Uploaded by User81990

Makalah-proses-pembuatan-baja

advertisement
PROSES PEMBUATAN BAJA
Disusun Oleh :
Kimia Ekstensi Tahun 2013/2014
1. Adisty Fatmala R. (0621 13 007)
2. Melvi Novani S. (0621 13
3. Rezky Retno Putri (0621 13 011)
4. Rista Gastari R. (0621 13 001)
5. Rizky S. Putri (0621 13 025)
6. Rosiana Agustina (0621 13
7. Sakinah Rasita A. (0621 13 023)
8. Syifa Fauzia (0621 13 110)
9. Verawati R. (0621 13
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI....................................................................................................................... 2
BAB I PENDAHULUAN ......................................... Ошибка! Закладка не определена.
A. Latar Belakang .............................................. Ошибка! Закладка не определена.
B. Rumusan Masalah ....................................... Ошибка! Закладка не определена.
C. Tujuan Penulisan .......................................... Ошибка! Закладка не определена.
BAB II Pengertian dan sifat-sifat baja ................. Ошибка! Закладка не определена.
A. Pengert .......................................................... Ошибка! Закладка не определена.
B. Bahan Pencemar Air Sungai ...................... Ошибка! Закладка не определена.
C. Indikator Pencemaran Air Sungai .............. Ошибка! Закладка не определена.
D. Baku Mutu Air Sungai .................................. Ошибка! Закладка не определена.
E. Penyebab Terjadinya Pencemaran SungaiОшибка! Закладка не определена.
F. Dampak Pencemaran Sungai .................... Ошибка! Закладка не определена.
BAB III PENGELOLAAN SUMBER DAYA AIR SUNGAIОшибка! Закладка не определена.
A. Pencegahan Pencemaran Sungai ............ Ошибка! Закладка не определена.
B. Penanggulangan Pencemaran Air SungaiОшибка! Закладка не определена.
BAB IV PENUTUP.................................................. Ошибка! Закладка не определена.
A. Simpulan ....................................................... Ошибка! Закладка не определена.
B. Saran ............................................................. Ошибка! Закладка не определена.
DAFTAR PUSTAKA ............................................... Ошибка! Закладка не определена.
2
BAB I
PENGERTIAN DAN SIFAT BAJA
A. Pengertian Baja
Baja adalah logam paduan, logam besi sebagai unsur dasar dengan beberapa elemen
lainnya, termasuk karbon. Kandungan unsur karbon dalam baja berkisar antara 0.2% hingga
2.1% berat sesuai grade-nya. Elemen berikut ini selalu ada dalam baja: karbon, mangan,
fosfor, sulfur, silikon, dan sebagian kecil oksigen, nitrogen dan aluminium. Selain itu, ada
elemen lain yang ditambahkan untuk membedakan karakteristik antara beberapa jenis baja
diantaranya: mangan, nikel, krom, molybdenum, boron, titanium, vanadium dan niobium.
Dengan memvariasikan kandungan karbon dan unsur paduan lainnya, berbagai jenis kualitas
baja bisa didapatkan. Fungsi karbon dalam baja adalah sebagai unsur pengeras dengan
mencegah dislokasi bergeser pada kisi kristal (crystal lattice) atom besi. Baja sangat penting
sebagai dasar vital untuk industri. Semua segmen kehidupan, mulai dari peralatan dapur,
transportasi, generator pembangkit listrik, sampai kerangka gedung dan jembatan
menggunakan baja. Eksploitasi besi baja menduduki peringkat pertama di antara barang
tambang logam dan produknya melingkupi hampir 95 persen dari produk barang berbahan
logam.
B. Sifat Baja
Baja mempunyai beberapa sifat yang membuatnya menjadi bahan bangunan yang sangat
berharga yaitu :
a. Kekuatan
Baja mempunyai daya tarik, lengkung dan tekanan yang sangat besar. Pada setiap parai
baja, pabrikan baja menandai berapa besar daya besar kekuatan itu.
b. Kelenturan
Baja bukan saja kuat, tapi juga lentur.
3
c. Kealotan
Pada umumnya baja bersifat sangat alot, sehingga tidak cepet patah.
d. Kekerasan
Baja itu sangat keras sekali sehingga sebagai bahan kontruksi baja mungkin saja untuk
digunakan dalam berbagai tujuan.
e. Ketahanan terhadap korosi
Tanpa perlindungan, baja akan cepat sangat berkarat, untung saja dapat diberikan
perlindungan yang sangat effektif dengan berbagai cara, yaitu :
1.Perawatan dengan panas
Kekerasan yang lebih besar adalah sangat penting untuk benda-benda tertentu
yang dibuat dari baja. Yang dimaksud dengan kekerasan dari suatu bahan adalah
ketahannya terhadap bias atau tidak dimasuki oleh bahan lain. Untuk mencapai
kekerasan yang tinggi, maka diperlukan system perawatan dengan panas khusus
yang disebut dengan “pengeras”. Sebuah benda baru dapat dikuatkan sesudah
benda tersebut diproduksikan, ada berbagai cara untuk mengeraskannya :
•Mengeraskan secara mendalam :
Benda dari baja baik bagian luar maupun bagian dalam dibuat menjadi sangat
keras.
•Mengeraskan permukaan
Hanya bagian luarnya saja yang keras sedangkan bagian intinya tidak.
2.Tempering
Tempering adalah memanaskan baja yang sudah diperkeras dengan temperature
yang cukup rendah (1800), diikuti dengan pendingan secara perlahan-lahan.
Tempering dilakukan dengan tujuan memberikan struktur yang lebih merata pada
bahan itu, lewat proses ini maka baja yang telah diperkeraskan tadi hanya sedikit
saja diperlunak, tetapi baja itu menjadi tidak begitu rapuh. Karena tempering,
produk tersebut menjadi terhindar dari perubahan bentuk (pertambahan isi)
sebagai akibat proses pengerasan. Hal ini, terutama ukuran akhir dan semacamnya
sangat penting untuk alat pengukur yang tepat seperti caliber.
3.Meningkatkan mutu
Meningkatkan mutu adalah suatu proses dimana baja pertama-tama dikerankan
dahulu, kemudian ditempering dengan suhu yang lebih tinggi. Apabila baja yang
diperkeras itu dipanaskan lebih lama dan pada suhu yang lebih tinggi (300 sampai
6500C) dari tempering pada umumnya, maka struktur bahan tersebut makin
merata. Sejalan dengan pertambahan masa pemanasan dan peninggian suhu,
4
kekerasan aja itu menjadi berkurang, akan tetapi kealotan, kemudahan untuk
digarap dan terutama ketahanan terhadap benturan menjdai lebih besar. Dengan
meningkatkan mutu baja maka sifat-sifat baja itu akan biasa disesuaikan dengan
tujuan penggunaannya. Baja denga mutu yang sudah ditingkatkan biasanya
dipakai untuk assesoris mesin yang dikenai beban berganti-ganti, misalnya pen
(spring).
