logam ringan

23
Sedangkan untuk paduan logam ringan kita kenal antara lain sebagai berikut. 1). Aluminium dan paduannya yang banyak digunakan untuk paduan logam ringan, misalnya duralumin yang biasa digunakan untuk badan pesawat terbang, kendaraan bermotor, kapal pesiar, alat-alat rumah tangga dan sebagainya. 2). Paduan magnesium digunakan hanya bila dalam konstruksi mesin yang factor berat menjadi pertimbangan utama. Sebab magnesium mempunyai daya gabung yang tinggi terhadap oksigen dan mudah terbakar. 3). Paduan titanium banyak digunakan untuk paduan aluminium sebagai logam ringan yang banyak dipakai pada konstruksi pesawat terbang. Langsung ke: navigasi , cari 1 3 magnesium aluminium silikon B A l Ga 250px Tabel periodik Informasi umum Nama , lambang , nomor atom aluminium, Al, 13 Deret kimia logam miskin Golongan , periode , blok 13 , 3 , p Penampilan keperakan

Upload: thoby

Post on 11-Jan-2016

20 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

ilmu logam

TRANSCRIPT

Page 1: Logam Ringan

Sedangkan untuk paduan logam ringan kita kenal antara lain sebagai berikut. 1). Aluminium dan paduannya yang banyak digunakan untuk paduan logam ringan, misalnya duralumin yang biasa digunakan untuk badan pesawat terbang, kendaraan bermotor, kapal pesiar, alat-alat rumah tangga dan sebagainya. 2). Paduan magnesium digunakan hanya bila dalam konstruksi mesin yang factor berat menjadi pertimbangan utama. Sebab magnesium mempunyai daya gabung yang tinggi terhadap oksigen dan mudah terbakar. 3). Paduan titanium banyak digunakan untuk paduan aluminium sebagai logam ringan yang banyak dipakai pada konstruksi pesawat terbang.

Langsung ke: navigasi, cari

13 magnesium ← aluminium → silikonB↑

Al↓

Ga

250pxTabel periodik

Informasi umum

Nama, lambang, nomor atom aluminium, Al, 13

Deret kimia logam miskin

Golongan, periode, blok 13, 3, p

Penampilan

keperakan

Berat atom standar 26,9815386(13) g·mol −1

Konfigurasi elektron [Ne] 3s2 3p1

Elektron per kelopak 2, 8, 3

Sifat fisika

Fase solid

Massa jenis(mendekati suhu kamar)

2,70 g·cm −3

Massa jenih cairanpada titik didih

2,375 g·cm−3

Titik lebur933,47 K(660,32 °C, 1220,58 °F)

Titik didih2792 K(2519 °C, 4566 °F)

Kalor peleburan 10,71 kJ·mol −1

Kalor penguapan 294,0 kJ·mol −1

Kapasitas kalor (25 °C) 24,200 J·mol−1·K−1

Page 2: Logam Ringan

Tekanan uap

P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k

pada T/K 1482 1632 1817 2054 2364 2790

Sifat atom

Struktur kristalkubus berpusat muka0,40494 nm

Bilangan oksidasi3, 2 [1], 1 [2](oksida amfoter)

Elektronegativitas 1,61 (Skala Pauling)

Energi ionisasi(lebih lanjut)

1st: 577,5 kJ·mol −1

2nd: 1816,7 kJ·mol−1

3rd: 2744,8 kJ·mol−1

Jari-jari atom 125 pm

Jari-jari atom (perhitungan) 118 pm

Jari-jari kovalen 118 pm

Informasi Lain

Pembenahan magnetik paramagnetik

Keterhambatan elektris (20 °C) 26,50 nΩ·m

Konduktivitas termal (300 K) 237 W·m−1·K−1

Ekspansi termal (25 °C) 23,1 µm·m−1·K−1

Kecepatan suara (thin rod) (suhu kamar) 5000 m·s −1

Modulus Young 70 GPa

Modulus geser 26 GPa

Modulus limbak 76 GPa

Rasio Poisson 0,35

Kekerasan Mohs 2,75

Kekerasan Viker 167 MPa

Kekerasan Brinell 245 MPa

Nomor CAS 7429-90-5

Isotop tertentu

Artikel utama: Isotop dari aluminium

iso NA Umur paruh DM DE (MeV) DP

26Al syn 7.17×10 5 y

β + 1.17 26Mg

ε - 26Mg

γ 1.8086 -27Al 100% Al stabil dengan 14 neutron

Aluminium

Page 3: Logam Ringan

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Langsung ke: navigasi, cari

13magnesium ← alu

minium → silikonB↑

Al↓

Ga

250pxTabel periodik

Informasi umum

Nama, lambang, nomor atom aluminium, Al, 13

Deret kimia logam miskin

Golongan, periode, blok 13, 3, p

Penampilan

keperakan

Berat atom standar 26,9815386(13) g·mol −1

Konfigurasi elektron [Ne] 3s2 3p1

Elektron per kelopak 2, 8, 3

Sifat fisika

Fase solid

Massa jenis(mendekati suhu kamar)

