Makalah Bahan Konstruksi Kimia Tentang L

BAB I
(PENDAHULUAN)
1.1 Latar Belakang
Material teknik dapat dikategorikan menjadi logam dan non logam. Dalam dunia
konstruksi logam (terutama logam besi atau baja) merupakan material yang paling
banyak dipakai, tetapi material-material lain juga tidak dapat diabaikan. Material
non logam sering digunakan karena meterial tersebut mempunyai sifat yang khas
yang tidak dimiliki oleh material logam. Material-material dalam kelompok logam
disusun oleh satu atau lebih unsur logam (misalnya besi, alumunium, tembaga,
titanium, emas, dan nikel), dan juga seringkali mengandung unsur non logam
(misalnya karbon, nitrogen dan oksigen) dalam jumlah yang relatif kecil. Logam
merupakan material yang sering dipakai dalam berbagai aplikasi bidang. Dalam
pengembangan menuju industrial estate, penggunaan logam sangat diperlukan.
Berbagai jenis bahan telah kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari maupun
dalam industri. Penggunaannya pun sangat bergantung pada sifat-sifat dari bahan
tersebut. Didalam industri manufaktur tidak akan lepas dari dengan satu bidang ilmu
teknik yang berhubungan dengan material. Secara umum meterial teknik
diklasifikasikan menjadi dua golongan yakni logam (metal) dan non logam (non
metal). Jika ditinjau dari sudut pandang susunan unsur dasar, logam (metal) dibagi
menjadi 2 (dua), yaitu logam murni dan logam alloy (logam paduan). Sedangkan
non logam dibagi menjadi 3 (tiga), yaitu keramik, komposit, dan polimer.

Logam adalah unsur kimia yang mempunyai sifat-sifat kuat, liat, keras,
penghantar listrik dan panas, serta mempunyai titik cair tinggi. Logam juga
merupakan bahan yang dapat ditempa, mengkilat, magnetis, dan dapat dicampur
secara homogen dalam berbagai kadar.
Logam dibagi menjadi dua yaitu logam murni yang hanya terdiri dari satu jenis
atom, seperti besi (Fe) murni, tembaga (Cu) murni dan logam paduan (metal alloy)
yang terdiri dari dua atau lebih jenis atom dan merupakan campuran dari dua macam
logam atau lebih yang dicampur satu sama lain dalam keadaan cair. Logam paduan
merupakan salah satu material yang sering digunakan dalam industri, khususnya

1

dalam industri di bidang konstruksi. Terdapat banyak jenis logam paduan yang
sering digunakan. Dikarenakan cukup pentingnya peranan logam paduan dalam
bidang konstruksi, maka kami tertarik untuk membuat makalah tentang logam
paduan.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dalam makalah ini, yaitu :
1. Apa yang dimaksud dengan logam dan logam paduan?
2. Apa saja jenis-jenis logam paduan

3. Bagaimana cara membuat logam paduan?
4. Bagaimana manfaat logam paduan dalam dunia industri maupun dalam
kehidupan sehari-hari?
1.3 Maksud dan Tujuan
Adapun tujuan dalam penulisan makalah ini, yaitu :
1. Untuk mengetahui tentang logam dan logam paduan
2. Untuk mengetahui jenis-jenis logam paduan
3. Untuk mengetahui proses dan cara membuat logam paduan
4. Untuk mengetahui manfaat logam paduan dalam dunia industri maupun
dalam kehidupan sehari-hari
1.4 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dalam penulisan makalah ini, yaitu :
1. Dapat mengetahui tentang logam dan logam paduan
2. Dapat mengetahui jenis-jenis logam paduan
3. Dapat mengetahui proses dan cara membuat logam paduan
4. Dapat mengetahui manfaat logam paduan dalam dunia industri maupun
dalam kehidupan sehari-hari.

2

BAB II
(PEMBAHASAN)
2.1 Definisi Logam
Logam adalah unsur kimia yang mempunyai sifat-sifat kuat, liat, keras,
penghantar listrik dan panas, serta mempunyai titik cair tinggi. Logam juga merupakan
bahan yang dapat ditempa, mengkilat, magnetis, dan dapat dicampur secara homogen
dalam berbagai kadar.
2.2 Macam-Macam Logam
2.2.1 Logam Murni
Logam murni adalah logam yang hanya terdiri dari satu jenis atom,
seperti besi (Fe) murni, tembaga (Cu) murni, dll.
Sifat-sifat logam murni, yaitu :
 kadar kemurnian 99,9%
 kekuatan tarik rendah
 titik lebur tinggi
 daya hantar listrik baik
 daya tahan terhadap karat baik
Contoh-contoh logam murni adalah emas, timah, seng, dan aluminum.
2.2.2 Logam Paduan
Logam paduan (metal alloy) adalah logam yang terdiri dari dua atau lebih

jenis atom dan merupakan campuran dari dua macam logam atau lebih yang
dicampur satu sama lain dalam keadaan cair.
2.3 Macam-Macam Logam Paduan
Logam paduan (metal alloy) sering digunakan sebagai pengganti logam murni
karena pada logam paduan memiliki sifat yang dapat memberikan keuntungan dan
kemudahan sebagai material pabrikasi, seperti kekerasan pada logam paduan dapat
ditingkatkan dari kekerasan logam asalnya, kekuatan tarik dapat diperbesar, daya
3

pemuaian dapat dikurangkan, titik lebur dapat diturunkan atau dinaikkan dibanding
logam-logam asalnya. Adapun macam-macam logam paduan, yaitu :
2.3.1 Baja
Baja adalah logam paduan antara besi (Fe) dan karbon (C), dimana besi sebagai
unsur dasar dan karbon sebagai unsur paduan utamanya. Kandungan karbon dalam baja
kurang dari 1,4% berat sesuai grade-nya. Dalam proses pembuatan baja akan terdapat
unsur-unsur lain selain karbon yang akan tertinggal dalam baja seperti mangan (Mn),
silikon (Si), Kromium (Cr), vanadium (V), dan unsur lainnya. Dalam hal aplikasi, baja
sering digunakan sebagai bahan baku untuk alat-alat perkakas, alat-alat pertanian,
komponen-komponen otomotif, kebutuhan rumah tangga, dan lain-lain. Menurut ASM
handbook vol 1:139 (1993), baja dapat diklasifikasikan berdasarkan komposisi

kimianya seperti kadar karbon dan paduan yang digunakan. Berikut merupakan
klasifikasi baja berdasarkan komposisi kimianya :
a. Baja karbon
Baja karbon adalah material logam yang terbentuk dari unsur utama Fe dan
unsur kedua yang berpengaruh pada sifat-sifatnya adalah karbon, sedangkan
unsur yang lain berpengaruh menurut presentasinya. Berdasarkan kandungan
karbon, baja paduan rendah dibagi menjadi tiga macam, yaitu:

1.

Baja karbon rendah (Low Carbon Steel)
Baja karbon rendah adalah baja yang mengandung karbon kurang dari
0,25% C, serta struktur mikronya terdiri atas ferit dan perlit. Dibandingkan
dengan jenis baja lainnya, baja karbon rendah merupakan jenis baja yang
diproduksi dalam jumlah terbesar. Baja kabon rendah merupakan baja yang
paling murah diproduksi diantara semua karbon, midah dimachining dan
dilas, serta keuletan dan ketangguhannya sangat tinggi tetapi kekerasannya
4

rendah dan tahan aus. Sehingga pada penggunaannya, baja jenis ini dapat

digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan komponen bodi mobil,
struktur bangunan, pipa gedung, jembatan, kaleng, pagar, dan lain-lain.

