnya pahat akan sangat keras setelah disepuh tapi akan
mudah patah kalau kena pukulan. Dengan proses temper akan mengurangi sedikit
kekerasannya tapi masih kuat untuk memotong besi yang lain dan juga mempunyai sifat
liat untuk menahan pukulan pahu.
Proses temper dilakukan dibawah temperatur kritis (perhatikan Diagram Perlakuan
Panas).

B. Metode Pemanasan
Pada pekerjaan perlakuan panas sudah barang tentu tidak akan terlepas dari proses
pemanasannya sendiri. Dapat dikontrolnya panas adalah hal yang sangat penting,
sehingga pemilihan peralatan pemanas akan menentukan kualitas atau keberhasilan
suatu pekerjaan perlakuan panas.
Adapun pemilihan alat atau metode pemanasan tergantung pada faktor-faktor berikut:
•

Proses perlakuan panas yang akan dilakukan

•

Ukuran benda kerja

•

Temperatur yang diperlukan untuk perlakuan panas

•

Bagian yang akan dilakukan proses perlakuan panas (keseluruhan atau
sebagian).

Berhubungan dengan hal tersebut di atas, maka jenis alat pemanas yang biasa dipakai
untuk pemanas pada pekerjaan perlakuan panas adalah :
•

Nyala api ( oksigen + bahan bakar gas )

•

Dapur pemanas ( oven )

•

Lembaran ( jaket ) pemanas listrik

•

Cincin pemanas

27

Bahan Ajar Pengetahuan Bahan

I.Putu Pawitra

1. Pemanasan dengan Nyala Api
Alat pemanas dengan nyala api dirancang khusus berupa pembakar (brander) yang
dapat memusatkan volume panas yang besar pada benda kerja atau dapat juga
digunakan nozel pemanas / brander potong untuk pemanasan benda kerja yang kecil.
Gas yang digunakan sebagai bahan bakar adalah gas LPG atau asetilin. Peralatan ini
digunakan untuk pemanasan awal dan bukan untuk menghilangkan tegangan sisa atau
perlakuan panas lainnya.
2. Dapur Pemanas
Dapur pemanas adalah salah satu alat pemanas yang paling banyak digunakan dalam
pekerjaan perlakuan panas, terutama untuk pengerasan, normalizing, tempering atau
annealing. Dapur pemanas bermacam jenis, ukuran dan bahan/ pemanasnya,
diantaranya adalah menggunakan gas, bahan bakar minyak atau listrik sebagai sumber
energi panas, dilengkapi dengan pengontrol suhu yang tepat baik untuk pendinginan
ataupun untuk pemanasan yang sangat diperlukan pada proses perlakuan panas.
Penggunaan dari dapur ini sangat dipengaruhi oleh ukuran benda yang akan dikerjakan.
3. Jaket Listrik ( Thermal Insulated Electric Blanket )
Lembaran/ jaket pemanas listrik (thermal insulated electric blanket) terutama digunakan
pada pengelasan atau pengerjaan pipa. Kegunaan lain dari peralatan ini adalah untuk
pelapis atau selimut panas pada 2 buah komponen besar (setelah dihilangkan tegangan
sisa) selesai disambungkan.
4. Cincin Pemanas (Heating Ring)
Dengan cincin pemanas dapat dilakukan berbagai keadaan kalau dibandingkan dengan
nyala api serta dapat dirancang berdasarkan bentuk benda kerja serta digunakan pada
pemanasan awal dan selama proses pengelasan khususnya pada pengelasan pipa.

Gambar 17 : Cincin Pemanas

C. Pengukuran Temperatur
Pengukur temperatur secara tepat sangat diperlukan, baik untuk pemanasan awal
maupun pemanasan setelah pengerjaan. Hal ini adalah karena akan terjadinya
perubahan struktur logam kalau dipanaskan melebihi dan tempenatur knitis 723C.
Agar pengukur temperatur tersebut akurat sesuai dengan yang diinginkan, alat yang
sering digunakan adalah:
•

Cat dan crayon peka temperatur

•

Thermocouple

28

Bahan Ajar Pengetahuan Bahan

I.Putu Pawitra

1. Cat dan Crayon Peka Temperatur
Cat dan crayon ini dirancang untuk mengukur temperatur pada batasan temperatur
tertentu. Apabila temperatur pemanasan awal tercapai maka cat atau crayon akan
mencair atau berubah warna. Kemudian berdasarkan warna tersebut akan dapat
ditentukan temperatur benda yang dipanaskan, yakni dengan menggunakan tabel warna.

Bahan yang
dipanaskan

crayon

Alat pemanas

Crayon akan berubah
warna apabila dipanaskan
pada temperatur tertentu

Gambar 18 : Penggunaan Crayon

2. Thermocouple
Kawat yang digunakan pada thermocouple tidak seperti kawat logam biasa, karena kawat
ini dapat berubah dikarenakan tegangan listrik yang mengalir dengan adanya perubahan
temperatur. Pada dapur pemanas kawat thermocouple ditempelkan ke benda kerja dan
perubahan temperatur akan tercatat pada kertas grafik.
Pyrometer adalah peralatan pengukur temperatur yang dipegang dengan tangan dan
ditempelkan pada benda kerja untuk mengukur temperatur benda kerja tersebut, serta
menggunakan prinsip thermocouple. Alat ini mempunyai sensor dan jarum penunjuk
temperatur dan digunakan untuk mengukur temperatur pemanasan setelah pengelasan
atau suatu proses perlakuan panas.

Kontak dengan
benda kerja

Pyrometer

Gambar 19 : Pengukuran dengan Pyrometer

29

Bahan Ajar Pengetahuan Bahan

I.Putu Pawitra

Tugas

Tugas 1
Pembuatan Baja
Petunjuk :
1. Bentuklah grup yang terdiri dari 3 orang atau lebih.
2. Setiap orang dalam grup, mempelajari buku-buku ( minimal 1 buku ) lain yang
berhubungan dengan materi tentang Pembuatan Baja.
3. Buatlah rangkuman isi/ materi tersebut
4. Diskusikan dengan grup masing-masing, kemudian presentasikan didepan kelas,
dan lanjutkan dengan tanya jawab.

Tugas 2
Logam Ferro
Petunjuk :
1. Lakukan hal yang sama dengan Tugas 1, namun dengan topik tentang Logam
Ferro
2. Selanjutnya diskusikan tentang : pembacaan Diagram Phasa Baja Karbon
3. Ambil kesimpulan tentang hasil kajian tersebut bersama grup Anda.

Tugas 3
Perlakuan Panas
Petunjuk :
1. Buatlah uraian tentang perlakuan-perlakuan panas berikut :








Menghilangkan tegangan sisa
Penormalan (Normalizing)
Pelunakan (Anneling)
Temper (Temperring)

Catatan : Lengkapi uraian dengan membaca buku-buku lain.

30