BAHAN DAN SIFATNYA

1. Pendahuluan. 2. Pengelompokan Bahan-bahan Permesinan. 3. Pemilihan Bahan

Untuk Tujuan Permesinan. 4. Sifat Fisis Logam. 5. Sifat Mekanis Logam. 6. Logam

Ferro. 7. Cast Iron. 8. Grey Cast Iron. 9. White Cast Iron. 10. Mottled Cast Iron. 11.

Malleable Cast Iron. 12. Paduan Cast Iron. 13. Efek Ketidakmurnian pada Cast Iron.

14. Wrought Iron. 15. Baja. 16. Efek Ketidakmurnian Baja. 17. Baja Paduan. 18. Free

Cutting Steels. 19. Stainless Steel. 20. Heat Resisting Steel. 21. Perlakuan Panas pada

Baja. 22. Logam Non-ferro. 23. Alumunium. 24. Alumunium Alloy. 25. Copper

(Tembaga). 26. Brass. 27. Bronze. 28. Gun metal. 29. Lead. 30. Tin. 31. Bahan Non-

logam.

2.1. Pendahuluan

Pengetahuan tentang bahan dan sifat-sifatnya sangat besar pengaruhnya untuk

seorang perancang mesin. Elemen mesin selalu terbuat dari berbagai bahan yang

mempunyai sifat-sifat yang sesuai dengan kondisi pengoprasian. Dalam cakupannya,

seorang perancang mesin harus terbiasa dengan efek proses pengerjaan dan perlakuan

panas yang mempunyai pengaruh terhadap sifat-sifat dari bahan. Dalam bab ini kita

akan membahas secara umum penggunaan bahan dan sifat-sifatnya didalam rancang

mesin.

2.2. Pengelompokan Bahan-bahan Permesinan

Bahan-bahan permesinan secara garis besar dikelompokan menjadi :

1. Logam dan paduannya, seperti besi, baja, tembaga, aluminium, dan lain

sebagainya.

2. Non logam, seperti kaca, karet, plastic, dan lain sebagainya.

Logam, lebih jauh dapat dikelompokan menjadi:

a. Logam Ferro

b. Logam Non-ferro

Logam ferro adalah logam yang mempunyai kandungan besi paling besar dalam

susunannya, seperti cast iron, wrought iron dan baja.

Logam non-ferro adalah logam yang mempunyai kandungan logam selain besi paling

besar dalam susunannya, seperti tembaga, aluminium, kuningan, timah, seng, dan lain

sebagainya.

Sebelum membahas bahan-bahan diatas secara lebih terperinci, kita harus

mempunyai, yang paling utama, pengetahuan tentang sifat dari berbagai macam

bahan.

2.3. Pemilihan Bahan Untuk Tujuan Permesinan

Pemilihan bahan-bahan untuk tujuan permesinan tergantung atas beberapa faktor

berikut:

1. Kegunaan dari bahan

2. Kecocokan bahan untuk kondisi pengerjaan dan pelayanan

3. Harga dari bahan

Sifat-sifat penting yang menentukan dari bahan adalah sifat fisis, sifat kimia, dan

sifat mekanis. Sifat fisis dan sifat mekanis bahan akan dibahas dalam artikel

selanjutnya.

2.4. Sifat Fisis Logam

Sifat fisis logam meliputi kilau, warna, ukuran dan bentuk, massa

jenis,konduktivitas panas dan listrik, dan titik cair. Tabel berikut menunjukan sifat

fisis yang penting dari beberapa logam murni.

Tabel .1

Logam Massa jenis

(gr/cm3)

Titik cair

(oC)

Konduktivitas

panas(cal/cm/oC/sec)

Koefisien

ekspansi linier

pada 20oC

(µm/m/oC)

Aluminium 2,7 660 0,530 23,0

Brass 8,45 950 0,310 16,7

Bronze 8,73 1.040 0,160 17,3

Cast Iron 7,25 1.300 0,130 9,0

Copper 8,9 1.083 0,94 16,7

Lead 11,3 327 0,08 29,1

Logam Monel 8,6 1.350 0,06 14,0

Nickel 8,9 1.453 0,151 12,8

Silver 10,5 960 1,00 18,9

Steel C 15 7,85 1.510 0,12 11,1

Tin 7,3 232 0,16 21,4

Tungsten 19,3 3.410 0,48 4,5

Zinc 7,1 419 0,27 33,0

2.5. Sifat Mekanis Logam

Sifat-sifat mekanis logam yang berasosiasi dengan kemampuan bahan untuk

menahan gaya mekanis dan beban. Sifat mekanis logam meliputi kekuatan, kekakuan,

keelastisan, keplastisan, keregangan, keuletan, kerapuhan dan kekerasan. Kita akan

membahas sifat-sifat ini sebagai berikut :

1. Kekuatan

Kekuatan adalah kemampuan bahan untuk menahan gaya yang diterima dari luar

dengan kerusakan atau kelelahan.

2. Kekakuan

Adalah kemampuan bahan untuk menahan deformasi dibawah tegangan.

3. Keelastisan

Adalah kemampuan bahan untuk kembali ke bentuk semula setelah terjadi

deformasi ketika gaya dari luar telah pindah.

4. Sifat Plastis

Adalah kemampuan bahan menahan deformasi dibawah beban tetap. Kemampuan

ini diperlukan pada proses penempaan, pemberian stempel gambar dikoin dan

pengerjaan ornament.

5. Sifat Regang

Adalah kemampuan bahan yang memungkinkannya menjadi lelah saat ditarik

didalam kabel dengan aplikasi gaya tarik. Bahan yang regang harus menjadi kuat

dan plastis.

6. Sifat Dapat Ditempa

Adalah kemampuan spsial dari bahan yang membuatnya mampu untuk dipalu atau

dirol menjadi lempengan-lempengan tipis.bahan yang malleable akan seperti

plastic, tapi tidak berarti menjadi sangat kuat. Bahan malleable yang umumnya

digunakan dalam praktek permesinan adalah lead, soft steel, wrought iron, tembaga

dan alumunium.

7. Keuletan

Adalah sifat bahan untuk tidak mudah retak pada saat diberikan beban tumbukan

yang besar seperti dipukul palu. Keuletan bahan berkurang ketika dipanaskan.

8. Kerapuhan

Adalah sifat bahan yang berlawanan dengan sifat regang.

9. Sifat Mulur

Ketika bahan dikenakan tgangan yang konstan pada temperature tinggi untuk

jangka waktu yang lama, bahan akan secara perlahan dan permanent mengalami

deformasi yang disebut creep.

10. Kekerasan

Adalah sifat logam yang paling penting dan sangat berarti. Mencakup berbagai

macam sifat tidak sama, seperti ketahanan terhadap keausan, penggoresan,

deformasi dan kemampuan saat diproses dimesin, dan lain sebagainya. Kekerasan

juga berarti kemampuan sebuah logam untuk memotong logam lain. Kekerasan

sebuah logam dapat diketahui melalui test berikut ini :

a. Brinell Hardness Test

b. Rockwell Hardness Test

c. Vickers Hardness (juga disebut Diamond Pyramid) Test

d. Shore Scleroscope.