2,70 g·cm −3

Massa jenih cairanpada titik didih

2,375 g·cm−3

Titik lebur933,47 K(660,32 °C, 1220,58 °F)

Page 4: Logam Ringan

Titik didih2792 K(2519 °C, 4566 °F)

Kalor peleburan 10,71 kJ·mol −1

Kalor penguapan 294,0 kJ·mol −1

Kapasitas kalor (25 °C) 24,200 J·mol−1·K−1

Tekanan uap

P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k

pada T/K 1482 1632 1817 2054 2364 2790

Sifat atom

Struktur kristalkubus berpusat muka0,40494 nm

Bilangan oksidasi3, 2 [1], 1 [2](oksida amfoter)

Elektronegativitas 1,61 (Skala Pauling)

Energi ionisasi(lebih lanjut)

1st: 577,5 kJ·mol −1

2nd: 1816,7 kJ·mol−1

3rd: 2744,8 kJ·mol−1

Jari-jari atom 125 pm

Jari-jari atom (perhitungan) 118 pm

Jari-jari kovalen 118 pm

Informasi Lain

Pembenahan magnetik paramagnetik

Keterhambatan elektris (20 °C) 26,50 nΩ·m

Konduktivitas termal (300 K) 237 W·m−1·K−1

Ekspansi termal (25 °C) 23,1 µm·m−1·K−1

Kecepatan suara (thin rod) (suhu kamar) 5000 m·s −1

Modulus Young 70 GPa

Modulus geser 26 GPa

Modulus limbak 76 GPa

Rasio Poisson 0,35

Kekerasan Mohs 2,75

Kekerasan Viker 167 MPa

Kekerasan Brinell 245 MPa

Nomor CAS 7429-90-5

Isotop tertentu

Artikel utama: Isotop dari aluminium

iso NA Umur paruh DM DE (MeV) DP

26Al syn 7.17×10 5 y

β + 1.17 26Mg

ε - 26Mg

γ 1.8086 -

Page 5: Logam Ringan

27Al 100% Al stabil dengan 14 neutron

Kotak ini: lihat • bicara • sunting

Aluminium (atau aluminum,alumunium,almunium,alminium) ialah unsur kimia. Lambang aluminium ialah Al, dan nomor atomnya 13. Aluminium ialah logam paling berlimpah.

Aluminium merupakan konduktor listrik yang baik. Terang dan kuat. Merupakan konduktor yang baik juga buat panas. Dapat ditempa menjadi lembaran, ditarik menjadi kawat dan diekstrusi menjadi batangan dengan bermacam-macam penampang. Tahan korosi.

Aluminium digunakan dalam banyak hal. Kebanyakan darinya digunakan dalam kabel bertegangan tinggi. Juga secara luas digunakan dalam bingkai jendela dan badan pesawat terbang. Ditemukan di rumah sebagai panci, botol minuman ringan, tutup botol susu dsb. Aluminium juga digunakan untuk melapisi lampu mobil dan compact disks.

ALUMINIUM

Ditulis oleh suhariyani di/pada April 13, 2008

Sifat-sifat penting yang dimiliki aluminium sehingga banyak digunakan sebagai material teknik:- Berat jenisnya ringan (hanya 2,7 gr/cm³, sedangkan besi ± 8,1 gr/ cm³)- Tahan korosi- Penghantar listrik dan panas yang baik- Mudah di fabrikasi/di bentuk- Kekuatannya rendah tetapi pemaduan (alloying) kekuatannya bisa ditingkatkan

Sifat bahan korosi dari aluminium diperoleh karena terbentuknya lapisan aluminium oksida (Al2O3) pada permukaan aluminium. Lapisan ini membuat Al tahan korosi tetapi sekaligus sukar dilas, karena perbedaan melting point (titik lebur).Aluminium umumnya melebur pada temperature ± 600 derajat C dan aluminium oksida melebur pada temperature 2000oC.

Kekuatan dan kekerasan aluminium tidak begitu tinggi dengan pemaduan dan heat treatment dapat ditingkatkan kekuatan dan kekerasannya. Aluminium komersil selalu mengandung ketidak murnian ± 0,8% biasanya berupa besi, silicon, tembaga dan magnesium.Sifat lain yang mnguntungkan dari aluminium adalah sangat mudah difabrikasi, dapat dituang (dicor) dengan cara penuangan apapun.Dapat deforming dengan cara: rolling, drawing, forging, extrusi dll. Menjadi bentuk yang rumit sekalipun.

