ᴥ LIFIA CITRA RAMADHANTI : 41614010011 ᴥ NINIS BANUWATI : 41614010054ᴥ TEGUH PURNAMA : 41614010016

TEKNIK INDUSTRI2015

Pengetahuan Bahan TeknikSifat-Sifat Bahan Teknik

(Sifat Kimiawi, Sifat Fisik, dan Sifat Mekanik)

BAHAN-BAHAN TEKNIK

LOGAM

FERRONON-

FERRO

5. BAJA KARBON TINGGI

3. BAJA LUNAK

1. LOGAM BERAT

1. BESI TUANG

2, BESI TEMPA

4. BAJA KARBON SEDANG3.

LOGAM MULIA

2. LOGAM RINGAN

KERAMIK/GELAS

POLIMER/PLASTIK

BESI TUANG

Besi ini dibuat dengan cara dituang atau dicor setelah melalui proses peleburan. Berisi 2% - 4% karbon disamping unsur lain .(mangan, fosfor, silikon dan belerang.)

Sifat Fisik1. Bentuk yang tidak beraturan.2. Keras dan mudah melebur/ mencair3. Getas sehingga tidak dapat menahan benturan4. rapuh, tidak dapat ditempa dan sukar dilas

Sifat Kimiawi1. Temperatur leleh 1250◦

2. Tidak mudah berkarat Sifat Mekanik

1. Dapat dikeraskan dengan cara dipanasi kemudian didinginkan secara mendadak Kekuatan tekannya sekitar 6000 kg/cm2, dan kekuatan tariknya hanya 500 kg/cm²

2. Ketegangan saat pendinginan (berkontraks menjadu susuti)3. Tdk dapat diberi muatan magnit4. Tidak dapat disambung dengan las dan paku keling, disambung dengan baut dan sekrup5. Kuat dalam menahan gaya tekan, lemah dalam menahan tarik kuat tekan sekitar 600 Mpa,

kuat tarik 50 Mpa

1. BESI TUANG

1. Pipa yang menahan tekanan yang sangat tinggi2. Tutup lubang saluran drainase dan alat saniter

yang lain3. Bagian struktur rangka (truss) yang menahan

gaya tekan4. Bagian – bagian tiang lampu, sendi, rol

jembatan, dll.

Aplikasi Pemakaian Besi Tuang

BESI TEMPA Besi yang paling sedikit mengandung campuran bahan lain. ((Karbon

0.05 – 0.15%, Silika 0.15 – 0.2%, Fosfor 0.12 – 0.16%, Belerang 0.02 – 0.03%, Mangan -.03-0.1%, dll sekitar 2%)

Sifat Fisik1. Daktail, kuat dan dapat ditempa

Sifat Mekanik1. Dapat di LAS2. Tidak dapat dituang karena sulit cair3. Kuat tarik maksimum sekitar 4000 kg/cm2 dan kuat tekannya sekitar 2000 kg/cm²4. Kuat tarik maks 400 Mpa, kuat tekan 200 Mpa

Sifat Kimiawi1. Tahan Korosi2. Temperatur leleh sekitar 1535 OC

2. BESI TEMPA

1. Pemakaiannya telah lama digantikan oleh baja struktur (mild steel). Bila dibutuhkan bahan yang kuat dipergunakan sebagai bahan untuk paku sumbat, pipa air, pipa gas, dan baut sekrup dll.

Aplikasi Pemakaian Besi Tempa

BAJA LUNAK Baja lunak adalah campuran antara besi dengan karbon 0,1 – 0,3 %.. Disebut baja

lunak karena mudah dibentuk dan diregangkan. Baja ini bisa digunakan untuk membuat kabel dan rantai

Sifat Fisik1. Dapat ditempa dan lunak2. Berat jenis 7,803. Daktail (liat)4. Lebih keras dan kuat dari besi tempa

Sifat Mekanik1. Mudah dilas2. Dapat diberi muatan magnit3. Hampir dipakai pada semua struktur (kuda-kuda,kolom,balok,pelat buhul,baja tulangan)

sehingga disebut baja struktur

Sifat Kimiawi1. Temperatur leleh sekitar 1400°C

3. BAJA LUNAK

BAJA KARBON SEDANGBaja karbon sedang (baja medium), yaitu baja yang mengandung 0.4%-0.6%

karbon. Baja ini digunakan untuk membuat rel, balok, rangka, atau untuk membuat alat pertanian.

