Laporan Stainless Steel 2x2h2g

A. STAINLESS STEEL Baja tahan karat atau lebih dikenal dengan Stainless Steel adalah senyawa besi yang mengandung setidaknya 10,5% Kromium untuk mencegah proses korosi (pengkaratan logam). Komposisi ini membentuk protective layer (lapisan pelindung anti korosi) yang merupakan hasil oksidasi oksigen terhadap Krom yang terjadi secara spontan. Kemampuan tahan karat diperoleh dari terbentuknya lapisan film oksida Kromium, dimana lapisan oksida ini menghalangi proses oksidasi besi (Ferum). Tentunya harus dibedakan mekanisme protective layer ini dibandingkan baja yang dilindungi dengan coating (misal Seng dan Cium) ataupun cat. KANDUNGAN ATOM/UNSUR DAN IKATANNYA Baja stainless merupakan baja paduan yang mengandung minimal 10,5% Cr. Sedikit baja stainless mengandung lebih dari 30% Cr atau kurang dari 50% Fe. Daya tahan Stainless Steel terhadap oksidasi yang tinggi di udara dalam suhu lingkungan biasanya dicapai karena adanya tambahan minimal 13% (dari berat) Krom. Krom membentuk sebuah lapisan tidak aktif , Kromium(III) Oksida (Cr2O3) ketika bertemu Oksigen. Lapisan ini terlalu tipis untuk dilihat, sehingga logamnya akan tetap berkilau. Logam ini menjadi tahan air dan udara, melindungi logam yang ada di bawah lapisan tersebut. Fenomena ini disebut ivation dan dapat dilihat pada logam yang lain, seperti pada Alumunium dan Titanium. Pada dasarnya untuk membuat besi yang tahan terhadap karat, Krom merupakan salah satu bahan paduan yang paling penting. Untuk mendapatkan besi yang lebih baik lagi, diantaranya dilakukan penambahan beberapa zatzat berikut; Penambahan Molibdenum (Mo) bertujuan untuk memperbaiki ketahanan korosi pitting di lingkungan Klorida dan korosi celah unsur karbon rendah dan penambahan unsur penstabil Karbida (Titanium atau Niobium) bertujuan menekan korosi batas butir pada material yang mengalami proses sensitasi.Penambahan Kromium (Cr) bertujuan meningkatkan ketahanan korosi dengan membentuk lapisan oksida (Cr2O3) dan ketahanan terhadap oksidasi temperatur tinggi. Penambahan Nikel (Ni) bertujuan untuk meningkatkan ketahanan korosi dalam media pengkorosi netral atau lemah. Nikel juga meningkatkan keuletan dan mampu meningkatkan ketahanan korosi tegangan. Unsur Aluminium (Al) meningkatkan pembentukan lapisan oksida pada temperatur tinggi.

PROSES MEMBUAT STAINLESS STEEL Stainless steel atau baja paduan. Kandungan Kromium membuat logam non-korosif dan mengkilap. Logam anti karat dan logam bebas noda ini digunakan secara luas dalam industri penerbangan dan merupakan bagian tak terpisahkan dari kehidupan sehari-hari kita melalui penggunaannya

dalam

alat-alat

makan

dan

barang

rumah

tangga

lainnya.

Baja stainless metallurgically didefinisikan sebagai paduan dengan kromium 11%. Logam ini populer digunakan di peralatan rumah tangga dan industri, karena tidak menimbulkan korosi, karat noda atau semudah baja biasa. Paduan ini juga disebut sebagai CRES atau baja tahan korosi, terutama ketika paduan tidak dinilai. Nilai yang berbeda dari baja stainless mempunyai jumlah yang berbeda dari Kromium untuk menghasilkan film yang diinginkan Kromium oksida. Ini adalah reaksi kimia antara Kromium dan Oksigen atmosfer yang mencegah korosi permukaan, dan sepanjang struktur internal. Stainless steel terbuat dari bijih besi, silikon, krom, karbon, nikel, mangan dan nitrogen. Pembuatan baja stainless terdiri dari serangkaian proses. Bahan baku yang pertama mencair dalam tungku listrik . Mereka dikenakan setidaknya 12 jam panas intens. Selanjutnya campuran dilemparkan ke balik lempeng mekar atau billet, sebelum mengambil suatu bentuk semi-padat. Bentuk awal dari baja ini kemudian diproses melalui 'membentuk' operasi yang mencakup hotrolling ke bar, kabel, lembaran dan lempengan. Dari sini, baja dikenakan anil. Sehingga logam ini dirawat karena tekanan internal dan sepatutnya melunak dan diperkuat. Segmen dari stainless steel pengolahan juga disebut 'pengerasan usia' sebagai. Hal ini membutuhkan pemantauan hatihati dan pemanas suhu dan waktu pendinginan. Suhu penuaan serius mempengaruhi sifat logam, sedangkan suhu yang lebih rendah menghasilkan kekuatan tinggi dan ketangguhan patah rendah, sedangkan suhu tinggi menghasilkan kekuatan yang lebih rendah, tetapi bahan yang lebih keras. Perlakuan panas yang terlibat dalam pembuatan stainless steel tergantung pada jenis dan grade baja yang dihasilkan. Annealing atau perlakuan panas mengarah ke pengembangan skala. Skala dapat dihapus melalui beberapa proses seperti: 1. Acar atau penggunaan mandi asam Nitrat-hydrofluoric. 2. Elektro-ihkan atau penerapan arus listrik, menggunakan asam Fosfat dan katoda. De-scaling material diperkenalkan ke dalam proses produksi pada waktu yang berbeda, tergantung pada jenis baja yang dihasilkan. Sementara bentuk bar dan kawat harus diperlakukan dengan tambahan rolling panas, penempaan dan mengekstrusi, lembar dan bentuk strip melalui

proses anil setelah pencapaian panas. Cutting operasi, dalam pembuatan stainless steel, sangat penting untuk memperoleh bentuk yang diinginkan dan ukuran produk akhir. Teknik memotong melibatkan penggunaan pisau guillotine dan bilah baja kecepatan tinggi untuk blanking (meninju keluar bentuk oleh shearing) dan menggigit (memotong serangkaian lubang tumpang tindih). Stainless steel juga dipotong melalui pemotongan api, sebuah proses yang melibatkan penggunaan api yang dihasilkan oleh Oksigen, Propana dan bubuk besi. Jet pemotong plasma metode menggunakan kolom gas terionisasi mencair dan memotong logam. Permukaan selesai, langkah terakhir dalam pembuatan stainless steel, sangat penting untuk mendapatkan permukaan halus dan reflektif . Tahap terakhir menawarkan produk ketahanan korosi yang diinginkan dan mendapatkan logam siap untuk langkah lebih lanjut industri manufaktur yang spesifik, sesuai kebutuhan. Pembuatan produk akhir lebih lanjut dibentuk melalui panas-rolling, menekan, penempaan dan ekstrusi. Materi tersebut kemudian bergabung melalui pengelasan (fusi dan resistensi) dan diberi bentuk yang diinginkan. Dalam proses pengendalian kualitas dimonitor seluruh pembuatan dan pabrikasi baja stainless. Materi terus diperiksa untuk sifat mekanik yang optimal, untuk bertahan hidup kuno.

