KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, saya bisa menyelesaikan karya ilmiah tentang Logam dan Alat Uji Mekanis Metal, untuk penyelesaian karya ilmiah dari mata kuliah Pemilihan Bahan dan Proses.

Saya mengucapkan terimakasih kepada semua yang telah membantu pembuatan karya ilmiah ini, sehingga karya ilmiah ini bisa selesai, dan mudah-mudahan bisa menjadi pegangan pada pengajaran Pemilihan Bahan dan Proses.

Walaupun makalah ini masih jauh dari kesempurnaan, maka dari itu saya berharap kepada Bapak Dosen untuk memberikan kritik dan saran untuk penyempurnaan karya ilmiah tentang Logam ini.

Sebagai penulis dari makalah ini saya berharap makalah ini bisa bermanfaat bagi kita semua. Akhir kata saya mengucapkan terima kasih.

Medan, 25 November 2013

Penulis,Hendrik Voice Sihombing

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL KATA PENGANTAR..!DAFTAR ISI...!!

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang penulisan...11.2 Tujuan penulisan11.3 Metode penulisan...1

BAB 2. PEMBAHASAN2.1 Defisi logam dan non logam..22.1.1 Pengertian logam (ferro).32.1.2 Pengertian non logam (non ferro)...42.2 Macam-macam logam ferro...62.3 Macam-macam logam non ferro....72.4 Klasifikasi logam.10

BAB 3. PENUTUP3.1 Kesimpulan..11

BAB 1PENDAHULUAN

1. Latar belakang penulisanLogam adalah bahan/material teknik yang sangat banyak di gunakan dalam berbagai bidang. Dalam dunia keteknikan, logam merupakan material yang paling mendominasi dari bahan-bahan teknik lainnya sebagai bahan yang paling utama dalam pembuatan mesin. Di dunia pendidikan kita harus mengerti unsur-unsur yang terkandung di dalam logam tersebut.Pada karya ilmiah ini penulis akan memaparkan detail tentang logam dan alat uji mekanis metal. Penulis akan memberikan penjelasan tentang karya ilmiah ini dan semoga penjelasan tersebut menambah wawasan pembaca.Ilmu logam adalah ilmu yang mempelajari tentang benda yang mengandung besi (ferro) dan bukan besi (non ferro). Logam terbuat bukan dalam bentuk murni, melainkan dalam bentuk batuan yang mengandung bijih besi yang juga merupakan persenyawaan antara besi dan oksigen tapi dalam bentuk silivat. Bijih besi di hasilkan dari pertambangan.

2. Tujuan penulisanTujuan dibuatnya makalah ini adalah untuk : Menyampaikan definisi logam dan non logam Menyampaikan jenis-jenis logam dan klasifikasi logam Menyampaikan sifat-sifat logam Menyampaikan kegunaan logam Alat uji makanis logam (metal)

3. Metode PenulisanMetode penulisan yang digunakan penulis dalam penulisan karya ilmiah ini adalah : Buku pengetahuan dasar teknik mesin,. Buku catatan di perkuliahan, Buku ilmu bahan teknik Buku ilmu logam

BAB IIPEMBAHASAN LOGAM FERRO DAN NON FEROUS

A. Logam (Ferro)Logam ferro adalah suatu logam paduan yang terdiri dari campuran unsur karbon dengan besi. Untuk menghasilkan suatu logam paduan yang mempunyai 2 sifat yang berbeda dengan besi dan karbon maka dicampur dengan bermacam logam lainnya. Logam adalah elemen kerak bumi (mineral) yang terbentuk seara alami. Jumlah logam diperkirakan 4% dari kerak bumi. Logam dalam bidang keteknisan adalah besi. Biasanya dipakai untuk konstruksi bangunanbangunan, pipa-pipa, alat-alat pabrik dan sebagainya.Berdasarkan jumlah kandungan unsure karbon dalam besi, maka Ferrous metal dibedakan; Baja cor ( cast steel) Besi cor ( cast iron)

a. BAJA COR ( Cast Steel)Baja adalah material dengan komposisi utamanya yaitu besi (iron) yang secara umum mempunyai kandungan Fe > 90 %. Semua baja ( steel) mengandung elemen kedua yaitu carbon dan elemen lainnya. Tetapi unsur C merupakan elemen satu-satunya terdapat dalam semua baja.Persentase unsure C pada baja mendekati 2 %, tetapi kebanyakan (0,15 1)%Baja dikelompokkan menjadi 2 yaitu: Baja Karbon ( carbon steel) Baja Paduan ( alloy steel)

Menurut typenya, baja dibagi menjadi 5 yaitu ; Carbon steel Alloy steel Tool steel Stainless steel Other steel