2.6. Logam Ferro

Kita telah membahas bahwa logam ferro adalah logam yang susunan

utamanya adalah besi. Logam ferro yang umum digunakan pada praktek permesinan

adalah cast iron, wrought iron, steel, dan alloy steel. Pada dasarnya bahan baku untuk

semua logam ferro adalah pig iron yang dihasilkan dari peleburan bijih besi, dengan

arang kokas dan batu kapur, dalam dapur tanur tinggi. Pada prinsipnya bijih besi dan

kandungannya ditunjukkan dalam tabel berikut :

Tabel 2.2

Bijih besi Warna Kandungan besi (%)

Magnetite (Fe2 O3) Hitam 72

Haematite (Fe3 O4) Merah 70

Limonite (Fe CO3) Coklat 60 - 65

Siderite [Fe2 O3 (H2 O)] Coklat 48

2.7. Cast Iron

Dihasilkan dari peleburan bijih besi dengan kokas dan batu kapur dalam

tungku yang dikenal dengan nama CUPOLA. Paduan utamanya adalah besi dan

karbon. Karbon yang terkandung dalam cast iron bervariasi dari 1,7% - 4,5%. Juga

terkandung sedikit silicon, mangan, phosphor, dan sulphur. Karbon dalam cast iron

disajikan dalam salah satu dari dua bentuk berikut :

1. Karbon bebas atau graphite

2. Karbon gabungan atau cementite

Selama cast iron merupakan bahan yang rapuh, oleh karena itu, cast iron tidak

dapat digunakan pada bagian mesin yang mendapat beban kejut.

2.8.Grey Cast Iron

Biasanya besi mempunyai komposisi berikut :

Karbon : 3 – 3,5%

Silicon : 1 – 2,75%

Mangan : 0,40 – 1,00%

Phospor : 0,15 – 1%

Sulphur : 0,02 – 0,15%

Selebihnya besi.

Warna abu-abu adalah akibat dari karbon pada dasarnya dalam bentuk

graphite. Kekuatan tariknya rendah, kuat desak tinggi dan tidak bisa diregang. Mudah

diproses dimesin. Tuangan grey iron biasanya digunakan pada bodi peralatan mesin,

blok silinder otomotif, pipa dan perlengkapannya serta perkakas agrikultur.

2.9. White Cast Iron

White cast iron menunjukan pecahan berwarna putih dan mempunyai

komposisi berikut :

Karbon : 1,75 – 2,3 %

Silicon : 0,85 – 1,2%

Mangan : < 0,4%

Phospor : < 0,2%

Sulphur : <0,12%

Selebihnya adalah besi.

Warna putih adalah akibat nyata bahwa karbon berada dalam bentuk carbide

(dikenal sebagai cementite) yang menyebabakan besi menjadi keras. White cast iron

mempunyai kekuatan tarik yang tinggi dan kekuatan desak rendah. Karena keras

akibatnya tidak dapat diproses dimesin. White cast iron dapat diproses melalui logam

tuangan yang didinginkan secara mendadak atau melalui penguraian. Besi sepuh

yang digunakan ketika keras, permukaan yang tahan aus diperlukan untuk produk

seperti roda mobil, rol penghancur bijih, dan rahang penjepit plat.

2.10. Mottled Cast Iron

Adalah produk antara grey dan white cast iron dalam komposisi, warna dan

sifat umum. Biasanya dalam tuangan dimana permukaan keausan tertentu sudah

didinginkan mendadak.

2.11. Malleable Cast Iron

Bahan ini regang dan dapat dibentuk tanpa merusak bagiannya. Kekuatan

tarik dari malleable cast iron biasanya lebih tinggi daripada grey cast iron dan dapat

diproses permesinan dengan kualitas yang bagus. Malleable cast iron digunakan

untuk membuat bagian-bagian mesin.

Dalam pengolahan untuk mendapatkan tuangan malleable iron, pertama-tama

tuang kedalam cetakan dari white cast iron. Kemudian dengan perlakuan panas yang

sesuai (yaitu annealing), gabungan karbon dari white cast iron dipisahkan kedalam

buncak grafit. Dua metode berikut digunakan untuk tujuan :

1. White Heart Proses, dan

2. Black Heart Proses.

Dalam white heart proses tuangan white iron dimasukkan dalam kotak baja

atau besi yang dikelilingi oleh campuran baru dan digunakan bijih haematite. Kotak

dengan perlahan dipanaskan hingga mencapai temperature 900 – 950oC dan

dipertahankan pada temperature ini selama beberapa hari. Selama periode ini,

beberapa karbon teroksidasi keluar dari tuangan, dan karbon sisanya dipisahkan

dalam bagian-bagian kecil dikeluarkan dari struktur.

Dalam proses black heart, tuangan yang digunakan mengandung sedikit

karbon dan sulphur. Dikemas dalam bahan netral seperti pasir dan reduksi dari

sulphur dapat membantu untuk mempercepat proses. Tuangan dipanaskan sampai

temperatur 850 – 900oC dan dipertahankan pada temperatur tersebut selama 3 – 4

hari. Pada proses ini karbon berubah gumpalan, tidak seperti proses white heart. Hasil

tuangan yang diperoleh dari proses ini lebih mudah ditempa.

2.12. Paduan Cast Iron

Besi tuang ini mengandung sedikit persentase dari bahan pendukung lain,

seperti silicon, mangan, sulphur, dan phosphor. Besi tuang ini juga disebut sebagai

plain cast iron. Paduan besi tuang yang dihasilkan dari penambahan elemen paduan

lain, seperti nikel, chromium, molybdenum, copper dan mangan dengan kadar yang

tepat. Elemen paduan ini memberi kekuatan lebih dan hasilnya dapat memperbaiki

sifat-sifat. Paduan besi tuang mempunyai sifat yang special, seperti menaikan

kekuatan, ketahanan aus tinggi, tahan korosi dan tahan panas. Paduan besi tuang

secara ekstensif digunakan untuk bagian-bagian mobil seperti silinder, piston, ring

piston, kotak engkol, rem drum, bagian-bagian mesin penghancur dan mesin gerinda,

dan lain-lain.

2.13. Efek Ketidakmurnian pada Cast Iron

Kita telah diskusikan sebelumnya bahwa besi tuang mengandung sedikit

persentase dari silicon, sulphur, mangan dan phosphor. Efek ketidakmurnian ini pada

besi tuang adalah sebagai berikut :

1. Silicon

Kandungan silicon dalam besi tuang mencapai 4%. Silicon membentuk grafit bebas

yang membuat besi lunak dan mudah dipermesinan. Juga menghasilkan tuangan suara

bebas dari celah udara, karena silicon mempunyai daya serap yang tinggi terhadap

oksigen.