Sifat Fisik1. Kekuatan lebih tinggi daripada baja karbon rendah.

Sifat Mekanik1. Sifatnya sulit untuk dibengkokkan, dilas, dipotong.

Sifat Kimiawi1. Temperatur leleh sekitar >1400°C

Penggunaan : 0,30 % - 0,40 % C : menghubungkan batang , pin engkol , as roda . 0,40 % - 0,50 % C : as roda mobil , poros engkol , rel , boiler , auger bit , obeng . 0,50 % - 0,60 % C : palu Dan kereta luncur

4. BAJA KARBON SEDANG

BAJA KARBON TINGGIBaja karbon tinggi, yaitu baja yang mengandung 0.6%-1.5% karbon. Biasa

digunakan untuk alat-alat logam, per, alat pemotong dan alat rumah tangga.

Sifat Fisik1. Keras dan kaku

Sifat Mekanik1. Dapat ditempa dan disepuh2. Sulit dibengkokkan, dilas dan dipotong

Sifat Kimiawi1. Temperatur leleh sekitar >1400°C

Penggunaan :pisau meja , sekrup , palu , pisau , alat untuk mengubah logam keras , gergaji untuk memotong baja ,dll

5. BAJA KARBON TINGGI

LOGAM NON-BESIJenis logam yang secara kimiawi tidak memiliki unsur besi atau Ferro (Fe) . dinamakan sebagai logam non esensial dan pada tingkat tertentu menjadi

logam beracun bagi makhluk hidup

1.LOGAM BERATLogam berat adalah loam dengan berat jenis lebih dari 5 kg/dm³.

Sifat Kimiawi1) nomor atom 22 sampai dengan 922) Mempunyai titik lebur yang rendah, 327,5°c3) Merupakan penghantar listrik yang baik.

Sifat Fisik1) Mempunyai kerapatan yang lebih besar dibandingkan dengan logam-logam biasa

Sifat Mekanik1) Merupakan logam yang tahan terhadap peristiwa korosi atau karat2) Merupakan logam yang lunak, sehingga dapat dipotong dengan menggunakan pisau atau

dengan tangan dan dapat di bentuk dengan mudah3) Sulit didegradasi, sehingga mudah terakumulasi dalam lingkungan perairan dan

keberadaannya secara alami sulit terurai

TIMBAL (Pb) ZINC (Zn) MERCURY (Hg)

NICKEL (Ni)Penyakit akibat masuknya logam

berat dalam tubuh

CANADIUM (Cd)

2. LOGAM RINGANLogam Ringan yaitu logam yang mempunyai massa jenis kurang dari 5 kg/dm³

Sifat Kimiawi1) Titik lebur tinggi

Sifat Fisik1) Mempunyai kerapatan yang lebih besar dibandingkan dengan logam-logam biasa

Sifat Mekanik1) Merupakan logam yang tahan terhadap peristiwa korosi atau karat2) Daya hantar listrik baik 3) Daya pemuaian dapat dikurangkan

SCANDIUM (Sc)

BORON (B) BARIUM (Ba)

SELENIUM (Se) FRANSIUM (Fr)

3. LOGAM MULIALogam mulia adalah logam yang dalam keadaan tunggal sudah dapat dipakai sebagai

bahan teknik, artinya dalam keadaan murni tanpa dicampur dengan bahan logam lain sudah dapat diproses menjadi barang jadi atau setengah jadi, dengan sifat-sifat yang baik sesuai dengan yang diinginkan. Pada umumnya bahan logam belum memiliki sifat-sifat yang baik apabila tidak dicampur dengan bahan lain nya dan tidak memenuhi syarat sebagai bahan teknik, kecuali logam mulia tersebut.

Sifat Kimiawi1) Titik lebur tinggi 2) Sangat sukar bereaksi dengan asam

Sifat Fisik1) Merupakan logam yang lenak

Sifat Mekanik1) Merupakan logam yang tahan terhadap peristiwa korosi atau karat2) Daya hantar panas yang baik

PLATINUM (Pt)GOLD (Au) SILVER (Ag)

PENYAKIT AKIBAT LOGAM MULIA YANG MENGENAI TUBUH

PALLADIUM (Pd)

TANUR TINGGI (TEMPAT PENGOLAHAN BESI)

KONVERTER BASSEMER(TEMPAT PENGOLAHAN BAJA)

KENDARAAN UNTUK MEMBAWA BESI DAN BAJA

CONTOH PRODUK BAJA

Pengertian• Keramik adalah material anorganik

dan non-metal. Umumnya keramik adalah senyawa antara logam dan non logam.

