Sebutkan bahan apa saja yang termasuk kedalam logam ferro dan logam non ferro?

Logam dapat dibagi dalam dua golongan yaitu logam ferro atau logam besi dan logam non ferro yaitu logam bukan besi.

a. Logam Ferro (Besi) Logam ferro adalah suatu logam paduan yang terdiri dari campuran unsur karbon dengan besi. Untuk menghasilkan suatu logam paduan yang mempunyai sifat yang berbeda dengan besi dan karbon maka dicampur dengan bermacam logam lainnya. Logam ferro terdiri dari komposisi kimia yang sederhana antara besi dan karbon. Masuknya karbon ke dalam besi dengan berbagai cara. Jenis logam ferro adalah sebagai berikut. 1) Besi Tuang Besi tuang adalah satu material penting dalam permesinan. Karbon (C) dan silikon (Si) adalah unsur paduan utama, dengan jumlah masing-masing berkisar 2,1-4% berat dan 1 sampai 3% berat. Besi paduan dengan konten karbon yang kurang dari itu dikenal sebagai baja. Konon suhu lelehnya berkorelasi, biasanya mulai dari 1150 sampai 1200 °C (2102 ke 2192 °F), atau sekitar 300 ° C (572 ° F) lebih rendah dari titik leleh besi murni. Besi tuang cenderung rapuh, kecuali untuk besi tuang yang ditempa. Dengan titik leleh relatif rendah, fluiditas yang baik, castability mesin yang sangat baik, ketahanan terhadap deformasi dan ketahanan aus, besi tuang telah menjadi bahan rekayasa dengan berbagai aplikasi dan digunakan dalam pipa, mesin dan suku cadang industri otomotif, seperti kepala silinder, blok silinder dan rumah gearbox. Hal ini tahan terhadap perusakan dan melemahnya oleh oksidasi (karat). Karena besi tuang relatif rapuh, tidak cocok untuk tujuan di mana tepi yang tajam atau fleksibilitas yang diperlukan. Besi tuang kuat di bawah kompresi, tapi tidak di bawah ketegangan. Apakah kalian tahu kalau besi tuang pertama kali ditemukan di Cina pada abad ke 4 SM. Dan dituangkan ke dalam cetakan untuk membuat mata bajak dan pot serta senjata dan pagoda. Di barat, baru dibuat pada abad ke-14 akhir, termasuk yang paling awal menggunakan bahan ini adalah pembuatan meriam. Dalam prakteknya di bengkel-bengkel bubut, besi tuang banyak digunakan mereparasi rumah-rumah bearing yang rusak, setting klep dan lain-lain. Bahan besi tuang banyak tersedia di toko bahan dalam bentuk boring dengan diameter bervariasi. Komposisinya yaitu campuran besi dan karbon. Kadar karbon sekitar 40%, sifatnya rapuh tidak dapat ditempa, baik untuk dituang, liat dalam pemadatan, lemah dalam tegangan. Digunakan untuk membuat alas mesin, meja perata, badan ragum, bagian-bagian mesin robot, blok slinder, dan cincin torak. 2) Besi Tempa Komposisi besi terdiri dari 99% besi murni, sifat dapat ditempa, liat, dan tidak dapat dituang. Besi tempa antara lain dapat digunakan untuk membuat rantai jangkar, kait keran, dan landasan kerja plat 3) Baja Karbon Baja karbon adalah bentuk paling umum dari baja karena harganya yang relatif rendah sementara itu memberikan sifat material yang dapat diterima untuk banyak aplikasi. Baja karbon berisi sekitar 0,05-0,15% karbon dan baja ringan mengandung 0,16-0,29% karbon sehingga mudah dibentuk dan ulet, tetapi tidak dapat dikeraskan dengan perlakuan panas. Baja karbon ini memiliki kekuatan tarik relatif rendah, tetapi murah dan lunak. Kekerasan permukaan dapat ditingkatkan melalui karburasi.

Hal ini sering digunakan ketika jumlah besar dari baja yang diperlukan, misalnya sebagai baja struktur bangunan. Kepadatan baja karbon adalah sekitar 7,85 g/cm3 (7850 kg/m3 atau 0.284 lb/in3) [4] dan modulus Young adalah 210 GPa (30.000.000 psi).

Page 2

Pada artikel sebelumnya Logam Ceper telah membahas tentang “Sifat-Sifat Logam dan Manfaatnya untuk Kehidupan”, tentu banyak sekali ya sobat manfaat logam untuk kehidupan. Di artikel sebelumnya telah disebutkan logam terbagi menjadi 2 jenis yaitu ferro dan non-ferro. Nah, kali ini kita akan membahas beberapa contoh aplikasi atau penggunaan logam ferro dan non-ferro tersebut. Yuk, kita simak sobat!