Page 6: Logam Ringan

Paduan aluminiumDalam keadaan murni aluminium terlalu lunak, kekuatannya rendah untuk dapat dipakai pada berbagai keperluan teknik.Dengan pemaduan teknik (alloying), sifat ini dapat diperbaiki, tetapi seringkali sifat tahan korosinya berkurang demikian pula keuletannya.Sedikit mangan, silicon dan magnesium, masih tidak banyak mengurangi sifat tahan korosinya, tetapi seng, besi, timah putih, dan tembaga cukup drastic menurunkan sifat tahan korosinya.

Paduan aluminium dapat dibagi menjadi 2 kelompok:1. Aluminium wronglt alloy (lembaran)2. Aluminium costing alloy (batang cor)

AlumuniumDitulis oleh Yulianto Mohsin pada 21-10-2006

Sejarah

(Latin: alumen, alum) Orang-orang Yunani dan Romawi kuno menggunakan alum sebagai cairan penutup pori-pori dan bahan penajam proses pewarnaan. Pada tahun 1761 de Morveau mengajukan nama alumine untuk basa alum dan Lavoisier, pada tahun 1787, menebak bahwa ini adalah oksida logam yang belum ditemukan.

Wohler yang biasanya disebut sebagai ilmuwan yang berhasil mengisolasi logam ini pada 1827, walau aluminium tidak murni telah berhasil dipersiapkan oleh Oersted dua tahun sebelumnya. Pada 1807, Davy memberikan proposal untuk menamakan logam ini aluminum (walau belum ditemukan saat itu), walau pada akhirnya setuju untuk menggantinya dengan aluminium. Nama yang terakhir ini sama dengan nama banyak unsur lainnya yang berakhir dengan “ium”.

Aluminium juga merupakan pengejaan yang dipakai di Amerika sampai tahun 1925 ketika American Chemical Society memutuskan untuk menggantikannya dengan aluminum. Untuk selanjutnya pengejaan yang terakhir yang digunakan di publikasi-publikasi mereka.

Sumber

Metoda untuk mengambil logam aluminium adalah dengan cara mengelektrolisis alumina yang terlarut dalam cryolite. Metoda ini ditemukan oleh Hall di AS pada tahun 1886 dan pada saat yang bersamaan oleh Heroult di Perancis. Cryolite, bijih alami yang ditemukan

Page 7: Logam Ringan

di Greenland sekarang ini tidak lagi digunakan untuk memproduksi aluminium secara komersil. Penggantinya adalah cariran buatan yang merupakan campuran natrium, aluminium dan kalsium fluorida.

Aluminium merupakan logam yang paling banyak ditemukan di kerak bumi (8.1%), tetapi tidak pernah ditemukan secara bebas di alam. Selain pada mineral yang telah disebut di atas, ia juga ditemukan di granit dan mineral-mineral lainnya.

Sifat-sifat

Aluminium murni, logam putih keperak-perakan memiliki karakteristik yang diinginkan pada logam. Ia ringan, tidak magnetik dan tidak mudah terpercik, merupakan logam kedua termudah dalam soal pembentukan, dan keenam dalam soal ductility.

Kegunaan

Aluminium banyak digunakan sebagai peralatan dapur, bahan konstruksi bangunan dan ribuan aplikasi lainnya dimanan logam yang mudah dibuat, kuat dan ringan diperlukan.

Walau konduktivitas listriknya hanya 60% dari tembaga, tetapi ia digunakan sebagai bahan transmisi karena ringan. Aluminium murni sangat lunak dan tidak kuat. Tetapi dapat dicampur dengan tembaga, magnesium, silikon, mangan, dan unsur-unsur lainnya untuk membentuk sifat-sifat yang menguntungkan.

Campuran logam ini penting kegunaannya dalam konstruksi pesawat modern dan roket. Logam ini jika diuapkan di vakum membentuk lapisan yang memiliki reflektivitas tinggi untuk cahaya yang tampak dan radiasi panas. Lapisan ini menjaga logam dibawahnya dari proses oksidasi sehingga tidak menurunkan nilai logam yang dilapisi. Lapisan ini digunakan untuk memproteksi kaca teleskop dan kegunaan lainnya.

Senyawa

Senyawa yang memiliki kegunaan besar adalah aluminium oksida, sulfat, dan larutan sulfat dalam kalium. Oksida aluminium, alumina muncul secara alami sebagai ruby, safir, corundum dan emery dan digunakan dalam pembuatan kaca dan tungku pemanas.