4.Cara merawat permukaan baja
Bahan yang tahan karat tidak membutuhkan perlindungan. Semua jenis baja yang
lian ketika bersentuhan denga udara pasti menjadi rapuh (baja itu berkorosi).
Metode yang banyak digunakan untuk melindungi suatu benda dari korosi adalah
melapisi benda tersebut dengan logam lain yang tidak akan berkarat. Yang paling
banyak dipakai untuk tujuan tersebut adalah :
•Seng (disepuh dengan menggunakan seng)
•Timah (disepuh dengan menggunakan timah)
•Kromium (disepuh dengan menggunakan kromium)
•Alumunium (terutama untuk menghindari korosi pada temperature tinggi)
•Melapisi baja dengan aspal : untuk melawan lorosi pada bagian luar antara lain
digunakan lapisan aspal pada kedua sisi las tinggal kira-kira 150 mm tanpa
lapisan.
C. Kelebihan dan Kekurangan Baja Sebagai Material
Jika kita menyimak bangunan sekitar kita baik berupa jembatan, gedung, pemancar,
papan iklan, dan lainnya akan sependapat bahwa baja merupakan material struktur yang baik.
Kelebihan dari baja terlihat dari kekuatan, relatif ringan, kemudahan pemasangan, dan sifat
baja lainnya. Kelebihan material baja akan dibahas dalam paragraf berikut.
1. Kekuatan Tinggi
Kekuatan yang tinggi dari baja per satuan berat mempunyai konsekuensi bahwa
beban mati akan kecil. Hal ini sangat penting untuk jembatan bentang panjang, bangunan
tinggi, dan bangunan dengan kondisi tanah yang buruk.
2. Keseragaman
Sifat baja tidak berubah banyak terhadap waktu, tidak seperti halnya pada struktur
beton bertulang.
3. Elastisitas
5
Baja berperilaku mendekati asumsi perancang teknik dibandingkan dengan
material lain karena baja mengikuti hukum Hooke hingga mencapai tegangan yang cukup
tinggi. Momen inersia untuk penampang baja dapat ditentukan dengan pasti
dibandingkan dengan penampang beton bertulang.
4. Permanen
Portal baja yang mendapat perawatan baik akan berumur sangat panjang, bahkan
hasil penelitian menunjukkan bahwa pada kondisi tertentu baja tidak memerlukan
perawatan pengecatan sama sekali.
5. Daktilitas
Daktilitas didefinisikan sebagai sifat material untuk menahan deformasi yang
besar tanpa keruntuhan terhadap beban tarik. Suatu elemen baja yang diuji terhadap tarik
akan mengalami pengurangan luas penampang dan akan terjadi perpanjangan sebelum
terjadi keruntuhan. Sebaliknya pada material keras dan getas (brittle) akan hancur
terhadap beban kejut. SNI 03-1729-2002 mendefinisikan daktilitas sebagai kemampuan
struktur atau komponennya untuk melakukan deformasi inelastis bolak-balik berulang
(siklis) di luar batas titik leleh pertama, sambil mempertahankan sejumlah besar
kemampuan daya dukung bebannya. Beban normal yang bekerja pada suatu elemen
struktur akan mengakibatkan konsentrasi tegangan yang tinggi pada beberapa titik. Sifat
daktil baja memungkinkan terjadinya leleh lokal pada titik-titik tersebut sehingga dapat
mencegah keruntuhan prematur. Keuntungan lain dari material daktil adalah jika elemen
struktur baja mendapat beban cukup maka akan terjadi defleksi yang cukup jelas
sehingga dapat digunakan sebagai tanda keruntuhan.
6. Liat (Toughness)
Baja strukur merupakan material yang liat artinya memiliki kekuatan dan
daktilitas. Suatu elemen baja masih dapat terus memikul beban dengan deformasi yang
cukup besar. Ini merupakan sifat material yang penting karena dengan sifat ini elemen
baja bisa menerima deformasi yang besar selama pabrikasi, pengangkutan, dan
pelaksanaan tanpa menimbulkan kehancuran. Dengan demikian pada baja struktur dapat
diberikan lenturan, diberikan beban kejut, geser, dan dilubangi tanpa memperlihatkan
kerusakan. Kemampuan material untuk menyerap energi dalam jumlah yang cukup besar
disebut toughness.
7. Tambahan pada Struktur yang Telah Ada
Struktur baja sangat sesuai untuk penambahan struktur. Baik sebagian bentang
baru maupun seluruh sayap dapat ditambahkan pada portal yang telah ada, bahkan
jembatan baja seringkali diperlebar.
6
Lain-lain
Kelebihan lain dari materia baja struktur adalah:
(a) kemudahan penyambungan baik dengan baut, paku keling maupun las,
(b) cepat dalam pemasangan,
(c) dapat dibentuk menjadi profil yang diinginkan,
(d) kekuatan terhadap fatik,
(e) kemungkinan untuk penggunaan kembali setelah
pembongkaran,
(f) masih bernilai meskipun tidak digunakan kembali sebagai
elemen struktur,
(g) adaptif terhadap prefabrikasi.
Kelemahan Baja sebagai Material Struktur
Secara umum baja mempunyai kekurangan seperti dijelaskan pada paragraf
dibawah ini.
1. Biaya Pemeliharaan
Umumnya material baja sangat rentan terhadap korosi jika dibiarkan terjadi
kontak dengan udara dan air sehingga perlu dicat secara periodik.
2. Biaya Perlindungan Terhadap Kebakaran
Meskipun baja tidak mudah terbakar tetapi kekuatannya menurun drastis jika
terjadi kebakaran. Selain itu baja juga merupakan konduktor panas yang baik sehingga
dapat menjadi pemicu kebakaran pada komponen lain. Akibatnya, portal dengan
kemungkinan kebakaran tinggi perlu diberi pelindung. Ketahanan material baja terhadap
api dipersyaratkan dalam Pasal 14 SNI 03-1729-2002.
3. Rentan Terhadap Buckling
Semakin langsung suatu elemen tekan, semakin besar pula bahaya terhadap
buckling (tekuk). Sebagaimana telah disebutkan bahwa baja mempunyai kekuatan yang
tinggi per satuan berat dan jika digunakan sebagai kolom seringkali tidak ekonomis
7
karena banyak material yang perlu digunakan untuk memperkuat kolom terhadap
buckling.