2.

Baja karbon menengah (Medium Carbon Steel)
Baja karbon menengah adalah baja yang mengandung karbon 0,25% C0,6% C. Baja karbon menengah memiliki kelebihan jika dibandingkan
dengan baja karbon rendah, kekuatan tarik dan batas regang yang tinggi,
tidak mudah dibentuk oleh mesin, lebih sulit dilakukan untuk pengelasan,
dan dapat dikeraskan (quenching) dengan baik. Baja ini lebih kuat daripada
baja karbon rendah, tetapi memiliki keuletan dan ketangguhan yang lebih
rendah,

serta

dapat

diberi

perlakuan

panas

untuk

meningkatkan

kekuatannya. Baja karbon menengah banyak digunakan untuk poros, rel
kereta api, roda gigi, pegas, baut, komponen mesin yang membutuhkan
kekuatan tinggi, dan lain-lain.

3. Baja Karbon Tinggi (High Carbon Steel)
Baja karbon tinggi adalah baja yang mengandung karbon 0,6% C-1,4%
C dan memiliki tahan panas yang tinggi, kekerasan tinggi, namun
keuletannya lebih rendah. Biji karbon tinggi memiliki kuat tarik paling
tinggi dan banyak digunakan untuk material tools. Salah satu aplikasi dari
baja ini adalah dalam pembuatan kawat baja dan kabel baja. Berdasarkan
jumlah karbon yang terkandung didalam baja maka baja karbon ini
digunakan dalam pembuatan pegas dan alat-alat perkakas seperti palu,
gergaji atau pahat potong. Selain itu, baja jenis ini banyak digunakan untuk

5

keperluan industri lain seperti pembuatan kikir, pisau, mata gergaji, cetakan,
pisau, dan pegas.

b. Baja Paduan (Alloy Steel)
Menurut Amanto, 1999, baja paduan didefinisikan sebagai suatu baja yang
dicampur dengan satu atau lebih unsur campuran seperti nikel, mangan,
molibdenum, kromium, vanadium, dan wolfram yang berguna untuk memperoleh
sifat-sifat baja yang dikehendaki seperti sifat kekuatan, kekerasan, dan keuletannya.
Paduan dari beberapa unsur yang berbeda memberikan sifat khas pada baja.
Misalnya baja yang dipadu dengan Ni dan Cr akan menghasilkan baja yang
mempunyai sifat keras dan ulet. Berdasarkan kadar paduannya baja paduan dibagi
menjadi tiga macam, yaitu:
1. Baja Paduan Rendah (Low Alloy Steel)
Baja paduan rendah merupakan baja paduan yang elemen paduannya
kurang dari 2,5% wt misalnya unsur Cr, Mn, S, Si, P, dan lain-lain.
2. Baja Paduan Menengah (Medium Alloy Steel)
Baja paduan menengah merupakan baja paduan yang elemen paduannya

2,5%-10% wt misalnya unsur Cr, Mn, S, Si, P, dan lain-lain.

3. Baja Paduan Tinggi (High Alloy Steel)
Baja paduan menengah merupakan baja paduan yang elemen paduannya
lebih dari 10% wt misalnya unsur Cr, Mn, S, Si, P, dan lain-lain.

6

Menurut Amstead, 1993 secara umumnya, baja paduan memiliki sifat yang unggul
daripada baja karbon biasa, diantaranya:
1.

Keuletan yang tinggi tanpa pengurangan kekuatan tarik.

2.

Tahan terhadap korosi dan keausan yang tergantung dari jenis paduannya.

3.

Tahan terhadap perubahan suhu, ini berarti bahwa sifat fisiknya tidak banyak
berubah.

4.

Memiliki butiran halus dan homogen.

2.3.2 Besi Cor
Besi cor merupakan paduan antara besi dan karbon dengan kandungan C diatas
2% (pada umumnya sampai dengan 4%). Paduan ini memiliki sifat mampu cor yang
sangat baik namun memiliki elongasi yang relatif rendah. Oleh karenanya proses
pengerjaan bahan ini tidak dapat dilakukan melalui proses pembentukan, melainkan
melalui proses pemotongan (pemesinan) maupun pengecoran. Dari warna patahan,
dapat dibedakan 3 jenis besi cor yaitu :
1. Besi Cor Putih yang terdiri dari struktur ledeburit (coran keras),
2. Besi Cor Meliert yang struktur campurannya yaitu antara perlit dengan
ledeburit
3. Besi Cor Kelabu yang struktur perlit dan atau ferit serta ledeburit masih
terdapat sejumlah unsur karbon dalam bentuk koloni grafit.
Jenis dari ketiga besi cor tersebut sangat tergantung dari kandungan dan komposisi

antara C dan Si serta laju pendinginannya, dimana laju pendinginan yang tinggi akan
menghasilkan struktur besi cor putih sedangkan laju pendinginan yang lambat akan
menghasilkan pembekuan kelabu.
2.3.3 Amalgam
Kata "amalgam" berasal dari bahasa Arab "almalgham"dan bahasa Yunani
"malagma," yang merujuk pada substansi atau massa.. Amalgam adalah campuran dari
dua atau beberapa logam, salah satunya adalah merkuri. Dental amalgam dihasilkan
dengan mencampur merkuri(Hg) dengan partikel padat beberapa logam seperti

7

perak(Ag), timah(Sn), tembaga(Cu), dan kadangkala zink(Zn), palladium(Pd),
indium(In), dan selenium. Menurut American Dental Association (ADA) amalgam
adalah logam campuran dari merkuri, perak, timah dan tembaga serta logam lainnya
untuk meningkatkan sifat fisik dan mekanikal.
Klasifikasi Amalgam.
A. Berdasarkan bentuk partikel
1. Lathe-cut
Hingga tahun 1960, komposisi kimia dan mikrostruktur dari amalgam
alloy yang tersedia pada dasarnya sama dengan system yang sangat sukses yang
diselidiki oleh G.V Black (Black, 1895). Alloy konvensional digunakan oleh
dokter gigi sebagai tambalan, yang mana lathe cut dari bentukan batang logam.
Sebuah Alloy komersial berkembang menjadi campuran dari ukuran partikel
yang berbeda-beda daripada sistem unimodel untuk mengomptimalkan efisiensi
pemakaian.
Panjang dari partikel alloy lathe-cut berkisar antara 60 sampai 120 µm,
ketebalan 10-70 µm dan ketebalan 10-35 µm. Alloy konvensional mengandung
66% sampai 73% Perak, 25-29% Timah dan 6% Tembaga. Zink mungkin dapat
ditemukan sampai 2% dan Merkuri 3%.4,5
Kelebihannya adalah mudah mencapai kontak proximal karena
ketahanan alloy lathe-cut terhadap tekanan kondensasi baik. Kekurangannya,
sulit dikondensasi ke area yang sulit diakses, karena membutuhkan tekanan
kondensasi yang baik, laju pengerasan lebih lambat dibanding spherical, kasar
saat di carving,burnishing, dan polishing
2. Spherical
Diperkenalkan sejak tahun 1960, umumnya ukuran partikel 40-50 µm atau
kurang, amalgam spherical memerlukan sedikit merkuri dan mengurangi tekanan
kondensasi. Kelebihan alloy berbentuk spherical adalah mudah dikondensasi ke area
yang sulit untuk di akses karena tidak memerlukan tekanan kondensasi yang besar,