2. Sulphur

Sulphur membuat besi tuang keras dan rapuh. Jika terlalu banyak sulphur membuat

tuangan hampa, oleh karena itu, selalu dijaga dibawah 0,1% untuk berbagai macam

pengecoran logam.

3. Mangan

Mangan membuat besi tuang berwarna putih dank eras. Kandungan mangan selalu

dijaga dibawah 0,75%. Mangan membantu untuk mengontrol pengaruh berlebih dari

efek yang ditimbulkan sulphur.

4. Phosphor

Phosphor membantu sifat cair dan sifat alir dalam besi tuang, tetapi menimbulkan

kerapuhan. Phosphor jarang diizinkan melampaui 1%. Besi yang mengandung

phosphor digunakan untuk tuangan dengan desain rumit dan untuk tuangan mesin

yang ringan, jika harga dipertimbangkan.

2.14. Wrought Iron

Wrought iron adalah besi yang kemurniannya paling tidak 99,5% tetapi bisa

mengandung sampai 99,9% besi. Komposisi tipikal dari wrought iron adalah :

Karbon : 0,020%

Silicon : 0,120%

Sulphur : 0,018%

Phosphor :0,020%

Slag : 0,070%

Selebihnya adalah besi.

Wrought iron dihasilkan dari besi mentah yang dicairkan didalam tungku tipe

reverberatory. Logam bentuk bebas yang tidak murni dipindahkan dari tungku dalam

bentuk bubur besi dan bijih besi. Massa dari adonan seperti bola-bola ini, masing-

masing beratnya 45 – 65 kg, dibentuk. Bola-bola kemudian dikerjakan dengan mesin

untuk menekan keluar terak dan membentujnya kedalam bentuk yang komersil.

Wrought iron mempunyai sifat ulet, dapat ditempa, dapat diregang. Wrought

iron tidak dapat dikenakan beban kejut yang berlebihan. Tegangan maksimalnya

adalah 2500 kg/cm2 – 5000 kg/cm2dan tekanan maksimalnya 3000 kg/cm2. Wrought

iron dapat ditempa maupun dilas dengan mudah. Digunakan untuk rantai, kopling

penghubung, pipa air dan uap.

2.15. Baja

Baja adalah paduan dari besi dan karbon, dengan kandungan maksimum

1,5%. Karbon yang terjadi dalam bentuk besi karbida, karena kemampuannya untuk

menaikkan kekerasan dan kekuatan dari baja. Kandungan lain, seperti silicon,

sulphur, phosphor, dan mangan juga mempengaruhi sifat-sifat baja. Banyak dari baja

yang diproduksi sekarang adalah plain karbon steel. Baja karbon merupakan baja

yang mempunyai sifat kandungan karbon dengan tepat dan mengandung tidak lebih

dari 0,5% silicon dan 1,5% mangan. Plain karbon steel bervariasi dari 0,06% karbon

sampai 1,5% karbon, dibagi dalam beberapa tipe berikut, tergantung dari kandungan

karbonnya.

1. Dead mild steel : hingga 0,15% karbon

2. Low karbon steel atau mild steel :0,15 – 0,45%

3. Medium karbon steel : 0,45 – 0,8%

4. High karbon steel :0,8 – 1,5%

Mengacu pada standar India ( IS : 1570 – 1961 ) plain karbon steel

dilambangkan dengan huruf “C” diikuti oleh nomor yang mengindikasikan

kandungan karbon didalamnya. Sebagai contoh C 40 artinya plain karbon steel

mengandung 0,35% - 0,45% karbon, begitu juga elemen lain yang mungkin ada.

Dalam penambahan untuk persentase karbon, beberapa spesifikasi lain dapat

mengikuti, seperti C 55 Mn 75 artinya kandungan karbon antara 0,50% - 0,60% dan

kandungan mangan antara 0,50% - 0,60%. Mungkin saja dicatat bahwa hanya rata-

rata indeks yang ditetapkan. Table berikut menunjukkan tujuan ISI dari plain karbon

steel dengan komposisi dan kegunaannya.

Tabel 2.3

ISI

Designation

Komposisi Penggunaan

Karbon (C) Mangan (Mn)

C 07

C 10

C 14

C 20

C 25

Maks. 0,12

Maks. 0,15

0,10 – 0,18

0,15 – 0,25

0,20 – 0,30

Maks. 0,50

0,30 – 0,50

0,40 – 0,70

0,60 – 0,90

0,30 – 0,60

Cold forming dan

Deep drawing.

Baja perkakas untuk

membuat poros

hubungan, tumpuan,

gigi beban ringan,gigi

cacing,pena

torak,pasak,roda

gigi,tap,dll.

Baja yang umum

digunakan untuk

tegangan rendah.

Digunakan untuk

membuat soket

pesawat

terbang,bracket

tegangan

ringan,tuas,baut,poros

hubungan,dll.

C 30

C 35

C 40

C 45

0,25 – 0,35

0,30 – 0,40

0,35 – 0,45

0,40 – 0,50

0,60 – 0,90

0,30 – 0,60

0,60 – 0,90

0,60 – 0,90

Pada pengejaan

dingin untuk

membuat seperti tuas

rem. Cocok dalam

case hardening atau

hardening dan

tempering,baja ini

digunakan untuk

membuat

sprocket,batang

hubung kemudi,poros

bercabang,roda

kereta,pipa struktur

pesawat terbang,dan

furniture sepeda

motor.

Untuk bagian dengan

tekanan rendah dan

rangka mobil.

Poros

engkol,poros,batang

tekan,batang

hubung,gigi dan

bagian yang

membutuhkan

kekuatan dan

ketahanan.

Spindle peralatan

C 50

C 55

C 60

C 65

C 70

C 75

0,45 – 0,55

0,50 – 0,60

0,55 – 0,65

0,60 – 0,70

0,65 – 0,75

0,70 – 0,80

0,60 – 0,90

.0,50 – 0,65

0,50 – 0,80

0,50 – 0,80

0,50 – 0,80

0,50 – 0,80

mesin,poros

engkol,baut,gigi

beban ringan.

Pasak,poros

engkol,silinder dan

bagian mesin yang

membutuhkan

ketahanan aus.

Gigi,pegas

koil,silinder,poros,dll.

Pegas kopling,baut

dan mur keras,spindle

peralatan

mesin,kopling,poros

engkol,poros dan

pinion.

Pegas katup

mesin,locomotive

wagon tyres,washer

kecil,bagian stamp

tipis.

Pegas baffle,shock

absoberpegas untuk

bantalan,rel gigi tirus

dan plat kopling.

Light flat spring,shear

C 80

C 85

C 98

C 113

C 50 Mn 1

C 50 Mn 75

0,75 – 0,85

0,80 – 0,90

0,90 – 1,05

1,05 – 1,20

0,45 – 0,45

0,50 – 0,60

0,50 – 0,80

0,50 – 0,80

0,50 – 0,80

0,50 – 0,80

1,1 – 1,50

0,60 – 0,90

blades,scrappers dan

cultivators shovels.

