Materi tentang bahan logam yang bukan besi (tembaga, seng, nikel, alumunium, titanium, timah)

1. BAHAN LOGAM NON-FERRO
ADITYA NURROCHMAN (41614010023)
RIYAN YOGA SAKTI (41614010034)

2. ALUMINIUM
Aluminium merupakan logam ringan yang mempunyai ketahanan
korosi yang baik, hantaran listrik yang baik dan sifat-sifat lainnya. Untuk
menambah sifat mekaniknya, ditambahkan Cu, Mg, Si, Mn, Zn, Ni dan
sebagainya, secara satu persatu atau bersama-sama. Dengan penambahan
unsur-unsur tadi akan berpengaruh terhadap sifat baik lainnya, seperti
ketahanan korosi, ketahanan aus, koefisien pemuaian rendah dan lain-lain.
Material ini dipergunakan dalam bidang yang luas, bukan saja untuk
peralatan rumah tangga tapi juga dipakai untuk material pesawat terbang,
mobil, kapal laut, konstruksi dan penggunaan lainnya.
Aluminium dapat mencapai kemurnian 99,85%, dengan mengolah
kembali dapat mencapai kemurnian 99,99%. Ketahanan korosi dari
aluminium berubah menurut kemurniannya. Pada umumnya untuk
kemurnian 99,0% atau di atasnya dapat digunakan di udara dan akan
bertahan dalam waktu beberapa tahun.

3. ALUMINIUM DAN PADUANNYA
Paduan Al di klasifikasikan dalam berbagai standard oleh
berbagai negara di dunia. Standard Aluminium Association (AA) di
Amerika menggunakan penandaan dengan empat angka sebagai
berikut :
1xxx adalah Al Murni
2xxx adalah Al – Cu
3xxx adalah Al – Mn
4xxx adalah Al –Si
5xxx adalah Al – Mg
6xxx adalah Al – Mg – Si
7xxx adalah Al – Zn

4. APLIKASI ALUMINIUM

5. TEMBAGA
Tembaga merupakan logam setelah baja yang banyak digunakan sejak
dahulu kala karena memiliki kemampuan dimesin/dikerjakan yang baik, daya
tahan korosi, konduktor listrik dan panas yang tinggi. Tembaga banyak
digunakan sebagai material penghantar listrik/kawat listrik. Tembaga memilik
daya tahan korosi yang baik di dalam air, dalam tanah maupun dalam air laut,
hal ini disebabkan adanya lapisan oksida yang melapisi permukaannya.
Tembaga memiliki kekuatan tarik menengah dan dapat ditingkatkan dengan
memadu seng atau timah menjadi brass(kuningan) dan bronze(perunggu).

6. TEMBAGA

7. KARAKTERISTIK TEMBAGA

8. TEMBAGA DAN PADUANNYA
• Tembaga Murni (Unalloyed Cooper)
Tembaga murni atau tembaga tak berpaduan merupakan suatu
material teknik yang penting karena memiliki konduktifitas listrik yang tinggi,
sehingga banyak digunakan di industri listrik. Tembaga Electrolytic tough-
pitch (ETP) adalah tembaga yang tidak terlalu mahal dan digunakan untuk
memproduksi kawat, batang, plat dan plat tipis. Tembaga ETP adalah
tembaga yang telah dimurnikan kandungan besi sulfidanya dalam dapur
pemurnian.

9. TEMBAGA DAN PADUANNYA
• Bronze / perunggu
Perunggu merupakan paduan tembaga yang kuat, keras dan memilik
daya tahan korosi yang tinggi. Merupakan paduan antara tembaga dan timah
sekitar 1 ~ 10%. Karakteristik Perunggu :
• Memiliki kekuatan lebih tinggi daripada brass terutama pada kondisi
setelah dikerjakan dingin dan sifat tahan korosi.
• Membutuhkan biaya proses yang lebih mahal dari pada kuningan
• Penambahan timah hingga 16% ada paduan coran untuk bantalan kekuatan
tinggi dan roda gigi.
• Penambahan timbal (5 ~ 10%) untuk meningkatkan daya tahan aus pada
permukaan bantalan.