8

dapat mengeras dengan cepat, dan lebih halus saat di carving, burnishing, dan polishing.
Kekurangan : sulit mencapai bagian kontak interproximal.
B. Berdasarkan Kandungan Tembaga (Cu)
1. Low copper amalgam
Alloy ini mengandung kurang dari 6% tembaga. Komposisi dasarnya adalah
sebagai berikut : Ag ( Perak ) 69,4%; Sn ( Timah ) 26,2%; Cu ( Tembaga) 3,6%; Zn
( Zink ) 0,8%
.
2. High Copper Amalgam
Alloy ini mengandung 12% -30% tembaga. Komposisi dasarnya adalah sebagai
berikut :Ag ( Perak ) 60%; Sn ( Timah ) 27%; Cu (Tembaga) 13%; Zn

( Zink) 0%.

2.3.4 Kuningan
Kuningan adalah logam yang merupakan campuran dari tembaga dan seng.
Tembaga merupakan komponen utama dari kuningan, dan kuningan biasanya
diklasifikasikan sebagai paduan tembaga. Warna kuningan bervariasi dari coklat
kemerahan gelap hingga ke cahaya kuning keperakan tergantung pada jumlah kadar
seng. Seng lebih banyak mempengaruhi warna kuningan tersebut. Kuningan lebih kuat
dan lebih keras daripada tembaga, tetapi tidak sekuat atau sekeras seperti baja.
Kuningan sangat mudah untuk di bentuk ke dalam berbagai bentuk, sebuah konduktor
panas yang baik, dan umumnya tahan terhadap korosi dari air garam. Karena sifat-sifat
tersebut, kuningan kebanyakan digunakan untuk membuat pipa, tabung, sekrup,
radiator, alat musik, aplikasi kapal laut, dan casing cartridge untuk senjata api.
2.3.5 Perunggu
Perunggu
dengan timah,

adalah
walaupun

campuran tembaga dengan unsur
bisa

juga

dengan

kimia lain,
unsur-unsur

biasanya
lain

seperti fosfor, mangan, alumunium, atau silikon. Perunggu bersifat keras dan digunakan

9

secara luas dalam industri. Perunggu sangat penting pada masa lampau, bahkan pernah
suatu masa disebut sebagai Zaman Perunggu.
2.4 Proses Pembuatan Logam Paduan
2.4.1 Proses Pembuatan Baja
a. Proses Pembuatan Baja Dengan Proses Konvertor
Konvertor adalah bejana yang berbentuk bulat lonjong terbuat dari pelat
baja. Bagian dalam dilapisi dengan batu tahan api yang berfungsi untuk
menyimpan panas yang hilang sekaligus menjaga supaya pelat baja tidak lekas
aus. Bejana tersebut dapat diputar pada kedua porosnya. pada bagian bawah
konvertor terdapat saluran-saluran yang berdiameter antara 15 - 20 mmsebanyak
120 - 150 buah. Melewati poros yang satu dialirkan udara yang bertekanan 1.5 2 atmosfer. Sedangkan pada poros yang lain dihubungkan dengan roda gigi
untuk mengatur kedudukan konvertor.
Proses pembuatan baja dapat diartikan sebagai proses yang bertujuan
mengurangi kadar unsur C, Si, Mn, P dan S dari besi mentah dengan proses
oksidasi peleburan. Konventer untuk proses “oksidasi berkapasitas antara 50400 ton”. Besi kasar dari tanur yang dituangkan ke dalam konventer
disemburkan oksigen dari atas melalui pipa sembur yang bertekanan kira-kira 12
atm.
Reaksi yang terjadi:
O2 + C → CO2
Penyemburan Oksigen berlangsung antara 10-20 menit. Penambahan
waktu penyemburan akan mengakibatkan terbakarnya C, P, Mn dan Si.
Konvertor dibuat dari plat baja dengan sambungan las atau paku keling. Bagian
dalamnya dibuat dari batu tahan api. Konvertor disangga dengan alat penyangga
yang dilengkapi dengan trunnion untuk mengatur posisi horizontal atau vertikal
konvertor. Pada bagian bawah konvertor terdapat lubang-lubang angin
(tuyer)sebagai saluran udara penghembus (air blast). Batu tahan api yang
digunakan untuk lapisan bagian dalam Konvertor dapat bersifat asam atau basa
tergantung dari sifat baja yang diinginkan.

10

Secara umum proses kerja konverter adalah:
1. Dipanaskan dengan kokas sampai suhu 15000C.
2. Dimiringkan untuk memasukkan bahan baku baja (+1/8 dari volume
konverter).
3. Konverter ditegakkan kembali.
4. Dihembuskan udara dengan tekanan 1,5 – 2 atm dengan kompresor.
5. Setelah 20 – 25 menit konverter dijungkirkan untuk mengeluarkan
hasilnya.
b. Proses Pembuatan Baja Dengan Tanur Oksigen Basah
1. Proses Peleburan Baja Dengan BOF
Proses ini menempati 70% proses produksi baja di Amerika Serikat.
Merupakan modifikasi dari proses Bessemer. Proses Bessemer menggunakan
uap air panas ditiupkan pada besi kasar cair untuk membakar zat kotoran yang
tersisa. Proses BOF memakai oksigen murni sebagai ganti uap air. Bejana BOF
biasanya berdiameter dalam 5m mampu memproses 35 – 200 ton dalam satu
pemanasan.
Peleburan Baja dengan BOF ini juga termasuk proses yang paling baru
dalam industri pembuatan baja. Konstruksi tungku BOF relative sederhana,
bagian luarnya dibuat dari pelat baja sedangkan dinding bagian dalamnya dibuat
dari bata tahan api (firebrick).
Proses tanur oksigen basa ( Basix Oxygen Furnace, BOF) menggunakan
besi kasar cair (65 – 85%) yang dihasilkan oleh tanur tinggi sebagai bahan dasar
utama dicampur dengan besi bekas (skrap baja) sebanyak (15 – 35%), batu
kapur dan gas oksigen (kemurnian 99,5%). Panas ditimbulkan oleh reaksi
dengan oksigen. Gagasan ini dicetuskan oleh Bessemer sekitar tahun 1800.