SIFAT FISIK STAINLESS STEEL Stainless steel juga dikenal dengan nama lain seperti CRES atau baja tahan korosi, baja Inox. Komponen stainless steel adalah Besi, Krom, Karbon, Nikel, Molibdenum dan sejumlah kecil logam lainnya. Komponen ini hadir dalam proporsi yang bervariasi dalam varietas yang berbeda. Dalam stainless steel, kandungan Krom tidak boleh kurang dari 11%. Beberapa sifat fisik penting dari stainless steel tercantum di bawah ini: 1. Stainless steel adalah zat keras dan kuat. 2. Stainless steel bukan konduktor yang baik (panas dan listrik). 3. Stainless steel memiliki kekuatan ulet tinggi. Ini berarti dapat dengan mudah dibentuk atau bengkok atau digambar dalam bentuk kabel. 4. Sebagian varietas dari stainless steel memiliki permeabilitas magnetis. Mereka sangat tertarik terhadap magnet. 5. Tahan terhadap korosi. 6. Tidak bisa teroksidasi dengan mudah. 7. Stainless steel dapat mempertahankan ujung tombak untuk suatu jangka waktu yang panjang. 8. Bahkan pada suhu yang sangat tinggi, stainless steel mampu mempertahankan kekuatan dan tahanan terhadap oksidasi dan korosi. 9. Pada temperatur cryogenic, stainless bisa tetap sulit berubah.

SIFAT KIMIA STAINLESS STEEL Stainless steel adalah paduan logam yang lebih disukai untuk membuat peralatan dapur, karena tidak mempengaruhi rasa makanan. Permukaan peralatan stainless steel yang mudah dibersihkan. Minimal pemeliharaan dan daur ulang total peralatan stainless steel juga berkontribusi terhadap popularitas mereka. Stainless steel adalah nama universal untuk paduan logam, yang terdiri dari Kromium dan Besi. Sering disebut juga dengan baja tahan karat karena sangat tahan terhadap noda (berkarat). Besi murni adalah unsur utama dari stainless steel. Besi murni adalah rentan terhadap karat dan sangat tidak stabil, seperti yang diekstraksi dari bijih besi. Karat besi adalah karena reaksi dengan oksigen , di hadapan air. Kromium membentuk lapisan transparan dan pasif kromium oksida, yang mencegah kerusakan mekanik dan kimia. Konstituen kecil lainnya dari baja adalah Nikel, Nitrogen dan Molibdenum. Kandungan kecil Nikel meningkatkan ketahanan korosi lebih lanjut, dan melindungi stainless steel dari penggunaan kasar dan kondisi lingkungan yang keras. Pitting atau jaringan parut dihindari dengan menambahkan Molybdenum untuk baja. Sifat kimia dan struktur baja stainless ditingkatkan menggunakan paduan lainnya. Titanium, Vanadium dan Tembaga adalah paduan yang membuat stainless steel lebih cocok untuk keperluan tertentu. Tidak hanya logam, tetapi juga non-logam seperti Nitrogen, Karbon dan Silikon yang digunakan untuk membuat stainless steel. Sifat kimia bertanggung jawab atas ketahanan korosi dan struktur mekanik dari baja stainless yang penting untuk memilih nilai sempurna untuk aplikasi yang diperlukan. Baja stainless memiliki properti dasar perlawanan-korosi. Faktor-faktor yang mempengaruhi properti ini adalah komposisi kimia dari media korosif, komposisi kimia logam yang digunakan, variasi suhu dan kandungan oksigen dan aerasi medium. Dengan demikian, variasi-variasi kecil dalam komposisi kimia dapat digunakan untuk membuat berbagai stainless steel.

KEUNTUNGAN BAJA-BAJA STAINLESS 1. Daya Tahan Korosi Semua baja stainless mempunyai daya tahan yang tinggi terhadap korosi. Angka-angka logam campuran yang rendah menahan korosi pada kondisi-kondisi ruang hampa, angka-angka campuran logam yang tinggi dapat menahan korosi pada kebanyakan

asam, larutan alkalin, dan lingkungan-lingkungan yang menghasilkan klorida , bahkan pada suhu dan tekanan yang dinaikkan. 2. Daya Tahan Suhu Rendah dan Tinggi Beberapa angka akan menahan penskalaan dan pengaturan daya yang tinggi pada suhu-suhu yang sangat tinggi, sementara yang lain menunjukkan pengecualian kekerasan pada suhu-suhu cryogenic. 3. Kesenangan Pembuatan (Ease of Fabrication) Mayoritas baja-baja stainless dapat dipotong, dilas, dibentuk, dimesinkan, dan dibuat dengan mudah. 4. Daya Sifat-sifat kekerasan yang dibentuk profil logam dengan temperature indin dari kebanyakan baja-baja stainless dapat digunakan dalam merancang mengurangi ketebalan bahan dan mengurangi berat dan beaya. Baja-baja stainless mungkin diperlakukan panas untuk membuat komponen-komponen daya yang sangat tinggi. 5. Pertimbangan Estetika Baja-baja stainless tersedia pada kebanyakan lapisan-lapisan penutup permukaan. Baja stainless ini diatur dengan mudah dan sederhana menghasilkan kualitas yang tinggi, penampilannnya menyenangkan. 6. Sifat-sifat Higienis Kemampuan ihkan dari baja-baja stainless menjadikan pilihanpilihan utama di rumah sakit- rumah sakit, dapur- dapur, fasilitas proses farmasi dan makanan. 7. Karakteristik Jalan Kehidupan Baja stainless adalah sebuah bahan yang pemeliharaannya rendah dan tahan lama dan sering merupakan pilihan paling sedikit mahal dalam perbandingan beaya jalan kehidupan. JENIS STAINLESS STEEL Meskipun seluruh kategori SS didasarkan pada kandungan krom (Cr), namun unsur paduan lainnya ditambahkan untuk memperbaiki sifat-sifat SS sesuai aplikasi-nya. Kategori SS tidak halnya seperti baja lain yang didasarkan pada persentase karbon tetapi didasarkan pada struktur metalurginya. Menurut sifat kimia dari stainless steel lima golongan utama SS adalah Austenitic, Ferritic, Martensitic, Duplex dan Precipitation Hardening SS. 1. Austenitic Stainless Steel Austenitic SS mengandung sedikitnya 16% Krom dan 6% Nikel (grade standar untuk 304), sampai ke grade Super Autenitic SS seperti 904L (dengan kadar Krom dan Nikel lebih tinggi serta unsur tambahan Mo sampai 6%). Molybdenum (Mo), Titanium (Ti) atau Copper (Co)

berfungsi untuk meningkatkan ketahanan terhadap temperatur serta korosi. Austenitic cocok juga untuk aplikasi temperature rendah disebabkan unsur Nikel membuat SS tidak menjadi rapuh pada temperatur rendah. Sifat-sifat Dasar Baja Austenitic: 1. 2. 3. 4.