Simbol: Al Radius Atom: 1.43 Å Volume Atom: 10 cm3/mol Massa Atom: 26.9815 Titik Didih: 2740 K Radius Kovalensi: 1.18 Å Struktur Kristal: fcc Massa Jenis: 2.7 g/cm3

Konduktivitas Listrik: 37.7 x 106 ohm-1cm-1

Elektronegativitas: 1.61

Page 8: Logam Ringan

Konfigurasi Elektron: [Ne]3s2p1 Formasi Entalpi: 10.7 kJ/mol Konduktivitas Panas: 237 Wm-1K-1

Potensial Ionisasi: 5.986 V Titik Lebur: 933.5 K Bilangan Oksidasi: 3 Kapasitas Panas: 0.9 Jg-1K-1

Entalpi Penguapan: 290.8 kJ/mol

PENGARUH TEMPERATUR PENUANGAN ALUMINIUM A-356.0 PADA PROSES PENGECORAN TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN STRUKTUR MIKRO CORAN

Created by :Hari Subiyanto, Subowo ( )

Subject:  CorKeyword:  Penuangan

mekanika bahan struktur mikro

[ Description ]

Perubahan temperatur penuangan pada proses pengecoran logam Aluminium akan mempengaruhi laju pembekuan dan penyebab tejadinya cacat porositi, sehingga akan mempengaruhi sifat mekanis coran paduan Aluminium A 356.0. Semakin meningkatnya temperatur penuangan akan menghasilkan bentuk struktur mikro dan sifat mekanis yang berbeda. Sebab semakin tinggi temperatur penuangan menyebabkan delta temperatur liquid - undercooling semakin tinggi dan tingginya temperatur penuangan menyebabkan terjebaknya gas hidrogen semakin banyak sehingga nilai kekuatan tarik, elongasi, dan nilai kekerasan mengalami penurunan. Dengan studi literatur yang ada maka dilakukan percobaan pada pengecoran Aluminium A 356.0 dengan memakai cetakan permanen mold test bar, dengan standart US, dengan kondisi temperatur mold 400°C. Pengecoran ini dilakukan dengan temperatur penuangan yang bervariasi yaitu : 640°C, 660°C, 680°C, 700°C, 720°C, 740°C, dan 760°C dengan banyaknya test bar tiga buah disetiap temperatur penuangan. Dimana test bar tersebut sudah tercetak dua buah spesimen uji tarik, satu spesimen uji kekerasan, dan foto mikro/makro. Waktu penuangan ± 10 detik dan pembongkaran dilakukan ± 5 menit, kemudian coran dibiarkan diudara terbuka dengan temperatur ruang ± 45°C. Dari percobaan tersebut maka dilakukan pengujian tarik, kekerasan dan foto makro/mikro. Pengujian kekerasan dilakukan ada dua cara yaitu pertama pengujian kekerasan dilakukan pada tepi coran(0,l mm, 1,8 mm, dan 3,5 mm) dan kedua pengujian kekerasan dilakukan di tengah coran (11 mm dari tepi coran). Pengamatan foto makro dan mikro dilakukan pada masing-masing temperatur penuangan di 0,1 mm, daerah pengaruh initial chilling, 3,5 mm dari tepi coran untuk mengetahui pengaruh laju pembekuan dan daerah tengah coran untuk mengetahui cacat porositi. Berdasarkan percobaan tersebut didapatkan sebuah fenomena dimana semakin tinggi temperatur penuangan semakin besar delta temperatur liquid-undercooling sehingga

Page 9: Logam Ringan

mempengaruhi bentuk butiran yang semakin membesar akibatnya menurunkan nilai kekerasan, hal ini terlihat pada nilai kekerasan pada temperatur penuangan 640°C di 0,1 mm dari tepi coran sebesar 69,05 HV sedangkan pada temperatur penuangan 760°C sebesar 65,57 HV. Pada masing-masing test bar dari 0,1 mm hingga 11 mm dari tepi coran kekerasan semakin menurun yang disebabkan oleh perbedaan thermal gradiennya. Begitu juga terjadinya perubahan didaerah pengaruh initial chilling dimana semakin tinggi temperatur penuangan daerah pengaruh initial chilling ini semakin kedalam dari tepi coran. Begitu pula terbentuknya cacat porositi dimana semakin tinggi temperatur penuangan jumlah porositi semakin banyak sehingga mempengaruhi nilai kekuatan tarik dan elongasi yang semakin menurun.