11

Gambar sketsa sebuah tungku BOF.
Besi bekas sebanyak ± 30% dimasukkan kedalam bejana yang dilapisi batu
tahan api basa. Logam panas dituangkan kedalam bejana tersebut. Suatu pipa aliran
oksigen yang didinginkan dengan air dimasukkan kedalam bejana 1 sampai 3 m diatas
permukaan logam cair. Gas oksigen akan mengikat karbon dari besi kasar berangsur –
angsur turun sampai mencapai tingkat baja yang dibuat. Proses oksidasi berlangsung
terjadi panas yang tinggi sehingga dapat menaikkan temperatur logam cair sampai
diatas 1650 C. Pada saat oksidasi berlangsung ke dalam tungku ditambahkan batu kapur.
Batu kapur tersebut kemudian mencair dan bercampur dengan bahan – bahan impuritas
(termasuk bahan – bahan yang teroksidasi) membentuk terak yang terapung diatas baja
cair. Bila proses oksidasi selesai maka aliran oksigen dihentikan dan pipa pengalir
oksigen diangkat / dikeluarkan dari tungku. Tungku BOF kemudian dimiringkan dan
benda uji dari baja cair diambil untuk dilakukan analisa komposisi kimia. Bila
komposisi kimia telah tercapai maka dilakukan penuangan (tapping). Penuangan
tersebut dilakukan ketika temperature baja cair sekitar 1650 C. Penuangan dilakukan
dengan memiringkan perlahan – lahan sehingga cairan baja akan tertuang masuk
kedalam ladel. Di dalam ladel biasanya dilakukan skimming untuk membersihkan terak
dari permukaan baja cair dan proses perlakuan logam cair (metal treatment). Metal
treatment tersebut terdiri dari proses pengurangan impuritas dan penambahan elemen –
elemen pemadu atau lainnya dengan maksud untuk memperbaiki kualitas baja cair
sebelum dituang ke dalam cetakan.
Kelebihan proses BOF dibandingkan proses pembuatan baja lainnya :

12

-

Dari segi waktu peleburannya yang relatif singkat yaitu hanya berkisar sekitar 60

menit untuk setiap proses peleburan.
-

Tidak perlu tuyer dibagian bawah..

-

Phosphor dan Sulfur dapat terusir dulu daripada karbon.

-

Biaya operasi murah.

C. Proses Pembuatan Baja Dengan Open Heath Furnace
Pada proses Open-Hearth digunakan campuran besi mentah (pig iron) padat atau
cair dengan baja bekas (steel scrap) sebagai bahan isian (charge). Pada proses ini
temperatur yang dihasilkan oleh nyala api dapat mencapai 1800oC. Bahan bakar (fuel)
dan udara sebelum dimasukkan ke dalam dapur terlebih dahulu dipanaskan dalam
“Cheekerwork” dari renegarator.
Proses pembuatan baja dengan cara Open-Hearth ini meliputi 3 periode yaitu:
1.
2.
3.
4.

Periode memasukkan dan mencairkan bahan isian.
Periode mendidihkan cairan logam isian.
Periode membersihkan/memurnikan (refining) dan deoksidas
Bahan bakar yang dipakai adalah: campuran blast furnace gas dan cokes oven
gas. Bahan isian : besi mentah dan baja bekas beserta bahan tambah ditaruh
dalam heart lewat puntu pengisian.
Proses pembuatan baja dengan cara Open-Hearth furnace ini dapat dalam
keadaan basa atau asam (basic or acid open-hearth). Pada basic open-hearth
furnace, dinding bagaian dalam dapur dilapisi dengan magnesite brick. Bagian
bawah untuk tempat logam cair dan terak dari bahan magnesite brick atau
dolomite harus diganti setiap kali peleburan selesai. Terak basa yang dihasilkan
+ 40 - 50 % CaO.
Pada acid open-hearth furnace, dinding bagian dalam dapur dilapisi
dengan dinas-brick. Bagian bawah dinding dapur harus diganti setiap kali
peleburan selesai. Terak yang dihasilkan mengandung silica yang cukup tinggi
yaitu 50 - 55 % SiO2. Pada proses basic ataupun acid dapat menggunakan bahan
isian padat ataupun cair.
Proses yang menggunakan isian padat biasa disebut “Scarp and pig
process” yaitu proses yang isian padatnya terdiri dari besi mentah (pig iron),

13

baja bekas (Scrap steel) dan sedikit bijih besi (iron ore). Proses yang
mengggunakan besi mentah cair terdiri dari besi mentah cari + 60 % dan baja
bekas kira-kira 40 % dan sedikit bijih besi dan bahan tambah. Cara ini biasa
dikerjakan pada perusahaan dapur tinggi (blast furnace) dimana besi mentah cair
dari dapur tinggi tersebut langsung diproses pada open-hearth furnace.
Proses Basic Open-Hearth
Pada proses basic open-hearth ini, mula-mula ke dalam dapur dimasukkan baja
bekas (scarap steel) yang ringan kemudian baja bekas yang berat. Setelah itu
ditambahkan bahan tambah (batu kapaur) dan bijih besi yang diperlukan untuk
membentuk terak pertama. Pada akhir proses peleburan, sebagian Phospor (P) yang
terdapat dalam besi mentah akan berubah menjadi terak “. Untuk menjaga agar terak
tidak masuk/berekasi kembali dengan logam cair, maka kira-kira 40% - 50% terak
tersebut lekas dikeluarkan dan juga perlu ditambahkan batu kapur untuk membentuk
terak yang baru. Reaksi ini diikuti dengan kenaikan temperatur yang tinggi dan terak
CaS yang terjadi berupa terak basa. Macam-macam baja paduan dapat dihasilkan dalam
open-hearth furnace, yaitu dengan menambahkan bahan paduan yang dikehendaki
seperti : tembaga, chrome, nikel dan sebagainya. Untuk deoxidasi terakhir, biasanya
dengan menambahkan Alumunium ke dalam kowi tempat menampung/mengetap baja
cair yang dihasilkan agar kadar silicon dapat dibatasi. Pertama-tama baja bekas dan batu
kapur dimasukkan ke dalam dapur. Kemudian dipanaskan sampai temperatur yang
cukup, lalu bahan isian cair dimasukkan lewat pintu pemasukan. Reaksi kimia terjadi
serupa dengan di atas.
Proses Acid Open-Hearth
Proses acid open-hearth membutuhkan bahan isian berkualitas lebih baik dengan
kadar Phospor P < 0,03% dan kadar Sulphur S < 0,03%. Proses ini biasanya memakai
bahan isian padat dengan 30 - 50 % berat baja bekas. Kandungan Silicon dipertahankan
< 0,6%, kandungan Silicon ini perlu dipertahankan dalam kadar yang rendah sebab pada
akhir

periode

pemanasan,

kandungan

Silicon

akan

naik.

Pada proses ini, biji besi tidak boleh ditambahkan pada bahan isian, dimana hal itu dapat

14

menimbulkan reaksi dengan Silica pada bagian tungku berupa 2FeO.SiO2. Setelah
pengisian dan pemanasan, besi, Silicon dan Mn dioksidasi dan bersatu dengan bahan
tambah dan membentuk terak pertama (+ 40% SiO2).
2.4.2 Proses Pembuatan Besi Tuang
Bahan baku awal dalam pembuatan besi adalah biji besi (iron core). Biji besi
yang didapatkan dari alam umumnya merupakan senyawa besi dengan oksigen
seperti hematite (Fe2O3); magnetite(Fe3O4); limonite (Fe2O3)atau siderite (Fe2CO3).
Pembentukan senyawa besi oksida tersebut sebagai proses alam yang terjadi selama
beribu-ribu tahun. Kandungan senyawa besi dibumi ini mencapai 5 % dari seluruh
kerak bumi ini.
Penambangan biji besi tergantung keadaan dimana biji besi tersebut ditemukan.
Jika biji besi ada di permukaan bumi maka penambangan dilakukan dipermukaan
bumi (open-pit mining), dan jika biji besi berada didalam tanah maka penambangan
dilakukan dibawah tanah (underground mining). Karena biji besi didapatkan dalam
bentuk senyawa dan bercampur dengan kotoran-kotoran lainnya maka sebelum
dilakukan peleburan biji besi tersebut terlebih dahulu harus dilakukan pemurnian untuk
mendapatkan konsentrasi biji yang lebih tinggi (25 - 40%).
Proses

pemurnian

ini

dilakukan

dengan

metode

: crushing,

screening, dan washing (pencucian). Untuk meningkatkan kemurnian menjadi lebih
tinggi (60 - 65%) serta memudahkan dalam penanganan berikutnya, dilakukan proses
agglomerasi dengan langkah-langkah sebagai berikut :
1.