Carbon steel (baja karbon)Baja karbon adalah material yang merupakan campuran unsure besi dengan karbon dan unsur lain seperti Si dan Mn yang tidak ditambahkan secara khusus.Baja karbon, kekuatan dan sifat kekerasannya tergantung pada jumlah unsur karbon yang ada pada besi tersebut. Baja dengan kadar karbon yang rendah akan lebih fleksibel dan ductile, namun dengan penambahan karbon akan menyebabkan baja lebih ; Kuat ( strength) Keras (hard)Baja karbon dapat digolongkan menjadi 3 macam, yakni: Baja karbon rendah (LCS)Kadar karbon antara 0,05% hingga 0,35% Baja karbon sedang ( MCS)Kadar karbon antara 0,35% hingga 0,50% Baja karbon tinggi (HCS)Kadar karbon lebih dari 0,5% hingga 1,75%

1. Sifat Umum dan pemanfatan LCSSifatnya; Kekuatan da kekerasan rendah Mudah dibentuk dan dimesinPemanfaatan : Digunakan untuk plat, bodi kendaraan Lembaran-lembaran baja galvanis Pipa-pipa, konstruksi bangunan gedung dan kapal laut Tangki penyimpanan, kawat dan lain-lain

2. Sifat Umum dan Pemanfaataan MCSSifatnya: Kekerasan dan kekuatannya dapat ditingkatkan tampa penambahan karbon dengan proses heat treatment (quenching) Kekuatan, Kekerasab serta harganya lebih mahal dari LCSPemanfaatan: Digunakan untuk poros engkol (crank-shaft) Roda gigi, Poros Konstruksi jembatan dan kapal laut, dll3. Sifat Umum dan Pemanfaatan HCSSfatnya: Kekerasannya dan kekuatannya dapat ditingkatkan dengan heat-treatment (Quenching), tetapi kemungkinan terjadi distorsi dan bahkan retak setelah di quenching lebih besar disbanding MCS.Pemanfaatan : Digunakan untuk tools Punch and dies Pisau / penyayat Rail (rail road-wheel)

b. BESI COR (Cast Iron)Besi cor merupakan paduan eutektik dari besi karbon lebih dari 2% dan unsur-unsur lainnya. Umumnya besi cor mengandung unsure Fe dan C [3,5% - 4,3%].Titik cairnya relative rendah 2100 0C.Besi cor umumnya mempunyai komposisi sebagai berikut: Karbon: 3 - 4 % Silikon : 1 - 3 % Mangan: 0,5 1 % Balerang : > 0,1 % Phosphor : > 1 %

Besi cor, diklasifikasikan menjadi :Besi cor putih ( white cast iron)Besi cor putih mempunyai bidang patahan yang putih, karbon disini terikat sebagai karbida yang bersifat keras, sehingga besi cor putih yang mengandung karbida sulit dilakukan pemesinan. Besi cor putih dibuat dengan menuangkan besi cor kedalam cetakan logam atau cetakan pasir dengan pengaturan komposisi. Untuk mengolahnya dapat menggunakan dapur kopula dan tanur udara. Prosesnya dikenal dengan nama dupleks. Dengan cara ini logam dapat dikendalikan dengan baik. Besi Cor Kelabu Besi cor dengan kadar silikon tinggi ( 2% Si ) dengan membentuk grafit dengan mudah sehingga Fe3C tidak terbentuk. Serpih grafit terbentuk dalam logam sewaktu membeku. Terlihat dalam gambar ini terlihat serpih grafit pada penampang logam yang telah dipolish. Besi cor kelabu sangat rendah angka keuletannya sehingga apabila kita tarik maka akan terbentuk bidang perpatahan karena grafit yang menyerupai mika sangat rapuh. Besi cor kelabu merupakan peredam getaran yang baik atau kapasitas redamnya tinggi. Besi cor dapat mempunyai struktur mikro perlitik, feritik, martensit dan bainitik setelah laku panas yang sesuai.

Besi Cor Nodular Hasil dari percobaan laboratorium menunjukkan bahwa struktur mikro dari besi cor yang mudah membentuk grafit dapat berubah apabila ditambah sedikit magnesium atau serium pada logam cair. Bentuk grafit yang bulat, speroid ( nodul ) merubah keuletan besi cor kelabu. Besi cor kelabu biasa hampir tidak memiliki keuletan, akan tetapi besi cor nodular memiliki perpanjangan 10 20%. Meskipun mengenai perubahan struktur mikro ini sangat rumit, pengaruh praktisnya sangat besar. Besi cor yang telah diolah demikian dapat digunakan sebagai poros engkol dan tidak besifat rapuh. Besi cor nodular seperti besi tuang kelabu dapat mengalami perlakuan panas menjadi perlit, ferit ataupun martensit temper, sehingga dapat membentuk besi cor yang kuat. Besi cor bergrafit bulat ( nodular ) memiliki keunggulan dibanding besi cor yang lain. Besi cor kelabu ( gray iron ) bersifat keras namun getas, besi cor mampu tempa memiliki keuletan tertentu, tahan terhadap gesekan dan mampu tempa yang baik. Sedangkan besi cor nodular memiliki keuletan yang tinggi, machinability yang baik dan juga kekuatan yang baik, ketangguhan, workbality dan hardenability, sehingga menawarkan banyak keuntungan