MagnesiumDitulis oleh Yulianto Mohsin pada 20-10-2006

Sejarah(Magnesia, daerah di Thessaly). Senyawa-senyawa magnesium telah lama diketahui. Black telah mengenal magnesium sebagai elemen di tahun 1755. Davy berhasil mengisolasikannya di tahun 1808 dan Busy mempersiapkannya dalam bentuk yang koheren di tahun 1831. Magnesium merupakan elemen terbanyak kedelepan di kerak bumi. Ia tidak muncul tersendiri, tapi selalu ditemukan dalam jumlah deposit yang banyak dalam bentuk magnesite, dolomite dan mineral-mineral lainnya.

Sumber-sumbeLogam ini sekarang dihasilkan di AS dengan mengelektrolisis magnesium klorida yang terfusi dari air asin, sumur, dan air laut.

Sifat-sifatMagnesium merupakan logam yang ringan, putih keperak-perakan dan cukup kuat. Ia mudah ternoda di udara, dan magnesium yang terbelah-belah secara halus dapat dengan mudah terbakar di udara dan mengeluarkan lidah api putih yang menakjubkan.

KegunaanMagnesium digunakan di fotografi, flares, pyrotechnics, termasuk incendiary bombs. Ia sepertiga lebih ringan dibanding aluminium dan dalam campuran logam digunakan sebagai bahan konstruksi pesawat dan missile. Logam ini memperbaiki karakter mekanik,

Page 10: Logam Ringan

fabrikasi dan las aluminium ketika digunakan sebagai alloying agent. Magnesium digunakan dalam memproduksi grafit dalam cast iron, dan digunakan sebagai bahan tambahan conventional propellants. Ia juga digunakan sebagai agen pereduksi dalam produksi uranium murni dan logam-logam lain dari garam-garamnya. Hidroksida (milk of magnesia), klorida, sulfat (Epsom salts) dan sitrat digunakan dalam kedokteran. Magnesite digunakan untuk refractory, sebagai batu bata dan lapisan di tungku-tungku pemanas.

Senyawa-senyawaMagnesium organik sangat penting untuk tumbuhan dan kehidupan binatang-binatang. Klorofil merupakan perphyrins dengan magnesium sebagai pusatnya. Kebutuhan gizi orang dewasa akan magnesium organik berkisar sekitar 300 mg/hari.

PenangananKebakaran dapat dengan mudah terjadi, sehingga magnesium harus ditangani secara hati-hati. Terutama jika logam ini dalam keadaan terbelah-belah secara halus. Air tidak boleh digunakan pada magnesium yang terbakar atau kebakaran yang berdasarkan magnesium.

Simbol: Mg Radius Atom: 1.6 Å Volume Atom: 14 cm3/mol Massa Atom: 24.305 Titik Didih: 1380 K Radius Kovalensi: 1.36 Å Struktur Kristal: Heksagonal Massa Jenis: 1.74 g/cm3

Konduktivitas Listrik: 22.4 x 106 ohm-1cm-1

Elektronegativitas: 1.31 Konfigurasi Elektron: [Ne]3s2 Formasi Entalpi: 8.95 kJ/mol Konduktivitas Panas: 156 Wm-1K-1

Potensial Ionisasi: 7.646 V Titik Lebur: 922 K Bilangan Oksidasi: 2 Kapasitas Panas: 1.02 Jg-1K-1

Entalpi Penguapan: 127.6 kJ/mol

Bijih MagnesiumDitulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 16-07-2009

Magnesium tergolong logam ringan, dan tahan terhadap karat berkat lapisan oksida magnesium.Magnesium alloy dapat di tuang pada cetakan pasir dan juga dapat dilas dan di mesin.Biji magnesium yang banyak kita kenal adalah Magnesit/ Magnesium karbonat)

Page 11: Logam Ringan

MgCO3, Dolomite CaCO3, MgCO3, carolite MgCl2KCl6 H2O.Proses pemurnian magnesium dapat dilakukan dengan metode thermal atau Electrolitic.

1.Thermal proses adalah didasarkan pada reduksi magnesium oksida dengan karbon, silikon atau unsur lain pada temperatur dan vakum yang tinggi.-Reduksi pendahuluan bijih-Reduksi penguapan dan pengembunan uap magnesium-Peleburan kristal (condensat crystal) menjadi magnesium kasar.

a. anodeb. cathodec. dinding pemisah (hood)

2.Proses Elektrolisis

Proses ini terdiri dari beberapa tingkat, yang prinsipnya adalah pengerjaan pendahuluan dari garam magnesium anhidrous murni, elektrolisa campuran dan refining.Masing-masing proses ini dibedakan menurut bijih yang digunakan (dapat juga carnalite, magnesium, chlorida, dsb), dan cara pengerjaan pendahuluannya (magnesite chlrorination,dihidration of magnesium chloride, etc).Elektrolit larutan garam magnesium dalam teknik tidak digunakan lagi karena magnesium lebih elektro magnetik dibanding dengan ion hidrogen pada katoda dan tidak ada cara untuk memperbaiki teknik tersebut .

