TEKNIK MESIN: Juni 2014

MAKALAH

PEMBUATAN BESI DAN PADUANNYA

Diajukan Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Proses Froduksi II

Disusun oleh:

Ariansah

PRODI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MAJALENGKA

2012

JL.K.H Abdul Halim no.103 Majalengka-Jawa barat

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur kita panjatkan kepada Allah yang Maha Esa.Semoga keselamatan senantiasa diberikan kepada Nabi Agung Muhammad SAW dan orang-orang yang setia dengan risalah kenabiannya.

Makalah ini saya susun untuk memenuhi tugas matakuliah proses produksi II. Makalah ini terdidi dari beberapa bab yang akan membahas tentang pembuatan besi dan paduannya. Dalam menyusun makalah ini saya mengambil materi dari internet serta buku-buku pendukung lain.

Tidak lupa pula saya ucapkan terimakasih yang setulus-tulusnya kepada dosen karena berkat tuntunan dari beliau saya dapat menyusun makalah ini dengan baik. Tidak lain bagi semua yang telah mendukung saya dalam menyelesaikan makalah ini saya ucapkan terimakasih.

Saya juga menyadari bahwa makalaah ini belum sempurna sepenuhnya serta masih banyak kekurangan, maka dari itu kiranya saya mohon kesudian bagi para bembaca sekalian atas kritik dan sarannya. Akhirnya saya berharap agar makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca semua.

Majalengka, 22 Januari 2014

Penyusun

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ........................................................................................................................... i

DAFTAR ISI.......................................................................................................................................... ii

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang................................................................................................................... 1

1.2. Rumusan Masalah.............................................................................................................. 2

1.3. Tujuan Penulisan................................................................................................................ 2

BAB II PEMBAHASAN

2.1 Baja.................................................................................................................................... 8

2.2. Proses Pembuatan Baja..................................................................................................... 8

2.3. Klasifikasi Baja................................................................................................................ 10

2.3.1. Berdasarkan Prosentase Karbon.............................................................................. 10

A. Baja Karbon Rendah................................................................................................... 10

B. Baja Karbon Menengah( Midle Carbon Steel)............................................................. 11

C. Baja Karbon Tinggi (Hight Carbon Steel)................................................................... 11

2.3.2. Berdasarkan Komposisi...........................................................................................12

A. Baja K arbon (Carbon Steel).......................................................................................12

B. Baja Paduan.................................................................................................................12

Ø Baja Paduan Rendah.........................................................................................,.... 13

2.4. Baja ST 40...................................................................................................................... 14

2.5. Pengaruh Unsur Paduan Pada Baja.................................................................................. 15

2.6. Perlaukan Panas (Heat Treatment).................................................................................. 18

2.6.1. Diagram Fasa Besi Karbon...................................................................................... 21

2.6.2. Diagram TTT (Time Temperatur Treatment)............................................................ 25

2.6.3. Hardening................................................................................................................ 31

2.6.4. Quenching............................................................................................................... 32

2.6.5. Pendinginan Dan Media Pendingin.......................................................................... 35

2.6.6. Penahan Suhu (Holding Time)................................................................................. 36

2.7. Teori dasar pengujian Kekerasan..................................................................................... 37

Ø Metode Rock Well................................................................................................ 42

2.8. Struktur Mikro................................................................................................................ 44

2.9. Batas Butiran.................................................................................................................. 44

BAB III PENUTUP

3.1.Kesimpulan................................................................................................................................ 45

3.2. Saran............................................................................................................................. 45

3.3. Kata Penutup ................................................................................................................ 46

DAFTAR PUSTAKA

ABSTRAK

Dalam pembuatan logam tentu ada tahapan-tahapan dan campuran-campuran yang digunakan pada logam sehingga logam itu memenuhi syarat dengan apa yang kita ainginkan salah satunya adalah carbon sebagai campuran logam yang berfungsi sebagai penguat kekerasan sehingga logam itu mampu menerima beban, gesekan ataupun tumbukan-tumbukan. Adapun cara pembuatan logam ada yang menggunakan proses tanur tinggi, Proses Basic Oxygen Furnace, Proses Siemens Martin, Proses Thomas (Basa), Proses Bassemer (asam), Proses Konverto, Proses Dapur Listrik, Proses Dapur Cawan. Logam merupakan paduan dari beberapa unsur kimia sehingga terbentuklah logam yang diantaranya logam aluminium, tembaga, perak, perunggu dan nikel. Ada beberapa proses untuk menghasilkan sebuah logam seingga logam tersebut bisa digunakan dalam kehidupan manusia baik digunakan pada peralatan rumah tangga, pada kendaraan dan alat-alat yang lainnya sebagai penunjang kebutuhan manusia.