Contoh Aplikasi Penggunaan Logam Ferro

Besi Tempa (wrought iron)

Besi tempa adalah besi paduan dengan kandungan karbon yang rendah kurang dari 0,08%. Secara historis besi tempa disempurnakan menjadi baja. Adapun karakter yang dimiliki besi tempa antara lain:

• Kandungan pengotor sekitar 5%
• Memiliki struktur berserat yang berasal dari terak yang dimasukan selama proses penempaan
• Mudah dibentuk karena sifatnya yang ulet sekaligus lunak
• Memiliki kandungan karbon rendah

Setelah mengetahui karakteristik dari besi tempa, salah satu contoh aplikasi dari besi tempa adalah untuk pembuatan pagar. Karena sifatnya yang kuat, mudah dibentuk dan ulet sehingga akan mudah dibentuk menjadi pagar dan kuat digunakan dalam jangka waktu yang panjang.

Besi Cor (cast iron)

Besi cor mempunyai kandungan carbon 2% – 6,67%, semakin banyak kandungan karbon pada besi cor akan semakin tinggi pula kekerasannya namun benda menjadi getas. Sebaliknya semakin rendah kandungan carbon maka akan semakin rendah kekerasannya namun akan menurunkan sifat getas sehingga benda menjadi ulet.

Besi cor banyak digunakan untuk rangka motor/mobil atau konstruksi, suku cadang industri otomotif, furniture seperti meja dan kursi taman, serta komponen drainase seperti manhole cover dan grill saluran.

Contoh Aplikasi Penggunaan Logam Non-Ferro

Logam non-ferro (bukan besi) terbagi menjadi beberapa golongan, yaitu: Logam berat, Logam ringan, Logam mulia, Logam refraktori (tahan panas). Penjelasan dan contoh aplikasinya dibawah ini ya sobat.

Nikel (Ni)

Nikel diklasifikasikan sebagai logam transisi. Dengan massa jenis 8,9 gr/cm3 , titik lebur 1455 °C dan kekuatan tarik 400-500N/mm2. . Nikel memiliki sifat tahan karat. Dalam keadaan murni, nikel bersifat lembek, tetapi jika dipadukan dengan besi, chrome, dan logam lainnya, dapat membentuk stainless steel (baja tahan karat) yang keras.

Dengan sifat yang dimiliki, logam nikel banyak dipadukan dengan logam lain sehingga menghasilkan produk yang tahan karat dan memiliki kekuatan yang baik. Sebagai contoh pada perabotan sehari-hari seperti sendok, garpu, shower dan lain sebagainya.

Seng (Zn)

Dengan massa jenis 7,1 gr/cm3 , titik lebur 420°C dan kekuatan tarik 30 N/mm2 untuk tuangan dan 110 N/mm2 untuk tekan. Seng merupakan logam yang berwarna putih kebiruan, berkilau, dan bersifat diamagnetik. Logam ini keras dan rapuh pada kebanyakan suhu, namun dapat ditempa antara suhu 100-150 °C . Diatas 210°C  logam ini kembali rapuh dan dapat dihancurkan menjadi bubuk.

Aplikasi utama seng adalah pelapisan baja untuk mencegah karat. Selain itu, seng juga merupakan zat mineral esensial yang sangat penting bagi tubuh. Dalam bahasa sehari-hari, seng juga dimaksudkan sebagai pelat seng yang digunakan bahan bangunan.

Tembaga

Tembaga dengan simbol Cu merupakan konduktor panas dan listrik yang baik, karena mempunyai sifat konduktor panas dan listrik tembaga ini dimanfaatkan untuk menyalurkan listrik dari satu tempat ke tempat lain (kabel listrik).

Timah Hitam (Pb)

Timah hitam atau timbal adalah logam lunak berwarna kebiru-biruan atau abu keperakan. Dengan massa jenis 11,3 gr/cm3, titik cair 327 °C, kekuatan tarik 15-20 N/mm2. Memiliki sifat lunak, mudah ditempa, dan bertitik leleh rendah. Timah hitam banyak digunakan dalam pembuatan baterai, produk-produk logam seperti amunisi, pelapis kabel listrik bawah tanah, solder dan lain sebagainya.