Page 12: Logam Ringan

Penggunaan : Magnesium umumnya dipadu dengan unsurunsur lain untuk memperoleh bahan-bahan struktural terutama digunakan untuk roda pesawat terbang, panel-panel pesawat.Penggunaan lain adalah untuk Pyrotechnic Explossive technics” dan “Flash lights.

TitaniumDitulis oleh Yulianto Mohsin pada 21-10-2006

Titanium (Ti)Nomor Atom: 22 Simbol Atom: TiBerat Atom: 47.90 Konfigurasi Elektron: [Ar]4s23d2

Sejarah(Latin: titans, anak pertama bumi dalam mitologi romawi) Ditemukan oleh Gregor di tahun 1791 dan dinamakan oleh Klaproth di tahun 1795. Titanium yang tidak murni dipersiapkan oleh Nilson dan Pettersson di tahun 1887, tetapi unsur yang murni tidak dibuat sampai pada tahun 1910 oleh Hunter dengan cara memanaskan TiCl4 dengan natrium dalam bom baja.

SumberTitanium ditemukan di meteor dan di dalam matahari. Bebatuan yang diambil oleh misi Apollo 17 menunjukkan keberadaan TiO2 sebanyak 12,1%. Garis-garis titanium oksida sangat jelas terlihat di spektrum bintang-bintang tipe M. Unsur ini merupakan unsur kesembilan terbanyak pada kerak bumi. Titanium selalu ada dalam igneous rocks (bebatuan) dan dalam sedimen yang diambil dari bebatuan tersebut. Ia juga terdapat dalam mineral rutile, ilmenite dan sphene dan terdapat dalam titanate dan bijih besi. Titanium juga terdapat di debu batubara, dalam tetumbuhan dan dalam tubuh manusia. Logam ini hanya dikutak-kutik di laboraturium sampai pada tahun 1946, Kroll menunjukkan cara memproduksi titanium secara komersil dengan mereduksi titanium tetraklorida dengan magnesium. Metoda ini yang dipakai secara umum saat ini. Selanjutnya logam titanium dapat dimurnikan dengan cara medekomposisikan iodanya.

Sifat-sifatTitanium murni merupakan logam putih yang sangat bercahaya. Ia memiliki berat jenis rendah, kekuatan yang bagus, mudah dibentuk dan memiliki resistansi korosi yang baik. Jika logam ini tidak mengandung oksigen, ia ductile. Titanium merupakan satu-satunya logam yang terbakar dalam nitrogen dan udara. Titanium juga memiliki resistansi terhadap asam sulfur dan asam hidroklorida yang larut, kebanyakan asam organik lainnya, gas klor dan solusi klorida. Titanium murni diberitakan dapat menjadi radioaktif setelah dibombardir dengan deuterons. Radiasi yang dihasilkan adalah positrons dan sinar gamama. Logam ini dimorphic. Bentuk alfa heksagonal berubah menjadi bentuk beta kubus secara perlahan-lahan pada suhu 880 derajat Celcius. Logam ini terkombinasi

Page 13: Logam Ringan

dengan oksigen pada suhu panas merah dan dengan klor pada suhu 550 derajat Celcius. Logam titanium tidak bereaksi dengan fisiologi tubuh manusia (physiologically inert). Titanium oksida murni memiliki indeks refraksi yang tinggi dengan dispersi optik yang lebih tinggi daripada berlian.

IsotopTitanium alami memiliki lima isotop dengan masa atom dari 46 sampai 50. Semuanya stabil. Ada delapan isotop titanium yang labil.KegunaanTitanium sangat penting sebagai agen campuran logam dengan aluminium, molibdenum, manggan, besi dan beberapa logam lainnya. Campuran logam titanium digunakan terutama untuk bahan pesawat terbang dan misil, dimana logam ringan, kuat dan tahan suhu tinggi diperlukan. Titanium sekuat baja, tetapi 45% lebih ringan. Ia 60% lebih berat daripada aluminium, tetapi dua kali lebih kuat. Titanium memiliki kegunaan potensial di pabrik desalinasi untuk mengkonversi air laut menjadi air tawar. Logam ini memiliki resistansi yang baik terhadap air laut dan digunakan untuk baling-baling kapal dan bagian kapal lainnya yang terekspos pada air asin. Anoda titanium yang dilapisi platinum telah digunakan untuk memberikan perlindungan dari korosi air garam. Titanium diproduksi secara buatan untuk permata. Safir dan rubi menunjukkan asterism sebagai hasil keberadaan TiO2. Titanium dioksida sangat banyak digunakan untuk cat rumah dan cat lukisan karena permanen dan memilki sifat penutup yang baik. Pigmen titanium oksida merupakan aplikasi yang terbanyak untuk unsur ini. Cat titanium merupakan reflektor sinar infra yang sangat bagus dan banyak digunakan pada tempat-tempat pengamatan matahari (solar observatories) dimana panas dapat mengganggu pengamatan. Titanium tetraklorida digunakan untuk mengiridasi gelas. Senyawa ini mengeluarkan asap tebal di udara.