ABSTRACT

In the manufacture of metal of course there are the stages and mixtures used in the metal so metal it qualifies as what we ainginkan one of them is a carbon alloy that serves as a reinforcement of violence so that the metal was able to accept the load, friction or collisions . As a way of making some use of metal blast furnace process, Process Basic Oxygen Furnace, Martin Siemens Process, Process Thomas (Basa), Process Bassemer (acid), Konverto Process, Process Kitchen Electrical, Process Kitchen Grail. Metal is a blend of several chemical elements that include metal forming metals aluminum, copper, silver, bronze and nickel. There are several processes to produce a metal seingga these metals can be used in both human life is used in household appliances, vehicles and other tools to support human needs.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.LATAR BELAKANG

Pokok bahasan ini akan membahas sifat logam besi, proses pembuatan bermacam-macam logam besi dan paduan logam besi serta kegunaannya. Setelah selesai mempelajari pokok bahasan ini diharapkan mampu untuk :

a. Menjelaskan sifat-sifat logam besi

b. Menjelaskan cara pembuatan logam besi

c. Menjelaskan paduan logam besi beserta kegunaannya

d. Menjelaskan persentase paduan logam besi untuk pengecoran
Kebanyakan dari logam yang diolah menjadi produk industry merupakan logam besi. Indonesia merupakan Negara penghasil logam besi. Dalam keadaan murni, logam besi memiliki sifayangsangat baik, namun untuk meningkatkan kekuatannya umumnya dicampur dengan campuran lain membentuk. Ciri logam besi ialah daya tahan terhadap korosi rendah, daya hantar listrik yang baik dan pengubah bentuk yang mudah.

1.2. RUMUSAN MASALAH

1. Apa saja sifat-sifat dari logam besi?

2. Bagaimana proses peleburan dan pembuatan logam besi?

3. Bagaimana proses pengecoran logam besi?

4. Apa saja paduan dari berbagai macam logam besi?

1.3. TUJUAN

Tujuan dibuatnya makalah ini yaitu untuk dapat memahami dan mengerti lebih jauh tentang :

1. Proses pembuatan logam besi dan paduannya

2. Sifat-sifat logam besi

3. Proses peleburan logam besi

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Baja

Baja adalah besi karbon campuran logam yang dapat berisi konsentrasi dari element campuran lainnya, ada ribuan campuran logam lainnya yang mempunyai perlakuan bahan dan komposisi berbeda. Sifat mekanis adalah sensitif kepada isi dari pada karbon, yang mana secara normal kurang dari 1,0%C. Sebagian dari baja umum digolongkan menurut konsentrasi karbon,yakni ke dalam rendah, medium dan jenis karbon tinggi.

Baja merupakan bahan dasar vital untuk industri. Semua segmen kehidupan, mulai dari peralatan dapur, transportasi, generator pembangkit listrik, sampai kerangka gedung dan jembatan menggunakan baja. Besi baja menduduki peringkat pertama di antara barang tambang logam dan produknya melingkupi hampir 90 % dari barang berbahan logam.

