Selamat Datang di Metrind Blog

Semoga Bermanfaat

Senin, 14 Mei 2012


KOROSI

PENGERTIAN KOROSI
Korosi adalah reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat di lingkungannya yang menghasilkan senyawa-senyawa yang tak dikehendaki. Dalam bahasa sehari-hari, korosi disebut perkaratan.

BENTUK-BENTUK KOROSI
  1. KOROSI MERATA (UNIFORM ATTACK)
Logam mengalami kerusakan dengan laju yang sama hampir di seluruh permukaan
Relatif tidak berbahaya karena kerusakannya mudah terlihat, sehingga umur logam dapat diperhitungkan
Cara pengendaliannya a.l : coating, proteksi katodik, inhibitor dan pemilihan logm yang sesuai dengan lingkungan

  1. KOROSI GALVANIK
Terjadi bila dua logam atau lebih yang berada dalam suatu lingkungan dan saling berhubungan, sehingga timbul tegangan listrik
Logam yang potensialnya lebih tinggi akan bersifat katodik dan yang lebih rendah bersifat anodik, sehingga terjadi reaksi oksidasi
Faktor yang mempengaruhi antara lain : beda potensila, kondisi lingkungan, jarak dan perbandingan luas permukaan
Electromotif Force

PENGENDALIAN KOROSI GALVANIK

  1. KOROSI CELAH (CREVICE CORROSION)
  1. KOROSI SUMURAN (PITTING CORROSION)
  1. KOROSI SELEKTIF (SELECTIVE LEACHING)
Terlarutnya suatu unsur yang bersifat lebih anodik dari suatu paduan.
Contohnya : terlarutnya seng dari kuningan (dezincfication), sehingga yang tertinggal hanya tembaga
Cara pengendaliannya : penggunaan paduan yang tahan korosi selektif, misalnya paduan kuningan yang ditambahkan unsur AS, Sb, Pb

  1. KOROSI EROSI
Peningkatan laju kerusakan logam akibat aliran fluida yang bersifat korosif pada permukaan logam.
Faktor yang mempengaruhi : kecepatan aliran fluida, turbulensi, tumbukan, dan sifat-sifat logam/paduan
Termasuk dalam kelompok ini adalah korosi kavitasi dan korosi gesekan
Jika permukaan logam kasar, maka erosi semakin dahsyat

  1. KOROSI ANTAR BUTIR (INTERGRANULAR)
Terjadi baja tahan karat (Stainless Steel – SS), akibat perlakuan panas atau pengelasan pada temperatur sekitar 450 – 800 degC, sehingga terbentuk karbida krom (Cr23C6) pada batas butir
Pengendalian yang dapat dilakukan :
    1. Soluion quenching : memanaskan SS pada temperatur 1050 – 1150 degC, kemudian di dinginkan dengan cepat (water quenching), sehingga karbida karbon larut dalam baja
    2. Penambahan unsur pembentuk karbida / stabilizer, mis: Titanium, Colombium, tantalum untuk mencegah terjadinya karbida krom
    3. Penurunan kadar karbon

  1. KOROSI TEGANGAN (STRESS CORROSION CRACKING – SCC)
Terjadi akibat adanya aksi gabungan antara lingkungan korosif dan tegangan statis
Faktor yang mempengaruhi : temperatur, komposisi logam, tegangan dan struktur logam
Pengendalian SCC :
    1. Mengganti paduan logam yang digunakan
    2. Menggunakan proteksi katodik
    3. Menggunakan inhibitor
    4. Mengurangi tegangan statis









Terminologi Galvanis
Fuad Abdillah, ST, MT.
Acid Packling
Asam yang digunakan untuk menghilangkan karat dan mill scale sebelum digalvanis


Alloy Layors
Lapisan galvanis yang terbentuk dari serangkaian lapisan alloy dari paduan seng-besi (Zn-Fe) dan pada lapisan luarnya adalah lapisan seng. Lapisan alloy ini akan mempertinggi daya tahan terhadap abrasi dan jika dikendaki lapisan yang lebih tebal dapat diaplikasikan disini (misalnya dengan memperpanjang waktu celupnya)


Ash
Adalah produk oksidasi seng dari hasil reaksi seng cair dengan udara dan flux yang menempel pada permukaan baja dan yang mengapung pada permukaan seng cair panas di ketel galvanis. Zinc ash ini dapat diproses kembali untuk mendapatkan kembali logam seng serta compoundnya


Bare Spot
Kerusakan pada lapisan galvanis disebabkan oleh pembersihan yang kurang sempurna sebelum di hot dip


Beam Work
Adalah dipping beams yang digunakan pada proses galvanis sebagai alat bantu tempat bergantungnya material pada beam yang digantung dengan bantuan kaitan atau kawat untuk memperkecil kerugian zinc


Centrifuge Work
Material-material kecil digalvanis dengan cara dimasukkan ke dalam semacam keranjang berbentuk silinder, lalu diputar cepat untuk membuang seng cair panas yang tersisa. Biasanya untuk menggalvanis fasteners, washers, rantai, brackets dan baut.