B. Non Logam (Non Ferro)Logam Non-Ferro (Non-Ferrous Metal)ialah jenis logam yang secara kimiawi tidak memiliki unsur besi atau Ferro (Fe), oleh karena itu logam jenis ini disebut sebagai logam bukan Besi (non Ferro). Beberapa dari jenis logam ini telah disebutkan dimana termasuk logam yang banyak dan umum digunakan baik secara murni maupun sebagai unsur paduan. Dengan semakin berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi terutama dalam pengolahan bahan logam, menjadikan semua jenis logam digunakan secara luas dengan berbagai alasan, mutu produk yang semakin ditingkatkan, kebutuhan berbagai peralatan pendukung teknologi serta keterbatasan dari ketersediaan bahan-bahan yang secara umum digunakan dan lain-lain.Logam non Ferro ini terdapat dalam berbagai jenis dan masing-masing memiliki sifat dan karakteristik yang berbeda secara spesifik antara logam yang satu dengan logam yang lainnya. Keberagaman sifat dan karakteristik dari logam Non Ferro ini memungkinkan pemakaian secara luas baik digunakan secara murni atau pun dipadukan antara logam non ferro bahkan dengan logam Ferro untuk mendapatkan suatu sifat yang baru yang berbeda dari sifat asalnya.Pengertian dari bahan bukan logam atau non logam adalah unsur kimia yang mempunyai sifat-sifat, yaitu :Elastis (karet), cair (bahan pelumas, dan tidak dapat menghantarkan arus listrik (bahan isolasi)), Peka terhadap api (bahan baker, tidak dapat terbakar (Asbes) dan mudah pecah (keramik)).

