Nama Kelompok :Vanny Anisa Anggraeni(135060101111000)Putri Agil(135060107111040)Salwa Saputri(135060107111011)Muhammad Arif R(135060107111017)Alfian Wildan(135060107111027)Diaz Muhammad J(135060107111034)

Logam BesiLogam banyak dipakai untuk berbagai macam keperluan teknik, misalnya sebagai bahan struktur, pintu, jendela, dan pipa. Besi diperoleh dari tambang biji besi dalam bentuk oksida besi(Fe2O3) jumlah kandungan besi dalam biji besi tergantung dari tempat pengambilannya dan biasanya bercampur dengan bahan-bahan lain misalnya silika(SiO2), alumina(Al2O3), mangaan, fosfor dll. Logam besi dapat dibagi menjadi 3 macam, yaitu:Besi tuang / corBesi tempa Baja

Besi Tuang

Adalah besi dengan kandungan karbon yang lebih besar daripada2%maka disebutsebagaibesi tuang (castiron).Besituang memilikikandungan karbon jenuhsehinggakelebihan karbon iniakan berbentuk karbon bebasyangtidakmengisimatriksdaribesi.Karbon bebasinidisebutsebagai grafit.

Sifat Besi TuangKeras dan mudah melebur/ mencairGetas sehingga tdak dapat menahan benturan, Temperatur leleh 250 derajatTidak berkaratTidak dapat diberi muatan magnit Dapat dikeraskan dengan cara dipanasi kemudian didinginkan secara mendadak Menyusut waktu pendinginan. Akibat adanya susutan ini maka perlu diperhatikan ukuran cetakan agar diperoleh hasil yang sesuai dengan ukuran benda yang diinginkan. Kuat dalam menahan gaya tekan, tetapi lemah dalam menahan gaya tarik. Kuat tekannya sekitar 6000 kg/cm2 adapun kuat tariknya hanya 500 kg/cm2Tidak dapat disambung dengan paku keling atau di las. Dua buah besi tuang hanya dapat disambung dengan baut dan sekrup.

Unsur Unsur dan Pengaruhnya terhadap Sifat Besi TuangSilikon (Si) mempermudah pemisahan grafit. Si, cenderung membentuk besi tuang kelabu. bila kandungannya kurang dari 2,5% menjadikan besi bersifat lebih mudah dituang. Silikon mengurangi besarnya susut pengerasan dan menjadikan besi bersifat lebih lunak.Mangan Mn mencegah panggrafitan dan menggalakkan kestabilan sementit dan larut didalamnya. la membuat butir-butir halus yang perlitis dan mencegah pengendapan ferrit, dengan penambahan mangan akan didapatkan struktur perlit dan grafit yang menguletkan & menguatkan besi. Kandungan mangaan tdk boleh lebih dari 0,7 %.Belerang. S menstabilkan sementit sehingga menyebabkan besi menjadi rapuh cepat mengeras dan menyebabkan cacat berupa pori-pori udara. kandungan belerang tdk boleh lebih dari 0,1%.Phospor. P mengurangi kelarutan karbon dan memperbanyak sementit,akibatnya besi menjadi keras dan rapuh. Bila mengandung fosfor lebih dari 0,3% besi tuang menjadi hilang kekerasannya dan tidak mudah dikerjakan, bila menginginkan besi yang halus dan tipis , kadar fosfornya 1-1,5%.Pengaruh kecepatan pendinginan. Jika didinginkan dengan cepat karbon akan dipaksa jadi sementit yang keras. Jika didinginkan dengan cepat karbon akan dipaksa jadi sementit yang keras. Jika didinginkan perlahan-lahan sementit terurai menjadi grafit

Macam Besi TuangBesi tuang putih.Namanya diambil dari warna bidang patahnya. Karbon berbentuk sementit yang keras sehingga besi menjadi keras.

Besi tuang kelabu.Namanya diambil dari warna bidang patahnya. Karbon dalam keadaan bebas. Sifat mampu mesinnya baik.

Besi tuang cil Ialah besi tuang yang permukaannya terdiri dari besi tuang putih dan bagian dalamnya terdiri dari besi tuang kelabu.Besi tuang grafit bulat.Disebut juga besi tuang nodules. Dibuat dengan jalan mencampurkan magnesium, kalsium atau serium ke dalam cairan logam.Sifat-sifat kekuatan dan keliatan tinggi, tahan aus juga tahan panasBesi tuang inoculated.Dibuat dengan menambahkan. kalsium silikon yang dicam pus sebelum penuangan guna renghasilkan butiran-butiran halos.Sifat-sifat permesinan diperbaiki.Besi tuang kelas tinggi.Mengandung sedikit karbon silikon dan grafit bebasnya lebih kecil dibandingkan dengan besi tuang kelabu.Besi tuang mampu tempa.Dibuat dari besi tuang putih yang dilunakan dengan heat treatment. Struktur sementit dari besi tuang putih berubah menjadi ferrit dan perlit serta karbon yang ditemper mengendap. Sifat-sifat sangat baik jika dibandingkan dengan besi tuang kelabu tetapi harganya mahal.