Cathodic Protection
Proteksi terhadap besi dan baja dengan logam yang lebih reaktif seperti seng. Baja yang sudah digalvanis dan mengalami kerusakan mekanik akan terlindungi dari korosi karena efek ini


Degreasing
Semua material yang akan digalvanis pertama-tama harus dimasukkan ke dalam bak Caustic Soda untuk menghilangkan zat organik yang menempel pada permukaannya.


Chain Work
Material yang besar, panjang dan kaku yang dicelup dengan digantung memakai rantai dikategorikan sebagai chain work pada proses galvanis.


Coating Thickness
Ketebalan dari HDG ditentukan oleh metalurgi, kondisi permukaan dan ketebalan dari baja dan biasanya diukur dalam satuan gram per meter persegi atau mikron


Continuous Galvanizing
Baja lembaran, kawat dan beberapa tube section digalvanis secara continuous (berkesinambungan). Lapisan yang terbentuk relatif tipis dan lembut


Corrosion Rate
Kecepatan korosi dari lapisan galvanis dapat diprediksi, oleh karena itu umur dari lapisan itu dapat secara akurat diestimasikan dalam lingkungan yang dikenal.
Rate dari kehilangan logam pada reaksi kimia atau reaksi electrochemical.


Double End Dipping
Material fabrikasi atau section yang panjang atau lebar dapat digalvanis dengan pencelupan ganda pada kedua ujungnya secara bergantian


Dross Inclusion
Lapisan HDG bisa mendapatkan inklusi di dalam lapisannya yang disebabkan oleh menempelnya kristal dross yang mengapung di dalam seng cair. Inklusi ini tidak mempengaruhi daya tahan dari lapisan itu sendiri


Dross
Adalah hasil reaksi antara baja dengan seng di dalam ketel zinc. Dross adalah kristal seng-besi yang lebih berat dari seng dan mempunyai titik cair yang lebih tinggi pula daripada seng. Dross harus secara periodik diambil dari dasar bak untuk mempertahankan kedalaman yang optimal.


Draining
Semua terial yang akan digalvanis harus dapat dilalui oleh seng cair keluar/masuk dari material tersebut sewaktu proses pencelupan di dalam bak seng


Embrittlement
Kerapuhan dapat terjadi pada material baja yang digalvanis disebabkan karena “excessive cold working” (misalnya pada cold bending > 900) ata pada acid pickling untuk baja high strength (hydrogen embrittlement karena penetrasi hydrogen ke dalam baja)


Fluxing
Sebelum memasuki bak pencelupan HDG dan sesudah proses pretreatment, baja di flux ke dalam larutan untuk mempertahankan kondisi permukaan yang sudah bersih untuk digalvanis. Untuk membantu proses pengeringan larutan ini bisa dipanaskan sampai 600 C


Galvanizing
Pelapisan baja dengan mencelupkannya ke dalam cairan seng panas


Grey Coatings
Beberapa jenis baja dapat menghasilkan lapisan galvanis yang berwarna abu-abu kelam. Lapisan ini tidak memiliki seng bebas pada permukaannya dan cenderung lebih tebal dan daya tahannya terdadap benturan agak berkurang dibandingkan dengan lapisan yang mengkilap


Hardness of Galvanized Coating
Komponen seng pada lapisan galvanis kekerasannya kurang lebih setengah dari kekerasan mild steel. Sedangkan lapisan alloy yang terbentuk pada HDG kekerasannya dua kali dari kekerasan mild steel


Hydrogen Embrittlement
Baja yang mempunyai tegan leleh (yield strength) > 100 mP memiliki kecendrungan kerapuhan disebabkan oleh penetrasi hydrogen ke dalam struktur kristal dari baja tersebut pada saat proses acid pickling


Jig
Rangka baja sebagai alat bantu kerja untuk proses galvanis. Jig khusus didesain untuk produk yang spesifik untuk mengoptimalkan kualitas dan produktivitas


Magnetic Testing
Ketebalan lapisan galvanis diukur mulai dari jarak permukaan sampai permukaan baja dibawahnya


Normalising
Suhu galvanis (4500 C) tidak mempengaruhi kekuatan dari baja itu sendiri tetapi hanya berpengaruh pada pengurangan tegangan pada bagian yang dilas (stress relieving effect)


Passivation
Lapisan galvanis dibuat pasif dengan cara di quenching ke dalam larutan sodium bichromat lemah untuk menghindari oksidasi awal dari lapisan seng disebabkan karena bersentuhan dengan embun atau air hujan