4. Fatik
Kekuatan baja akan menurun jika mendapat beban siklis. Dalam perancangan
perlu dilakukan pengurangan kekuatan jika pada elemen struktur akan terjadi beban
siklis.
5. Keruntuhan Getas
Pada kondisi tertentu baja akan kehilangan daktilitasnya dan keruntuhan getas
dapat terjadi pada tempat dengan konsentrasi tegangan tinggi. Jenis beban fatik dan
temperatur yang sangat rendah akan memperbesar kemungkinan keruntuhan getas (ini
yang terjadi pada kapal Titanic).
D. Macam-Macam Baja dan Aplikasinya
Baja yang dihasilkan dari dapur-dapur baja disebut baja karbon, yaitu campuran antara besi
dengan zat arang (karbon). Sedangkan unsur lainnya seperti fosfor, belerang dan sebagainya juga ada
didalamnya, namun dalam prosentase yang kecil sekali sehingga dianggap tidak mempengaruhinya.
Unsur paduan itu diberikan dengan maksud memperbaiki atau memberi sifat baja yang sesuai dengan
sifat yang dikenhendaki pada baja. Berikut merupakan klasifikasi baja menurut:
1.
Baja Berdasarkan Kandungan Kabon
Baja karbon adalah baja yang mengandung karbon sampai 1,5 %. Baja karbon digolongkan
menjadi tiga kelompok berdasarkan banyaknya karbon yang terkandung dalam baja, yaitu :
a. Baja karbon rendah.
Baja yang mengandung karbon antara 0,05 sampai 0,30 %. Baja karbon rendah dalam
perdagangan dengan sifatnya yang mudah ditempa, dan mudah dibentuk dengan mesin maka
biasanya baja ini dibuat dalam bentuk pelat, batangan untuk keperluan tempa, pekerjaan
mesin, dan lain-lain.
b. Baja karbon sedang.
Baja ini mengandung karbon antara 0,30 sampai 0,60 %. Baja karbon sedang dalam
perdagangan dengan sifatnya yang lebih kuat daripada baja karbon rendah, dan sifatnya sulit
8
dibengkokkan, dilas, dan dipotong biasanya digunakan sebagai alat-alat perkakas, baut,
poros engkol, roda gigi, ragum, pegas, dan lain-lain.
c. Baja karbon tinggi.
Baja yang mengandung karbon antara 0,60 sampai 1,5 %. Baja karbon ini banyak
digunakan untuk keperluan pembuatan alat-alat konstruksi yang berhubungan dengan panas
yang tinggi atau dalam penggunaannya akan menerima dan mengalami panas, misalnya
landasan, palu, gergaji, pahat, kikir, mata bor, bantalan peluru, dan sebagainya.
2.
Baja Berdasarkan Penggunaannya
Berdasarkan penggunaan baja dapat diklasifikasikan dalam dua grup yaitu:
a. Baja Konstruksi
Baja kontruksi termasuk kontruksi bangunan dan kontruksi mesin. Baja kontruksi
bangunan umumnya mengandung karbon sampai 0,3 % dengan kekuatan tarik dan batas
regang rendah serta tidak dapat dikeraskan. Sedangkan baja mesin umumnya memiliki kadar
karbon berkisar 0,3 s/d 0,6 %, mempunyai kekerasan yang lebih besar, kekuatan tarik dan
batas regang agak tinggi serta dapat dikeraskan. Kedua grup baja di atas masih digolongkan
lagi menjadi baja yang tidak dipadu, baja paduan rendah dan baja paduan tinggi, yaitu :
1) Baja yang tidak dipadu mengandung 0,06 s/d 1,5 % karbon, dengan sedikit mangan (Mn),
silisium (Si), fosfor (P), dan belerang (S).
2) Baja paduan rendah mengandung 0,06 s/d 1,5 % karbon dengan tambahan 5 % bahan
paduan.
3) Baja paduan tinggi mengandung 0,03 s/d 2,2 % karbon dengan lebih dari satu bahan
paduan sebanyak 5 % atau lebih.
Baja kontruksi digunakan untuk keperluan kontruksi bangunan, jembatan dan pembuatan
bagian-bagian mesin. Adapun baja kontruksi dikelompokakan dalam tiga jenis terdiri dari :
1) Baja kontruksi umum
Baja kontruksi umum terdiri atas jenis baja karbon dan baja kualitas tinggi yang
dipadu. Penggunaan baja ini didasarkan atas pertimbangan tegangan tarik minimumnya
yang cukup tinggi. Baja ini banyak digunakan pada kontruksi bangunan gedung,
jembatan, poros mesin dan roda gigi. Baja kontruksi umum diperdagangkan dalam dua
jenis kualitas yang biasanya dibedakan dengan pemberian nomer kode 2 dan 3. Contoh :
St. 44 – 2 untuk kualitas tinggi. St. 44 – 3 untuk kualitas istimewa (khusus).
2) Baja otomat.
Baja otomat terdiri atas baja kualitas tinggi yang tidak dipadu dan baja kualitas
tinggin paduan rendah dengan kadar belerang (S) dan fosfor (P) yang tinggi. Baja ini
9
mengandung 0,07 s/d 0,065 % karbon, 0,18 s/d 0,4% belerang, 0,6 s/d 1,5 % mangan,
dan 0,05 s/d 0,4 % silisium. Untuk keperluan menghaluskan permukaan ditambahkan
lagi dengan timbal (Pb) 0,15 s/d 0,3 %. Karena mengandung belerang (S) dan fosfor (P)
yang cukup tinggi, maka baja otomat sangat tidak baik untuk pekerjaan las.
3) Baja case hardening.
Baja case hardening diperoleh dengan menaruh baja lunak diantara bahan yang
kaya dengan karbon dan memanaskannya hingga di atas suhu kritis atasnya (900 – 9500
C) dalam waktu yang cukup lama untuk mendapatkan lapisan permukaan yang banyak
mengandung karbon. Baja case hardening ini terdiri atas baja kualitas tinggi yang tidak
dipadu dan baja spesial yang tidak dipadu maupun yang dipadu. Supaya benda kerja
tetap liat, diusahakan kandungan karbon pada bagian permukaan benda keja yang telah
dikarbonisasikan tadi berkisar antara 0,6 – 0,9 %.
b. Baja Perkakas
Baja perkakas banyak digunakan untuk bahan membuat perkakas, misalnya stempel,
kaliber, serta alat-alat potong. Baja perkakas dikelompokkan berdasarkan :
1) Keadaan paduan : tidak dipadu, paduan rendah, dan paduan tinggi.
2) Bahan pendingin : air, minyak, dan udara.
3) Proses pengerasan : pengerjaan panas dan pengerjaan dingin.