Pegas flat koil untuk

automobile rel

kendaraan,girder

rel,katup,pegas,kabel,

Kabel musik,piringan

kopling,dll.

Pegas dan lembaran

koil,harrow

disc,kunci,peralatan

mesin,tap,bor,dll.

Baut,poros

gigi,rocking lever dan

lapisan silinder.

Sprocket dan bagian

mesin yang

membutuhkan

ketahanan aus,serta

bagian yang tidak

terlalu membutuhkan

Keuletan.

2.16. Efek Ketidakmurnian Baja

Berikut ini adalah efek dari kandungan lain yang terdapat dalam baja, seperti

silicon, sulphur, mangan, dan phosphor.

1. Silicon

Kadar silicon pada baja biasanya berada antara 0,05 – 0,30%. Silicon ditambahkan

pada baja karbon rendah untuk mencegah baja menjadi berpori. Silicon mengikat

gas dan oksida, mencegah lubang tiup dan pada akhirnya membuat baja lebih ulet

dan keras.

2. Sulphur

Sulphur yang terbentuk pada baja adalah iron sulphide atau manganese sulphide,

bisa juga keduanya. Iron sulphide terjadi karena titik cair rendah menghasilkan sifat

patahan merah, begitu juga manganese sulphide tidak memberikan efek yang terlalu

besar. Kemungkinan terbentuknya manganese sulphide pada baja sangat kecil

dibandingkan dengan iron sulphide.

3. Mangan

Managan berfungsi sebagai deoksida berharga dan agen pembersih, pada baja.

Mangan selalu dikombinasikan dengan sulphur dan dengan demikian mengurangi

efek yang membahayakan dari mangan pada baja. Jika digunakan pada baja karbon

rendah biasa, mangan membuat logam mudah ditempa dan mempunyai kualitas

bengkok yang bagus. Pada baja high speed mangan digunakan untuk lebih

menguletkan logam dan untuk menaikkan temperatur kritis baja high speed.

4. Phosphor

Phosphor menyebabkan baja menjadi rapuh. Pada baja karbon rendah, phosphor

menaikkan titik luluh dan memperbaiki ketahana terhadap korosi. Jumlah karbon

dan phosphor pada umumnya tidak melebihi 0,25%.

2.17. Baja Paduan

Baja paduan dapat didefenisikan sebagai baja yang mempunyai kandungan

selain karbon yang ditambahkan dengan kadar yang cukup untuk memperbaiki sifat-

sifatnya. Paduan ditambahkan untuk tujuan yang spesifik seperti meningkatkan

ketahanan terhadap keausan, ketahanan korosi dan untuk memperbaiki sifat elektris

dan magnetic, yang tidak bisa didapat pada baja karbon biasa. Beberapa elemen

paduan yang digunakan dalam baja adalah nikel, chrom, molybden, cobalt, vanadium,

mangan, silicon dan tungsten. Setiap elemen ini menghasilkan kualitas yang baik

pada baja paduannya. Elemen ini bisa digunakan beberapa atau dikombinasikan untuk

menghasilkan karakter yang diinginkan pada baja. Berikut ini adalah efek dari elemen

paduan pada baja :

1. Nikel

Nikel menaikkan kekuatan dan kekuatan dari baja. Baja-nikel mengandung 2 –

5% nikel dan 0,1 – 0,5% karbon. Dalam persentase ini, nikel membantu

menaikkan kekuatan dan kekerasan dengan batas elastis yang tinggi. Sifat regang

bagus dan ketahanan korosi bagus. Paduan yang mengandung 25% nikel

mempunyai keuletan maksimum dan ketahanan karat, korosi dan tahan baker

pada temperatur tinggi. Ini menguntungkan dalam membanun pipa boiler, katup

untuk uap superheat, katup untuk mesin IC dan busi untuk mesin bahan bakar.

Paduan baja nikel yang mengandung 36% nikel disebut Invar. Koefisien

ekspansinyamendekati nol. Jadi ini banyak dipakai untuk standar ukuran yang

sehari-hari digunakan.

2. Chromium

Chromium digunakan dalam baja sebagai elemen paduan untuk mendapatkan

kekerasan, kekuatan yang besar dan batas elastis yang tinggi sekaligus. Pada

umumnya baja chrom mengandung 0,5 – 2% chrom dan 0,1 – 1,5% karbon. Baja

karbon ini digunakan untuk bola, luncuran, dan lintasan untuk bearing. Baja nikel

chrom mengandung 3,25% nikel, 1,5% chrom, dan 0,5% karbon dan banyak

digunakan untuk plat pelindung. Baja nikel chrom secara luas digunakan untuk

poros engkol mobil, poros dan gigi yang membutuhkan kekuatan dan kekerasan

yang tinggi.

3. Tungsten

Tungsten mencegah pertumbuhan butir, menaikkan kekerasan baja tempa dan

memberikan sifat keras bahkan ketika dipanskan menjadi berwarna merah.

Biasanya digunakan dengan menggabungkannya dengan elemen lain. Baja

dengan kandungan 3 – 18% tungsten dan 0,2 – 1,5%karbon digunakan untuk alat-

alat potong. Pada dasarnya kegunaan dari baja tungsten adalah untuk alat-alat

potong, cetakan, katup, keran, dan magnet permanent.

4. Vanadium

Vanadium membantu dalam memperbaiki struktur butir pada peralatan baja.

Menambahkan sedikit vanadium ( < 0,2% ) dapat menaikkan kekuatan tarikdan

batas elastis pada baja karbon rendah dan sedang tanpa menghilangkan

keregangannya. Baja chrom vanadium yang mengandung kira-kira 0,5 – 1,5%

chrom, 0,15 – 0,3% vanadium, dan 0,13 – 1,1% karbon memiliki kuat tarik, batas

elastis, batas lelah dan keregangan yang sangat bagus. Baja ini selalu digunakan

untuk pegas, pin, dan alat-alat tempa.

5. Mangan

Mangan memperbaiki kekuatan dari baja dalam pengerolan panas dan pada saat

perlakuan panas. Paduan baja mangan yang mengandung lebih dari 1,5% mangan

dengan karbon antara 0,40 – 0,55% sering digunakan pada gigi, poros dan lainnya

yang membutuhkan kekuatan yang besar dan keregangan yang nyata. Pada

dasarnya guna dari baja mangan adalah untuk menghindari keausan pada bagian-

bagian mesin. Pengolahan baja ini secara keseluruhan melalui proses tuangan.

6. Silicon

Baja silicon mempunyai karakter seperti baja nikel. Baja ini memiliki batas elastis

yang tinggi dibanding baja karbon biasa. Baja silicon yang mengandung 1 – 2%

silicon dan 0,1 – 0,4 % karbon dan elemen paduan lain digunakan untuk mesin

elektrik, katup pada mesin IC, pegas dan bahan tahan karat.