Phosphorous
Baja dengan kandungan phospor yang tinggi (ada kaitannya dengan silicon) adalah sangat reaktif dengan seng cair sehingga akan menimbulkan lapisan yang tebal berwarna keabu-abuan


Repairs
Lapisan galvanis yang rusak dapat diperbaiki melalui sistem touch up menggunakan zinc rich paint yang direkomendasikan dan menggunakan zinc repair stick


Silicon Killed Steel
Beberapa jenis baja dengan kandungan silicon yang tinggi sangat reaktif terhadap seng cair dan dapat menghasilkan lapisan yang tebalnya dapat mencapai beberapa kali terhadap ketebalan standar. Lapisan yang terbentuk warnanya lebih gelap dan lebih rentan terhadap kerusakan mekanik, tetapi sebaliknya mempunyai daya tahan yang tinggi terhadap korosi


Strain Ageing
Baja yang mengalami pembentukan dingin secara ekstrem dapat menjadi rapuh pada waktu digalvanis disebabkan karena panas yang ditimbulkan sewaktu proses galvanis dapat memacu stress effects dari pembentukan dingin tersebut


Venting
Semua bagian yang berisi udara harus diberi ventilasi yang cukup untuk memungkinkan udara dan uap air dapat keluar dari situ pada waktu pencelupan ke dalam seng cair panas. Material yang akan dicelup harus diperhatikan agar seng cair dapat masuk ke dalam rongga-rongga serta ada udara yang dapat keluar dari situ agar material tersebut dapat tenggelam ke dalam cairan seng panas dan agar seng cair dapat menjangkau seluruh permukaan selama proses pencelupan.


Welding
Pengelasan untuk material yang sudah digalvanis memerlukan ventilasi yang benar dan harus menggunakan elektroda las serta menggunakan teknik pengelasan yang benar


Wet Storage Stain
Pada saat baja baru saja digalvanis, seng terlepas dari semua lapisan oksida pelindung. Jika air murni (embun atau air hujan) berhubungan dalam jangka lama dengan seng dalam kondisi ini, maka seng akan beraksi dengan air menjadi hidroksida seng; berupa deposit oksida putih. Passivasi sesudah galvanis dengan ventilasi dan drainage yang cukup akan mencegah timbulnya “white storage staining”


Zinc Carbonate Film
Oksida film ini memberikan daya tahan yang baik sekali terhadap korosi dengan udara sekitarnya. Oleh karena lapisan ini dapat menebal sendiri dipengaruhi cuaca, maka pada lapisan galvanis akan timbul warna yang khas abu-abu muda


Sumber :  http://ptmikipveteran.blogspot.com/2011/03/teknik-korosi.html

Selasa, 08 Mei 2012


PROSES PENGECORAN LOGAM

               Proses pengecoran meliputi: pembuatan cetakan, persiapan dan peleburan logam, penuangan logam cair ke dalam cetakan, pembersihan coran dan proses daur ulang pasir cetakan. Produk pengecoran disebut coran atau benda cor. Berat coran itu sendiri berbeda, mulai dari beberapa ratus gram sampai beberapa ton dengan komposisi yang berbeda, mulai dari beberapa ratus gram sampai beberapa ton dengan komposisi yang berbeda dan hamper semua logam atau paduan dapat dilebur dan dicor.
               Proses pengecoran secara garis besar dapat dibedakan dalam proses pengecoran dan proses percetakan. Pada proses pengeceron tidak digunakan tekanan sewaktu mengisi rongga cetakan, sedang pada proses pencetakan logam cair ditekan agar mengisi rongga cetakan. Karena pengisian logam berbeda, cetakan pun berbeda, sehingga pada proses percetakan cetakan umumnya dibuat dari loga. Pada proses pengecoran cetakan biasanya dibuat dari pasir meskipun ada kalanya digunakan pula plaster, lempung, keramik atau bahan tahan api lainnya.
              
PASIR
Ada dua cara pengecoran dengan menggunakan cetakan pasir. Pembagian dilakukan berdasarkan jenis pola yang digunakan:
1)      Pola yang dapat digunakan berulang-ulang dan
2)      Pola sekali pakai
Urutan pembahasan proses pengecoran adalah sebagai berikut:
1.      Prosedur pembuatan cetakan
2.      Pembuatan pola
3.      Pasir
4.      Inti
5.      Peralatan (mekanik)
6.      Logam (telah dibahas dalam Bab 3 dan Bab 4)
7.      Penuangan dan pembersihan benda cor.

PROSEDUR PEMBUATAN CETAKAN
Cetakan diklasifikasikan berdasarkan bahan yang digunakan:
1.      Cetakan pasir basah (green-sand molds)
Cetakan dibuat dari pasir cetak basah. Prosedur pembuatannya dapat dilihat pada gambar 5.2.