Sifat-sifat baja perkakas tanpa paduan yang terpenting adalah sebagai berikut :
Kandungan karbon antara 0,35 – 1,6 %. Temperatur pengerasan 750 – 8500 C. Temperatur
tempering 100 – 3000 C. Temperatur kerja sampai 2000 C.
Penggunaan baja perkakas tanpa paduan ditentukan oleh kandungan karbonya, contoh :
1) 0,5 % karbon untuk pembuatan martil dan landasan tempa. Sifatnya rapuh.
2) 0,8 % karbon untuk pembuatan peniti, gunting, dan pisau. Sifatnya rapuh.
3) 0,9 % karbon untuk pembuatan perkakas tukang kayu dan pahat. Sifatnya rapuh dan
setengah keras.
4) 1,1 % karbon untuk pembuatan kikir, penggores, dan gunting. Sifatnya setengah keras.
5) 1,3 % karbon untuk pembuatan mata bor, skraper, dan dies. Sifatnya keras dan rapuh.
6) Lebih dari 1,3 % karbon untuk pembuatan reamer dan matres. Sifatnya sangat keras.
Kondisi umum dari baja perkakas adalah pada temperatur di atas 2000 C kemampuan
potongnya hilang, oleh sebab itu baja perkakas tanpa paduandigunakan untuk pembuatan
alat-alat dan perkakas yang tidak mengalami temperatur kerja yang tinggi. Karena kekuatan
tarik dan batas regang yang tinggi , baja ini digunakan pula sebagai bahan untuk alat-alat
10
ukur. Baja perkakas dapat disepuh dengan baik dan dikeraskan dengan mencelupkannya ke
dalam air.
3.
Baja berdasarkan komposisi dan jenis logam (Paduan)
Baja paduan adalah campuran antara baja karbon dengan unsur-unsur lain yang akan
mempengaruhi sifat-sifat baja, misalnya sifat kekerasan, liat, kecepatan membeku, titik cair,
dan sebagainya yang bertujuan memperbaiki kualitas dan kemampuannya. Penambahan
unsur-unsur lain dalam baja karbon dapat dilakukan dengan satu atau lebih unsur, tergantung
dari karakteristik atau sifat khusus yang dikehendaki. Unsur-unsur paduan untuk baja ini
dibagi dalam dua golongan yaitu :
1) Unsur yang membuat baja menjadi kuat dan ulet, dengan
menguraikannya ke dalam ferrite (misalnya Ni, Mn, sedikit Cr dan Mo). Unsur ini terutama
digunakan untuk pembuatan baja konstruksi.
2) Unsur yang bereaksi dengan karbon dalam baja dan membentuk
karbida yang lebih keras dari sementit (misalnya unsur Cr, W, Mo, dan V). Unsur ini
terutama digunakan untuk pembuatan baja perkakas.
Pengaruh unsur paduan untuk memperbaiki sifat-sifat baja antara lain:
1) Silisium (Si)
Si dapat menambah sifat elastis dan mengurangi perkembangan gas di dalam cairan baja,
sehingga persenyawaannya lebih homogen. Makin besar unsur Si semakin sukar ditempa
atau di las. Baja dengan paduan silisium biasanya digunakan untuk membuat pegas.
2) Mangan (Mn)
Mn merupakan unsur yang harus selalu ada di dalam baja dengan jumlah yang kecil dan
sebagai pencegah oksidasi, dengan demikian setiap proses kimia dan proses metalurgi dapat
berlangsung dengan baik. Penambahan unsur mangan di dalam baja paduan menambah
kekuatan dan ketahanan panas baja paduan itu serta penampilan yang lebih bersih dan
mengkilat.
3) Nikel (Ni)
Ni dapat mempertinggi kekuatan dan regangannya sehingga baja paduan ini menjadi liat
dan tahan tarikan. Penambahan unsur nikel di dalam baja karbon berpengaruh pula terhadap
ketahanan korosi. Oleh karena itu baja paduan ini biasa digunakan untuk bahan membuat
sudu-sudu turbin, roda gigi, bagian-bagian mobil dan sebagainya.
4) Chromium (Cr)
11
Cr dapat memberikan kekuatan dan kekerasan baja lebih meningkat, tahan korosi dan
tahan aus. Dengan sifat-sifat itu membuat baja paduan ini baik untuk bahan poros, dan roda
gigi. Penambahan unsur chromium biasanya diikuti dengan penambahan nikel.
5) Molibdenum (Mo)
Mo dengan penambahan molibdenum akan memperbaiki baja karbon menjadi tahan
terhadap suhu yang tinggi, liat, dan kuat. Baja paduan ini biasa digunakan sebagai bahan
untuk membuat alat-alat potong, misalnya pahat.
6) Wolfram (W)
W dengan penambahan unsur ini memberikan pengaruh yang sama seperti pada
penambahan molibdenum dan biasanya juga dicampur dengan unsur nikel (Ni) dan
chromium (Cr). Baja paduan ini memiliki sifat tahan terhadap suhu yang tinggi, karenanya
banyak digunakan untuk bahan membuat pahat potong yang lebih dikenal dengan nama baja
potong cepat (HSS /Hight Speed Steel).
7) Vanadium (V)
V dengan penambahan unsur ini akan memperbaiki struktur kristal baja menjadi halus
dan tahan aus, terlebih bila dicampur dengan chromium. Baja paduan ini digunakan untuk
membuat roda gigi, batang penggerak, dan sebagainya.
8) Kobalt (Co)
Co dengan penambahan unsur ini akan memperbaiki sifat kekerasan baja meningkat dan
tahan aus serta tetap keras pada suhu yang tinggi. Baja paduan ini banyak digunakan untuk
konstruksi pesawat terbang atau konstruksi yang harus tahan panas dan tahan aus.
9) Tembaga (Cu)
Baja paduan yang memiliki ketahanan korosi yang besar diperoleh dengan penambahan
tembaga berkisar 0,5 – 1,5 % tembaga pada 99,95 – 99,85 % Fe. Baja paduan ini disebut baja
Armco yang digunakan untuk membuat konstruksi jembatan, menara-menara, dan lain-lain.
10) Stainless Steel
Baja Tahan Karat (Stainless Steel) memiliki beberapa sifat yaitu memiliki daya tahan
yang baik terhadap panas, karat dan goresan/gesekan, tahan temperature rendah maupun
tinggi, memiliki kekuatan besar dengan massa yang kecil, keras, liat, densitasnya besar dan
permukaannya tahan aus, tahan terhadap oksidasi Kuat dan dapat ditempa, mudah
dibersihkan, mengkilat dan tampak menarik, High Strength Low Alloy Steel (HSLA).