2.2 Proses Pembuatan Baja

Dewasa ini, besi kasar diproduksi dengan menggunakan dapur bijih besi (blast furnace) yang berisi kokas pada lapisan paling bawah, kemudian batu kapur dan bijih besi. Kokas terbakar dan menghasilkan gas CO yang naik ke atas sambil mereduksi oksida besi. Besi yang telah tereduksi melebur dan terkumpul dibawah tanur menjadi besi kasar yang biasanya mengandungKarbon (C), Mangan (Mn), silicon (Si), nikel (Ni), fosfor (P), belerang (S). Kemudian leburan besi dipindahkan ke tungku lain (converter) dan diembuskan gas oksigen untuk mengurangi kandungan karbon. Untuk menghilangkan kembali kandungan oksigen dalam baja cair, ditambahkan Al, Si, Mn. Proses ini disebut dioksidasi. Setelah dioksidasi, baja cair dialirkan dalam mesin cetakan kontinu berupa slab atau dicor dalam cetakan berupa ingot. Slab dan ingot itu diproses dengan penempaan panas, rolling panas, penempaan dingin, perlakuan panas, pengerasan permukaan dan lain-lain untuk dibentuk menjadi sebuah produk atau kerangka dasar dari sebuah produk. Baja merupakan paduan besi (Fe) dengan karbon (C), dimana kandungan karbon tidak lebih dari 2%. Baja banyak digunakan karena baja mempunyai sifat mekanis lebih baik dari pada besi, sifat baja antara lain :

Tangguh dan ulet
Mudah ditempa
Mudah diproses
Sifatnya dapat diubah dengan perlakuan panas
Sifatnya dapat diubah dengan mengubah karbon
Kadar karbon lebih rendah dibanding besi

Walaupun baja lebih sering digunakan, namun baja mempunyai kelemahan yaitu ketahanan terhadap korosinya rendah. Baja dapat ( dua unsur atau lebih digabung sehingga dihasilkan sifat lain). Hasil pemaduannya yaitu:

Larutan padat / solid solufion (dapat memperbaiki sifat fisik / kimia) Senyawa ( lebih keras dari larutan padat, dapat memperbaiki sifat mekanik )

2.3 Klasifikasi Baja

2.3.1 Berdasarkan Prosentase Karbon

Berdasarkan tinggi rendahnya prosentase karbon di dalam baja, baja karbon diklasifikasikan sebagai berikut:

A. Baja Karbon Rendah (low carbon steel)

Baja karbon rendah mengandung karbon antara 0,10 s/d 0,30 %. Baj karbon ini dalam perdagangan dibuat dalam plat baja, baja strip dan baja batangan atau profil. Berdasarkan jumlah karbon yang terkandung dalam baja maka baja karbon rendah dapat digunakan atau dijadikan baja-baja sebagai

berikut:

1. Baja karbon rendah yang mengandumg 0,04 % - 0,10% C. untuk dijadikan baja – baja plat atau strip.

2. Baja karbon rendah yang mengandung 0,05% C digunakan untuk keperluan badan-badan kendaraan.

3. Baja karbon rendah yang mengandung 0,15% - 0,30% C digunakan untuk konstruksi jembatan,

bangunan, membuat baut atau dijadikan baja konstruksi.

B. Baja Karbon Menengah (medium carbon steel)

Baja karbon menengah mengandung karbon antara 0,30% - 0,60% C.

Baja karbon menengah ini banyak digunakan untuk keperluan alat-alat perkakas bagian mesin. Berdasarkan jumlah karbon yang terkandung dalam baja maka baja karbon ini dapat digunakan untuk berbagai keperluan seperti untuk keperluan industri kendaraan, roda gigi, pegas dan sebagainya.

C. Baja Karbon Tinggi (high carbon steel)

Baja karbon tinggi mengandung kadar karbon antara 0,60% - 1,7% C dan setiap satu ton baja karbon tinggi mengandung karbon antara 70 – 130 kg. Baja ini mempunyai tegangan tarik paling tinggi dan banyak digunakan untuk material tools. Salah satu aplikasi dari baja ini adalah dalam pembuatan kawat baja dan kabel baja. Berdasarkan jumlah karbon yang terkandung didala baja maka baja karbon ini banyak digunakan dalam pembuatan pegas, alat-alat perkakas seperti: palu, gergaji atau pahat potong. Selain itu baja jenis ini banyak digunakan untuk keperluan industri lain seperti pembuatan kikir, pisau ukur, mata gergaji dan lain sebagainya.