10. APLIKASI TEMBAGA

11. NIKEL
Nikel merupakan unsur penting yang terdapat pada endapan kerak bumi
yang biasanya tercampur dengan bijih tembaga. Dalam beberapa hal Nikel
memiliki kesamaan dengan bijih logam yang lain seperti juga besi selalu
memiliki sifat-sifat yang buruk seperti titik cair yang rendah kekuatan dan
kekerasannya juga rendah, tetapi juga memiliki keunggulan sebagaimana pada
Nikel ini ialah ketahanannya terhadap berbagai pengaruh korosi dan
dapat mempertahankan sifatnya pada temperatur tinggi. Oleh karena itu Nikel
banyak digunakan sebagai pelapis dasar sebelum pelapisan dengan Chromium,
dimana Nikel dapat memberikan perlindungan terhadap berbagi pengaruh
gangguan korosi pada baja atau logam-logam lainnya.
Paduan nikel digunakan pada aplikasi temperatur tinggi (seperti
komponen mesin jet, roket, dan pembangkit listrik tenaga nuklir), dalam
penanganan makanan dan peralatan pengolahan kimia, koin, dan dalam
perangkat kapal laut.

12. NIKEL

13. NIKEL DAN PADUANNYA
• Superalloy
Superalloy sangat penting untuk aplikasi temperatur tinggi, oleh karena
itu, mereka juga dikenal sebagai paduan tahan suhu panas atau tinggi.
Superaloy umumnya memiliki ketahanan yang baik terhadap korosi,
kelelahan mekanis dan termal, getaran mekanik dan termal, rambatan, dan
erosi pada temperatur tinggi. Aplikasi utama dari superalloy adalah untuk
mesin jet, turbin gas, mesin torak/piston, mesin roket, alat-alat dan cetakan
untuk perlakuan panas logam, nuklir, kimia, dan industri petrokimia.
Superaloy terdiri dari berbasis besi, berbasis kobalt, atau berbasis nikel.

14. APLIKASI NIKEL

15. NIKEL DAN PADUANNYA
• Stainlees Steel
Stainless Steel (SS) adalah baja dengan sifat ketahanan korosi yang
sangat tinggi di berbagai kondisi lingkungan. Nikel digunakan sebagai unsur
penstabil austenit, yang berarti penambahan nikel pada besi paduan
mempromosikan perubahan struktur kristal dari bcc (ferritic) ke fcc
(austenitic). Jadi nikel digunakan untuk menaikkan kekuatan, memperbaiki
sifat kelelahan dan meningkatkan keuletan besi.
Sekalipun Seng merupakan bahan yang lembek akan tetapi peranannya
sangat penting sekali sebagai salah satu bahan Teknik yang memilki berbagai
keunggulan, baik digunakan sebagai bahan pelapis pada baja yang tahan
terhadap korosi, misalnya untuk atap bangunan, dinding serta container yang
juga harus tahan terhadap pengaruh air dan udara serta serangga dan
binatang.

16. APLIKASI STAINLESS STEEL

17. SENG
Seng, Zincum (Zn) ialah logam yang berwarna putih kebiruan memiliki
titik cair 4190oC, sangat lunak dan lembek tetapi akan menjadi rapuh ketika
dilakukan pembentukan dengan temperature pengerjaan antara 1000oC
sampai 1500oC tetapi sampai temperature ini masih baik dan mudah untuk
dikerjakan. Seng memiliki sifat tahan terhadap korosi sehingga banyak
digunakan dalam pelapisan plat baja sebagai pelindung baja tersebut dari
pengaruh gangguan korosi, selain itu Seng juga digunakan sebagai unsur
paduan dan sebagai bahan dasar paduan logam yang dibentuk melalui
pengecoran.
Bahan baku Seng adalah Sulfida Carbonate, biasanya
berada berdekatan dengan Lead atau Timah Hitam atau kadang-kadang
juga dengan Silver.