Pemakaian Besi TuangPipa yang menahan tekanan dari laur sangat tinggiTutup lubang saluran drainasi dan alat saniter lainBagian struk rangka yang menahan gaya tekanBagian mesin, blok mesinPintu gerbang, tiang lampuSendi, rol jembatan

Contoh Besi Tuang

Besi Tempa

Besi tempatelah digunakan selama ribuan tahun, dan merupakan besi yang disebut sepanjang sejarah. Telah digunakan dalam membangun sejak awal peradaban dan telah digunakan sepanjang waktu sebagai bahan dekoratif bangunan interior dan eksterior.

Metode ProduksiPada hari-hari awal, besi tempa diproduksi oleh berbagai metode. Bloomeries (tungku di mana bijih besi dilebur dan menghasilkan logam besi ) digunakan arang dipanaskan smelter yang dalam bentuk pot kecil atau ladle, di mana bijih itu dituangkan dan kemudian ditutup, dengan lapisan tipis arang . Udara ditiupkan pada arang setelah pencahayaan pada api; panas yang dihasilkan akan melelehkan bijih besi. Bijih besi yang mencair itu akan memberikan oksigen (bijih besi oksida, atau karat), pencampuran dengan arang untuk melepaskan karbon dioksida.

Pemakaian besi tempa Pemakaian telah digantikan dengan baja struktur (mild Steel). Digunakan untuk paku keling, pipa air, pipa gas, baut, sekrup, tapal kuda, rantai, dan sebagainya.

Contoh Besi Tempa

BajaBaja terletak diantara besi tuang dan besi tempa. Besi tuang mengandung sejurnlah besar karbon adapun besi tempa sangat sedikit.Besi tuang amat baik untuk dipakai sebagai bagian struktur yang menahan gaya tekan, sebaliknya besi tempa baik untuk menahan gaya tarik.Baja dapat dpakai untuk bagian struktur yang menahan tekan maupun tarik.Dewasa ini baja merupakan bahan dasar yang amat penting karena dipaka secara luas di bidang bangunan teknik.Baja merupakan paduan antara besi dan karbon. Besi mumi tanpa paduan karbon tidak dapat kuat akan tetapi bila dipadu dengan karbon kekuatannya bertambah.Bila besi dipadu dengan karbon disebut baja akan tetapi bila besi dipadu dengan logam lain disebut baja-paduan (Steel alloy).

Keuntungan Material Baja1. Kekuatan tinggiKekuatan per volume tetap paling tinggi dibanding dengan material lain Kekuatan dinyatakan dengan Fy (Tegangan Leleh) dan Fu (Tegangan TarikBatas) Akibatnya, dalam perhitungan beban mati, nilainya lebih kecil dengan bentang yang bisa lebih lebar sehingga ruang dapat dimanfaatkan akibat kecilnya profil baja yang dipakai.2. Kemudahan Pemasanganumumnya semua komponen konstruksi baja dipersiapkan di bengkel. Yang dilakukan di lapangan stau site adalah menyambung/ assembly komponenkomponen ini.semua komponen, sambungan, dan alat sambung baja memiliki standard baik yang nasional maupun internasional.

3. KeseragamanKarena baja adalah komponen yang homogen dan buatan manusia, maka keseragaman sangat tinggi dan dapat diharapkan pula keseragaman dalam hal kekuatannya.Karena keseragaman inilah maka pemborosan yang terjadi dalam proses pelaksanaan umumnya dapat ditekan.4. DaktilitasDaktilitas adalah sifat material yang memungkinkan adanya deformasi yang besar akibat tegangan tarik tanpa hancur dan putus.Adanya sifat ini pada baja membuat konstruksi baja tidak dapat runtuh tiba- tiba apabila terjadi beban yang berlebihan. Ini sangat menguntungkan bila bangunan mengalami beban besar tiba- tiba misalnya beban gempa.5. Keuntungan lainnya:Proses pemasangan cepat dan tak perlu menunggu untuk mencapai 100% kekuatan Dapat dilasKomponen-komponen struktumya bisa digunakan lagi untuk keperluan lainnyaKomponen-komponen yang sudah tidak dapat digunakan lagi masih mempunyai nilai sebagai besi tua.Struktur yang dihasilkan bersifat permanen dengan carapemeliharaan yang tidak terlalu sukar.

Kelemahan BajaKomponen-komponen struktur yang dibuat dari bahan baja perlu diusahakan supaya tahan api sesuai dengan peraturan yang berlaku untuk bahaya kebakaranDiperlukannya suatu biaya pemeliharaan untuk mencegah baja daribahaya karatAkibat kemampuannya menahan tekukan pada batang-batang yang langsing, walaupun dapat menahan gaya-gaya aksial, tetapi tidak bisa mencegah terjadinya pergeseran horisontal.