7. Cobalt

Cobalt memberi skala kekerasan merah pada karbida-karbida yang keras pada

suhu tinggi. Ini memberikan dekarburasi pada baja selama perlakuan panas.

Cobalt menaikkan kekerasan dan kekuatan juga magnetisme remanen serta

memaksakan gaya magnetis pada baja untuk magnet.

8. Molybdenum

Jumlahnya sangat kecil ( 0,15 – 0,30% ), molybden umumnya digunakan dengan

chrom dan mangan ( 0,5 – 0,8% ) untuk membuat baja molybdenum. Baja

molybden menghasilkan kuat tarik ekstra dan digunakan untuk badan pesawat

terbang dan bagian-bagian automobile. Baja molybden dapat menggantikan

tungsten pada baja high speed.

Tabel berikut menunjukkan komposisi dari setiap paduan baja menurut standar

India (IS : 1570 – 1961)

Tabel 2.4

S. No. Rancangan ISI dengan

komposisi dalam persen

Penggunaan

1. 35 Ni 1 Cr 60 Digunakan untuk poros engkol pesawat terbang

dan kendaraan berat,connecting rod,poros

gigi,perlengkapan rantai,kopling,dll.

2. 30 Ni 4 Cr 1

Karbon = 0,26 – 0,34

Silicon = 0,10 – 0,35

Mangan = 0,40 – 0,70

Nikel = 3,90 – 4,30

Chrom = 1,10 – 1,40

Untuk gigi tegangan tinggi dan komponen-

komponen yang membutuhkan tegangan tarik

tinggi (yaitu 16.000 kg/cm2).

3. 40 Ni 2 Cr 1 Mo 28 Untuk peralatan mesin dengan kekuatan

Karbon = 0,35 – 0,45

Silicon = 0,10 – 0,35

Mangan = 0,40 – 0,70

Nikel = 1,25 – 1,75

Chrom = 0,90 – 1,30

Molybden = 0,20 – 0,35

tinggi,spindle,mur,baut,gigi dan pinion,poros

hubung,poros engkol,dll.

4. 55 Si 2 Mn 90

Karbon = 0,50 – 0,60

Silicon = 1,50 – 2,0

Mangan = 0,80 – 1,0

Adalah baja pegas dan digunakan untuk

automobile dan kendaraan.

5. 50 Cr 1

Carbon = 0,45 – 0,55

Silicon = 0,10 – 0,35

Mangan = 0,60 – 0,90

Chrom = 0,90 – 1,20

Juga merupakan baja pegas. Digunakan untuk

suspensi depan pegas helix.

6. 11 Mn 2

Carbon = maks. 0,16

Silicon = 0,10 – 0,35

Mangan = 1,3 – 1,7

Digunakan untuk filler road,kopling dan rope

socket.

2.17. Free Cutting Steels

Baja ini mengandung sulphur dan phosphor. Kehadiran dari elemen ini

menyebabakan kerusakan pada mesin karena berbentuk serpihan panjang dan dapat

menyumbat mesin. Tabel berikut menunjukkan komposisi dari tiap free cutting steels

mengacu pada IS : 1570 – 1961.

Tabel 2.5

S. No. Rancangan ISI dengan komposisi dalam

persen

Penggunaan

1. 10 S 11

Karbon = maks. 0,15

Silicon = 0,05 – 0,30

Mangan = 0,60 – 0,90

Sulphur = 0,08 – 0,13

Phosphor = maks. 0,06

Digunakan untuk stud dan

baut beban rendah.

2. 40 S 18

Karbon = 0,35 – 0,45

Silicon = maks. 0,25

Mangan = 0,8 – 1,2

Sulphur = 0,14 – 0,22

Phosphor = maks. 0,06

Digunakan untuk baut dan

detail mesin.

3. 40 Mn 2 S 12

Karbon = 0,35 – 0,45

Silicon = maks. 0,25

Mangan = 1,30 – 1,70

Sulphur = 0,08 – 0,15

Phosphor = maks. 0,06

Sama seperti 40 S 18

2.19. Stainless Steel

Telah digambarkan bahwa stainless steel adalah baja yang telah mengalami

perlakuan panas dan penyelesaian, tahan oksidasi dan serangan dari media

pengkorosi. Baja mempunyai kandungan nikel yang besar (dari 15 – 20% dan kira-

kira 0,1% karbon) dan memiliki kekuatan dan keuletan yang sangat besar dan

ketahanan korosi yang ekstem. Baja seperi itu disebut stainless steel. Tipe lain dari

stainless steel yang mengandung 11 – 14% chrom dan ± 0,35% karbon digunakan

untuk pisau, alat-alat bedah dan operasi serta tujuan lain. Ketahanan korosi

maksimum biasanya ketika baja ini diamplas dan dipoles setelah perlakuan panas.

Baja yang mengandung 18% chrom dan 8% nikel secara luas digunakan dan umum

dikenal sebagai baja 18/8.

2.20. Heat Resisting Steel

Baja ini pada prakteknya sangat cocok untuk pekerjaan pada temperature

tinggi. Baja seperti itu harus tahan terhadap pengaruh kegagalan laju awal ketika

ditempatkan pada pekerjaan dibawah temperature tinggi. Baja paduan yang

mengandung 23 – 30% chrom dengan karbon kurang dari 0,35% pada dasarnya

digunakan untuk pekerjaan pada temperature antara 815oC dan 1150oC. Bagian-

bagian tungku,kotak annealing dibuat dari baja ini. Tabel berikut menunjukkan

komposisi dari beberapa stainless steel dan heat resisting steel mengacu pada standar

India (IS : 1570 – 1961).

Tabel 2.6

S. No. Rancangan ISI dengan komposisi dalam

persen

Penggunaan

1. 07 Cr 17

Karbon = mkas. 0,12

Silicon = 0,10 – 0,50

Mangan = 0,30 – 0,70

Nikel = maks. 0,50

Chrom = 16 - 18

Digunakan untuk ring oli,

cold heade fastener, tanki

nitrit acid, annealing

basket,dll.

2. 20 Cr 18 Ni 2

Karbon = 0,15 -0,25

Silicon = 0,10 – 0,50

Mangan = 0,30 – 0,70

Digunakan untuk wind

shield wiper arm,bahan

baut,mesin kertas,dll.

Nikel = 1,50 – 2,50

Chrom = 16 - 20

3. 07 Cr 19 Ni 9

Karbon = maks. 0,12

Silicon = 0,2 – 1,0

Mangan = 0,5 – 2,0

Nikel = 7,5 – 9,5

Chrom = 17,5 – 19,5

Digunakan untuk cover

autowhell,refrigerator

trays,kopling fleksibel,dll.