Timah Putih (Sn)

Timah putih adalah logam yang berwarna putih perak sampai abu-abu mengkilat. Dengan massa jenis 7,3 gr/cm3, titik cair 232 °C, kekuatan tarik 40-50 N/mm2. Memiliki sifat kekerasan yang rendah, konduktivitas panas dan listrik yang tinggi dan mudah dibentuk. Timah putih banyak dimanfaatkan sebagai bahan paduan perunggu dan tembaga, bahan solder, dan pelapis anti karat pada besi dan baja.

Alumunium (Al)

Alumunium berjumlah sekitar 8% dari permukaan bumi dengan titik lebur 660 °C dan mempunyai sifat mudah dibentuk, lentur, lunak, dapat didaur ulang, tahan karat, konduktor listrik dan panas dan dapat ditempa (forging). Karena alumunium mempunyai sifat yang lunak sehingga seringkali alumunium dipadukan dengan logam lain untuk memperoleh sifat dan kekuatan tertentu. Secara umum 70% komponen otomotif terbuat dari bahan alumunium, seperti piston (seker), blok mesin, kepala silinder, velg, arm dan lain sebagainya.

Dalam penggunaan bahan alumunium otomotif memerlukan kekuatan mekanik yang baik, sehingga untuk memperoleh kekuatan mekanik yang baik diperlukan rekayasa material dengan melakukan campuran paduan seperti: Silikon (Si), Magnesium (Mg), Tembaga (Cu), Seng (Zn), Mangan (Mn), Nikel (Ni).

Emas (Au)

Dengan massa jenis 19,3 gr/cm3, titik lebur 1064 °C, dan kekuatan tarik 140 N/mm2. Sebelum menjadi emas murni, pada dasarnya logam mulia dihasilkan dari bebatuan yang tercampur mineral lainnya. Nah, selama proses pengolahan kandungan emas harus dipisahkan dengan mineral yang lain dan akhirnya menjadi emas murni yang memiliki konsentrat 99,99%. Emas bersifat lunak, durabilitas tinggi, mudah dibentuk, emas biasanya digunakan untuk perhiasan, uang logam, medali dan lain sebagainya. Seperti gambar dibawah ini.

Perak

Perak diklasifikasikan sebagai logam transisi, dengan massa jenis 10,5 gr/cm3, titik lebur 961,5 °C, dan kekuatan tarik 160 N/mm2. Perak adalah logam yang lunak, ulet, lentur, dan berkilau. Ini memiliki konduktivitas listrik dan termal tertinggi dari semua logam bahkan lebih tinggi daripada tembaga, tetapi tidak banyak digunakan untuk keperluan listrik karena biayanya yang tinggi.

Aplikasi logam perak ada banyak sekali salah satunya adalah sebagai penyejuk udara. Karena perak mempunyai karakteristik berkilau, digunakan untuk melapisi kaca diluar gedung sehingga cahaya yang masuk akan memantul.

Platina (Pt)

Logam ini adalah salah satu unsur langka dikerak bumi yang sangat tidak reaktif dan memiliki daya tahan terhadap korosi yang tinggi, bahkan pada suhu tinggi karena itu logam ini disebut logam mulia. Platina memiliki massa jenis 21,5 gr/cm3, titik cair 1769 °C, kekuatan tarik 200 N/mm2. Logam ini memiliki karakteristik ulet (lebih ulet daripada emas, perak atau tembaga) tetapi kurang lunak daripada emas. Platina digunakan untuk peralatan pengendali emisi kendaraan (catalytic converter) yang mengubah gas dan polutan beracun pada gas buangan menjadi polutan yang tidak beracun.

Titanium (Ti)

Sobat, pembahasan yang terakhir adalah logam titanium, dengan massa jenis 4,5 gr/cm3, titik lebur 1670 °C, modulus elastisits 107 Gpa. Titanium memiliki karakteristik ketahanan korosi dan rasio kekuatan terhadap densitasnya (kerapatan) lebih tinggi diantara semua logam. pada kondisi murni titanium sifatnya sama dengan baja tetapi lebih ringan 60%.

Titanium dapat digunakan untuk paduan dengan besi, alumunium, vanadium dan molybdenum dengan kekuatan yang tinggi namun ringan biasanya untuk penerbangan, seperti mesin jet, pesawat antariksa, peluru kendali (misil) dan lain sebagainya. Dibawah ini adalah contoh aplikasi logam titanium untuk pesawat antariksa.

Itulah contoh-contoh aplikasi penggunaan logam ferro dan non-ferro. Pembahasannya cukup lengkap dan jelas kan sobat? Kalau ada yang ingin ditanyakan, silahkan bertanya di kolom komentar atau hubungi langsung Team Logam Ceper yaa.

Penulis: Asep Muhamad | Editor: Tri Rahayu