Sifat dari HSLA adalah memiliki tensile strength yang tinggi, anti bocor, tahan terhadap
abrasi, mudah dibentuk, tahan terhadap korosi, ulet, sifat mampu mesin yang baik dan sifat
12
mampu las yang tinggi (weldability). Untuk mendapatkan sifat-sifat di atas maka baja ini
diproses secara khusus dengan menambahkan unsur-unsur seperti: besi (Fe), tembaga (Cu),
nikel (Ni), Chromium (Cr), Molybdenum (Mo), Vanadium (Va) dan Columbium.
Karakteristik tahan karat diperoleh akibat pembentukan lapisan tipis di permukaan dari CrOksida.
BAB III
PROSES PENGOLAHAN BAJA
A. Proses Pengolahan Bijih Besi Jadi Besi
Prinsip pengolahannya :
13
Besi dihasilkan dari oksida besi (Fe2O3), melalui reduksi dengan CO pada suhu relatif
tinggi (>1500oC). Reduksi berlangsung beberapa tahap, dan reaksi yang terlibat bersifat
reversible dimana kesetimbangan bergantung pada tekanan relatif dari CO dan CO2 dalam
tanur tinggi.
Bahan baku yang digunakan dalam proses pengolahan besi pada tanur tinggi adalah
1. Biji besi
Biji besi yang digunakan terutama dalam bentuk hematit (Fe2O3), geotit dan
magnetit (Fe3O4).
2. Kokas sebagai zat pereduksi
Kokas sebagai sumber karbon berkadar tinggi, dibuat dari pemanasan batu bara di
dalam oven kedap udara. Hasil sampingan pembuatan kokas ini adalah gas bakar
yang dapat digunakan kembali sebagai bahan bakar untuk pemanasan oven dan
pemanasan awal tanur tinggi. Hasil samping lainnya adalah benzena, tar, toluene,
naftalen dan ammonium sulfat.
3. Batu kapur
Batu kapur (CaCO3) digunakan sebagai bahan untuk mengikat silika pada reaksi
dalam tanur tinggi, hasilnya adalah kalsium silikat (CaSiO3), yang menjadi ampas
buangan kerak tanur tinggi.
4. Udara
Udara dipanaskan dan ditiupkan dari bagian bawah tanur tinggi untuk membakar
karbon menjadi gas CO2 yang selanjutya bereaksi lagi dengan karbn membentuk gas
CO yang nantinya akan mereduksi oksida besi. Rata-rata untuk menghasilkan 1 ton
besi, diperlukan bahan baku 2 ton biji besi, 1 ton kokas, 0,3 ton kapur dan 4 ton
udara.
Pengolahan besi dari bijinya
1. Pemanggangan
14
Biji hematit (Fe2O3) mula-mula dicuci dengan air sampai bersih dari tanah yang
melekat. Setelah kering hematit tesebut lalu dipnggang. Sejumlah karbonat atau
sulfida ditambahkan yang hasil penguraiainnya dapat bersenyawa dengan silika
sebagai pengtor membentuk kerak.
2. Pencairan
Beji besi hasil pemanggangan dicampurkan dengan batu kapur dan kokas dengan
perbandingan 5:2:1 dan dimasukkan ke dalam tanur tinggi. Tanur tinggi adalah
menara berbentuk silinder yang pada bagian menaranya dilengkapi dengan reaktor
untuk menghasilkan temperatur tinggi dalam tanur. Tanur tinggi juga dilengkapi
dengan “cup and cone” untuk memsukkan bahan baku melalui bagian atas tanur
tinggi. “cup” merupakan wadah berbentuk piala dihubungkan dengan “cone” yang
berbentuk keucut. Berfungsi sebagai katup yang dapat terbuka dan tertutup. Selain itu
terdapat saluran untuk melepaskan gas-gas buangan. Ketika mendekati dasar terdapat
dua saluran untuk memishkan kerak dan cairan besi. Bagian lain tanur yaitu bagian
tuyer, yang merupakan saluran kecil dimana suhu udaranya berkisar 500-700oC,
tekanan udaranya dibuat rendah.
Gambar 1. Tanur tinggi
Raeksi-reaksi yang terjadi
15
a. Reaksi pada gas pada suhu tinggi
Ketika uadara panas yang telah bebas dari uap air dan sebelumnya
dipanaskan pada suhu (5000-7000)oC ditiupkan kedalam layer, gas tersebut akan
bereaksi dengan karbon membentuk gas karbon dioksida.
C + O2
→ CO2
∆H= -96,96 kkal
Reaksi berlangsung eksoterm, panas yang dibebaskan menyebabkan
temperatur yang sangan tinggi (>1500oC),dibagian bawah tanur gas ini terdiri
dari Gs CO2 yang akan bereaksi dengan karbon dan direduksi menjadi gas karbon
monoksida (CO).
CO2 + C
→
2 CO
∆H = -38,96 kkal
Ketika reaksi berlangsung endoterm atau menyerap panas, temperatur gas
menurun sehingga pada bagain ini temperatur mencapai (1200-1300)oC. Bagian
tanur ini disebut penyerap panas karena pada saat gas naik, reaksi gas CO2 dengan
karbon pada setiap tahap selalu menyerap panas, maka temperatur bagian dalam
tanur makin keatas makin berkurang, sehingga saat mendekati saluran
pembuangan temperatur mencapai 300oC. Jika ada uap air dalam udara yang
ditiupkan, temperatur menjadi sangat rendah. Dengan persamaan reaksi :
H2O + C
→ CO +H2
∆H = +X kkal
Reaksi ini berangsung endoterm sehingga menyebabkan pemborosan
bahan bakar. untuk menghidari hal ini udara yang dipanaskan dilewatkan pada
silika gel.
b. Reaksi dengan gas pada suhu rendah
Ketika campuran terdiri dari hematit, batu kapur, dan karbon dijatuhkan ke
dalam tanur tinggi, reaksi pertama yang terjadi adalah fero oksida direduksi
menjadi oksida magnetik (feroso feri oksida) oleh karbon monoksida pada
temperatur (300-500)oC :
3Fe2O3 + CO kesetimbangan 2 Fe3O4 + CO2 (300-500)oC ∆H = 880 kkal
16
Pada daerah ferroso ferioksida direduksi menjadi ferioksida dan kemudian
menjadi besi :
Fe3O4 +CO
↔
3FeO +CO2
FeO + CO ↔ Fe + CO2
(500-700)oC
(700-900)oC
∆H = 8,80 kkal
∆H = -3,84 kkal
Seingga reaksi ferioksida menjadi besi oleh karbon monoksida berlangung
sempurna sebelum pada daerah penyerapan panas. Jika titik leleh besi lebih besar
dari 1000oC reaksi besi dipeoleh di bagian spon. Hanya pada bagian atas
peyerapan panas, pada temperatur (1000-1200)oC batu kapur trurai menjadi kapur
dan kabon dioksida.