4. 07 Cr 19 Ni 9 Mo 2

Karbon = maks. 0,12

Silicon = 0,20 – 1,0

Mangan = 0,5 – 2,0

Nikel = 8 - 10

Chrom = 17,5 – 19,50

Molybden = 1,5 – 2,0

Digunakan untuk bagian

tahan acid dan peralatan

untuk industri kimia.

5. 05 Cr 18 Ni 11 Mo 3

Karbon = maks. 0,10

Silicon = 0,10 – 0,20

Mangan = 1 - 2

Nickel = 10 - 12

Chrom = 16,5 – 18,5

Molybden = 2,2 – 3,0

Digunakan untuk peralatan

kimia temperature tinggi

untuk,katu,karet dan

industri kelautan,peralatan

pelayanan kertas,pelapis

ketel uap dan peralatan

fotografi.

2.21. Perlakuan Panas pada Baja

Perlakuan panas adalah pengrjaan atau pengkombinasian dari pengerjaan-

pengerjaan yang berbeda yang meliputi pemanasan dan pendinginan dari logam atau

paduannya dalam bentuk padatdengan tujuan untuk memperbaikisifat mekanis dan

fisis tanpa mengubah komposisi kimianya. Beberapa metode pelakuan panas akan

dibahas dibawah ini :

1. Hardening

Pada proses ini baja dipanaskan sampai temperature 30o – 50oC diatas temperature

kritis untuk baja hypo-eutectoid dan temperature yang sama dibawah temperature

kritis untuk baja hyper-eutectoid. Baja ditahan pada temperature ini selama beberapa

saat dan kemudian didinginkan dengan media yang cocok seperti air, oli, atau air

asin. Lama waktu pendinginan mempengaruhi struktur yang menghasilkan kekerasan

baja. Untuk hardening baja paduan dan baja high speed, keduanya dipanaskan sampai

1100oC – 1300oC selanjutnya didinginkan pada udara bebas.

2. Tempering

Kekerasan baja yang didinginkan dengan cepat mempunyai sifat rapuh, keras dan

mengandung distribusi tegangan didalam yang tidak sama. Tempering adalah proses

pemanasan kembali baja yang telah dihardening ke temperature dibawah temperature

kritis yang lebih rendah (700oC), menahannya pada temperature ini beberapa saat dan

kemudian didinginkan dengan media pendingin air, oli atau air asin. Objek dari

proses ini adalah untuk memindahkan tegangan didalam yang dihasilkan oleh

hardening, membuat baja tidak terlalu rapuh dan lebih lunak.

3. Annealing

Tujuan dari annealing pada baja adalah :

1. memindahkan tegangan didalam

2. memberikan kelunakan

3. memperbaiki ukuran dan struktur butir, memperbaiki keregangan, keuletan dan

sifat mekanis lainnya.

Proses annealing terdiri atas pemanasan baja pada temperature 30o – 50oC

diatas temperature kritis untuk baja hyper-eutectoid dan pada temperature yang sama

untuk baja hyper-eutectoid. Ditahan pada temperature inibeberapa saat dan kemudian

didinginkan perlahan diluar tungku.

Dalam pekerjaan untuk menghindari dekarburasi dari baja selama annealing,

baja dikemas dalam kotak baja tuang yang mengandung campuran arang, kapur, atau

pasir. Kotak dan isinya diizinkan untuk didinginkan didalam tungku setelah

dipanaskan.

4.Normalizing

Tujuan dari normalizing adalah:

1.Memperbaiki struktur baja

2.Memindahkan regangan yang di sebabkan pengerjaan dingin seperti akibat pukulan,

Gulungan, bengkokan.

3. memperbaiki kemampuan pada saat di proses di mesin, kuat tarik dll.

Proses normalizing terdiri dari memanaskan baja pada temperature 30o C -50o C di

atas temperature kritis. Tahan pada temperature ini selama ±15 menit kemudian

hanya di izinkan di dinginkan dengan media udara

5. Spheriodising

Spheriodisin adalah tipe dari proses annealing yang bekerja pada baja karbon tinggi

yang membuatnya menjadi lunak dan regang. Baja ini dalam kondisi yang

memungkinkan untuk diproses di mesin dalam juga cocok untuk kabel. Proses

spheriodising terdiri dari pemanasan baja di bawah temperature kritis terandah (650o-

700oC). Di tahan pada temperature tersebut selama beberapa jam kemudian dinginkan

perlahan.

2.22. Logam Non-ferro

Kita telah membahas bahwa logam non-ferro mengandung logam selain besi

sebagai susunan utamanya. Logam non-ferro digunakanuntuk tujuan berikut :

1. ketahanan terhadap korosi

2. mendapatkan sifat elektrik dan mekanik yang special

3. kelunakan dan fasilitas dari pengerjaan dingin

4. mudah dicairkan dan mudah dituang

Pada dasarnya logam non-ferro yang digunakan untuk tujuan permesinan

adalah alumunium, tembaga, lead, tin, seng, nikel dan paduannya. Sekarang kita akan

membahas sifat dan kegunaan dari logam-logam ini secara detail dalam artikel

berikut.

2.23. Alumunium

Alumunium adalah logam putih yang dihasilkan melalui proses elektris dari

oksida (alumina), yang didapatkan daripertambangan mineral yang disebut bauksit.

Dalam susunan murninya logam ini akan menjadi lunak untuk sebagian besar

tujuan, tetapi jika dipadu dengan sekumpulan kecil paduan lain, aluminium menjadi

keras dan padat. Jadi, dapat ditempa, dibubut, dibentuk, dan dicor. Alumunium

mempunyai koduktivitas listrik yang bagus dan merupakan sifat yang paling penting

dan biasa digunakan untuk kabel diudara. Sifat tahan korosi yang tinggi dan anti-toxic

membuatnya sering digunakan sebagai logam untuk peralatan dapur sehari-hari.

Alumunium juga secara ekstensif digunakan komponen pesawat terbang dan

automobile, dimana berat logam mnjadi pertimbangan.

2.24. Alumunium Alloy

Alumuniumbisa dipadukan dengan satu atau lebih elemen lain seperti

tembaga, magnesium, mangan, silicon, dan nikel. Penambahan sedikit elemen paduan

lain dapat merubah sifat lunak alumunium menjadi logam yang keras dan kuat,

mampu menahan beban yang ringan. Paduan alumunium yang umum adalah :

1. Duralumin

2. Y-alloy

3. Magnalium

4. Hindalium

Paduan diatas akan dibahas dibawah ini :

1. Duralumin

Adalah paduan alumunium tempa yang sangat penting. Komposisinya sebagai

berikut :

Tembaga : 3,5 – 4,5%

Mangan : 0,4 – 0,7%

Magnesium : 0,4 – 0,7%

Selebihnya adalah alumunium.

Paduan ini memiliki kekuatan maksimum setelah melalui perlakuan panas dan

pengerasan sepuh. Setelah dikerjakan, jika logam dibiarkan selama 3 – 4 hari, dia

akan menjadi keras. Fenomena ini dikenal dengan pengerasan sepuh.