2.      Cetakan kulit kering (Skin dried mold)
3.      Cetakan pasir kering (Dry-sand molds)
Cetakan dibuat dari pasir yang kasar dengan bahan pengikat
4.      Cetakan lempung (Loan molds)
5.      Cetakan furan (Furan molds)
6.      Cetakan CO2
7.      Cetakan logam      Cetakan logam terutama digunakan pada proses cetak-tekan (die casting) logam dengan suhu cair rendah.
8.      Cetakan khusus     Cetakan khusus dapat dibuat dari plastic, kertas, kayu semen, plaster, atau karet. 
Proses pembuatan cetakan yang dilakukan di pabrik-pabrik pengecoran dapat di kelompokkan sebagai berikut:
1.      Pembuatan cetakan di meja (Bench molding)
Dilakukan untuk benda cor yang kecil.
2.      Pembuatan cetakan di lantai (Floor molding)
Dilakukan untuk benda cor berukuran sedang atau besar
3.      Pembuatan cetakan sumuran (pit molding)
4.      Pembuatan cetakan dengan mesin (machine molding)

Pembuatan Cetakan
Sebagai contoh akan diuraikan pembuatan roda gigi seperti pada Gambar 5.2 di bawah ini. Cetakan dibuat dalam rangka cetak (flak) yang terdiri dari dua bagian, bagian atas disebut kup dan bagian bawah disebut drag. Pak kotak cetak yang terdiri dari tiga bagian, bagian tengahnya disebut cheek. Kedua bagian kotak cetakan disatukan pada tempat tertentu dengan lubang dan pin.

 Keuntungan dari proses cetak sekali pakai ini meliputi :
1.      Sangat tepat untuk mengecor benda-benda dalam jumlah kecil
2.      Tidak memerlukan pemesinan lagi
3.      Menghemat bahan coran
4.      Permukaan mulus
5.      Tidak diperlukan pembuatan pola belahan kayu yang rumit
6.      Tidak diperlukan inti atau kotak inti
7.      Pengecoran jauh lebih sederhana
Kerugiannya adalah :
1.      Pola rusak sewaktu dilakukan pengecoran
2.      Pola lebih mudah rusak, oleh karena itu memerlukan penangangan yang lebih sederhana.
3.      Pada pembuatan pola tidak dapat digunakan mesin mekanik
4.      Tidak ada kemungkinan untuk memeriksa keadaan rongga cetakan

SALURAN MASUK, PENAMBAH, DAN KARAKTERISTIK PEMBEKUAN
               Sistem saluran masuk (gating system) untuk mengalirkan logam cair ke dalam rongga cetakan, terdiri dari cawan tuang, saluran turun, pengalir dan saluran masuk tempat logam mengalir memasuki rongga cetakan. Fungsi system saluran masuk perlu dirancang dengan mantap dengan mempertimbangkan faktor-faktor berikut:
1.      Aliran logam hendaknya memasuki rongga cetakan pada dasar atau dekat dasarnya dengan turbulensi seminimal mungkin. Hal ini perlu diperhatikan, khususnya pada benda tuang yang kecil
2.      Pengikisan dinding saluran masuk dan permukaan rongga cetakan harus ditekan dengan mengatur aliran logam cair atau dengan menggunakan inti pasir kering.
3.      Aliran logam cair yang masuk harus diatur sedemikian sehingga terjadi solidifikasi terarah. Solidifikasi hendaknya mulai dari permukaan cetakan kea rah logam cair sehingga selalu ada logam cair cadangan untuk menutupi kekurangan akibat penyusutan.
4.      Usahakanlah agar slag, kotoran atau partikel asing tidak dapat masuk ke dalam rongga cetakan



Ketepatan Ukuran Coran

Pada pembuatan pola harus diperhatikan beberapa hal antara lain: pengaruh penyusutan logam cair, ketirusan, penyelesaian, distorsi dan kelonggaran, sehingga kita dapat memperoleh benda cor yang benar-benar sesuai dengan benda yang akan dibuat.

Penyusutan
Karena hampir semua jenis logam menyusut pada waktu pembekuan, pada waktu membuat pola perlu ditambahkan ukuran penyusutan. Untuk kemudahan, untuk besi cor dapat digunakan mister susut yang 1,04% atau 0,00104 mm/mm lebih panjang dari ukuran standar. Direncanakan suatu roda gigi yang bila pemesinan telah selesai, mempunyai diameter luar 150 mm. Untuk brons perlu ditambah 1,56%, baja 2,08%, aluminium dan magnesium 1,30%.

Tirus
Bila pola yang dapat diangkat dikeluarkan dari cetakan, kadang-kadang tepi cetakan pasir yang bersentuhan dengan pola terangkat. Oleh karena itu untuk memudahkan pengeluaran pola, maka sisi tegak pola dimiringkan. Untuk permukaan luar, biasanya dipakai penambahan sebesar 1,04% hingga 2,08%. Untuk lubang di sebelah dalam dapat digunakan kemiringan sampai 6,25%.