CaCO3
→
CaO+ CO2
Kapur CaO bereaksi dengan silika membentuk cairan kalsium silikat yang
disebut kerak.
CaO + SiO2
→
CaSiO3
Pada saat CaSiO3 memasuki dasar tanur, cairan tersebut menutupi cairan besi dan
senyawa silika menjadi kerak. Cairan logam berkumpul di bagian atas tanur
dengan kerak di bagian atasnya.
Ketika cairan terdapat di dalam tanur pada temperatur (1300-1500)oC, bjih
besi yang kotor (mengandung pengotor seperti fosfat, silikat, sulfit, dan
sebagainya), juga direduksi menjadi cairan besi yang siasanya mengandung
sedikit sulfur, silikon, fosfor, mangan, dan 3-4% karbon dalam bentuk karbida
seperti simentatit (Fe3C), sehingga besi yang diperoleh dapat mencapai tingkat
kemurnian 92-94% dan basanya disebut “cas iron” atau besi tuang atau “pig
iron”. Besi cair yang dihasilkan tersebut dikeluarkan melalui bagian bawah tanur
tinggi. Kerak yang kemudian dapat dipergunakan sebagai bahan campuran semen,
pembuatan batu bata, dan sebagai bahan konstruksi jalan.
Reduksi didalam tanur tinggi besifat reversible gas yang terdapat di salam
tanur terdiri dari sejumlah besar karbon monoksida yang tidak terbakar dan
sejumlah kecil hidrogen, methana dan sebagainya. Dengan komposisi rata-rata
60% N2, 24% CO, 12% CO2. Gas panas keluar melalui bagian atas tanur. Gas
17
buangan ini bersama debu dalirkan ke penangkap debu, sehingga debu akan
mengendap sedangkan gas buangan yang panas akan mengalir ke pendingin yang
berfungsi menurunkan suhu sehingga gas dapat dilepaskan ke udara melalui
cerobong asap.
Kemudian di dasar tanur CaO akan bereaksi dengan pengotor dan
membentuk terak (slag) yang berupa cairan kental. Reaksinya sebagai berikut:
CaO + SiO2
→
CaSiO3
3 CaO + P2O5
→
Ca3(PO4)2
CaO + Al2O3
→
Ca(AlO2)2
Selanjutnya, besi cair turun ke dasar tanur sedangkan terak (slag) yang memiliki
massa jenis lebih rendah daripaba besi cair akan mengapung di permukaan dan
keluar pada saluran tersendiri.
B. Proses Pengolahan Baja Cara Konverter Bessemer
a. Sejarah Proses Bessemer
Sejarah pembuatan baja modern dimulai pada abad ke-19, berkat metode yang
ditemukan Sir Henry Bessemer. Ia menemukan cara membuat baja secara massal
namun ekonomis. Kemajuan di bidang teknologi ini pulalah yang secar tidak langsung
mendorong lahirnya gerakan arsitektur modern pada 1860-an, yang pertama kali muncul
di Eropa. Dari sinilah fungsi baja sebagai material kostruksi semakin dikenal.
Sir Henry Bessemer melakukan
besi mentah (pig iron) dengan metoda
meniupkan udara ke dalam besi mentah
ditempatkan di dalam bejana sebagai
proses ini ternyata berbagai unsur yang
mentah bergerak keluar. Proses ini
sambutan dari masyarakat industri di
proses pemurnian
oksidasi yakni
cair yang
konvertor, melalui
terdapat pada besi
mendapat
mana pada saat itu
Gambar 1 Henry Bessemer
kebutuhan baja sangat besar terutama
kebutuhan transportasi, urgensi
proses pengolahan baja dengan metoda
dalam pemenuhan
kebutuhan baja dan
yang relatif
18
sederhana ini menjadi sangat potensial untuk dikembangkan. Bessemer melakukan
proses pemurnian ini memilih bahan dari besi kasar yang bermutu tinggi yakni besi
kasar rendah phosphor (low phosphorus pig iron).
b. Sistem Kerja Konverter Bessemer
Gambar 2 Proses Konverter Bessemer
Prinsip Kerja
Proses bessemer adalah suatu proses pembuatan baja yang dilakukan di dalam
konvertor yang mempunyai lapisan batu tahan api dari kuarsa asam atau oksidasi asam,
sehingga proses ini disebut “Proses Asam”. Besi kasar yang diolah dalam konvertor ini
adalah besi kasar kelabu yang kaya akan unsur silikon dan rendah fosfor (kandungan
fosfor maksimal adalah 0,1%). Besi kasar yang mengandung fosfor rendah diambil
karena unsur fosfor tidak dapat direduksi dari dalam besi kasar apabila tidak diikat
dengan batu kapur. Disamping itu, fosfor dapat bereaksi dengan lapisan dapur yang
terbuat dari kuarsa asam, reaksi dapat membahayakan atau menghabiskan lapisan
konvertor. Oleh karena itu, sangat menguntungkan apabila besi kasar yang diolah dalam
proses ini adalah besi kasar kelabu yang mengandung silikon sekitar 1,5% - 2%.
Cara Kerja
19
Konventer untuk proses oksidasi berkapasitas antara 50-400 ton. Besi kasar dari
tanur yang dituangkan ke dalam konventer disemburkan oksigen dari atas melalui pipa
sembur yang bertekanan kira-kira 12 atm. Penyemburan oksigen berlangsung antara 10
- 20 menit. Penambahan waktu penyemburan akan mengakibatkan terbakarnya C, P,
Mn dan Si. Reaksi yang terjadi:
2Mn + O2 → 2MnO
Si + O2 → SiO2
2C + O2 → 2CO
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.
Secara umum proses kerja konverter adalah:
a. Dipanaskan dengan kokas sampai suhu 1500oC.
b. Dimiringkan untuk memasukkan bahan baku baja (+1/8 dari volume konverter).
c. Konverter ditegakkan kembali.
d. Dihembuskan udara dengan tekanan 1,5 – 2 atm dengan kompresor.
e. Setelah 20 – 25 menit konverter dijungkirkan untuk mengeluarkan hasilnya.
C. Proses Pembuatan Baja Cara Open Hearth Furnace
(Proses terbuka)
Tanur berupa piringan datar yang besar dan kuat. Wadah ini dapat menampung baja cair
lebih dari 100 ton dengan proses mencapai temperatur 1600 oC. Proses pembuatan
dengan cara ini adalah proses oksidasi kotoran yang terdapat pada bijih besi sehingga
menjadi kerak yang mengapung pada permukaan baja cair. Pada dasar kolom telah
ditempatkan oksida basa seperti CaO atau MgO yang nantinya akan berguna sebagai zat
pengikat.