Duralumin biasanya digunakan pada kondisi penempaan untuk kerja tempa,

pengepresan, teralis, plat, pipa, dan paku keling. Dapat bekerja pada temperature

500oC. bagaimanapun setelah ditempa dan di annealing, hanya bisa dilakukan

pengerjaan dingin. Mengacu ke kekuatannya yang besardan massa yang ringan

paduan ini bisa digunakan pada komponen automobile dan pesawat terbang.

2. Y-alloy

Y-alloy juga disebut copper-alumunium alloy. Penambahan tembaga ke alumunium

murni menaikkan kekuatan dan kemampuan pada proses permesinan. Komposisi dari

paduan ini adalah sebagai berikut :

Copper : 3,5% - 4,5%

Mangan : 1,2% - 1,7%

Nikel : 1,8% - 2,3%

Silicon, magnesium, besi : masing-masing 0,6%

Selebihnya adalah alumunium.

Paduan ini diolah melalui perlakuan panas dan pengerasan sepuh seperti duralumin.

Pada proses penyepuhan paduan ini dibawa keluar pada temperature ruangan selama

±5 hari.

Biasanya digunakan untuk tujuan penuangan, tetapi bisa juga digunakan untuk tujuan

penempaan seprti duralumin. Karena Y-alloy memiliki kekuatan yang lebih baik

(daripada duralumin) pada temperature tinggi, oleh karena itu banyak digunakan

dalam mesin pesawat terbang untuk kepala silinder dan piston.

3. Magnalium

Magnalium dibuat dengan cara mencairkan alumunium dengan 2 – 10% magnesium

didalam vakum kemudian didinginkan didalam vakum atau dibawah tekanan dari

100 – 200 atm. Magnalium juga mengandung kira-kira 1,75% tembaga. Karena

ringan dan sifat mekaniknya yang baik, biasa digunakan untuk komponen pesawat

terbang dan automobile.

4. Hindalium

Adalah paduan dari alumunium dan magnesium dengan sedikit chrom. Hindalium

adalah merek dagang dari paduan alumunium yang diproduksi oleh Hindustan

Alumunium Corporation Ltd., Renukoot (U.P.). Dibuat berbentuk plat dengan 16

ukuran bentang, biasa digunakan untuk pabrik perkakas anoda.

2.25. Copper (Tembaga)

Adalah salah satu logam non-ferro yang sering digunakan dalam industri.

Tembaga merupakan logam yang lunak, dapat ditempa dan regang dengan warna

coklat kemerah-merahan. Merupakan konduktor listrik yang bagus. Titik cairnya

1083oC. Tembaga secara luas digunakan untuk membuat kabel dan kawat listrik,

untuk mesin listrik dan pemakaian alat dan dalam elektroplatting. Dapat dituang,

ditempa, dipres dan ditarik menjadi kabel. Tembaga tahan terhadap korosi pada

kondisi biasa dan sangat tahan cuaca. Tembaga dalam bentuk pipa biasa digunakan

pada mesin-mesin mekanik. Biasa digunakan untuk membuat paduan dengan tin,

zinc, nikel dan alumunium. Paduan tembaga berikut sangat penting karena digunakan

secara luas.

1. Copper-zinc alloys (Brass)

2. Copper-tin alloys (Bronze)

Kita akan membahas paduan tersebut dengan lebih detail alam artikel berikut.

2.26. Brass

Paduan copper-zinc yang paling sering digunakan adalah brass. Terdapat

bermacam tipe dari brass, tergantung dari proporsi tembaga dan zinc. Pada

prinsipnya adalah paduan biner dari tembaga dengan 50% zinc. Dengan

menambahkan sedikit elemen lain, sifat dari brass bisa berubah drastis. Sebagai

contoh, dengan menambah lead (1 – 2%) memperbaiki kualitas brass saat diproses

dimesin. Brass memiliki kekuatan yang lebih baik daripada tembaga, tetapi

konduktivitas panas dan listriknya lebih rendah. Brass sangat tahan terhadap korosi

pada atmosfir dan bisa disolder dengan mudah. Bisa difabrikasi dengan mudah

dengan proses seperti memintal dan bisa dielektroplatting dengan logam lain seperti

nikel dan chrom. Tabel berikut menunjukkan komposisi dari bermacam tipe brass

mengacu ke standar India.

Tabel 2.7

Rancangan ISI Persen komposisi Penggunaan

Cartridge brass

Yellow brass (Muntz

metal)

Leaded brass

Copper = 70

Zinc = 30

Copper = 60

Zinc = 40

Copper = 62,5

Zinc = 36

Adalah brass pngerjaan

dingin digunakan untuk

cold rolled sheet,wire

drawing,dep

drawing,pressing,dan

industri pipa.

Cocok untuk pekerjaan

panas dengan

rolling,ekstrusi an

stamping.

Digunakan

Admiralty brass

Naval brass

Lead = 1,5

Copper = 70

Zinc = 29

Tin = 1

Copper = 59

Zinc = 40

Tin = 1

untuk

Plat,

Pipa

Dan

Lain-lain.

Untuk marine casting.

2.27. Bronze

Paduan dari tambaga tin biasanya disebut dengan istilah bronzes. Batas

komposisi yang baik adalah 75 – 95% tembaga dan 5 – 25% tin. Logam ini termasuk

keras dan tahan aus serta bisa dibentuk atau dirol menjadi kabel, batangan dan plat

dengan mudah. Dalam sifat ketahanan korosi, bronze lebih superior dari brass.

Beberapa tipe umum dari bronze adalah sebagai berikut :

1. Phosphor bronze

Jika bronze mengandung phosphor, ini disebut phosphor bronze. Phosphor

meningkatkan kekuatan dan keregangan. Paduan ini memiliki kualitas keausan yang

bagus dan keelastisan tinggi. Logam ini tahan terhadap korosi pada air

garamkomposisi dari bermacam logam ini mengacu untuk apa logam ini ditempa,

dibuat dalam tuangan atau ditempa. Tipe umum dari phosphor bronze memiliki

komposisi berikut mngacu ke standar India.

Tembaga : 87 – 90%

Tin : 9 – 10%

Phosphor : 0,1 -0,3%

Digunakan untuk bearing, roda cacing, gigi, mur untuk poros pemindah mesin,

bagian pompa, bahan pelapis banyak tujuan lain. Juga sering digunakan untuk

membuat pegas.

2. Silicon bronze

Mengandung 90% tembaga, 3% silicon dan 1% mangan atau zinc. Mempunyai

ketahanan korosi yang sangat bagus dari kombinasi tembaga dengan kekuatan yang

lebih tinggi. Dapat dituang, dirol, ditempa, dipres baik dingin ataupun panas serta

bisa dilas dengan semua metode yang biasa.