Simbol: Ti Radius Atom: 1.45 Å Volume Atom: 10.6 cm3/mol Massa Atom: 47.88 Titik Didih: 3560 K Radius Kovalensi: 1.32 Å Struktur Kristal: Heksagonal Massa Jenis: 4.54 g/cm3

Konduktivitas Listrik: 2.6 x 106 ohm-1cm-1

Elektronegativitas: 1.54 Konfigurasi Elektron: [Ar]3d2 4s2 Formasi Entalpi: 18.6 kJ/mol Konduktivitas Panas: 21.9 Wm-1K-1

Potensial Ionisasi: 6.82 V Titik Lebur: 1935 K Bilangan Oksidasi: 4,3 Kapasitas Panas: 0.523 Jg-1K-1

Entalpi Penguapan: 455.2 kJ/mol

Page 14: Logam Ringan

Logam-logam nonferro dan paduannyaKata Kunci: babbit, bronze tahan aus, non logam tahan ausDitulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 19-07-2009

Logam-logam nonferro dan paduannya tidak diproduksi secara besar-besaran seperti logam besi, tetapi cukup vital untuk kebutuhan industri karena memiliki sifat sifat yang tidak ditemukan pada logam besi dan baja. Sifat-sifat paduan logam nonferro adalah :

-mampu dibentuk dengan baik -massa jenisnya rendah -penghantar panas dan listrik yang baik -mempunyai warna yang menarik -tahan karat -kekuatan dan kekakuannya umumnya lebih rendah dari pada logam ferro -sukar dilas

1. Paduan aluminium (aluminium alloy)

Paduan aluminium banyak dipakai dalam industri yang dapat dibagi dalam dua golongan utama:a) Wrought alloy: dibuat dengan jalan rooling, (paduan tempa)forming, drawing, forging dan press working.b) Casting alloy: dibuat berdasarkan pengecoran (paduan tuang) Paduan aluminium tempa mempunyai kekuatan mekanik yang tinggi mendekati baja.

Paduan ini dibedakan lagi berdasarkan:a. dapat di heat treatmentb. tak dapat di heat treatment

Paduan aluminum yang tak dapat di heat treatment yaitu Al – Mn (1,3% Mn) dan Al – Mg Mn (2,5% Mg dan 0,3% Mn), memiliki kekuatan mekanik yang tinggi, ductil, tahan korosi dan dapat dilas.Paduan aluminium tuang merupakan paduan yang komplek dari aluminium dengan tembaga, nikel, besi, silikon dan unsur lain.

Duraluminium (dural) adalah paduan Al – Cu – Mg, dimana Mg dapat ditambahkan (meningkatkan kekuatan, dan ketahanan korosi) dan begitu juga dengan penambahan Si & Fe.Komposisi ducal : 2,2-5,2% Cu, diatas 1,75 % Mg, di atas 1% Si,diatas 1% Fe, dan diatas 1% Mn. Paduan aluminium yang terdiri dari 8-14% Si disebut silumin. Paduan aluminium dengan (10 – 13% Si & 0,8% Cu) dan (8 -10% Si, 0,3% Mg & 0,5% Mn)mempunyai sifat-sifat dapat dituang dengan baik dan tahan korosi serta ductile.

2.Paduan Magnesium

Page 15: Logam Ringan

Sifat-sifat mekanik magnesium terutama memiliki kekuatan tarik yang sangat rendah. Oleh karena itu magnesium murni tidak dibuat dalam teknik.Paduan magnesium memiliki sifat-sifat mekanik yang lebih baik serta banyak digunakan Unsur-unsur paduan dasar magnesium adalah aluminium, seng dan mangan.Penambahan AI diatas 11%, meningkatkan kekerasan, kuat tarik dan fluidity (keenceran) Panambahan seng meningkatkan ductility (perpanjangan relatif dan castability (mampu tuang) .

Penambahan 0,1 – 0,5 % meningkatkan ketahanan korosi.Penambahan sedikit cerium, zirconium dan baryllium dapat membuat struktur butir yang halus dan meningkatkan ductility dan tahan oksidasi pada peningkatan suhu.Ada dua kelomnok besar magnesium paduan a) Wrought alloy : (0,3% Al, 1,3% – 2,5% Mn ) dan (3 – 4% Al, 0,6% Zn & 0,5% Mn).b) casting allay : (5 – 7% Al, 2 – 3% Zn & 0,5% Mn) dan (8 % Al, 0,6 % Zn & 0,5 % Mn).