Daya tahan korosi yang sangat bagus dalam asam organik, industri, dan lingkungan laut. Kemampuan mengelas yang sangat bagus (semua proses) Kemampuan membentuk, kemampuan pembuatan dan sifat kenyal yang sangat bagus Sifat-sifat suhu tingginya bagus dan suhu rendahnya sangat bagus (kekerasan tinggi pada

semua suhu) 5. Tidak mengandung magnit (jika dikuatkan) 6. Dapat dikeraskan hanya dengan dibentuk profil logam dengan temperatur dingin (logamlogam campuran ini tidak dapat dikeraskan dengan perlakuan panas) 2. Ferritic Stainless Steel Kelompok logam campuran ini biasanya hanya mengandung Kromium, dengan keseimbangan kebanyakan Fe. Logam-logam campuran ini merupakan baja-baja stainless Kromium yang sederhana dengan kandungan Kromium 10,5 - 18 % seperti grade 430 dan 409. Jenis Ferritic agak sedikit kurang mempunyai sifat kenyal daripada jenis austenitic. Ketahanan korosi tidak begitu istimewa dan relatif lebih sulit di fabrikasi / machining. Tetapi kekurangan ini telah diperbaiki pada grade 434 dan 444 dan secara khusus pada grade 3Cr12. Sifat-sifat Dasar Baja Ferritic: 1. Cukup untuk peningkatan daya tahan korosi yang bagus dengan kandungan Chromium. 2. Tidak dapat dikeraskan dengan perlakuan panas dan selalu digunakan dalam magnet yang dikuatkan. 3. Kemampuan mengelasnya sedikit. 4. Kemampuan membentuknya tidak sebagus austenitic.

3. Martensitic Stainless Steel SS jenis ini memiliki unsur utama Krom (masih lebih sedikit jika dibanding Ferritic SS) dan kadar karbon relatif tinggi (0,1 - 1,2%) misal grade 410 dan 416. Grade 431 memiliki Krom sampai 16% tetapi mikrostrukturnya masih martensitic disebabkan hanya memiliki Nikel 2%. Merupakan baja pertama yang dikembangkan secara komersial (sebagai cutlery). Sifat-sifat Dasar Baja Martensitic:

1. Daya tahan korosinya sedang. 2. Dapat dikeraskan dengan perlakuan panas dan oleh karena itu tingkat kekerasan dan daya tahannya tinggi. 3. Kemampuan mengelasnya kurang. 4. Bersifat magnetic 4. Duplex Stainless Steel Disebut Duplex dikarenakan kandungan Nikel tidak cukup untuk menghasilkan susunan austenitic secara penuh dan hasil kombinasi susunan ferritic dan austenitic. Duplex SS seperti 2304 dan 2205 (dua angka pertama menyatakan persentase Krom dan dua angka terakhir menyatakan persentase Nikel) memiliki bentuk mikrostruktur campuran austenitic dan ferritic. Duplex ferritic-austenitic memiliki kombinasi sifat tahan korosi dan temperatur relatif tinggi atau secara khusus tahan terhadap Stress Corrosion Cracking. Meskipun kemampuan Stress Corrosion Cracking-nya tidak sebaik ferritic SS tetapi ketangguhannya jauh lebih baik jika dibandingkan dengan ferritic SS dan lebih buruk dibanding austenitic SS. Sementara kekuatannya lebih baik dibanding austenitic SS (yang di annealing) kira-kira 2 kali lipat. Sebagai tambahan, Duplex SS ketahanan korosinya sedikit lebih baik dibanding 304 dan 316 tetapi ketahanan terhadap pitting corrosion jauh lebih baik dibanding 316. Ketangguhannya Duplex SS akan menurun pada temperatur dibawah - 50 oC dan diatas 300 oC. Kebanyakan baja Duplex mengandung Mo dalam jarak 2,5-4%. Sifat-sifat Dasar Baja Duplex:  Daya tahan yang tinggi untuk menekan keretakan korosi.  Daya tahan yang dinaikkan pada serangan ion Klorida.  Perenggangan dan kuat luluh yang lebih tinggi dari baja-baja austenitic dan ferritic.  Kemampuan peleburan, kemampuan membentuk yang baik.

5. Precipitation Hardening Steel Precipitation hardening stainless steel adalah SS yang keras dan kuat akibat dari dibentuknya suatu presipitat (endapan) dalam struktur mikro logam. Sehingga gerakan deformasi menjadi terhambat dan memperkuat material SS. Pembentukan ini disebabkan oleh penambahan unsur tembaga (Cu), Titanium (Ti), Niobium (Nb) dan Alumunium. Proses penguatan umumnya terjadi pada saat dilakukan pengerjaan dingin (cold work).

Sifat-sifat Dasar Baja Precipitation Hardening  Hambatan korosi yang sedang sampai baik  Kemampuan mengelas yang baik  Bersifat magnetic  Dapat dikeraskan

Mengapa Properti dari Stainless Steel begitu berbeda? Sifat dari baja stainless sangat berbeda karena konstituennya. Tingginya kandungan Kromium dalam stainless steel bertanggung jawab untuk tahan korosi propertinya. Oleh karena itu, stainless steel digunakan untuk keperluan pembuatan alat-alat makan dapur dan peralatan masak harus memiliki jumlah yang lebih tinggi Kromium. Dalam rangka meningkatkan tingkat resistensi lebih lanjut, Nikel digunakan. Molibdenum (Mo) hadir dalam stainless steel membantu dalam mencegah jenis tertentu korosi lokal seperti pitting. Besi yang digunakan untuk pembuatan baja stainless diekstraksi dari bijih mineralnya. Besi dalam bentuk paling murni, memiliki kecenderungan alami untuk bereaksi dengan udara atmosfer dan air yang mengarah pada pembentukan karat. Meskipun komponen utama stainless steel adalah besi, namun dapat melawan oksidasi. Hal ini karena, sekarang Kromium dalam stainless steel bereaksi dengan oksigen di udara, untuk membentuk Kromium oksida. Hal ini melekat pada permukaan stainless steel dalam bentuk lapisan, sulit pasif. Dalam hal permukaan lapisan ini rusak karena beberapa efek kimia atau mekanis, kromium oksida terbentuk, mampu memperbaiki kerusakan. Namun, proses penyembuhan diri dari oksida Kromium

akan

bekerja

hanya

jika

ada

oksigen

dalam

jumlah

yang

cukup.

Ketangguhan dari stainless steel ada di rekening kehadiran karbon di dalamnya. Jika kadar karbon dari baja stainless meningkat, itu membantu membuat baja lebih tangguh. Karbon memungkinkan stainless steel untuk mendapatkan ujung yang tajam dan juga memfasilitasi dalam mempertahankan ketajaman tepi untuk jangka waktu yang panjang. Biasanya, stainless steel tidak berkarat karena terkena udara dan kelembaban. Namun, ketika beberapa zat cair disimpan dalam wadah stainless steel untuk jangka waktu yang panjang, kami mungkin melihat bagian dalam wadah akan berkarat. Hal ini terjadi karena cairan mencegah baja untuk kontak dengan oksigen. Akibatnya, kerusakan yang ditimbulkan pada lapisan Kromium oksida oleh efek kimia cairan tidak dapat disembuhkan.