• Dalam bidang industri keramik dikelompokkan sebagai :1. gerabah produk lempung keras (bata, pipa keramik dan sebagainya), 2. bahan tahan api (bata tahan api, silica, alumina, basa, netral).3. Semen dan beton, gelas dan enamel vitrous, dan keramik rekayasa

Keramik terbagi menjadi 2 :

- tradisional- modern

Keramik tradisional: biasanya dibuat dari tanah liat .

Contoh: porselen, bata ubin, gelas dll.

Keramik modern: mempunyai ruang lingkup lebih luas dari keramik tradisional dan mempunyai efek dramatis pada kehidupan manusia seperti pemakaian pada bidang elektronik, komputer, komunikasi, aerospace dll.

BAHAN KERAMIK/GELAS

Salah satu sifat khas dari keramik adalah kestabilan kimia. Umur suatu bahan di batasi oleh berbagai reaksi kimia seperti :

1. Elusi gelas dalam alkali

2. Korosi refraktori oleh Alkali dan Gas Halogen

3. Korosi beton oleh air laut

Namun, Sifat kimia dari permukaan keramik dapat dimanfaatkan secara positif.

Diantaranya :

1. Karbon aktif, silika gel, zeolit, dipakai sebagai bahan pengabsorb.

2. Kalau oksida logam dipanaskan pada kira-kira 500*C, permukaannya menjadi bersifat asam atau bersifat basa.

3. Alumina gamma (g) , zeolit, lempung asam atau S2O2 – TiO2 dipakai sebagai katalis.

SIFAT KIMIAWI KERAMIK

Sebagian besar keramik adalah ikatan dari karbon, oksigen atau nitrogen dengan material lain seperti logam ringan dan semilogam.Hal ini menyebabkan keramik biasanya memiliki densitas yang kecil. Sebagian keramik yang ringan mungkin dapat sekeras logam yang berat. Keramik yang keras juga tahan terhadap gesekan.

Senyawa keramik yang paling keras adalah1. berlian2. boron nitrida3. Aluminum oksida dan silikon karbida

SIFAT FISIK KERAMIK

Keramik merupakan material yang kuat, keras dan juga tahan korosi. Selain itu keramik memiliki :

1. kerapatan yang rendah

2. titik lelehnya yang tinggi.

Keterbatasan utama keramik adalah kerapuhannya. Faktor rapuh terjadi bila pembentukan dan propagasi keretakan yang cepat. Alasannya adalah dalam padatan kristalin, retakan tumbuh melalui butiran (trans granular) dan sepanjang bidang cleavage (keretakan) dalam kristalnya. Permukaan tempat putus yang dihasilkan mungkin memiliki tekstur yang penuh butiran atau kasar. Material

yang amorf tidak memiliki butiran dan bidang kristal yang teratur, sehingga permukaan putus kemungkinan besar terjadi.

Kekuatan tekan penting untuk keramik yang digunakan untuk struktur seperti bangunan. Kekuatan tekan keramik biasanya lebih besar dari kekuatan tariknya. Untuk memperbaiki sifat ini biasanya keramik di-pretekan dalam keadaan tertekan.

SIFAT MEKANIKA KERAMIK

Keramik memiliki karakteristik yang memungkinkannya digunakan untuk berbagai aplikasi termasuk : - Kapasitas panas yang baik dan konduktivitas panas yang rendah. - Tahan korosi - Sifat listriknya dapat insulator, semikonduktor, konduktor bahkan superkonduktor - Sifatnya dapat magnetik dan non-magnetik - Keras dan kuat, namun rapuh.