Proses pembuatan baja cara Open Hearth ini meliputi 3 periode yaitu :
20
1. Periode memasukan dan mencairkan bahan isian
2. Periode mendidihkan cairan logam isian
3. Periode membersihkan/ memurnikan (refining)
Ke
dalam tanur tinggi dimasukan besi tuang, besi bekas dan batu kapur.
Campuran gas pembakar dan udara panas dilewatkan di atas piringan yang berisi besi
cair ini. Bahan bakar dan udara sebelum dimasukan ke dalam wadah ini terlebih dahulu
dipanaskan dalam Cheekerwork dalam renegarator. Fungsi dari renegarator adalah
memanaskan gas dan udara atau menambah temperatur dalam wadah ini. Sementara
diaduk maka akan berlangsung reaksi antara oksida-oksida pengotor dengan CaO dan
MgO menjadi kerak. Kelebihan proses ini adalah kualitas baja yang dihasilkan mudah
dikontrol kualitasnya secara terus menerus selama proses ini berlangsung lama (8-10
jam) sedangkan Proses Bassemer berlangsung cepat (15 menit).
D. Proses Pembuatan Baja Cara Basic Oxygen Process (BOP)
Proses tanur oksigen basa ( Basix Oxygen Furnace, BOF) menggunakan besi
kasar (65 – 85 %) yang dihasilkan oleh tanur tinggi sebagai bahan dasar utama dicampur
dengan besi bekas dan batu kapur. Panas ditimbulkan oleh reaksi dengan oksigen.
Gagasan ini dicetuskan oleh Bessemer sekitar tahun 1800.
21
Besi bekas sebanyak ± 30% dimasukkan kedalam bejana yang dilapisi batu tahan
api basa. Logam panas dituangkan kedalam bejana tersebut. Oksigen ditiupkan lewat
Oxygen Lance (suatu pipa aliran oksigen yang didinginkan dengan air ) ke ruang bakar
dengan kecepatan tinggi, 1 sampai 3 m diatas permukaan logam cair. (55 m3 (99,5 %O2)
tiap satu ton muatan) dengan tekanan 1400 kN/m2. Unsur-unsur karbon, mangan dan
silicon akan teroksidasi. Batu kapur (CaO) dan kalsium fluor (CaF2) ditambahkan untuk
mengikat kotoran-kotoran seperti fosfor (P) dan belerang (S) dan membentuk terak. Jenis
Baja yang dihasilkan oleh proses ini adalah Baja karbon & Baja paduan 0,1 % < c < 2,0
%.
Keuntungan dari BOF adalah:

BOF menggunakan O2 murni tanpa Nitrogen

Proses hanya lebih-kurang 50 menit.

Tidak perlu tuyer di bagian bawah

Phosphor dan Sulfur dapat terusir dulu daripada karbon

Biaya operasi murah
22
BAB II
DIAGRAM
A. Diagram Fasa Fe-C
Diagram fasa adalah diagram yang menampilkan hubungan antara temperatur dengan
kadar karbon, dimana terjadi perubahan fasa selama proses pendinginan dan pemanasan .
Diagram fasa Fe-C merupakan diagram yang menjadi parameter untuk mengetahui segala
jenis fasa yang terjadi didalam baja, serta untuk mengetahui faktor-faktor apa saja yang
terjadi di dalam baja paduan dengan berbagai jenis perlakuan . Diagram fasa antara besi dan
karbon merupakan diagram biner karena hanya tersusun dari dua komponen saja yaitu besi
dan karbon.
Gambar Diagram Fasa Fe-C :
23
Berdasarkan gambar diagram fasa Fe-C dapat terlihat bahwa pada temperatur 727 °C terjadi
transformasi fasa austenite menjadi fasa perlit. Transformasi fasa ini dikenal sebagai reaksi
eutectoid, dimana fase ini merupakan fase dasar dari proses perlakuan panas pada baja.
Kemudian pada temperatur 912 °C hingga 1394 °C merupakan daerah besi gamma (γ-Fe)
atau austenite, pada kondisi ini biasanya austenite memiliki struktur Kristal FCC (Face
Centered Cubic) bersifat stabil, lunak, ulet, dan mudah dibentuk. Besi gamma ini dapat
melarutkan unsur karbon maksimum hingga mencapai 2,14% C pada temperatur 1147 °C.
Untuk temperatur dibawah 912 °C besi murni berada pada fase ferit (α-Fe) dengan struktur
kristal BCC (Body Centered Cubic), besi murni BCC mampu melarutkan karbon maksimum
sekitar 0,02% C pada temperatur 727 °C. Sedangkan besi delta (δ-Fe) terbentuk dari besi
gamma yang mengalami perubahan struktur dari FCC ke struktur BCC akibat peningkatan
temperatur dari temperatur 1394 °C sampai 1538 °C, pada fase ini besi delta hanya mampu
menyerap karbon sebesar 0,05%C.
Proses pembentukan perlit disebabkan oleh transformasi austenite atau dekomposisi
austenite. Baja eutectoid paduan besi karbon dengan kadar C = 0.8% adalah paduan dengan
komposisi eutectoid. Pada temperatur diatas garis liquidus berupa larutan cair (liquid). Bila
temperatur diturunkan secar perlahan-lahan pada saat mencapai garis liquidus akan mulai
terbentuk inti austenit yang selanjutnya akan tumbuh menjadi dendrit austenit. Selajutnya
bila pendinginan dilakukan terus maka seluruhnya akan menjadi austenit, dan pada
pendinginan selanjutnya tidak terjadi perubahan hingga temperatur kritis bawah. Disini
austenit yang mempunyai komposisi eutectoid akan mengalami reaksi eutectoid:
Austenit
 ferit + cementit (perlit)
24
Terbentukya perlit ini dimulai dengan terbentuknya inti sementit (biasanya pada batas butir).
Inti ini akan tumbuh dengan mengambil sejumlah karbon dari austenit disekitarnya.(sementit
Fe3C mengandung 6.67% C sedangkan austenit mengandung ± 0.76% C) karenanya austenit
disekitar inti sementit akan kehabisan karbon dan austenit dengan kadar karbon yang sangat
rendah ini pada temperatur ini akan menjadi ferit (transformasi allotropic). Ferit ini juga
akan tumbuh dengan mengambil besi dari austenit disekitarnya, sehingga austenit disekitar
ferit ini akan kelebihan karbon dan mulai membentuk sementit disebelah ferit yang ada.