Penyelesaian
Permukaan coran yang akan mengalami pemesinan biasanya diberi tanda tertentu. Tanda tersebut berarti bahwa pola harus dipertebal, sehingga cukup bahan untuk diselesaikan. Umumnya penambahan adalah 3,0 mm. Untuk pola yang besar suaian tersebut harus ditambah karena ada kemungkinan bahwa benda cor akan melengkung.

Distorsi
Distorsi terjadi pada benda coran dengan bentuk yang tidak teratur karena sewaktu membeku terjadi penyusutan yang tidak merata. Kemungkinan ini perlu diperhitungkan sewaktu membuat pola.

Kelonggaran
Bila pasir di sekitar pola ditumbuk-tumbuk kemudian pola dilepaskan, pada umumnya ruangan pola akan lebih besar sedikit. Pada benda cor yang besar atau benda cor yang tidak mengalami penyelesaian, hal ini dapat diatasi dengan membuat pola yang kecil sedikit.


Bahan Pola
Langkah pertama dalam pembuatan suatu benda cor ialah: persiapan pola. Pola ini agak berbeda dibandingkan dengan benda cornya sendiri. Perbedaan tersebut mencakup suaian pola untuk mengimbangi penyusutan dan pemesinan dan penambahan lainnya unutk memudahkan pengecoran.
               Pola biasanya dibuat dari kayu karena relative murah dan mudah dibentuk. Karena penggunaan pola biasanya terbatas, pola tidak perlu dibuat dari bahan awet.
               Sebaliknya pola yang diperlukan untuk produksi dalam jumlah yang banyak biasanya dibuat dari logam karena lebih awet dalam penggunaan.
               Pola logam tidak berubah bentuk dan rata-rata tidak memerlukan perawatan khusus. Jenis logam yang banyak digunakan untuk pola ialah kuningan, besi cord an aluminium. Aluminium banyak digunakan karena mudah dibentuk, ringan dan tahan korosi. Pola logam biasanya dicor mengikuti pola induk yang terbuat dari kayu.



PASIR

Jenis Pasir
Pasir silica (SiO2), ditemukan di banyak tempat, dan tersebar di seluruh Nusantara. Pasir ini sangat cocok untuk cetakan karena tahan suhu tinggi tanpa terjadi penguraian, murah harganya, awet dan butirannya mempunyai bermacam tingkat kebesaran dan bentuk. Namun, angka muainya tinggi dan memiliki kecenderungan untuk melebur menjadi satu dengan logam. Karena kandungan debu yang cukup tinggi, dapat berbahaya bagi kesehatan.


PENGUJIAN PASIR
Pasir cetakan perlu diuji secara berkala untuk mengetahui sifat-sifatnya. Pengujian yang lazim diterapkan adalah pengujian mekanik untuk menentukan sifat-sifat pasir sebagai berikut:
1.      Permeabilitas. Porositas pasir memungkinkan pelepasan gas dan uap yang terbentuk dalam cetakan
2.      Kekuatan. Pasir harus memiliki gaya kohesi, kadar air dan lempung, mempengaruhi sifat-sifat cetakan.
3.      Ketahanan terhadap suhu tinggi. Pasir harus tahan terhadap suhu tinggi tanpa melebur.
4.      Ukuran dan bentuk butiran. Ukuran butiran pasir harus sesuai dengan sifat permukaan yang dihasilkan. Butiran harus berbentuk tidak teratur sehingga memiliki kekuatan ikatan yang memadai.

Pengujian Kekerasan Cetakan Inti
Pada gambar 5.10 tampak alat pengukur kekerasan cetakan. Prinsip kerjanya adalah sederhana, bola baja f 5,08 m ditekan ke dalam permukaan cetakan oleh per (gaya 2,3 N). kedalaman penetrasi yang diukur dalam millimeter menjadi indikasi dari pada kekerasan. Cetakan dengan pemadatan sedang mempunyai nilai kekerasan : 75.