Biji besi dihancurkan menjadi partikel-partikel halus (serbuk).

2. Partikel-partikel biji besi kemudian dipisahkan dari kotoran-kotoran dengan
cara pemisahan magnet (magnetic separator)atau metode lainnya.
3. Serbuk biji besi selanjutnya dibentuk menjadi pellet berupa bola-bola kecil
berdiameter antara 12,5 - 20 mm.
4. Terakhir, pellet biji besi dipanaskan melalui proses sinter/pemanasan hingga
temperatur 1300 oC agar pellet tersebut menjadi keras dan kuat sehingga
tidak mudah rontok.

15

1. Proses Reduksi
Pada proses ini menggunakan tungku tanur tinggi (blast furnace) dengan porsi 80%
diproduksi dunia. Besi kasar dihasilkan dalam tanur tinggi. Diameter tanur tinggi sekitar
8m dan tingginya mencapai 60 m. Bahan baku yang terdiri dari campuran bijih, kokas,
dan batu kapur, dinaikkan ke puncak tanur dengan pemuat otomatis, kemudian
dimasukkan ke dalam hopper. Hematit akan dimasukkan ke dalam blast furnace, disertai
denganbeberapa bahan lainnya seperti kokas (coke), batu kapur(limestone), dan udara
panas. Bahan baku yang terdiri dari campuran biji besi, kokas, dan batu kapur,
dinaikkan ke puncakblast furnace. Bahan baku tersebut disusun secara berlapis-lapis.
Setelah bahan-bahan dimasukkan ke dalam blast furnace, lalu udara panas dialirkan dari
dasar tungku dan menyebabkan kokas terbakar sehingga nantinya akan membentuk
karbon monoksida (CO). Reaksi r eduksi pun terjadi, yaitu sebagai berikut :
Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
Dengan digunakannya udara panas, dapat dihemat penggunaan kokas sebesar
30% lebih. Udara dipanaskan dalam pemanas mula yang berbentuk menara silindris,
sampai sekitar 500ºC. Kalor yang diperlukan berasal dari reaksi pembakaran gas karbon
monoksida yang keluar dari tanur. Udara panas tersebut memasuki tanur melalui tuyer
yang terletak tepat di atas pusat pengumpulan besi cair.
Maka didapatlah besi (Fe) yang kita inginkan. Namun besi tersebut masih
mengandung karbon yang cukup banyak yaitu 3% – 4,5%, padahal besi yang paling
banyak digunakan saat ini adalah yang berkadar karbon kurang dari 1% saja. Besi yang
mengandung karbon dengan kadar >4% biasa disebut pig iron.
Batu kapur digunakan sebagai fluks yang mengikat kotoran-kotoran yang
terdapat dalam bijih-bijih besi dan membentuk terak cair. Terak cair ini lebih ringan dari
besi cair dan terapung diatasnya dan secara berkala akan disadap. Besi cair yang telah
bebas dari kotoran-kotoran dialirkan kedalam cetakan setiap 5 – 6 jam.

16

Proses Blast Furnace
Terak dapat dimanfaatkan sebagai bahan bangunan (campuran beton) atau
sebagai bahan isolasi panas. Gas panas dibersihkan dan digunakan untuk pemanas mula
udara, untuk membangkitkan energi atau sebagai media pembakar dapur-dapur
lainnya.Perlu diperhatikan bahwa bijih besi yang akan dimasukkan ke dalam blast
furnace haruslah digumpalkan terlebih dahulu. Hal tersebut berguna agar aliran udara
panas bisa dengan mudah bergerak melewati celan-celah biji besi dan tentunya akan
mempercepat proses reduksi. Komposisi besi kasar dapat dikendalikan melalui
pengaturan kondisi operasi dan pemilihan susunan campuran bahan baku.
2. Proses Reduksi Langsung (Direct Reduction)
Proses ini biasanya digunakan untuk merubah pellet menjadi besi spons (sponge
iron). Juga disebut besi spons dihasilkan dari reduksi langsung dari bijih besi (dalam
bentuk gumpalan, pelet atau denda) dengan mengurangi gas yang dihasilkan dari gas
alam atau batubara. Gas pereduksi adalah mayoritas campuran hidrogen (H2) dan
karbon monoksida (CO) yang bertindak sebagai pereduksi. Proses langsung mengurangi
bijih besi dalam bentuk padat dengan mengurangi gas disebut reduksi langsung. Proses
reduksi langsung dianggap lebih efisien daripada tanur tiup . Karena beroperasi pada
suhu yang lebih rendah, dan ada beberapa faktor lain yang membuatnya ekonomis.
Berikut

adalah

contoh

proses

reduksi

langsung

antara

lain

:

HYL process
HYL Direct Reduction Proses (reduksi langsung) adalah hasil usaha riset yang
dimulai oleh Hojalata y L.Mina, S.A., pada permulaan tahun 1950-an. Usaha ini muncul
dari tekanan kebutuhan yang semakin meningkat dan harus memperoleh bahan baku
yang cukup mutu dan pada harga yang stabil untuk produksi lembaran baja(sheet steel).

17

Dalam proses ini digunakan gas reduktor dari LNG (Liquid Natural Gas), gas alam cair
ini

direaksikan

dengan

uap

air

panas

(H2O)

Midrex Process
Proses ini didasarkan pada tekanan rendah, udara bergerak berlawanan arus ke
bijih oksida besi pelet padat. Di dalam proses reduksi langsung ini, bijih besi
direaksikan dengan gas alam sehingga terbentuklah butiran besi yang dinamakan besi
spons. Besi spons kemudian diolah lebih lanjut di dalam sebuah tungku yang bernama
dapur listrik (Electric Arc Furnace). Di sini besi spons akan dicampur dengan besi tua
(scrap), dan paduan fero untuk diubah menjadi batangan baja, biasa disebut billet.
Proses ini sangat efektif untuk mereduksi oksida-oksida dan belerang sehingga dapat
dimanfaatkan bijih besi berkadar rendah.
Proses reduksi langsung ini salah satunya dipakai oleh P.T. Karakatau Steel.
Fungsi dari gas alam itu sendiri sebenarnya adakalah sebagai gas reduktor, dimana gas
alam mengandung CO dan H2, yang dapat bereaksi dengan bijih menghasilkan besi
murni (Fe) berkualitas tinggi.
Keuntungan dari proses reduksi langsung daripada blast furnace adalah :
-

Besi spons memiliki kandungan besi lebih tinggi ketimbang pig iron, hasil blast
furnace.