Korosi Secara Umum Stainless Steel (SS) secara mendasar bukanlah logam mulia seperti halnya Emas (Au) & Platina (Pt) yang hampir tidak mengalami korosi karena pengaruh kondisi lingkungan, sementara SS masih mengalami korosi. Daya tahan korosi SS disebabkan lapisan yang tidak terlihat (invisible layer) yang terjadi akibat oksidasi SS dengan oksigen yang akhirnya membentuk lapisan pelindung anti korosi (protective layer). Sumber oksigen bisa berasal dari udara maupun air. Material lain yang memiliki sifat sejenis antara lain Titanium (Ti) dan juga Aluminium (Al). Secara umum protective layer terbentuk dari reaksi Kromium + oksigen secara spontan membentuk Krom-oksida. Jika lapisan oksida SS digores/terkelupas, maka protective layer akan segera terbentuk secara spontan, tentunya jika kondisi lingkungan cukup mengandung oksigen. Walaupun demikian kondisi lingkungan tetap menjadi penyebab kerusakan protective layer tersebut. Pada keadaan dimana protective layer tidak dapat lagi terbentuk, maka korosi akan terjadi. Banyak media yang dapat menjadi penyebab korosi, seperti halnya udara, cairan/ larutan yang bersifat asam/basa, gas-gas proses (misal gas asap hasil buangan ruang bakar atau reaksi kimia lainnya), logam yang berlainan jenis dan saling berhubungan dan sebagainya. Jenis-Jenis Korosi Pada Stainless Steel Meskipun alasan utama penggunaan stainless steel adalah ketahanan korosinya, tetapi pemilihan stainless steel yang tepat mesti disesuaikan dengan aplikasi yang tepat pula. Pada umumnya, korosi menyebabkan beberapa masalah seperti : 1. Terbentuknya lubang-lubang kecil/ halus pada tangki dan pipa-pipa sehingga menyebabkan kebocoran cairan ataupun gas. 2. Menurunnya kekuatan material disebabkan penyusutan/ pengurangan ketebalan/ volume material sehingga ‘strength‘ juga menurun, akibatnya dapat terjadi retak, bengkok, patah dan sebagainya. 3. Dekorasi permukaan material menjadi tidak menarik disebabkan kerak karat ataupun lubang-lubang 4. Terbentuknya karat-karat yang mungkin mengkontaminasi zat atau material lainnya, hal ini sangat dihindari khususnya pada proses produksi makanan. B. BAJA

Baja adalah logam paduan, logam besi sebagai unsur dasar dengan beberapa elemen lainnya, termasuk karbon. Kandungan unsur karbon dalam baja berkisar antara 0.2% hingga 2.1% berat sesuai grade-nya. Elemen berikut ini selalu ada dalam baja: karbon, mangan, fosfor, sulfur, silikon, dan sebagian kecil oksigen, nitrogen dan aluminium. Selain itu, ada elemen lain yang ditambahkan untuk membedakan karakteristik antara beberapa jenis baja diantaranya: mangan, nikel, krom, molybdenum, boron, titanium, vanadium dan niobium.[1] Dengan memvariasikan kandungan karbon dan unsur paduan lainnya, berbagai jenis kualitas baja bisa didapatkan. Fungsi karbon dalam baja adalah sebagai unsur pengeras dengan mencegah dislokasi bergeser pada kisi kristal (crystal lattice) atom besi. Baja karbon ini dikenal sebagai baja hitam karena berwarna hitam, banyak digunakan untuk peralatan pertanian misalnya sabit dan cangkul. Penambahan kandungan karbon pada baja dapat meningkatkan kekerasan (hardness) dan kekuatan tariknya (tensile strength), namun di sisi lain membuatnya menjadi getas (brittle) serta menurunkan keuletannya (ductility). Menurut komposisi kimianya baja karbon dapat klasifikasikan menjadi tiga, yaitu Baja karbon rendah dengan kadar karbon 0,05% - 0,30% C, sifatnya mudah ditempa dan mudah di kerjakan pada proses permesinan. Penggunaannya untuk komposisi 0,05% - 0,20% C biasanya untuk bodi mobil, bangunan, pipa, rantai, paku keeling, sekrup, paku dan komposisi karbon 0,20% - 0,30% C digunakan untuk roda gigi, poros, baut, jembatan, bangunan. Baja karbon menengah dengan kadar karbon 0,30% - 0,60%, kekuatannya lebih tinggi dari pada baja karbon rendah. Sifatnya sulit untuk dibengkokkan, dilas, dipotong. Penggunaan untuk kadar karbon 0,30% - 0,40% untuk batang penghubung pada bagian automotif. Untuk kadar karbon 0,40% - 0,50% digunakan untuk rangka mobil, crankshafts, rails, ketel dan obeng. Untuk kadar karbon 0,50% - 0,60% digunakan untuk palu dan eretan pada mesin. Baja karbon tinggi dengan kandungan 0,60% - 1,50% C, kegunaannya yaitu untuk pembuatan obeng, palu tempa, meja pisau, rahang ragum, mata bor, alat potong, dan mata gergaji, baja ini untuk pembuatan baja perkakas. Sifatnya sulit dibengkokkan, dilas dan dipotong (Arifin dkk, 2008). Sedangkan menurut kadar zat arangnya, baja dibedakan menjadi tiga kelompok utama baja bukan paduan yaitu baja dengan kandungan kurang dari 0,8% C (baja hypoeutectoid), himpunan ferrit dan perlit (bawah perlitis), baja dengan kandungan 0,8% C (baja eutectoid atau perlitis), terdiri atas perlit murni, dan baja dengan kandungan lebih dari 0,8% C (baja hypereutectoid), himpunan perlit dan sementit (atas perlitis) (Mulyadi, 2010).

PENGARUH UNSUR PADUAN PADA BAJA Pengaruh unsur-unsur paduan dalam baja adalah sebagai berikut (Mulyadi, 2010). 1. Silisium (Si), terkandung dalam jumlah kecil di dalam semua bahan besi dan dibubuhkan dalam jumlah yang lebih besar pada jenis-jenis istimewa. Meningkatkan kekuatan, kekerasan, kekenyalan, ketahanan aus, ketahanan terhadap panas dan karat, dan ketahanan terhadap keras. Tetapi menurunkan regangan, kemampuan untuk dapat ditempa dan dilas. 2. Mangan (Mn), meningkatkan kekuatan, kekerasan, kemampuan untuk dapat di temper menyeluruh, ketahanan aus, penguatan pada pembentukan dingin, tetapi menurunkan kemampuan serpih. 3. Nikel (Ni), meningkatkan keuletan, kekuatan, pengerasan menyeluruh, ketahanan karat, tahanan listrik (kawat pemanas), tetapi menurunkan kecepatan pendinginan regangan panas. 4. Krom (Cr), meningkatkan kekerasan, kekuatan, batas rentang ketahanan aus, kemampuan diperkeras, kemampuan untuk dapat ditemper menyeluruh, ketahanan panas, kerak, karat dan asam, pemudahan pemolesan, tetapi menurunkan regangan (dalam tingkat kecil). 5. Molibdenum (Mo), meningkatkan kekuatan tarik, batas rentang, kemampuan untuk dapat ditemper menyeluruh, batas rentang panas, ketahanan panas dan batas kelelahan, suhu pijar pada perlakuan panas, tetapi menurunkan regangan, kerapuhan pelunakan. 6. Kobalt (Co), meningkatkan kekerasan, ketahanan aus, ketahanan karat dan panas, daya hantar listrik dan kejenuhan magnetis. 7. Vanadium (V), meningkatkan kekuatan, batas rentang, kekuatan panas, dan ketahanan lelah, suhu pijar pada perlakuan panas, tetapi menurunkan kepekaan terhadap sengatan panas yang melewati batas pada perlakuan panas. 8. Wolfram (W), meningkatkan kekerasan, kekuatan, batas rentang, kekuatan panas, ketahanan terhadap normalisasi dan daya sayat, tetapi menurunkan regangan. 9. Titanium (Ti), memiliki kekuatan yang sama seperti baja, mempertahankan sifatnya hingga 400 C, karena itu merupakan kawat las. 1. Berdasarkan persentase paduannya a. Baja paduan rendah Bila jumlah unsur tambahan selain karbon lebih kecil dari 8% (menurut Degarmo.

