Dasar dasar Ilmu Logam ppt

Dasar-Dasar Ilmu Logam

Oleh: Dr. Eng Jon Af
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik
Universitas Andalas
2013

Pertanyaan seputar Logam
Bagaimana logam diklasifikasikan?
Bagaimana memperoleh logam
Apakah yang disebut logam ferro?
Apakah yang disebut logam non ferro?
Apakah yang unsur utama logam ferro?
Bagaimana kita mengidentifikasi logam ferro?
Apakah karakteristik logam ferro secara fisik?
Apakah karakteristik logam ferro secara Mekanik?
Sebutkan beberapa jenis logam ferro?
Sebutkan beberapa jenis logam non ferro?
Apakah yang disebut paduan?
Apakah pengaruh paduan terhadap sifat logam?

Definisi
Material dikenal dari sifat-sifatnya.
“Logam adalah “elemen”, senyawa
atau paduan yang mempunyai sifat
konduktor listrik/thermal yang baik.
Berpenampilan mengkilat, ulet dan
bisa dibentuk (malleable)”
Dari sisi kimia : logam sangat
mudah kehilangan elektron ion
positif
Fe2+, Al2+, Cr2+ dsb Mudah
teroksidasi Al2O3, Fe2O3, Cr2O3 dsb

Asal Logam
• Logam di eksploitasi dari perut bumi
sebagai bijih (Ore)
- Iron Ore ( Bijih Besi)
- Bauksit ( 40 -60% Al)
- Chrome Ore, Vanadium Ore, Cobailt,

Nickel dan platinum.

Besi (Fe)
• Besi diektraksi dari bijih besi seperti
Hematite (Fe2O3) and Magnetite (Fe3O4)
• Bijih Besi mengandung 25% to 70% Logam
besi. Sisanya berupa pengotor adalah
Sulfur, phosphorous, silica and tanah liat.
• Bijih di olah menjadi Besi Kasar (pig iron)
menggunakan batu bara (coke), Batu Kapur
(limestone) melalui reduksi langsung
didalam tanur tinggi (blast furnace)

Produksi Baja
•Produksi baja di bagi menjadi 3
phase:
– Reduksi Bijih menjadi Besi
kasar
– Permurniaan besi kasar dan
Pemaduan

– Pembentukkan menjadi produk

Besi Kasar (Pig Iron)
 Besi Kasar mempunyai kandungan karbon yang
tinggi hingga punya sifat jelek. Jarang
digunakan sebagai produk baja. Mudak pecah
karena getas. Terdiri dari 92 % Fe, 3 hingga 4 %
Si, 0.5 hingga 3 % Mn, 0,25 hingga 2.5% posfor,
0,04 hingga 2 % Sulfur
Diperoleh dari:
 Coke → ( bata bara yang dikeringkan) sebagai
Penyuplay panas dan karbon (C) untuk mengektrak Fe
C + O2 → CO2
CO2 + C → 2CO
3CO + Fe2O3 → 2Fe + 3CO2

 Batu kapur/ Limestone untuk mereduksi pengo.

Pengolahan Logam
Bijih Besi

(Fe2O3),
(Fe2O4,)
(FEO) di buat
menjadi
pelet +

Proses
Reduksi

Coke
(limestone)
Pig Iron

Sangat tinggi kandungan karbonnya dan
getas

Pengolahan Besi Kasar
• Besi kasar dari hasil proses Tanur
tinggi,
diproses

lagi
melalui
beberapa cara
1. Tanur Oksigen (Proses Bassemer)
2. Tanur Terbuka (Siemens Martin)
3. Tanur Listrik

Tanur Oksigen

Tanur terbuka

Tanur Llistrik

Produk Antara setelah dirol
• Ingot
• Bloo
m
• Billet
• Slab

Proses selanjutnya (Rolling)

Proses

Baja untuk Aplikasi

Baja pada Struktur

Tinjauan Metalurgi
Besi Versus Baja
1. Baja adalah paduan besi (Fe) dan Carbon
(C)
2. Besi adalah logam dan Carbon adalah
non logam
3. Kandungan Karbon (C) sangat
mempengaruhi sifat baja
4. Karbon pembentuk larut padat ( Ferrit,
austenit dan besi delta)
5. Karbon pembentuk senyawa (Cementite)
6. Karbon pembentuk endapan (Graphit)

.

Secara Struktur Tatanan
Atomic
• Logam membentuk susunan atom teratur
yang membentuk pola berulang ( Kristal)

FCC

BCC

Larut Padat
Subtitusi

Intertisi

Senyawa

Fe3C
3Fe : 1

C

Tidak Larut dan tidak
bersenyawa

Struktur besi cor mengandung
graphite ( karbon bebas)

Diagram Besi- Karbon

Cu-Ni Sistem

Al-Cu Sistem