Biasa digunakan untuk boiler, ketel, tungku atau jika yang dibutuhkan adalah

kekuatan yang tinggi dan ketahanan korosi yang bagus.

3. Beryllium bronze

Adalah paduan dengan dasar tembaga, mengandung kira-kira 97,75% tembaga dan

2,25% beryllium. Mempunyai titik luluh tinggi, batas lelah tinggi ketahanan korosi

yang luar biasa pada saat didinginkan atau dipanaskan. Bahan yang sangat cocok

untuk pegas, penghantar arus listrik yang besar, poros dan bejana. Ketahanan aus

beryllium bronze lima kali lebih besar dari phosphor bronze, oleh karena itu, paduan

ini bisa digunakan sebagai logam bearing pengganti phospsor bronze. Memiliki

lapisan film sifat pelumas yang lunak, yang membuatnya lebih cocok sebagai logam

bearing.

4. Manganese bronze

Adalah paduan dari tembaga, zinc dan sedikit persentase dari mangan. Komposisi

yang biasa dari paduan ini adalah :

Tembaga : 60%

Zinc : 35%

Mangan : 5%

Logam ini lebih tahan terhadap korosi. Lebih keras dan lebih kuat dari phosphor

bronze. Umum digunakan untuk bejana, torak pompa, pompa pengisi, batangan dll.

Gigi cacing selalu dibuat dari bronze ini.

5. Alumunium bronze

Adalah paduan dari tembaga dan alumunium. Alumunium bronze dengan 6 – 8%

alumunium memiliki sifat-sifat pengerjaan dingin yang berharga. Sangat cocok

untuk membuat komponen jangka panjang menghilangkan korosi. Jika besi

ditambahkan pada bronze ini, sifat mekanisnya diperbaiki dengan mengatur ukuran

butir dan memperbaiki sifat regang.

Alumunium bronze biasa digunakan untuk membuat gigi, baling-baling, baut

condenser, komponen pompa, bejana, pompa udara dll. Batang penghubung dan rol

juga dibuat dari paduan ini. 6% paduan alumunium mempunyai warna emas yang

bagus, dimana sering digunakanuntuk perhiasan imitasi dan tujuan dekorasi.

2.28. Gun metal

Adalah paduan tembaga, tin dan zinc. Biasanya mengandung 88% tembaga,

10% tin dan 2% zinc. Logam ini juga dikenal dengan Admirality gun metal. Zinc

ditambahkan untuk membersihkan logam menaikkan kemudahan cair.

Tidak cocok dikerjakan pada keadaan dingin tetapi dapat ditempa pada

temperature kira-kira 600oC. Logam ini sangat kuat dan tahan korosi oleh air dan

atmosfir. Aslinya, logam ini dibuat untuk tuangan senjata. Secara ekstensif

digunakan untuk tuangan alat-alat boiler, bejana, bearing, tabung paking, dll.

2.29. Lead

Logam ini berwarna kelabu kebiru-biruan. Sangat lunak hingga dapat

dipotong dengan pisau. Tidak mempunyai kuat tarik. Digunakan untuk bahan solder,

pelapis untuk tanki acid, reservoir air, pipa air, dan sebagai lapisan kabel listrik.

Paduan dengan dasar lead digunakan jika diperlukan bahan dengan ketahanan

korosi rendah. Paduan yang mengandung 83% lead, 15% animony, 1,5% tin dan

0,5% tembaga digunakan untuk bearing dengan pelayanan ringan.

2.30. Tin

Tin bersinar seperti logam putih. Lunak, dapat ditempa dan diregang. Dapat

dirol menjadi lembaran tipis. Digunakan untuk membuat paduan penting,

memperbaiki solder, lapisan pelindung untuk lembaran besi dan baja serta untuk

membuat tin foil yang digunakan sebagai paking tahan lembab.

Paduan dengan bahan dasar tin mengandung 88% tin, 8% antimony, dan 4%

tembaga adalah bahan yang lunakdengan koefisien friksi rendah dan lemah. Lebih

umum logam bearing digunakan dengan kotak besi tuang jika bearing dikenai beban

dan tekanan tinggi.

Catatan : Paduan itu seperti lead dan tin lebih banyak didesain sebagai paduan bearing

logam putih.

2.31. Bahan Non-logam

Bahan non-logam digunakan pada praktik permesinan berdasarkan massa

jenis yang rendah, harganya murah, fleksibel, tahan panas dan listrik. Walau begitu

banyak bahan non-logam, tetapi berikut ini adalah yang sering dijumpai.

1. Plastic

Plastic adalah bahan sintetis yang dicetak kedalam bentuk dibawah tekanan dengan

atau tanpa pemanasan. Plastic juga bisa dituang, dirol, diekstrusi, delaminating, dan

diproses di mesin. Berikut ini adalah dua tipe plastic :

1. Thermosetting plastic, dan

2. Thermoplastic

Thermosetting plastic adalah plastic yang dibentuk dibawah panas dan tekanan dan

menghasilkan produk keras yang permanent. Pertama-tama panas melunakkan

material, tapi dengan menambah aplikasi panas dan tekanan, plastic menjadi keras

karena perubahan kimia yang disebut polymerization. Beberapa tipe umum

thermosetting plastic adalah phenol-formaldehyde (Bakelite), phenol-furfural

(Durite), urea-formaldehyde (Plaskon), dll.

Bahan thermoplastic tdak bisa dikeraskan dengan aplikasi panas dan tekanan dan

tidak ada perubahan kimia yang mengikuti. Plastic tetap lunak meski temperature

dinaikkan tapi akan keras ketika didinginkan. Bisa dicairkan berkali-kalidengan

aplikasi panas. Beberapa tipe umum thermoplastic adalah cellulose nitrate

(Celluloid), polythene, polyvinyl acetate, polyvinyl chloride (P.V.C.), dll.

Plastic sangat-sangat tahan karat dan mempunyai stabilitas dimensional tinggi. Plastic

bamyak digunakan pada pabrik pembuatan bagian-bagian pesawat tebang dan

automobile. Juga digunakan untuk membuat kacamata pelindung, lapisan gigi, pulli,

pelumasan bearing dll.tergantung sifat memegas dan kekuatannya.

2. Rubber

Adalah salah satu plastic alam yang sangat penting. Tahan abrasi, panas, alkali yang

kuat dan merupakan asam yang cukup kuat. Rubber lunak digunakan sebagai isolasi

listrik. Juga digunakan sebagai sabuk pemindah tenaga. Rubber keras digunakan

untuk pia-pipa dan sebagai lapisan tanki pengawet.

3. Leather

Leather sangat fleksibel dan bisa menahan keausan dengan kondisi yang cocok.

Secara ekstensif digunakan untuk sabuk pemindah tenaga dan sebagai paking.

4. Ferrodo

Adalah merek daganf yang diberikan untuk asbestos yang dilapisi dengan lead oxide.

Umumnya digunakan sebagai lapisan friksi pada kopling dan rem.