Demikian seterusnya sampai seluruh austenit habis dan yang terjadi adalah suatu struktur
yang berlapis-lapis (lamellar) yang terdiri dari lame-lamel sementit-ferrite-sementit, struktur
ini dinamakan perlit
25
Dalam diagram fasa Fe-C terjadi beberapa perubahan fasa yaitu perubahan fasa ferit (αFe), austenite (γ-Fe), sementit, perlit, dan maretnsit.
1. Ferrite atau Besi Alpha (α-Fe)
Ferit merupakan suatu larutan padat karbon dalam struktur besi murni yang
memiliki struktur BCC (Body Centered Cubic atau kubik pemusat ruang) dengan
sifat lunak dan ulet. Fasa ferit terbentuk di bawah temperature 912°C yang mampu
melarutkan karbon maksimum sekitar 0,02% C pada temperatur 727 °C. Kelarutan
karbon pada fasa ini relatif kecil dibandingkan dengan kelarutan pada fasa larutan
padat lainnya. Hal ini disebabkan ferit mempunyai struktur BCC , ruangan antar
Atom kecil dan pepat sehingga sulit dapat menampung atom karbon yang kecil
sekalipun, oleh sebab itu kelarutan karbon dalam fase ferit ini sangat kecil. Sifatnya
yang lunak disebabkan oleh kecilnya kandungan karbon didalamnya.
2. Austenit atau Besi Gamma (γ-Fe)
Fase austenite merupakan larutan padat intertisi antara karbon dan besi yang
memiliki struktur FCC. Fasa austenite terbentuk antara temperature 912 °C sampai
dengan temperatur 1394 °C. Dalam struktur FCC ini jarak antar atom ini lebih besar
dibandingkan struktur BCC menyebabkan kelarutan karbon pada saat berada pada
fasa austenite lebih besar daripada fasa ferit, hingga mencapai kelarutan karbon
sekitar 2,14% C
26
3. Besi Karbida atau Sementit
Karbida besi adalah paduan besi karbon dimana pada kondisi ini karbon melebihi
batas larutan sehingga membentuk fasa kedua atau karbida besi yang memiliki
komposisi Fe3C dan memiliki struktur kristal BCT. Karbida pada ferit akan
meningkatkan kekerasan pada baja, hal ini dikarenakan sementit memiliki sifat dasar
yang sangat keras. Difasa ini kelarutan karbon bisa mencapai 6,70% C pada
temperatur dibawah 14000 C, akan tetapi baja ini bersifat getas.
4. Perlit
Perlit adalah suatu campuran lamellar dari ferrite dan cementite. Konstituen ini
terbentuk dari dekomposisi Austenite melalui reaksi eutectoid pada keadaan
setimbang, di mana lapisan ferit dan cementit terbentuk secara bergantian untuk
menjaga keadaan kesetimbangan komposisi eutectoid. Pearlite memiliki struktur
yang lebih keras daripada ferrite, yang terutama disebabkan oleh adanya fase
cementite atau carbide dalam bentuk lamel-lamel. Fase perlit ini terbentuk pada saat
kandungan karbon mencapai 0,76% C, besi pada fase perlit akan memiliki sifat yang
keras, ulet dan kuat.
27
5. Martensit
Martensit adalah suatu fasa yang terjadi karena pedinginan yang sangat cepat
sekali. Jenis fasa martensit tergolong kedalam bentuk struktur kristal BCT. Pada fase
ini tidak terjadi proses difusi hal ini dikarenakan terjadinya pergerakan atom secara
serentak dalam waktu yang sangat cepat sehingga atom yang tertinggal pada saat
terjadi pergeseran akan tetap berada pada larutan padat. Besi yang berada pada fase
martensit akan memiliki sifat yang kuat dan keras, akan tetapi besi ini juga besifat
getas dan rapuh.
Struktur kristal merupakan susunan atom-atom teratur yang terdapat dalam ruang tiga
dimensi. Keteraturan susunan tersebut terjadi karena kondisi geometris yang harus
memenuhi adanya ikatan atom yang terarah dengan posisi susunan yang tepat. Struktur
kristal pada logam terbagi atas:
1. Struktur Kristal Body Centered Cubic (BCC) atau Kubik Pemusat Ruang
Pada umumnya struktur kristal ini banyak ditemukan pada besi alpha, chrom (Cr),
molebdenum (Mo), dan lain sebagainya. Dengan atom yang saling bersentuhan satu
sama lainnya sepanjang diagonal sisi. Struktur kristal BCC memiliki atom-atom
disetiap sudut kubus, tiap atom dalam sel satuan BCC ini dikelilingi oleh delapan
atom tetangga.
28
2.
Struktur Kristal Face Centered Cubic (FCC) atau Kubik Pemusat Sisi
Struktur kristal FCC mempunyai sebuah atom pada semua pusat sisi kubus
dengan sebuah atom pada setiap titik pada sudut kubus. Tiap atom dalam sel satuan
FCC dikelilingi oleh dua belas atom tetangga, hal ini berlaku untuk setiap atom baik
yang terletak pada titik sudut, maupun atom dipusat sel satuan. Struktur kristal ini
umumnya bersifat stabil, ulet dan mudah dibentuk. Struktur FCC dapat ditemuka
pada besi gamma, alumunium, timbale, platina, dan lain sebagainya.
3.
Struktur Kristal Hexagonal Close Packed (HCP)
Struktur kristal HCP merupakan struktur kristal dengan bentuk hexagonal persegi
enam yang memiliki tiga struktrur lapisan atom. Pada setiap lapisan atas dan lapisan
bawah terdapat enam buah atom yang tersusun pada setiap sudutnya serta satu atom
tambahan yang terletak ditengah-tengah sisi lapisan. Struktur kristal HCP ini dapat
ditemukan pada magnesium, titanium, seng, cadmium dan zirconium.
29
4.
Struktur Kristal Body Centered Tetragonal (BCT)
Struktur kristal BCT merupakan struktur kristal pada atom
bersifat magnetis dan dapat diberi perlakuan panas. Jenis
struktur BCT ini memiliki tingkat kekerasan yang sangat tinggi,
hal ini dikarenakan pada struktur kristal ini terdapat fasa
martensit yang besifat kuat dan keras. Sel satuan pada kristal
BCT terletak pada pusat kubus yang dikelilingi oleh tiga sumbu
yang saling tegak lurus akan tetapi memiliki panjang sumbu
yang tidak sama (sumbu a ≠ sumbu c)
30
BAB III
SARAN DAN KESIMPULAN
A. Saran
31
DAFTAR PUSTAKA
32
Download