Berikut ini contoh aplikasi keramik dalam bidang teknik : 1. Komponen Dapur/Oven (furnace) : Refraktori padat, Isulator, Refraktori cor, Penanganan logam cair, Elemen pemanas, Perkakas oven.2. Komponen Mesin Otomotif : Busi, Sil pompa, Katup, Rotor turbocharger3. Komponen Gas Turbin : Ruang Bakar, Sudu-sudu turbin, Pemindah panas, 4. Penahan Panas : Dinding pesawat ulang alik, Isolator panas, Lapisan penahan panas, Bahan tahan api5. Komponen tahan aus : Alat-alat potong, Penempa (die), Kran (nozzle), Sil dan plunyer pompa, Lining dan alat Miling, Abrasif, Pelumas padat, Alat ukur standar

APLIKASI

PENGERTIANKata polimer berasal dari bahasa Yunani yang terdiri dari dua

kata yaitu Poly dan meros. Poly artinya banyak sedangkan Meros berarti unit atau bagian. Polimer merupakan senyawa yang besar yang terbentuk dari hasil penggabungan sejumlah (banyak) unit-unit molekul yang kecil. Unit molekul kecil pembentuk senyawa ini disebut monomer. Ini artinya senyawa polimer terdiri dari banyak monomer.

Polimer bisa tersusun dari beribu-ribu atau bahkan dari jutaan monomer, sehingga dapat disebut sebagai senyawa makromolekul.Contoh senyawa yang termasuk polimer adalah karbohidrat, protein, lemak, karet alam, dan sejumlah plastik seperti polietilene (PE), Plastik polipropilena PP, plastik polietilen tereftalat PET, plastik polivinil chloride PVC, plastik polistirena PS, teflon, dan nilon.

BAHAN POLIMER/PLASTIK

• 1. KelarutanKonsep : Bahan bermolekul besar menunjukan kelarutan yang rumit

di banding dengan bahan bermolekul kecil.Faktor yang menentukan kelarutan :1. Temperatur larutan ( T , K )2. Berat molekul ( Molekul K )3. Kristalinitas ( Kris , K )4. Kepolaran ( Sejenis = Melarut )5. Pelarut campuran ( Larut = K )• 2. Tahanan kimia

Berada pada bahan yang sukar diserang oleh setiap bahan kimia seperti politetrafluoroetilen sampai dengan bahan mudah larut dalam pelarut organik seperti polivinil asetat.

SIFAT KIMIAWI POLIMER

Sistem polimer tersusun atas kristal padat yang susunannya teratur membentuk suatu bidang tiga dimensi. Antara kristal padat tersebut terdapat ikatan sehingga memungkinkan suatu sistem polimer untuk mempertahankan susunannya.

Tingkat pengkristalan sangat berpengaruh terhadap kekuatan fisik dari bahan polimer. Sifat kristal juga akan menentukan apakah suatu bahan bersifat elastis atau kaku.

Contoh : Karet silikon merupakan salah satu bahan yang memiliki

tingkat pengkristalan rendah, ikatan antar molekul lemah, sehingga rentan terhadap terjadinya proses degradasi, namun bahan karet silikon memiliki ikatan silang sehingga akan memperbaiki struktur ikatan pada rantai kimianya.

SIFAT FISIK POLIMER

Sifat ini berada pada kelakuan viskoelastiknya pada bahan polimer. Viskoelastik adalah sifat bahan yang elastis seperti karet dan viskus yaitu cenderung mengalir seperti cairan.Contoh : Dengan meregangkan film polietilen, perpanjangan tidak selalu sebanding lurus dengan beban yang di berikan & penurunan kembali beban, sebagian kecil regangannya hilang kembali.

Sifat viskoelastik berhubungan dengan hal hal :1. Keelastikan Hooke2. Faktor elastik

SIFAT MEKANIKA POLIMER

Manfaat Polimer Plastik

• Polietena

Polietena merupakan polimerisasi dari monomer etena. Polietena punya titik didih 110o C dan banyak dimanfaatkan untuk botol, film, pembungkus, dan isolator alat-alat listrik.

• Polipropilena Polipropilena banyak digunakan untuk membuat tali, botol, karung, dan sebagainya.

• Polivinilklorida (PVC) Sobat hitung pernah dengan pipa PVC yang biasanya untuk membuat saluran air? Pipa itu terbuat dari Polivinilklorida. Manfaat polimer untuk membuat pipa, pelapis lantai, dan tongkat.

• Teflon (PTFE)Politetrafluoroetena (PTFE) atau teflon terutama digunakan untuk pelapis alat-alat memasak. Teflon bersifat ulet, kenyal, tahan zat kimia, tak mudah terbakar, isolator listrik dan panas yang baik, tak mudah lengket dan menempel.

APLIKASI

SEMANGAT TERUS