Sumber lain, misalnya Smith dan Hashemi menyebutkan 4%), misalnya : suatu baja terdiri atas 1,35%C; 0,35%Si; 0,5%Mn; 0,03%P; 0,03%S; 0,75%Cr; 4,5%W [Dalam hal ini 6,06%<8%]> b. Baja paduan tinggi Bila jumlah unsur tambahan selain karban lebih dari atau sama dengan 8% (atau 4% menurut Smith dan Hashemi), misalnya : baja HSS (High Speed Steel) atau SKH 53 (JIS) atau M3-1 (AISI) mempunyai kandungan unsur : 1,25%C; 4,5%Cr; 2. Berdasarkan jumlah komponennya: a. Baja tiga komponen Terdiri satu unsur pemadu dalam penambahan Fe dan C. b. Baja empat komponen atau lebih Terdiri dua unsur atau lebih pemadu dalam penambahan Fe dan C. Sebagai contoh baja paduan yang terdiri: 0,35% C, 1% Cr,3% Ni dan 1% Mo. 3. Berdasarkan strukturnya: a. Baja pearlit (sorbit dan troostit) Unsur-unsur paduan relatif kecil maximum 5% Baja ini mampu dimesin, sifat mekaniknya meningkat oleh heat treatment (hardening &tempering) b. Baja martensit Unsur pemadunya lebih dari 5 %, sangat keras dan sukar dimesin c. Baja austenit Terdiri dari 10 – 30% unsur pemadu tertentu (Ni, Mn atau CO) Misalnya : Baja tahan karat (Stainless steel), nonmagnetic dan baja tahan panas (heat resistant steel). d. Baja ferrit Terdiri dari sejumlah besar unsur pemadu (Cr, W atau Si) tetapi karbonnya rendah. Tidak dapat dikeraskan. e. Karbid atau ledeburit Terdiri sejumlah karbon dan unsur-unsur pembentuk karbid (Cr, W, Mn, Ti, Zr). 4. Berdasarkan penggunaan dan sifat-sifatnya

a. Baja konstruksi (structural steel) Dibedakan lagi menjadi tiga golongan tergantung persentase unsur pemadunya, yaitu baja paduan rendah (maksimum 2 %), baja paduan menengah (2- 5 %), baja paduan tinggi (lebih dari 5 %). Sesudah di-heat treatment baja jenis ini sifat-sifat mekaniknya lebih baik dari pada baja karbon biasa. b. Baja perkakas (tool steel) Dipakai untuk alat-alat potong, komposisinya tergantung bahan dan tebal benda yang dipotong/disayat,kecepatan potong, suhu kerja. Baja paduan jenis ini dibedakan lagi menjadi dua golongan, yaitu baja perkakas paduan rendah (kekerasannya tak berubah hingga pada suhu 250 °C) dan baja perkakas paduan tinggi (kekerasannya tak berubah hingga pada suhu 600°C). Biasanya terdiri dari 0,8% C, 18% W, 4% Cr, dan 1% V, atau terdiri dari 0,9% C, 9 W, 4% Cr dan 2-2,5% V. c. Baja dengan sifat fisik khusus Dibedakan lagi menjadi tiga golongan, yaitu baja tahan karat (mengandung 0,10,45% C dan 12-14% Cr), baja tahan panas (yang mengandung 12-14% Cr tahan hingga suhu 750-800oC, sementara yang mengandung 15-17% Cr tahan hingga suhu 8501000oC),dan baja tahan pakai pada suhu tinggi (ada yang terdiri dari 23-27% Cr, 1821% Ni, 23% Si, ada yang terdiri dari 13-15% Cr, 13-15% Ni, yang lainnya terdiri dari 2-2,7%W, 0,25-0,4% Mo, 0,4-0,5% C). d. Baja paduan istimewa Baja paduan istimewa lainnya terdiri 35-44% Ni dan 0,35% C,memiliki koefisien muai yang rendah yaitu : • Invar : memiliki koefisien muai sama dengan nol pada suhu 0 – 100 °C, digunakan untuk alat ukur presisi. • Platinite : memiliki koefisien muai seperti glass, sebagai pengganti platina. • Elinvar : memiliki modulus elastisitet tak berubah pada suhu 50°C sampai 100°C. Digunakanuntuk pegas arloji dan berbagai alat ukur fisika. e.

Baja Paduan dengan Sifat Khusus • Baja Tahan Karat (Stainless Steel) Sifatnya antara lain: – Memiliki daya tahan yang baik terhadap panas, karat dan goresan/gesekan

– Tahan temperature rendah maupun tinggi – Memiliki kekuatan besar dengan massa yang kecil – Keras, liat, densitasnya besar dan permukaannya tahan aus. – Tahan terhadap oksidasi – Kuat dan dapat ditempa – Mudah dibersihkan – Mengkilat dan tampak menarik • High Strength Low Alloy Steel (HSLA) Sifat dari HSLA adalah memiliki tensile strength yang tinggi, anti bocor, tahan terhadap abrasi, mudah dibentuk, tahan terhadap korosi, ulet, sifat mampu mesin yang baik dan sifat mampu las yang tinggi (weldability). Untuk mendapatkan sifat-sifat di atas maka baja ini diproses secara khusus dengan menambahkan unsur-unsur seperti: tembaga (Cu), nikel (Ni), Chromium (Cr), Molybdenum (Mo), Vanadium (Va) dan Columbium. • Baja Perkakas (Tool Steel) Sifat-sifat yang harus dimiliki oleh baja perkakas adalah tahan pakai, tajam atau mudah diasah, tahan panas, kuat dan ulet. Kelompok dari tool steel berdasarkan unsur paduan dan proses pengerjaan panas yang diberikan antara lain: – Later hardening atau carbon tool steel (ditandai dengan tipe W oleh AISI), Shock resisting (Tipe S), memiliki sifat kuat dan ulet dan tahan terhadap beban kejut dan repeat loading.Banyak dipakai untuk pahat, palu dan pisau. – Cool work tool steel, diperoleh dengan proses hardening dengan pendinginan yang berbeda-beda. Tipe O dijelaskan dengan mendinginkan pada minyak sedangkan tipe Adan D didinginkan di udara. – Hot Work Steel (tipe H), mulamula dipanaskan hingga(300 – 500) ºC dan didinginkan perlahan-lahan, karena baja ini banyak mengandungtungsten dan molybdenum sehingga sifatnya keras. – High speed steel (tipe T dan M), merupakan hasil paduan baja dengan tungsten dan molybdenum tanpa dilunakkan. Dengan sifatnya yang tidak mudah tumpul dan tahanpanas tetapi tidak tahan kejut.