-

Zat reduktor menggunakan gas (CO atau H2) yang terkandung dalam gas alam,
sehingga tidak diperlukan kokas yang harganya cukup mahal.

3. Proses Reduksi Tidak Langsung
Proses ini dilakukan dengan menggunakan tungku pelebur yang disebut
juga tanur tinggi (blast furnace). Bahan bakar yang digunakan untuk tanur tinggi
ini adalah batu bara yang telah dikeringkan (kokas). Kokas dengan kandungan
karbon (C) diatas 80%, tidak hanya berfungsi sebagai bahan bakar, tetapi juga
berfungsi sebagai pembentuk gas CO yang berfungsi sebagai reduktor. Untuk
menimbulkan proses pembakaran maka ke dalam tanur tersebut ditiupkan udara
dengan menggunakan blower sehingga terjadi proses oksidasi sebagai berikut :

18

2C + O2

→

2CO + Panas

Gas CO yang terjadi dapat menimbulkan reaksi reduksi terhadap biji
yang dimasukkan ke dalam tanur tersebut. Sedangkan panas yang ditimbulkan
berguna untuk mencairkan besi yang telah tereduksi tersebut. Untuk mengurangi
kotoran-kotoran (impuritas) dari

logam

cair,

ke

dalam

tanur

biasanya

ditambahkan sejumlah batu kapur(limestone). Batu kapur tersebut akan
membentuk terak (slag) dan dapat mengikat kotoran-kotoran yang ada didalam
logam cair. Karena berat jenis terak lebih rendah dari berat jenis cairan besi
maka terak tersebut berada dipermukaan logam cair sehingga dapat dikeluarkan
melalui lubang terak
Besi hasil proses tanur tinggi ini disebut juga besi kasar (pig iron). Besi
kasar ini merupakan bahan dasar untuk membuat besi tuang (cast iron) dan
baja (steel). Komposisi kimia unsur-unsur pemadu dalam besi kasar ini terdiri
dari 3-4%C; 0,06-0,10%S; 0,10-0,5%P; 1-3 %Si dan sejumlah unsur-unsur
lainnya, sebagai bahan impuritas. Karena kadar karbonnya tinggi, maka besi
kasar mempunyai sifat yang sangat rapuh dengan kekuatan rendah serta
menampakkan wujud seperti grafit.
Untuk pembuatan besi tuang, besi kasar tersebut biasanya dicetak dalam
bentuk lempengan-lempengan (ingot) yang kemudian di lebur kembali oleh
pabrik pengecoran (foundry).
Proses Peleburan Besi Tuang
Dalam pemakaian di industri, ada tiga jenis besi tuang yang banyak
digunakan, yaitu : besi tuang kelabu (grey cast iron), besi tuang ulet atau besi
tuang nodular (nodular cast iron) dan besi tuang putih (white cast iron). Ketiga
jenis besi tuang ini mempunyai komposisi kimia yang hampir sama yaitu : 2,55 3,5 %C, 1-3 %Si, Mn kurang dari 1% sedangkan S dan P dibatasi antara 0,050,10 % (maksimum).
Walaupun komposisi kimianya hampir sama, tetapi karena prosesnya
berbeda maka struktur dan sifat-sifat dari ketiga besi tuang tersebut berbeda.

19

2.4.3 Proses Pembuatan Amalgam
a. Manipulasi Amalgam
Pemanipulasian amalgam dilakukan dengan cara mencampurkan alloy amalgam
dengan merkuri. Rasio bubuk alloy amalgam dengan merkuri yang biasa digunakan
adalah 1:1 dengan persentase merkuri bervariasi dari 43% sampai 54%. Pada alloy
spherical, rasio bubuk : cairan biasanya lebih kecil, dengan kandungan merkuri
sekitar 45%.
Proses selanjutnya adalah triturasi, yaitu pengadukan bubuk dengan cairan yang
dapat dilakukan secara manual menggunakan mortar dan pastel maupun secara
mekanis menggunakan amalgamator dan kapsul. Hasil dari proses triturasi adalah
didapatnya suatu massa plastis yang disebut amalgam. 4,5
Setelah triturasi, amalgam dimasukkan ke dalam kavitas menggunakan amalgam
carrier dan dilanjutkan dengan kondensasi yaitu memberikan tekanan yang besar
menggunakan amalgam stopper agar dapat berkontak rapat dengan dinding kavitas.
Kondensasi yang baik perlu dilakukan untuk membuang kelebihan merkuri, karena
merkuri yang berlebihan dapat melemahkan struktur amalgam dan menyebabkan
porositas pada amalgam.

Gambar 2.1: Hasil triturasi amalgam.
B. Reaksi pengerasan amalgam.
1. Amalgam Konvensional (low copper)
Selama proses triturasi, merkuri berdifusi ke alloy membentuk berbagai
senyawa, terutama perak-merkuri dan timah-merkuri senyawa. Senyawa perak
merkuri Ag2Hg, dan dikenal sebagai fase gamma satu (y 1), dan senyawa timah-raksa
20

adalah Sn7Hg dan dikenal sebagai fase gamma dua (γ2). Prosesnya dapat
digambarkan seperti ini :
Ag3Sn + Hg  Ag3Sn + Ag2Hg3 + Sn7Hg
γ

γ

γ1 γ2

Fase Sn7Hg (γ2) adalah hasil reaksi yang tidak dikehendaki karena dianggap
meningkakan korosi dan melemahkan kekuatan. Persentase Ag2Hg3 (γ1) yaitu sekitar
54% sampai 56%. Persentase Ag3Sn (γ) dan Sn7Hg (γ2) adalah 27% sampai 35% dan
11% sampai 13%.

2. Amalgam high copper
Perbedaan utama antara low dan high copper amalgam tidak hanya dalam
hal persentase tembaga tetapi efeknya dalam reaksi amalgam. Tembaga ini
disajikan baik sebagai bagian dari alloy Ag-Sn, maupun ditambahkan (admixed)
sebagai partikel terpisah dari Ag-Sn. Pada kedua penyajian ini, jika alloy bereaksi
dengan Hg maka akan terbentuk hasil reaksi Cu-Sn ( fase eta (ŋ)) dan bukan
gamma 2. Prosesnya dapat digambarkan seperti ini :
Ag3Sn+Ag-Cu+HgAg3Sn+AgCu+Ag2Hg3+Cu6Sn5
∂

∂

∂1

ŋ

2.4.4 Proses Manufaktur Pembuatan Kuningan
Proses

manufaktur

atau

proses

produksi

yang

digunakan

untuk

memproduksi kuningan melibatkan kombinasi bahan baku yang sesuai ke dalam
logam cair yang diperbolehkan untuk memperkuat. Bentuk dan sifat dari logam ini
kemudian diubah melalui serangkaian operasi dengan hati-hati, dikendalikan untuk
menghasilkan kuningan yang diinginkan. Kuningan tersedia dalam berbagai bentuk
termasuk pelat, lembaran, strip, foil, batang, bar, kawat, dan billet tergantung pada
aplikasi akhir. Perbedaan antara pelat, lembaran, strip, dan foil adalah ukuran
keseluruhan dan ketebalan bahan. Plate bersifat besar, datar, potongan persegi
panjang dari kuningan dengan ketebalan lebih besar dari sekitar 5 mm. Seperti
sepotong kayu yang digunakan pada konstruksi bangunan. Lembar biasanya

21

memiliki ukuran keseluruhan yang sama seperti piring tetapi tipis. Strip terbuat dari
lembaran yang telah dipotong-potong menjadi panjang. Foil seperti strip, hanya
jauh lebih tipis. Beberapa foil kuningan bisa setipis 0,013 mm. Proses manufaktur
yang sebenarnya tergantung pada bentuk dan sifat kuningan yang diinginkan.
Berikut ini adalah proses manufaktur yang biasa digunakan untuk memproduksi
kuningan foil dan strip.