18. SENG DAN PADUANNYA
• Sepaduan–tuangan
Proses pengecoran merupakan salah satu proses pembentukan benda
kerja yang efisien dan dapat membentuk benda kerja hingga bagian yang
tersulit secara tepat dan akurat dengan sedikit atau tidak sama sekali
memerlukan proses pemesinan (macining).
Paduan Seng merupakan salah satu bahan cor yang baik dimana Seng
memiliki titik cair yang rendah, sehingga dapat dibentuk dengan berbagai
metoda pengecoran. Pressure die Casting dengan “hot chamber system”
merupakan proses pengecoran yang paling mudah dan cepat.

19. APLIKASI SENG

20. TITANIUM
Titanium adalah sebuah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki
simbol Ti dan nomor atom 22. Dia merupakan logam transisi yang ringan, kuat,
berkilau, tahan korosi (termasuk tahan terhadap air laut) dan klorin dengan
warna putih-metalik-keperakan. Titanium digunakan dalam alloy kuat dan
ringan (terutama dengan besi dan aluminum) dan merupakan senyawa
terbanyaknya, titanium dioksida, digunakan dalam pigmen putih. Titanium
dihargai lebih mahal daripada emas karena sifat-sifat logamnya.
Karakteristik dari Titanium adalah :
• Salah satu karakteristik Titanium yang paling terkenal adalah dia sama kuat
dengan baja tapi hanya 60% dari berat baja.
• Kekuatan lelah yang lebih tinggi daripada paduan aluminium.
• Tahan suhu tinggi. Tahan korosi.
• rasio berat-kekuatan yang lebih rendah daripada aluminium

21. TITANIUM DAN PADUANNYA
Saat ini, paduan titanium telah dikembangkan dan dapat dikelompokkan ke
dalam empat kategori utama. Sifat mereka tergantung pada struktur kimia dasar
mereka dan cara mereka dimanipulasi selama pembuatan. Beberapa elemen yang
digunakan untuk membuat paduan meliputi aluminium, molibdenum, kobalt,
zirkonium, timah, dan vanadium.
Berikut ini adalah kategori paduan titanium:
• Alpha phase alloy : paduan titanium yang memiliki kekuatan terendah tapi formable
dan weldable
• Alpha plus beta alloys : padua titanium yang memiliki kekuatan yang tinggi.
• Near alpha alloy : paduan titanium yang memiliki kekuatan yang sedang namun
memiliki ketahanan mulur yang baik.
• Beta phase alloy : paduan titanium yang memiliki kekuatan tertinggi dari paduan
titanium yang lain, tetapi mempunyai daktilitas yang rendah.

22. APLIKASI TITANIUM

23. MAGNESIUM
Magnesium ialah logam yang berwarna putih perak dan
sangat mengkilap dengan titik cair 6510oC yang dapat digunakan
sebagai bahan paduan ringan, sifat dan karakteristiknya sama
dengan Aluminium. Perbedaan titik cairnya sangat kecil tetapi sedikit
berbeda dengan Aluminium terutama pada permukaannya yang
mudah keropos bila terjadi oxidasi dengan udara.
Magnesium merupakan logam berwarna putih keperakan dan sangat
ringan. Magnesium adalah unsur paling melimpah kedelapan dan merupakan
2% penyusun kerak bumi berdasarkan beratnya. Magnesium juga merupakan
unsur paling berlimpah ketiga yang larut dalam air laut.

24. MAGNESIUM DAN PADUANNYA
Magnesium (Mg) adalah logam teknik ringan yang ada, dan memiliki
karakteristik meredam getaran yang baik. Paduan ini digunakan dalam
aplikasi struktural dan non-struktural dimana berat sangat diutamakan.
Magnesium juga merupakan unsur paduan dalam berbagai jenis
logam nonferro. Paduan magnesium khusus digunakan di dalam pesawat
terbang dan komponen rudal, peralatan penanganan material, perkakas
listrik portabel, tangga, koper, sepeda, barang olahraga, dan komponen
ringan umum. Paduan ini tersedia sebagai produk cor/tuang (seperti bingkai
kamera) atau sebagai produk tempa (seperti kontruksi dan bentuk
balok/batangan, benda tempa, dan gulungan dan lembar plat). Paduan
magnesium juga digunakan dalam percetakan dan mesin tekstil untuk
meminimalkan gaya inersia dalam komponen berkecepatan tinggi.

25. TERIMA KASIH