– Campuran carbon-tungsten (tipe F), sifatnya adalah keras tapi tidak tahan aus dan tidakcocok untuk beban dinamis serta untuk pemakaian pada temperatur tinggi. 5. Klasifikasi lain antara lain : a. Menurut penggunaannya: • Baja konstruksi (structural steel), mengandung karbon kurang dari 0,7 % C. • Baja perkakas (tool steel), mengandung karbon lebih dari 0,7 % C. b. 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 c. 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) d. Selain itu baja juga diklasifisikan menurut kualitas: • Baja kualitas biasa • Baja kualitas baik • Baja kualitas tinggi

STRUKTUR MIKRO BAJA KARBON

Baja karbon rendah atau sangat rendah, banyak digunakan untuk proses pembentukan logam lembaran, misalnya untuk badan dan rangka kendaraan serta komponen-komponen otomotif lainnya. Baja jenis ini dibuat dan diaplikasikan dengan mengeksploitasi sifat-sifat ferrite. Ferrite adalah salah satu fasa penting di dalam baja yang bersifat lunak dan ulet. Baja karbon rendah umumnya memiliki kadar karbon di bawah komposisi eutectoid dan memiliki struktur mikro hampir seluruhnya ferrite. Pada lembaran baja kadar karbon sangat rendah atau ultra rendah, jumlah atom karbon-nya bahkan masih berada dalam batas kelarutannya pada larutan padat sehingga struktur mikronya adalah ferrite seluruhnya

Struktur Mikro Baja Karbon Ultra Rendah. Seluruhnya Ferrite. Pada kadar karbon lebih dari 0,05% akan terbentuk endapan karbon dalam bentuk hard intermetallic stoichiometric compound (Fe3C) yang dikenal sebagai cementite atau carbide. Selain larutan padat alpha-ferrite yang dalam kesetimbangan dapat ditemukan pada temperatur ruang terdapat fase-fase penting lainnya, yaitu delta-ferrite dan gamma-austenite. Logam Fe bersifat polymorphism yaitu memiliki struktur kristal berbeda pada temperatur berbeda. Pada Fe murni, misalnya, alpha-ferrite akan berubah menjadi gamma-austenite saat dipanaskan melewati temperature 910oC. Pada temperatur yang lebih tinggi, mendekati 1400oC gamma-austenite akan kembali berubah menjadi delta-ferrite. (Alpha dan Delta) Ferrite dalam hal ini memiliki struktur kristal BCC sedangkan (Gamma) Austenite memiliki struktur kristal FCC. Pada kadar karbon lebih tinggi akan mulai terbentuk endapan cementite atau fase pearlite pada batas butirnya

Struktur Mikro Baja Karbon Rendah Sifat cementite atau carbide yang keras dan getas berperan penting di dalam meningkatkan sifat-sifat mekanik baja. Salah satu parameter penting yang menunjukkan hal tersebut, sebagaimana telah dijelaskan sebelumnya adalah a mean ferrite path. A mean ferrite path menunjukkan jarak antar cementite, baik pada pearlite maupun sphreodite. Jarak antar carbide di dalam pearlite secara khusus dikenal sebagai interlamellar spacing atau spasi antar lamel atau lembaran.

C. KUNINGAN Kuningan adalah paduan tembaga (Cu) dan seng (Zn); komposisi seng dan tembaga dapat bervariasi untuk menciptakan berbagai kuningan dengan sifat yang berbeda-beda. Sebagai perbandingan, perunggu pada prinsipnya paduan tembaga dan timah. Perunggu tidak selalu mengandung timah, dan berbagai paduan tembaga, termasuk paduan dengan arsenik, fosfor, aluminium, mangan, dan silikon. Biasanya disebut "perunggu ". Kuningan adalah paduan substitusi. Hal ini digunakan untuk dekorasi untuk tampilan terang seperti emas; untuk aplikasi di mana gesekan rendah diperlukan seperti kunci, roda gigi, bantalan, gagang pintu, amunisi, dan katup, juga digunakan dalam ritsleting. SIFAT-SIFAT KUNINGAN Kuningan memiliki warna kuning diredam yang agak mirip dengan emas. Hal ini relatif tahan terhadap noda dan sering digunakan sebagai hiasan dan untuk koin. Pada jaman dahulu, kuningan dipoles sering digunakan sebagai cermin. Kelenturan dan sifat akustik dari kuningan telah menjadi logam pilihan untuk instrumen musik kuningan seperti trombon, tuba, terompet, cornet, euphonium, tenor tanduk, dan French horn. Meskipun saksofon diklasifikasikan sebagai instrumen Eropa dan harmonika adalah telepon udara buluh gratis, keduanya juga sering dibuat dari kuningan. Dalam pipa organ

keluarga buluh, kuningan strip (disebut bahasa) digunakan sebagai alang-alang, yang mengalahkan terhadap bawang merah (atau mengalahkan "melalui" bawang merah dalam kasus "bebas" buluh). Kuningan memiliki kelenturan yang lebih tinggi dari perunggu atau seng. Titik leleh yang relatif rendah dari kuningan (900-940 ° C, tergantung pada komposisi) dan karakteristik aliran yang membuatnya bahan relatif mudah untuk cor. Dengan memvariasikan proporsi dari tembaga dan seng, sifat-sifat kuningan dapat diubah, memungkinkan kuningan keras dan lembut. Kepadatan dari kuningan adalah sekitar £ 0,303 / inci kubik, 8400-8730 kilogram per meter kubik (setara dengan 8,4-8,73 gram per sentimeter kubik). Saat ini hampir 90% dari semua paduan kuningan daur ulang. Karena kuningan tidak feromagnetik, dapat dipisahkan dari skrap besi dengan melewati memo dekat magnet yang kuat. Memo kuningan dikumpulkan dan diangkut ke pengecoran di mana ia mencair dan menampilkannya kembali ke billet. Billet yang dipanaskan dan diekstrusi menjadi bentuk yang diinginkan dan ukuran.

JENIS-JENIS KUNINGAN 1. Kuningan iralty, Mengandung 30% seng, dan 1% timah. 2. Kuningan Aich, Mengandung 60,66% tembaga, 36,58% seng, 1,02% timah, dan 1,74% besi. Dirancang untuk digunakan dalam pelayanan laut karena sifatnya yang tahan korosi, keras, dan tangguh. 3. Kuningan Alpha, Memiliki kandungan seng kurang dari 35%. Bekerja dengan baik pada suhu dingin. 4. Kuningan Alpha-beta (Muntz), sering juga disebut sebagai kuningan dupleks, mengandung 35-45% seng, Bekerja baik pada pada suhu panas. 5. Kuningan Aluminium, Mengandung aluminium yang menghasilkan sifat peningkatan ketahanan korosi. 6. Kuningan dr arsenikum, Berisi penambahan arsenik dan aluminium. 7. Kuningan Cartridge, mengandung 30% seng, memiliki sifat kerja yang baik pada suhu dingin.

8. Kuningan umum atau kuningan paku keling, mengandung 37% seng, murah dan standar sifat kerja baik pada suhu dingin. 9. Kuningan DZR atau dezincification, adalah kuningan dengan persentase kecil arsenik. 10. Kuningan Tinggi, mengandung 65% tembaga dan 35% seng, memiliki kekuatan tarik tinggi, banyak digunakan untuk pegas, sekrup, dan paku keling. 11. Kuningan Bertimbal. Kuningan Bebas Timbal. Kuningan Rendah, paduan tembaga-seng mengandung 20% seng, memiliki sifat warna keemasan. 12. Kuningan Mangan, kuningan yang digunakan dalam pembuatan koin dolar emas di Amerika Serikat. Mengandung 70% tembaga, 29% seng, dan 1,3% mangan. 13. Kuningan nikel, terdiri dari 70% tembaga, 24,5% seng, dan 5,5% nikel. digunakan untuk membuat koin mata uang Poundsterling. 14. Kuningan Angkatan Laut, mirip dengan kuningan iralty, mengandung 40% seng dan 1% timah. 15. Kuningan Merah, mengandung 85% tembaga, 5% timah, 5% timbal, dan 5% seng. Kuningan Tombac, mengandung 15% seng. Sering digunakan dalam aplikasi produk perhiasan. 16. Kuningan Tonval (Juga disebut dengan CW617N atau CZ122 atau OT58), paduan tembaga-timbal-seng. 17. Kuningan Putih, mengandung seng lebih dari 50%. Sifatnya sangat rapuh untuk penggunaan umum. 18. Kuningan Kuning, adalah istilah Amerika untuk kuningan yang mengandung 33% seng.