Melting
Sejumlah bahan tembaga yang tepat sesuai takaran paduan ditimbang dan
dipindahkan ke dalam tungku peleburan dalam suhu sekitar 1920° F (1050° C).
Sejumlah seng yang sudah ditimbang agar sesuai paduan disiapkan, seng
ditambahkan setelah tembaga mencair. Sekitar 50% dari total seng dapat
ditambahkan untuk mengkompensasi seng yang menguap selama operasi peleburan
antara tembaga dan seng. Jika ada bahan lain yang diperlukan untuk perumusan
kuningan tertentu mereka juga dapat di tambahkan. Logam cair paduan tembaga
dan seng dituang ke dalam cetakan. Diperbolehkan untuk memperkuat ke dalam
lembaran. Dalam beberapa operasi penuangan dilakukan terus-menerus untuk
menghasilkan lembaran yang panjang. Bila logam cair paduan tembaga dan seng
sudah cukup dingin untuk dipindahkan, mereka dikeluarkan dari cetakan dan
dipindah ke tempat penyimpanan.
Hot Rolling
Logam ditempatkan dalam tungku dan dipanaskan hingga mencapai suhu
yang diinginkan. Suhu tergantung pada bentuk akhir dan sifat kuningan. Logam
yang dipanaskan tersebut kemudian di teruskan menuju mesin penggilingan.
kuningan, yang sekarang sudah dingin melewati mesin penggilingan yang disebut
calo. Mesin ini akan memotong lapisan tipis dari permukaan luar kuningan untuk

22

menghapus oksida yang mungkin telah terbentuk pada permukaan sebagai akibat
dari paparan logam panas ke udara.
Anealling and Cold Rolling
Pada proses hot rolling kuningan kehilangan kemampuan untuk diperpanjang
lebih lanjut. Sebelum kuningan dapat diperpanjang lebih lanjut, terlebih dahulu
kuningan harus dipanaskan untuk meringankan kekerasan dan membuatnya lebih
ulet. Proses ini disebut annealing. Suhu annealing berbeda-beda sesuai dengan
komposisi kuningan dan properti yang diinginkan. Dalam metode tersebut, suasana
di dalam tungku diisi dengan gas netral seperti nitrogen untuk mencegah kuningan
bereaksi dengan oksigen dan membentuk oksida yang tidak diinginkan pada
permukaannya. Hasil dari proses sebelumnya kemudian melalui serangkaian rol
lain untuk mengurangi ketebalan mereka menjadi sekitar 2,5 mm. Proses ini disebut
rolling dingin karena suhu kuningan jauh lebih rendah dari suhu selama rolling
panas. Rolling dingin mengakibatkan deformasi struktur internal dari kuningan, dan
meningkatkan kekuatan dan kekerasan. Semakin ketebalan berkurang, semakin kuat
kuningan yang tercipta. Langkah 1 dan 2 dari anealling and cold rolling dapat
diulangi berkali-kali untuk mencapai ketebalan kuningan yang diinginkan,
kekuatan, dan derajat kekerasan. Pada titik ini, proses diatas menghasilkan strip
kuningan.

Strip

kuningan

tersebut

kemudian

dapat

diberi

asam

untuk

membersihkannya.
Finish Rolling Strip
Kuningan mungkin akan diberi rolling dingin akhir untuk mengencangkan
toleransi pada ketebalan atau untuk menghasilkan permukaan akhir yang sangat
halus. Mereka kemudian dipotong menurut ukuran, ditumpuk, dan dikirim ke
rumah industri. Strip kuningan juga mungkin akan diberi rolling akhir sebelum
dipotong panjang, digulung, dikirim ke gudang, dan disimpan.
2.5 Manfaat Logam Paduan
2.5.1 Manfaat Baja

23

Baja banyak di gunakan dalam pembuatan struktur atau rangka bangunan
dalam bentuk baja profil, baja tulangan beton biasa, anyaman kawat, atau pada
akhir-akhir ini di pakai juga dalam bentuk kawat potongan yang disebut “fibre”
atau metal fibre, sebagai tulangan beton. Dalam skala yang lebih kecil logam
secara luas juga di pakai sebagai penguat, misalnya bentuk paku, sekrup, baut,
kawat, pelat, bantalan jembatan, atau sebagai bahan lain bentuk lembaran
(misalnya bentuk atap, atau lantai jembatan), atau juga bentuk dekorasi.
2.5.2 Manfaat Besi Tuang
- Pipa yang menahan tekanan dari luar sangat tinggi
- Tutup lubang saluran drainasi dan alat saniter lain
- Bagian struk rangka yang menahan gaya tekan
- Bagian mesin, blok mesin
- Pintu gerbang,tiang lampu
- Sendi, rol jembatan
- Kerangka mesin, seperti mesin bubut, mesin ketam, dan alat pengepres.
- Puli sabuk-v dalam motor dan mesin
- Pipa saluran.
- Pintu gerbang, tiang lampu dan sebagainya
2.5.3

ManfaatAmalgam
Amalgam umumnya digunakan untuk menambal gigi yang berlubang. Bagian

gigi yang rusak dihilangkan oleh dokter gigi dengan cara dibor dan kemudian ditambal
dengan amalgam. Selain itu amalgam juga digunakan sebagai pelapis cermin.
Perak, timah putih, seng, dan emas merupakan jenis logam yang biasa digunakan
sebagai amalgam. Penggunaan amalgam sebagai material untuk menambal gigi telah
digunakan sejak awal abad ke-20. Sebelum penggunaan amalgam material yang
digunakan adalah emas, namun pemasangan lembaran emas cukup sulit dan
menghabiskan waktu serta biaya yang mahal. Amalgam memiliki kelebihan dibanding
lembaran emas karena masa pemakaian yang lebih lama, pemasangan yang cukup

24

mudah, serta tidak mahal. Amalgam yang dipasangkan pada gigi dapat melepaskan
kandungan merkuri dalam jumlah kecil ketika proses mengunyah.
2.5.4 Manfaat Kuningan
Kuningan adalah paduan logam tembaga dan logam seng dengan kadar tembaga
antara 60-96% massa. Tembaga dalam kuningan membuat kuningan bersifat antiseptik,
melewati efek oligodinamis. Contohnya, gagang pintu yang terbuat dari kuningan dapat
mendisinfeksi diri dari banyak bakteri dalam waktu 8 jam. Efek ini penting dalam
rumah sakit. Selain itu kuningan biasanya dimanfaatkan dalam pembuatan peralatan
memasak, seperti panci. Kuningan juga banya digunakan untuk pembuatan perhiasan
dan alat musik tradisional, seperti gong, dll.
2.5.5 Manfaat Perunggu
Pemanfaatan perunggu didasarkanpada sifat-sifatnya yang menguntungkan ,
baik secara fisik, mekanik, fisik, maupun kimia. Sifat perunggu yang cukup keras tetapi
elastis dan memiliki titik leleh rendah memudahkan perunggu ditempa atau dicetak
antara lain menjadi perhiasan, patung, medali untuk penghargaan,dan peralatan rumah
tangga. Sifat perunggu yang tahan terhadap korosi membuatnya sering digunakan
sebagai pelapis logam lain untuk menghindari proses korosi,untuk bahan pembuatan
kapal laut. Disamping itu, sifat perunggu yang memiliki kualitas resonansi yang baik,
membuat perunggu banyak digunakan untuk membuat gong,lonceng, dan peralatan
musik tradisional, seperti gamelan.