BAB III

PENUTUP

3.1. Kesimpulan
Baja adalah logam yang banyak digunakan di dalam kehidupan manusia dan indonesia merupakan negara yang banyak menghasilkan baja, hampir 90% prodak yang digunakan dalam keshidupan manusia itu adalah terbuat dari logam .Dalam pembuatan logam tentu ada tahapan- tahapan dan campuran-campuran yang digunakan pada logam sehingga logam itu memenuhi syarat dengan apa yang kita ainginkan salah satunya adalah carbon sebagai campuran logam yang berfungsi sebagai penguat kekerasan sehingga logam itu mampu menerima beban, gesekan ataupun tumbukan- tumbukan Adapun cara pembuatan logam ada yang menggunakan proses tanur tinggi, Proses Basic Oxygen Furnace, Proses Siemens Martin, Proses Thomas (Basa), Proses Bassemer (asam), Proses Konverto, Proses Dapur Listrik, Proses DapurCawan Ada beberapa logam yang menjadi contoh yang digunakan dalam kehidupan manusia diantaranya: logam Aluminium yang digunakan pada pintu dan jendela sepagai penopang kaca rumah, logam baja yang digunakan pada kursi baja, dan logam tembaga yang digunakan banyak pada kabel-kabel listrik. Logam sangatlah penting bagi manusia sebagai penyambung kebutuhan-kebutuhannya.

3.2. Saran

Sebagai mahasiswa tentu wajib mengetahui dan paham tentang pembuatan baja dan paduannya, sehingga mahasiswa ketika lulus dari perguruan tinggi bisa membuat prodak dan mampu besaing dengan yang lain baik antar anak bangsa maupun antar luar negri.

3.3. Kata Penutup

Demikianlah hasil dari makalah yang telah saya buat dalam rangka memperdalam wawasan tentang kehidupan berbangsa dan bernegara. Semoga dengan terbentuknya makalah ini, saya dapat memberikan pengetahuan yang luas kepada semua orang yang membacanya. saya juga berharap bahwa dengan terbentuknya makalah ini, semua orang yang membutuhkan bahan-bahan yang terkait dengan kehidupan berbangsa dan bernegara menjadi tertolong dan tidak kesulitan dalam mencari bahan-bahan yang dibutuhkan. Semoga apa yang tertulis di dalam makalah ini memberikan berkah yang tiada hentinya dalam kehidupan kita bersama

Terima kasih atas segala terbentuknya makalah ini. Semoga dapat bermanfaat bagi pembacanya.amin…

Majalengka, 22 Januari 2014

Penyusun

DAFTAR PUSTAKA

[1] Amstead, B.H, dkk. 1997. Teknologi Mekanik Jilid I Edisi Ke-tujuh Versi S1. Erlangga: Jakarta.

[2] Hardi, T, dkk. Analisis Tekstur dengan Teknik Difraksi Neutron pada Paduan Al- Zn-Mg Cu (A7075). Urania Vol.15 No 3, juli 2009.

[3] Firmawati,Nini. 2010. Pengaruh Penambahan Mangan (Mn) Terhadap Sifat Mekanik Psduan Aluminium A7075. Universitas Andalas, Padang.

[4] Harahap, Gandhi, dkk. 1984. Perencanaan Teknik Mesin Edisi Ke-empa Jilid I. Erlangga: Jakarta.

[5] Rasyid, M, dkk. 2009. Aluminium Murni dan Paduan. (http: // www.scribd.com/ doc/25300537/makalah. aluminium, diakses tanggal 22 April 2010).

[6] Daryus, Asyari. 2008. Proses Produksi. Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Darma Persada: Jakarta.

[7] Surdia, Tata. 1995. Pengetahuan Bahan Teknik. PT. Prapadiya Paramita: Jakarta.

[8] American Society For Testing and Materials. 1999. E 92-82 Standar Test Methods for Rockwell Hardness of Metallic Materials. Annual Book ASTM Standars, Vol 03.01.

[9] Wiley, J & Son. 1997. Material Science and Engineering. Tata McGraw-Hill: New Delhi

[11] Anzip, Arino dan Suhariyanto. Peningkatan Sifat Mekanik Paduan Aluminium A356.2 dengan Penambahan Manganese (Mn) dan Perlakuan Panas T6. SAINTEK Jurnal Ilmiah Teknik dan Rekayasa. (http:// puslits2. petra. ac. id/ ejournal /indek. Php / mes / ariticle / viewfile / 16526/1651, diakses tanggal 20 Desember 2009).

[12] Gere, James M. 1972. Mekanika Bahan. Erlangga: Jakarta.

TEKNIK MESIN

Rabu, 11 Juni 2014

LOGAM