Proses Manufaktur Pembuatan Kuningan Proses Manufaktur atau Proses Produksi yang digunakan untuk memproduksi kuningan melibatkan kombinasi bahan baku yang sesuai ke dalam logam cair yang diperbolehkan untuk memperkuat. Bentuk dan sifat dari logam ini kemudian diubah melalui serangkaian operasi dengan hati-hati, dikendalikan untuk menghasilkan kuningan yang diinginkan. Kuningan tersedia dalam berbagai bentuk termasuk pelat, lembaran, strip, foil, batang, bar, kawat, dan billet tergantung pada aplikasi akhir. Perbedaan antara pelat, lembaran, strip, dan foil adalah ukuran keseluruhan dan ketebalan bahan. Plate bersifat besar, datar, potongan persegi panjang dari kuningan dengan ketebalan lebih besar dari sekitar 5 mm. Seperti sepotong kayu yang digunakan pada konstruksi bangunan. Lembar biasanya memiliki ukuran keseluruhan yang sama seperti piring tetapi tipis. Strip terbuat dari lembaran yang telah dipotong-potong menjadi panjang. Foil seperti strip, hanya jauh lebih tipis. Beberapa foil kuningan bisa setipis 0,013 mm.

Proses manufaktur yang sebenarnya tergantung pada bentuk dan sifat kuningan yang diinginkan. Berikut ini adalah proses manufaktur yang biasa digunakan untuk memproduksi kuningan foil dan strip. 1. Sejumlah bahan tembaga yang tepat sesuai takaran paduan ditimbang dan dipindahkan ke dalam tungku peleburan dalam suhu sekitar 1920° F (1050° C). Sejumlah seng yang sudah ditimbang agar sesuai paduan disiapkan, seng ditambahkan setelah tembaga mencair. Sekitar 50% dari total seng dapat ditambahkan untuk mengkompensasi seng yang menguap selama operasi peleburan antara tembaga dan seng. Jika ada bahan lain yang diperlukan untuk perumusan kuningan tertentu mereka juga dapat di tambahkan. 2. Logam cair paduan tembaga dan seng dituang ke dalam cetakan. Diperbolehkan untuk memperkuat ke dalam lembaran. Dalam beberapa operasi penuangan dilakukan terusmenerus untuk menghasilkan lembaran yang panjang. 3. Bila logam cair paduan tembaga dan seng sudah cukup dingin untuk dipindahkan, mereka dikeluarkan dari cetakan dan dipindah ke tempat penyimpanan. Hot Rolling 1. Logam ditempatkan dalam tungku dan dipanaskan hingga mencapai suhu yang diinginkan. Suhu tergantung pada bentuk akhir dan sifat kuningan. 2. Logam yang dipanaskan tersebut kemudian di teruskan menuju mesin penggilingan. 3. kuningan, yang sekarang sudah dingin melewati mesin penggilingan yang disebut calo. Mesin ini akan memotong lapisan tipis dari permukaan luar kuningan untuk menghapus oksida yang mungkin telah terbentuk pada permukaan sebagai akibat dari paparan logam panas ke udara. Anealling and Cold Rolling 1. Pada proses hot rolling kuningan kehilangan kemampuan untuk diperpanjang lebih lanjut. Sebelum kuningan dapat diperpanjang lebih lanjut, terlebih dahulu kuningan harus dipanaskan untuk meringankan kekerasan dan membuatnya lebih ulet. Proses ini disebut annealing. Suhu annealing berbeda-beda sesuai dengan komposisi kuningan dan properti yang diinginkan. Dalam metode tersebut, suasana di dalam tungku diisi dengan gas netral seperti nitrogen untuk mencegah kuningan bereaksi dengan oksigen dan membentuk oksida yang tidak diinginkan pada permukaannya.

2. Hasil dari proses sebelumnya kemudian melalui serangkaian rol lain untuk mengurangi ketebalan mereka menjadi sekitar 2,5 mm. Proses ini disebut rolling dingin karena suhu kuningan jauh lebih rendah dari suhu selama rolling panas. Rolling dingin mengakibatkan deformasi

struktur

internal

dari

kuningan,

dan

meningkatkan

kekuatan

dan

kekerasan. Semakin ketebalan berkurang, semakin kuat kuningan yang tercipta. 3. Langkah 1 dan 2 dari anealling and cold rolling dapat diulangi berkali-kali untuk mencapai ketebalan kuningan yang diinginkan, kekuatan, dan derajat kekerasan. 4. Pada titik ini, proses diatas menghasilkan strip kuningan. Strip kuningan tersebut kemudian dapat diberi asam untuk ihkannya.

Finish Rolling 1. Strip kuningan mungkin akan diberi rolling dingin akhir untuk mengencangkan toleransi pada ketebalan atau untuk menghasilkan permukaan akhir yang sangat halus. Mereka kemudian dipotong menurut ukuran, ditumpuk, dan dikirim ke rumah industri. 2. Strip kuningan juga mungkin akan diberi rolling akhir sebelum dipotong panjang, digulung, dikirim ke gudang, dan disimpan. DIAGRAM FASE KUNINGAN Berikut ini adalah gambar diagram phasa kuningan ;

Kuningan dengan paduan seng 39% akan menghasilkan jenis kuningan α (α brass). Kuningan ini memiliki kekuatan tarik sebesar 350 N/mm2. Dan elongation atau regangan sebesar

50 mm. kuningan ini paling banyak digunakan didunia industry mauun dalam kehidupan seharihari. Fase α brass + liquid terjadi pada paduan ini namun pada temperature 9000 ke atas. Demikian selanjutnya, kuningan dengan paduan seng 39% - 46% menghasilkan jenis kuningan α + β ( α + β brass ). Kuningan ini memiliki kekuatan tarik yang sangat baik namun getas. Kemudian pada paduan antara 46% - 50% terbentuk jenis kuningan β ( β brass ). Kuningan ini jarang ditemui di industry, karena selain kekuatan tariknya kecil, kuningan ini juga sangat getas. Dan yang terakhir kuningan dengan paduan seng 50% - 60 % menghasilkan jenis kuningan β + γ (β + γ brass ). Jenis kuningan yang hamper tidak di temui di industry karena sifatnya yang sangat getas dan kekuatan tariknya sangat kecil bahkan mendekati nol.