Asal Muasal Baja

Baja diperoleh dari tambang besi. Bes yang terdapat dalam biji besi dalam bentuk Oksida besi (Fe2O3). Jumlah besi yang terdapat dalam biji besi itu amat tergantung padu tempant pengambilannya.Biji besi biasanya tercampur dengam bahan- bahan lain, misalnya slika (SIO2), alumina (A1203), Mangaan, belerang, fosfor.Bahan besi yang diperoleh dari alam disebut besi gubal (pig iron), yang terdiri kira-kira 90% sampai 95% besi, 3% sampai 4% karbon, dan sisanya dapat berupa belerang, mangaan, fosfor dan sebagainya. Bes gubal ini merupakan bahan yamg lunak dan getas sehingga tidak dapat dipakai unfuk bahan struktur.

Jenis Jenis BajaBaja dapat dibedakan menjadi 3 jenis :1. Baja dengan sedikit karbon, atau baja lunak : baja ini mengandung karbon 0,25%2. Baja dengan karbon sedang : baja ini mengandung karbon sampai 0,25% - 0,7%3. Baja dengan karbon banyak: baja ini mengandung karbon sampai 0,7% - 1,5%

Faktor Yang Mempengaruhi Sifat Baja

Kandungan karbonMacam-macam tngkat mutu baja ditentukan oleh jumlah kandungan karbonnya. Makin banyak kandungan karbon, baja semakin keras dan kuat akan tetapi sifat daktilitasnya semakin berkurang.Berikut adalah sifat baja terkait dengan kandungan karbonnya:kurang dari 0,1% disebut deed steelantara 0,1% -0,25% dsebut baja lunakantara 0,25% -0,7% disebut medium carbon steelantara 0,7% - 1,5% disebut high carbon steel

Sifat Magnet bajaSejak baja banyak dipakai dalam mesin-mesin Iistrik untuk mendapatkan daerah magnet, sifat-sifat magnet itu kemudian dipelajari. Sifat magnet itu dipsah-pisahkan sesuai dengan susunan bajanya.Agar diperoleh sifat magnit yang baik, perbandingan unsurunsur di dalam baja harus sbb:a) KarbonMakin sedkit kandungan karbon makin baik sifat magntnya, karbon ini sebaiknyatidak lebih dari 0,1%.b) SilikonSilikon bersifat memperburuk sifat magnit, sehingga sebaiknya seminimum mungkin.c) BelerangMakin bunyak kundungan belerang makin buruk sifat magnitnyad) FosforMakin banyak kandungan fosfor makin buruk sifat magnitnya sebagaimana belerang.Jumlah kandungan belerang dan fosfor tidak boleh lebih dari 0,3%

Korosi Perubahan Iogam menjadi bentuk oksida disebut korosi. Salah satu kejelekan baja ialah sifat yang mudah korosi (berkarat) ini. Untuk mencegah atau memperlambat terjadinya karat, beberapa cara berikut dapat dilakukan:TarringPermukaan baja dilapisi dengan gas batu bara, yang sedikit meresap dipermukaan bajaElectroplatingPada cara ini permukaan logam baja dilapisi dengan perak, copper, nikel dsb. Baja yang permukaannya telah dibersihkan direndam dalam cairan seng sehingga permukaan baja terlapisi seng yang melindungi baja dari karat.Metal SprayingPermukaan baja disemprot dengan gas/cairan Seng, aluminium atau timah.Dlapisi catPermukaan baja di lapisi cat, pengecatan dilakukan den gan sikat /kuas atau di semprotkan

Sifat- sifat Mekanis BajaSNI 0317292002 tentang TATA CARA PERENCANAAN STRUKTUR BAJA UNTUK BANGUNAN GEDUNG, sifat mekanis baja terdiri dari:Tegangan leleh untuk perencanaan (fy) tidak boleh diambil melebihi nilai yang diberikan pada tabel di bawah:Tegangan putus untuk perencanaan (fu) tidak boleh diambil melebihi nilai yangdiberikan pada tabel di bawah:

Jenis- Jenis Baja Untuk Material Bangunan

Sangat dipengaruhi oleh cara pembuatannya, yang meliputi: hot- rolling (pembentukan dengan pemanasan) dan cold- forming (pembentukan dengan pendinginan).Hot- rolling adalah proses dimana bongkahan baja yang masih menyala digelindingkan diantara beberapa penggiling. Proses akhir penggilingan ini menentukan tebal penampang profil baja.Jenis penampang I dan H biasanya cocok untuk elemen balok dan kolom strukturJenis profil kanal dan siku cocok untuk elemenelemen sekunder seperti pengaku atau tumpuan struktur.Jenis penampang lain seperti segi empat atau bundar yang berlubang digunakan untuk berbagai keperluan mulai dari plat datar dan batang solid.Dimensi- dimensi setiap jenis profil ditentukan oleh produsen/ pabrik baja.

Pada proses cold- forming, lembaranlembaran baja tipis yang sudah dingin dibengkokkan, dilipat sehingga didapatkan profil yang diinginkan.Ketebalan elemen- elemen yang dihasilkan melalui proses ini lebih kecil sehingga kekuatan tekannya berkurang.Namun dapat dihasilkan profil yang sulit atau dikustomisasi.Peralatan yang digunakan untuk cold-forming lebih murahDigunakan untuk komponen atap atau pelapis dari sistem struktur utama

Contoh Baja