ALLOY(LOGAM CAMPURAN)

Oleh

Ir. Aminatun, M.Si

ALLOY (SIFAT DAN STRUKTUR)

• DEFINISI ALLOY : Campuran 2 atau lebih elemen

logam• SIFAT-SIFAT ALLOY bergantung pada :

perlakuan termisperlakuan mekaniskomposisi penyusun Alloy

• menentukan sifat mekanik alloy• sifat mekanik berbeda dengan

logam murni• MISAL: Alloy (50% Au+50% Cu)

memiliki tensile strength yang lebih besar dari Au murni dan Cu murni

KOMPOSISI PENYUSUN ALLOY

KLASIFIKASI ALLOYKLASIFIKASI ALLOY

BINARY (BINARY (campuran 2 logamcampuran 2 logam)) TERNARY (TERNARY (campuran 3 logamcampuran 3 logam)) QUARTENARY (QUARTENARY (campuran 4 logamcampuran 4 logam)) DSTDST

Sistem AlloySistem Alloy berkaitan dengan persentase berkaitan dengan persentase komposisi logam dasarnya komposisi logam dasarnya

Misal: Misal: Sistem Gold – Silver (Au – Ag)Sistem Gold – Silver (Au – Ag)Terdiri dari segala kombinasi kedua bahan Terdiri dari segala kombinasi kedua bahan tersebut mulai dari 100% Au sampai 100% Agtersebut mulai dari 100% Au sampai 100% Ag

ALLOY BINARY

Dua logam dalam keadaan cair dicampur akan dihasilkan LARUTAN (Solution) : campuran yang homogen

Pada proses pendinginan akan terjadi 3 kemungkinan, yaitu:

Terbentuk suatu larutan padatan (solid solution)

Kedua logam tidak bercampur secara sempurna dalam keadaan padat (jarang terjadi)

Terjadi percampuran sebagian

LARUTAN PADATAN (SOLID SOLUTION)

Pada solid solution hanya ada 1 fase Solid Solution didapati dalam 2 tipe:

1. Substitutional solid solution2. Interstitional solid solutionSolid solution umumnya lebih keras,

lebih kuat dan memiliki batas keelastisan yang lebih tinggi dibandingkan logam murni penyusunnya.

Terbentuk bila 2 atom yang berbeda berada dalam posisi yang berbeda pada kisi kristal yang serupa.

Substitusi tidak beraturan

Substitutional solid solution

Substitutional solid solution (Substitusi beraturan)

CONTOH KISI KRISTAL

• SC : simple cubic• BCC : body center cubic• FCC : face center cubic

Solid solution terbentuk antara 2 logam, apabila:

Perbedaan ukuran atom kurang dari 15%Memiliki kisi kristal yang serupaMemiliki valensi kimia yang serupaTidak terjadi reaksi membentuk komponen inter metalik

Interstitional solid solutionInterstitional solid solution

Atom-atom yang sangat kecil dapat masuk di Atom-atom yang sangat kecil dapat masuk di sela-sela antara atom yang lebih besarsela-sela antara atom yang lebih besar

Contoh:Contoh:

Karbon di dalam besi Karbon di dalam besi

(C dalam Fe)(C dalam Fe)

KURVA PENDINGINANT>TL alloy mencair semuaTL<T<TS alloy mulai memadatT < TS alloy memadat sempurna

DIAGRAM FASE GARIS ATAS:Diperoleh dari menghubungkan titik

plot nilai TL untuk berbagai komposisi.

Disebut LIQUIDUS Di atas garis ini alloy mencair

sempurnaGARIS BAWAH

Diperoleh dari menghubungkan titik plot nilai Ts untuk berbagai komposisi.

Disebut SOLIDUS Di bawah garis ini alloy dlm

keadaan padat sempurnaDiantara garis liquidus dan solidus,

alloy dlm keadaan padat sebagian

SOLID SOLUTION BINARY Alloy (70%A+30%B) Pada suhu 9000C (titik O)

alloy cair sempurna Pada suhu 8000C (titik L1)

alloy mulai memadat Komposisi padatan yg

terbentuk diperoleh dg menarik grs horisontal memotong solidus di S1. Shg pd keadaan ini padatan yg terbentuk memiliki komposisi 30%A+70%B