Keunggulan dari logam kuningan: 1. Logam yang tahan korosi 2. Alat penukar panas yang baik(biasa digunakan pada onderdil kendaraan) 3. Memiliki keuletan yang tinggi & mudah di bentuk 4. Sebagai katalis yang baik (Katalis merupakan suatu zat yang mempengaruhi kecepatan reaksi tetapi tidak dikonsumsi dalam reaksi dan tidakmempengaruhi kesetimbangan kimia pada akhir reaksi)

D. PERUNGGU Sekitar 8.000 tahun lalu manusia menemukan cara mengolah logam. Mula-mula orang membuat barang dari tembaga dan emas yang ditempa dengan batu keras. Tapi lambat laun perajin belajar mengolah logam dengan cara memanaskannya sampai cair. Lalu logam cair itu dituang ke cetakan. Keunggulan logam adalah bisa dibuat menjadi bentuk yang rumit, seperti perkakas dan senjata. Jika patah, logam bisa dicairkan dan dibentuk lagi. Perunggu diperkirakan ditemukan orang pertama kali secara tak sengaja ketika mencampurkan sedikit timah dengan tembaga. Perunggu lalu diketahui lebih keras dan lebih tahan lama dibandingkan dengan logam lain serta bisa dibuat tajam. Zaman perunggu dimulai ketika rakyat di desa dan di tempat kerja mulai memakai perunggu. Salah satu daerah pertama yang membuat perunggu adalah Sumeria di Mesopotamia, tempat kota pertama dibangun.

Zaman Perunggu (bahasa Inggris: "Bronze Age") adalah periode perkembangan sebuah peradaban yang ditandai dengan penggunaan teknik melebur tembaga dari hasil bumi dan membuat perunggu. Secara urut, zaman ini berada di antara Zaman Batu dan Zaman Besi. Zaman Perunggu adalah bagian dari sistem tiga zaman untuk masyarakat prasejarah dan terjadi setelah Zaman Neolitikum di beberapa wilayah di dunia. Di sebagian besar Afrika subsahara, Zaman Neolitikum langsung diikuti Zaman Besi. Sebagian besar perkakas perunggu yang tersisa adalah alat atau senjata, meskipun ada beberapa artefak ritual yang tersisa. Perunggu adalah campuran tembaga dengan unsur kimia lain, biasanya dengan timah, walaupun bias juga dengan unsur-unsur lain seperti fosfor, mangan, alumunium, atau silikon. Sebagai contoh, perunggu dapat dibuat dari campuran logam tembaga (80%), timah putih (15%), dan seng (5%). Perunggu bersifat keras dan digunakan secara luas dalam industri. Perunggu sangat penting pada masa lampau, bahkan pernah suatu masa disebut sebagai Zaman Perunggu. Kekerasan perunggu dan ketahanan perunggu dari perkaratan sama dengan kuningan, namun harga perunggu lebih murah dari kuningan. Perunggu dan kuningan masing-masing meupakan logam campuran yang disebut logam padu atau aliase (alloy). Aliase dengan komposisi tertentu dapat memliki sifat keras dan relatif tahan karat (sifat yang diharapkan) yang tidak dimiliki oleh sifat logam-logam pembentuknya. Titik lebur dari perunggu beragam, tergantung dengan perbandingan komponen penyusunnya. Umumnya perunggu memiliki titik lebur 950 C. Perunggu juga tidak dapat ditarik magnet. Tetapi, jika dalam pembuatannya diberi unsur besi atau nikel maka juga dapat ditarik magnet. Perunggu ini lebih kuat dari pada logam tembaga dan digunakan secara luas dalam industri. Perunggu juga tahan terhadap korosi akibat air laut, sehingga perunggu banyak digunakan sebagai kincir kapal dan bagian lain dari kapal yang berhubungan dengan air laut. Selain itu perunggu juga banyak digunakan pembuatan prasasti, alat musik gong dan alat gamelan, serta digunakan untuk membuat medali.

Teknik-Teknik Pembuatan Alat-Alat Perunggu Teknik Pembuatan Alat-Alat Perunggu, terbagi dua macam atau jenis teknik seperti teknik cetakan lilin (A Cire Perdue) dan Teknik Cetakan Setangkup (Brivalve), dari dua teknik atau cara tersebut dalam proses pembuatan alat-alat perunggu berbeda satu sama lain. Teknik pembuatan alat-alat perunggu terdapat pada zaman perunggu dimana zaman tersebut terdapat berbagai macam peninggalan berupa alat-alat dari perunggu, artinya pada zaman perunggu telah

mengenal tembaga yang bertujuan untuk menghasilkan perunggu, perunggu merupakan campuran antara tembaga dan timah. Untuk mengetahui teknik dalam pembuatan alat-alat perunggu, dapat dilihat dibawah ini. 1. Teknik Cetakan Lilin (A Cire Perdue) Teknik a Cire Perdue adalah teknik mengolah logam dengan membuat model benda dari lilin. Lilin ini kemudian dibungkus dengan tanah liat yang di atasnya diberi lubang. Tanah liat yang diberi lilin ini kemudian dibakar sehingga lilin akan mencair dan keluar dari lobang yang telah dibuat. Bentuk rongga itu sama dengan bentuk lilin yang dibuat. Jadilah tanah yang berongga itu menjadi cetakan yang ke dalam di masukkan logam yang sudah mencair. Setelah dingin dan kental, tanah liat pembungkus itu dihancurkan dan diperoleh benda yang dikehendaki dari logam tersebut sesuai dengan cetakakannya. Cetakan demikian hanya dapat dipakai sekali dan hanya untuk benda-benda kecil, seperti arca kecil, dan nekara. 2. Teknik Cetakan Setangkup (Bivalve) Teknik setangkup (bivalve) menggunakan dua cetakan yang dapat ditangkupkan (dirapatkan). Cetakan tersebut diberi lubang pada bagian atasnya. Dari lubang itu dituangkan logam cair. Bila perunggu sudah dingin maka cetakan dibuka. Bila membuat benda berongga maka digunakan tanah liat sebagai intinya yang akan membentuk rongga setelah tanah liat itu dibuang. Cetakan ini dapat digunakan berkali-kali. Teknik cetakan setangkup biasanya untuk benda-benda yang pejal atau tidak berongga. Saat ini peralatan gamelan Bali menggunakan bahan perunggu. Gamelan dengan bahan logam besi sudah jarang di temukan. Gamelan dari besi masih ditemukan pada beberapa jenis gamelan yang disakralkan dan masih mampu bertahan, karena dibuat oleh tukang terbaik pada

zamannya dengan proses pengerasan dan penyepuhan yang menyebabkan cukup tahan karat.

Gamelan yang disakralkan biasanya juga dirawat dengan baik. Seiiring dengan semakin terjangkaunya bahan baku dan teknologi pencampuran logam, terutama pembuatan perunggu, pembuatan gamelan di Bali berkembang sangat cepat. Produk gamelan Bali bahkan sudah merambah dunia (negara-negara maju). Gamelan dari perunggu lebih berkembang dibanding gamelan dari kuningan. Hal sangat rasional menurut sains modern, karena timah putih memiliki titik leleh lebih rendah dari seng yang sedikit lebih memberi kemudahan dalam peleburan logam paduan. Proses yang juga sangat menentukan kebrhasilan pembuatan gamelan adalah penerapan pengetahuan suara dan nada dari pembuat gamelan dan keterampilan pemain gamelan Bali sebagai pengguna. Pembuat gamelan membuat ukuran-ukuran dan disain bilah gamelan sesuai dengan nada yang diharapkan melalui proses penyelarasan berulang-ulang yang menuntut kemahiran pengalaman. Penggunaan bambu sebagai tabung resonansi juga mendukung kualitas suara gamelan. Keterampilan penggunaan tangan pemain gamelan sebagai peredan suara bilah yang sudah dipukul terhadap suara bilah yang dipukul selanjutnya merupakan kontribusi sains kearifan lokal Bali terhadap kekhasan gamelan Bali.