Jumat, 27 April 2012


Jenis- Jenis Baja (Types of Steel)


Baja secara umum dapat dikelompokkan atas 2 jenis yaitu :
  • Baja karbon (Carbon steel)
  • Baja paduan (Alloy steel)
1. Baja Karbon (carbon steel)
Baja karbon dapat terdiri atas :
  • Baja karbon rendah (low carbon steel)
Machine, machinery dan mild steel (0,05 % – 0,30% C ) Sifatnya mudah ditempa dan mudah di mesin  Penggunaannya:
•          0,05 % – 0,20 % C : automobile bodies, buildings, pipes, chains, rivets, screws, nails.
•          0,20 % – 0,30 % C : gears, shafts, bolts, forgings, bridges, buildings
  • Baja karbon menengah (medium carbon steel )
    • Kekuatan lebih tinggi daripada baja karbon rendah.
    • Sifatnya sulit untuk dibengkokkan, dilas, dipotong.
     Penggunaan:
  • 0,30 % – 0,40 % C : connecting rods, crank pins, axles.
  • 0,40 % – 0,50 % C : car axles, crankshafts, rails, boilers, auger bits, screwdrivers.
  • 0,50 % – 0,60 % C : hammers dan sledges
  • Baja karbon tinggi (high carbon steel)  tool steel
       Sifatnya sulit dibengkokkan, dilas dan dipotong. Kandungan 0,60 % – 1,50 % C
       Penggunaan :
  • screw drivers, blacksmiths hummers, tables knives, screws, hammers, vise jaws, knives, drills. tools for turning brass and wood, reamers, tools for turning hard metals, saws for cutting steel, wire drawing dies, fine cutters
2. Baja Paduan (Alloy steel)
Tujuan dilakukan penambahan unsur yaitu:
  • Untuk menaikkan sifat mekanik baja (kekerasan, keliatan, kekuatan tarik dan sebagainya)
  • Untuk menaikkan sifat mekanik pada temperatur rendah
  • Untuk meningkatkan daya tahan terhadap reaksi kimia (oksidasi dan reduksi)
  • Untuk membuat sifat-sifat spesial
Baja paduan yang diklasifikasikan menurut kadar karbonnya dibagi menjadi:
  • Low alloy steel, jika elemen paduannya ≤ 2,5 %
  • Medium alloy steel, jika elemen paduannya 2,5 – 10 %
  • High alloy steel, jika elemen paduannya > 10 %
Baja paduan juga dibagi menjadi dua golongan yaitu baja campuran khusus (special alloy steel) &high speed steel.
  • Baja Paduan Khusus (special alloy steel)
Baja jenis ini mengandung satu atau lebih logam-logam seperti nikel, chromium, manganese, molybdenum,       tungsten dan vanadium. Dengan menambahkan logam tersebut ke dalam baja maka baja paduan tersebut            akan merubah sifat-sifat mekanik dan kimianya seperti menjadi lebih keras, kuat dan ulet bila dibandingkan                terhadap baja karbon (carbon steel).
  • High Speed Steel (HSS) Self Hardening Steel
Kandungan karbon : 0,70 % – 1,50 %. Penggunaan membuat alat-alat potong seperti drills, reamers, countersinks, lathe tool bits dan milling cutters. Disebut High Speed Steel karena alat potong yang dibuat dengan material tersebut dapat dioperasikan dua kali lebih cepat dibanding dengan carbon steel. Sedangkan harga dari HSS besarnya dua sampai empat kali daripada carbon steel
Jenis Lainnya :
Baja dengan sifat fisik dan kimia khusus:
  • Baja tahan garam (acid-resisting steel)
  • Baja tahan panas (heat resistant steel)
  • Baja tanpa sisik (non scaling steel)
  • Electric steel
  • Magnetic steel
  • Non magnetic steel
  • Baja tahan pakai (wear resisting steel)
  • Baja tahan karat/korosi
Dengan mengkombinasikan dua klasifikasi baja menurut kegunaan dan komposisi kimia maka diperoleh lima kelompok baja yaitu:
  • Baja karbon konstruksi (carbon structural steel)
  • Baja karbon perkakas (carbon tool steel)
  • Baja paduan konstruksi (Alloyed structural steel)
  • Baja paduan perkakas (Alloyed tool steel)
  • Baja konstruksi paduan tinggi (Highly alloy structural steel)

Pendahuluan
Dalam operasi manufaktur banyak bagian dibentuk menjadi berbagai bentuk dengan menerapkan kekuatan eksternal.Seperti operasi tempaan disk turbin, berbagai extruding untuk tangga aluminium, atau menggulung lembaran datar untuk diolah menjadi body mobil
Karena dalam proses ini dilakukan dengan cara mekanis, pemahaman tentang perilaku bahan dalam menanggapi kekuatan yang digunakan adalah penting. Pembentukan operasi dapat dilakukan pada suhu kamar atau pada suhu tinggi dan pada lambat atau tinggi tingkat deformasi.
Demikian pula, disk turbin dan sirip mesin jet pesawat terbang yang mengalami tekanan dan suhu tinggi selama penerbangan. Selama periode waktu komponen ini mengalami creep, sebuah fenomena di mana komponen memanjang diterapkan secara permanen di bawah tekanan, yang akhirnya dapat mengakibatkan kegagalan.
Perilaku bahan adalah suatu hal pertimbangan penting. Seperti halnya Sayap pesawat terbang, crankshaft dari mesin mobil, dan gigi gigi di mesin semua mengalami statis, serta berfluktuasi, kekuatan. Jika berlebihan, hal ini bisa menyebabkan retak dan menyebabkan kegagalan total komponen oleh mekanisme yang disebut keausan.