3. Paduan Tembaga

Ada dua kelompok besar yaitu : brass dan bronze Brass (kuningan) Paduan tembaga dan seng dinamakan brass. Penambahan sedikit timah, nikel, mangan, aluminium, dan unsur-unsur lain dalam paduan tembaga seng dapat mempartinggi kekerasan dan kekuatan serta tahan korosi (special – brass).Bronze (perunggu) .

Paduan tembaga dan timah dengan penambahan sedikit aluminium, silikon, mangan, besi dan beryllium disebut bronze.Dalam prakteknya yang paling banyak digunakan adalah perunggu dengan 25 – 30% Sn.

Wrought bronze, terdiri dari paling tinggi 6% Sn dan casting bronze lebih dari 6% Sn.Special bronze, yaitu paduan dengan dasar tembaga dicampur Ni,Al, Mn, Si, Fe, Be dll.Aluminium bronze, terdiri dari 4 – 11% Al, mempunyai sifat-sifat mekanik yang tinggi dan tahan korosi serta mudah dituang.

Bronze dengan penambahan besi dan nikel memiliki kekuatan mekanik yang tinggi, tahan panas, digunakan untuk fitting dapur dan bagian-bagian mesin yang permukaannya bersinggungan dengan metal, yaitu perunggu dengan penambahan seng.Phosphor bronze terdiri dari – 95% Cu, 5% Sn dan 0,2% P, di gunakan untuk saringan kawat, koil dan pegas pelat.Silikon bronze, memiliki sifat-sifat mekanik yang tinggi, tahan aus dan anti korosi dan mudah dituang maupun dilas. Beryllium bronze, memiliki sifat mekanik yang tinggi tahan koros, tahan aus dan ductil, daya hantar panas/listrik yang tinggi.Monel, komposisinya 31% Cu, 66% Ni, 1,35% Fe, 0,9% dan 0,12% C sifat tertarik bagus dan ductil, tahan korosi dalam air lautan Iarutan kimia.

4. Paduan tahan aus (anti friction alloy).Bahan paduan tahan aus terutama digunakan untuk permukaan bantalan (bearing).Logam bantalan harus memenuhi syarat, koefisien gesek antara poros dan bantalan harus serendah mungkin mampu menahan panas akibat gesekan, tahan tekanan beban, dll.

Beberapa logam bantalan :

Page 16: Logam Ringan

-babbit -bronze tahan aus -besi tuang tahan aus -non logam tahan aus

BabbitBabbit terdiri dari timah, antirron, timbal dan tembaga serta unsur lain yang memilliki sifat tahan aus. Bahan dasar babbit yang digunakan di industri adalah timbal atau logam lain sebagai pengganti timah yang mahal.Calcium babbit terdiri dari : 0,8-1,1 % Ca dan 0,75 – 1% Nisisanya, adalah Pb.

Bronze tahan ausDigunakan untuk bantalan biasa dengan beban spesifik yangtinggi.

Besi tuang tahan ausCocok untuk bantalan biasa yang bekerja dengan tekaran spesifik tinggi, tetapi kecepatan/putaran dari poros rendah.Konposisinya : 3,2 – 3,6% C, 2,2 – 2,4% Si, 0,6 – C,9% Mn, dan memiliki struktur pearlit dengan sejumlah grafit normal (HB = 170 – 229),

Paduan titanium (titanium: alloy)Sebagai bahan teknik titanium banyak penggunaannya. Titanium adalah logam dengan warna putih keperak-perakan, titik lebur 1668°C dan masa jenisnya 4,505 kg/dm3 Titanium tidak murni/campuran dalam perdagangan dapat digolongkan.

-unsur-unsur yang membentuk interstisi larutan padat (solid solution ) O2 , N, C dan H2 dan lain lain

-Unsur-unsur yang membentuk substitusi larutan padat (Fe dan unsur-unsur logam lain ).Oksigen dan nitrogen dengan persentase kecil dalam titanium alloy dapat imengurangi ductility secara drastis. Kandungan karbon dengan lebih dari 0,2% menurunkan ductility dan kekuatan pukul dan titanium alloy. Paduan titanium alloy.Paduan titanium terdiri dari vanadium, molibden, chrom, mangan,aluminium timah, besi dll.Memiliki sifat-sifat mekanik yang tinggi dengan rasa jenis yang rendah, sangat tahan korosi, banyak digunakan dalam industri pesawat terbang.