25

BAB III
(PENUTUP)
3.1 Kesimpulan
1. Logam adalah unsur kimia yang mempunyai sifat-sifat kuat, liat,
keras, penghantar listrik dan panas, serta mempunyai titik cair
tinggi. Logam juga merupakan bahan yang dapat ditempa,
mengkilat, magnetis, dan dapat dicampur secara homogen dalam
berbagai kadar.
2. Macam-Macam Logam
a. Logam Murni
Logam murni adalah logam yang hanya terdiri dari satu
jenis atom, seperti besi (Fe) murni, tembaga (Cu) murni, dll.
b. Logam Paduan
Logam paduan (metal alloy) adalah logam yang terdiri dari
dua atau lebih jenis atom dan merupakan campuran dari dua
macam logam atau lebih yang dicampur satu sama lain dalam
keadaan cair.
3. Macam-Macam Logam Paduan:
a. Baja
b. Besi Tuang
c. Amalgam
d. Kuningan
e. Perunggu
4. Proses Pembuatan Logam Paduan
a. Proses Pembuatan Baja
-

Proses Konvertor

-

Tanur Oksigen Basah

-

Open Heath Furnace

b. Proses Pembuatan Besi Tuang
-

Proses reduksi

26

-

Proses Reduksi Langsung (Direct Reduction)

-

HYL process

-

Midrex Process

-

Proses Reduksi Tidak Langsung

c. Proses Pembuatan Amalgam
-

Manipulasi Amalgam

-

Reaksi pengerasan amalgam.

d. Proses Manufaktur Pembuatan Kuningan
-

Melting

-

Hot Rolling

-

Anealling and Cold Rolling

-

Finish Rolling Strip

5. Manfaat Logam Paduan
a. Manfaat Baja
Baja banyak di gunakan dalam pembuatan struktur atau
rangka bangunan dalam bentuk baja profil, baja tulangan beton
biasa, anyaman kawat, atau pada akhir-akhir ini di pakai juga
dalam bentuk kawat potongan yang disebut “fibre” atau metal
fibre, sebagai tulangan beton. Dalam skala yang lebih kecil logam
secara luas juga di pakai sebagai penguat, misalnya bentuk paku,
sekrup, baut, kawat, pelat, bantalan jembatan, atau sebagai bahan
lain bentuk lembaran (misalnya bentuk atap, atau lantai jembatan),
atau juga bentuk dekorasi.
b. Manfaat Besi Tuang
- Pipa yang menahan tekanan dari luar sangat tinggi
- Tutup lubang saluran drainasi dan alat saniter lain
- Bagian struk rangka yang menahan gaya tekan

27

- Bagian mesin, blok mesin
- Pintu gerbang,tiang lampu
- Sendi, rol jembatan
- Kerangka mesin, seperti mesin bubut, mesin ketam, dan
alat pengepres.
- Puli sabuk-v dalam motor dan mesin
- Pipa saluran.
- Pintu gerbang, tiang lampu dan sebagainya
c. ManfaatAmalgam
Amalgam umumnya digunakan untuk menambal gigi yang
berlubang. Bagian gigi yang rusak dihilangkan oleh dokter
gigi dengan

cara

dibor

dan

kemudian

ditambal

dengan

amalgam. Selain itu amalgam juga digunakan sebagai pelapis
cermin. Perak, timah putih, seng, dan emas merupakan jenis logam
yang biasa digunakan sebagai amalgam. Penggunaan amalgam
sebagai material untuk menambal gigi telah digunakan sejak awal
abad ke-20. Sebelum penggunaan amalgam material yang
digunakan adalah emas, namun pemasangan lembaran emas cukup
sulit dan menghabiskan waktu serta biaya yang mahal. Amalgam
memiliki kelebihan dibanding lembaran emas karena masa
pemakaian yang lebih lama, pemasangan yang cukup mudah, serta
tidak mahal. Amalgam yang dipasangkan pada gigi dapat
melepaskan kandungan merkuri dalam jumlah kecil ketika proses
mengunyah.
d. Manfaat Kuningan
Kuningan adalah

paduan

logam tembaga dan

logam seng dengan kadar tembaga antara 60-96% massa. Tembaga
dalam

kuningan

membuat

kuningan

bersifat antiseptik,

melewati efek oligodinamis. Contohnya, gagang pintu yang terbuat

28

dari kuningan dapat mendisinfeksi diri dari banyak bakteri dalam
waktu 8 jam. Efek ini penting dalam rumah sakit. Selain itu
kuningan biasanya dimanfaatkan dalam pembuatan peralatan
memasak, seperti panci. Kuningan juga banya digunakan untuk
pembuatan perhiasan dan alat musik tradisional, seperti gong, dll.
e. Manfaat Perunggu
Pemanfaatan perunggu didasarkanpada sifat-sifatnya yang
menguntungkan , baik secara fisik, mekanik, fisik, maupun kimia.
Sifat perunggu yang cukup keras tetapi elastis dan memiliki titik
leleh rendah memudahkan perunggu ditempa atau dicetak antara
lain menjadi perhiasan, patung, medali untuk penghargaan,dan
peralatan rumah tangga. Sifat perunggu yang tahan terhadap korosi
membuatnya sering digunakan sebagai pelapis logam lain untuk
menghindari proses korosi,untuk bahan pembuatan kapal laut.
Disamping itu, sifat perunggu yang memiliki kualitas resonansi
yang baik, membuat perunggu banyak digunakan untuk membuat
gong,lonceng, dan peralatan musik tradisional, seperti gamelan.
3.2 Saran
Adapun saran dari kami mengenai tindak lanjut dari makalah kami
agar mahasiswa ataupun peneliti lain dapat melakukan penelitian lanjut
mengenai logam dan paduannya dengan rancangan penelitian yang
berbeda dan lebih baik.

29

DAFTAR PUSTAKA
http://www.kompasiana.com/hermansantoso/proses-pembuatan-kuningan-darilogam_55099149813311490eb1e1cd
https://id.wikipedia.org/wiki/Logam_paduan
https://www.google.co.id/search?
q=amalgam+adalah+pdf&oq=amalgam+adalah&aqs=chrome.0.0j69i57j0l4.2910j
0j7&sourceid=chrome&espv=2&es_sm=93&ie=UTF-8#
https://id.wikipedia.org/wiki/Perunggu
http://ekogeo-ekogeo.blogspot.co.id/2016/09/perunggu-logam-campuran-yangdikenal.html

30