Dan dalamkesempatanini akan dibahas
 Ketegangan (Tension)l
 compressionl
 Puntiran (Torsion)l
 Bending (lekukan)l
 Fatigue (kelelahan)l
 Impact (benturan)l
 Failure and fracture (kegagalan dan fraktur)l
 Residual stress (tegangan sisa)l
 Work heat and temperature rise (pengerjaan panas dan kenaikan suhu)l
 Kekerasan (Hardness)l
 Pemuaian (Creep)l



1. Ketegangan (Tension) ketegangan suatu bahan adalah suatu sifat dari bahan dimana bahan tersebut di berikan tekanan dalam jumlah tertentu

Kurva tegangan regangan
Dalam kurva tersebut dapat kita ketahui besarnya ketahanan suatu bahan trhadap dformasi plastis yang di sebut yield stress. UTS adalah batas max. Bahan menahan deformasi plastis.Dan diakhiri dengan patah atau fraktur
Tegangan dan reganganTegangan dapat di rumuskan dengan gaya di bagi dengan luasn penampang bahan

Regangan dapt dihitung dengan mencari perubahan panjang dibagi dengan panjang awal
Pada keadaan tertentu bahan dapat bertahan dan mampu balik ke ukuran semula bila diberikan deformasi elastis.Hal ini disebut Modulus elastisitas.Dimana kita dpat hitung dengan membagi nilai tegangnnya dengn regangannya

Dan pada setiap bahan ada tahap dimana terjadi deformasi plastis dan elastis yang disebut Yield stress
DuctilityKeuletan atau ductility visa dilihat pada kurva tegangan.Dimana keadaan tersebut terjadi pada area deformasi palstis sebelum bahan tersebut mengalami patah


Pengecilan penampang (necking) pada uji tarikKeadaan ini terjadi saat perubahan panjang pada bahan saat di tarik.dimana penampangnya yang ditengah mengecil seiring bertambah panjanya bahan dan gaya tarik yang diberikan. Sehingga terbentulah necking
Konsruksi kurva tegangan reganganDari kurva tegangan regangan kita bisa mendapat data tentang keuletan,modulus alstisitas, dan ketangguihan. Ketangguhan berada di bawah area kurva tegangan regangn. Dimana ketngguhan adalah energi yang di butuhkan untuk memetahkan suatu bahan
Efek dari TemperaturPada umumnya temperatur mempengaruhi truktur mikro pad bahan yang di uji. Sifata yang dapat berubah adalah keuletan dan ketangguhan,disertai fenomena lain seperti pemuaian

Efek kecepatan deformasiKecepatan Deformasi diartikan sebgai kecepatan terikan yang dinyatakan dalam m/s atau kaki/menit.
Dimana efeknya adalah timbul sensivitas bahan dalam tingakat bebeda-beda (m).sebagai contoh cold working pada bahan dengan m >0,05. 0,05-0,4 untuk hot workingDan superplastis pada 0,3- 0,85
Efek tekanan hidrostatisTekanan hidrostatis mempengaruhi substansi bahan dalam proses sebelum terjadi patahan,begitu juga dalamkeadaan keulltan.Hal ini dimanfaatkan dalam proses pengerjaan logam khususnya dalam ekstrusi
Efek radiasiRadiasi yang diberikan dalam jumlah tinggi mempengaruhi tegangan kekutan bahan kekerasan keuletan dan ketangguhan.Hal ini disebabkan radiasi sama halnya dengan temperatur yang mempengaruhi perilaku fisik dan palstis

2.Kompresi

Banyak proses dalam manufaktur seperti tempa, rolling,ekstrusi, dilakukan dengan tekanan kompresi. ketika sebuah logam dengan tegangan leleh tarik tertentu mengalami ketegangan dalam rentang plastik dan kemudian beban dilepaskan dan diterapkan di kompresi,dan ketegangan luluhnya kembali lagi. Hal ini disebut dengan Baushinger Effect.Dari gambardiatasnampakbahwa kompresimenimbulkanperubahanpanjangdanluas penambang

3.Puntiran (Torsion)

Uji torsi yaitu pengujian bahan terhadap tegangan dan kompresi.biasa nya torsi sering dikenal dengan istilah puntiran.hal ini dilakukakn untuk engetahui seberapa jauh bahan tahan terhadap perlakuan regangan disertai kompresi
Pada torsion kita dapat menghitung tegangan geser (shear stress) dimana torsi di bagi dengan 2 luas penampang bahan dikali dengan tebalanya


4.Bending (tekuk)
Tekukan yang dilakukan pada bahan diterapkan dalam 2 macam.Yaitu dngan 3 titik atau 4 titik secara vertikal. Dimana tegangan yang diberikan menimbulkan patahan sehingga dikenal dengan modulus of rupture


5. Kekerasan (Hardness)

Kekerasan adalah perlakuan bahan terhadap deformasi palasyis dan elastis.
Brinell test.diperkenalkan oleh J. A. Brinell in 1900. Brinell pada tahun 1900, tes ini melibatkan menekan sebuah bola baja atau tungsten carbide 10 mm terhadap permukaan diameter, dengan beban 500 kg, 1500 kg, atau 3000 kg
Kekerasan Brinell nomor didefinisikan sebagai rasio dari beban P dengan permukaan melengkung indentasi.
Beberapa kekerasan Rockwell hardncs tes juga telah dikembangkan menggunakan jenis yang sama indenters tapi beban lebih ringan dari pada Brineel test
Vickers test.
Uji Vickers. pengujian kekerasan, yang dikembangkan pada tahun 1922 dan juga dikenal sebagai kekerasan piramida tes berlian, menggunakan indentor berbentuk berlian-piramida dan beban yang berkisar dari 1 kg menjadi 120 kg.. Uji Vickers memberikan angka kekerasan pada dasarnya sama tanpa beban dan cocok untuk pengujian bahan dengan berbagai kekerasan
Durometer.. Kekerasan pada karet, plastik, dan bahan lunak dan elastis yang sama pada umumnya diukur dengan alat yang disebut durometer (dari durus Latin, artinya keras). Ini adalah tes empiris yang indentor adalah menekan permukaan, dengan beban konstan mirip dengan Vicker


6.Fatigue (kelahan)

Komponen bahan dengan variasi struktur dan komponen mengalami beberapa gaya statis dalam penggunaannya. Hal ini menimbulkan cyclic stress yaitu kondisi dimana tegangan terus bertambah dan tegangan yang dipengaruhi naiknya temperatur.Sehingga pada kondisi tertentu bahan mengalami fatigue (kelelahan).Darikurvadiatas kita lihatbahawa adaenduranselimit yaitu teganganyangdiberikan namun tidaksampai menimbulkan patahan.Dan alumunium tidak memiliki endurance limit
seperti baja


7. Pemuaian (Creep )
Pemuaian adalah perpanjangan permanen komponen di bawah beban statis dipertahankan br jangka waktu tertentu. Ini adalah fenomena dari logam dan bahan bukan logam tertentu, seperti termoplastik dan karet pada suhu apa pun.
Ketebalan kaca jendela di rumah-rumah tua telah ditemukan untuk dia lebih besar di bagian bawah daripada di bagian atas jendela, kaca telah mengalami creep oleh beratnya sendiri selama bertahun-tahun.
8.Impact
Benturan. Dalam proses pabrik seperti forging.bahan mengalami pukulan atau benturan dalam pengolahannya. Benturan tersebut dilakukan daam kecepatan yang sangat tinggi. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan data mengnai sifat dari toughness (ketangguhan) dari bahan tersebut.baik logam maupun non logam
Kegagalan dan patahan dari bahan dalam proses pabrik
Kegagalan /failure pada dasarnya disebabkan oleh patahn dan tekukan. Dimana patahan sebuah bahan di timbulkan atau diawali oleh retakan yang berasal dari dalam bahan tersebut dan dari luar seperti benturan atau tempaan
Sedangkan tekukan dapat diketahui jenisnya menajdi 2 bagian yaitu keuletan dari bahan.dan kerapuhannya.Pada patahan yang dipengaruhi keuletannya bahan tersebut,kita bisa lihat dari bentuk butir penampanya untuk mengetahui berapa tegangan yang bisa di tahan oleh bahan tersebut.


9.Residual stress
Tegaangan sisa terjadi akibat deformasi yang diberikan tidak menyeluruh.Halini menimbulkan ada beberapa are yang masih mengalami tegangan sisa stelah beban yang diberikan ditiadakan.Kondisi ini sering dilakukan saat bending dilakukan pada sebuah lembaran logam.Dan awalnya tegangan sisa di hasilkan dari deformasi elastis yang diberikan.Dan beban tersebut didistribusikan ke serat pada struktur logam.


10.Pengerjaan panas dan kenaikan suhu
Suhu merupakan variabel yang sangat sensitif terhadap perlakuan mekanis suatu bahan,hal ini bisa kita lihat dar teori adaibatik

Dimana perbahan suhu diperoleh dari hasil bagi energy spesifik bahan dengan massa jenis dan koefisien panas bahan..Sehingga timbul pengerjaan panas yaitu perlakuan terhadap bahan diatas titik didihnya.hal ini dilakukan untuk mendapatkan sifat keuletan,ketangguhan,dan kekerasan yang diharapkan