Macam-Macam Logam Non FerroUnsur logam yang paling penting dan paling banyak digunakan dalam industry adalah besi karena hampir 90 % dari logam-logam yang digunakan dalam industry adalah besi. Selain besi,logam yang penting anatara lain: alumunium (Al), timbal (Pb), nikel (Ni), perak(Ag), seng(Zn), dan lain sebagainya. Yang digunakan dalam keadaan murni ataupun dalam bentuk paduannya. Logam logam tersebut harus mempunyai sifat-sifat fisika atau mekanik yang sesuai dengan persyaratan-persyaratan yang dikehedaki.Logam non ferro adalah suatu bahan yang tidak mengandung besi, yang dapat digolongkan menjadi :logam berat : nikel, seng, tembaga, timah putih dan timah hitama. logam mulia/murni : emas, perak, platinab. logam ringan : alumunium, barium, kalsiumc. logam refraktori/tahan api : Molibdenum , titanium, wolfram, zirkoniumd. logam radio aktif : radium dan uranium.1. Tembaga, Copper, Cuprum (Cu)Diperoleh dari biji besi yang mengandung besi, timah hitam, seng dan sedikit mengandung perak dan emas. Sifat-sifat tembaga antara lain :sifat mekanik baik, tahan korosi, daya hantar listrik dan panas lebih baik, mampu dikerjakan mesin, mudah disambung dengan solder maupun dilas, BD 8,9 dan titik cair 1,083 C, serta dapat digosok dan temperature tempa lebih rendahdibanding bahan-bahan dari logam ferro. Pada pengerjaan panas suhu yang diperlukan antara 800C-900C, seperti untuk rolling extension dan forging/tempa. Baik dalam keadaan panas maupun dalam keadaan dingin, tembaga sangat luwes dan dapat direnggangkan, digiling dan dimartil. Pemberian bentuk dalam keadaan panas sekitar 650C, sedangkan dalam keadaan dingin 300C-700C. Kegunaan tembaga, yaitu alat-alat listrik, telepon dan telegram, kawat listrik, refrigerator dan pipa-pipaketel serta tembaga tidak bias digunakan untuk perabot masak.2. Mangan, Manganese (Mn)Sifat-sifat mangan adalahbaja konstruksi dan baja mesin memperbaiki sifat kekuatan tprik dan tahan aus serta baja perkakas memperbaiki sifat tanah ukuran. Kegunaannya adalah sebagai unsur paduan, bila dipadu dengan baja konstruksi dan baja mesin digunakan untuk pekerjaan yang menginginkan kekuatan tarik dan tahan aus. Bila dipadu dengan baja perkakas digunakan untuk pekerjaan yang menginginkan ketahanan ukuran.3. Nikel, Nickolium (Ni)Sifat-sifat nikel yaitu cukup keras, BD 8,7 dan titik lebur 1, 455 C dengan kelihatan tinggi dan mudah dibentuk dalam keadaan dingin atau panas dan tahan korosi.Bijih Nickel mengandung 2,5 % Nickel yang bercampur bersama-sama unsur lain yang sebagian besar terdiri atas besi dan silica serta hampir 4 % Tembaga dan sedikit Cobalt, Selenium, Tellurium, Silver, Platinum dan Aurum. Sedangkan Tembaga, besi dan Nicel berada pada bijih itu sebagai Sulfida.Kegunaannya adalah untuk industri kimia, alat-alat listrik dan alat-alat kedokteran.4. Uranium(U)Sifat-sifat uranium adalah BD 18,7, uranium murni malleable /liat dan ductile mudah di bentuk dan menstabilkan carbide keras. Kegunaannya untuk bahan amunisi dan persenjataan.5. Alumunium (Al)Sifat-sifat Alumunium adalah penghantar arus listrik tinggi. Jenis logam ringan (BD 2,7) dengan titik lebur 600C, mudah dikerjakan/ dituang, penghantar panas, tahan karat dan non magnetis. Kegunaan Alumunium adalah untuk bahan bangunan, alat-alat rumah tangga, mesin penggerak, mesin tenaga / penghasil kalor yang besar untuk pemanas, kabel dan pipa serta pembuatan mesin motor dan kapal terbang. Alumunium terdapat dua macam yaitu: alumunium tuangan mempunyai kekuatan tarik sebesar 10kg/ mm2 dan regangannya 18-25 % dan alumunium tempa mempunyai kekuatan tarik sebesar 18-28 kg/mm2 dan regangannya 3-5%.6. Magnesium(Mg)Magnesium ialah logam yang berwarna putih perak dan sangat mengkilap dengantitik cair 651Cyang dapat digunakan sebagai bahan paduan ringan, sifat dan karakteristiknyasama dengan Aluminium.Oxid film yang melapisi permukaan Magnesium hanya cukup melindunginya dari pengaruh udara kering, sedangkan udara lembab dengan Magnesium memiliki kekuatan tarik hingga 110 N/mm2 dan dapat ditingkatkan melalui proses pembentukan hingga 200 N/mm2. Sifat-sifatnya adalah BD rendah 1,7, lunak dan titik cair rendah 800C serta tahan korosi. Kegunaannya adalah untuk bangunan dan kapal udara serta foto grafi dan sebagai unsure paduan non fero.7. Kobalt (Co)Cobalt (Co) ialah logam yang berwarna putih silver inimemilki titik cair 1490Cdan bersifat magnetic tinggi. Cobalt diperoleh bersama unsur Nickel serta element-element mineral tertentu dan dipisahkan selama proses pemurnian pada unsurNickel.Sifat-sifatnya adalah bila dipadu dengan baja maka akan menjadi keras, tahan panas dan tahan aus. Kegunaannya kobalt bila dipadu dengan baja banyak dipergunakan untuk konstruksi tahan tahan pesawat terbang dan konstruksi tahan panas.dilipat, tabung-tabung pasta gigi dan plat-plat lembaran yang dapat dibuat kaleng makanan.8. Timah Hitam,Lead, Timbal, Plumbum(Pb)Timah Hitam memiliki berat jenis () yang sangat tinggi yaitu =11,3 kg/dm dengantitik cair 327C, digunakan sebagai isolator anti radiasi Nuclear. Timah hitam diperoleh dari senyawa Plumbum-Sulphur (PbS) yang disebut Gelena dengan kadar yang sangat kecil.Sifat-sifat timah hitam adalah berwarna kebiru-biruan, agak lunak, mudah dituang, disolder, dan dilas (dengan api zat asam) sanagt mudah diberi bentuk dalam keadaan dingin dan panas, kekuatan tariknya sangat rendah BD 11,4 dengan titik cair 274C sangat tahan reaksi kimia dan tahan korosi. Kegunaanya adalah sebagai penutup atap , pipa saluran, pembungkus barang kesenian dari gelas, pembuatan penyehat, alat-alat dan saluran dalam industri kimia.10. Wolfrom, Tungsten (W)Tungten, Wolfram (W)memiliki titik cair 3410Cberwarna kelabu, sangat keras dan rapuh pada temperature ruangan, tetapi ulet dan liat pada Temperatur tinggi.Sifat-sifat wolfrom adalah keras BD 20 titk cair tinggi 3400C dan titk didih 5900C, dapat digilas menjadi lembaran dan bila dipadu dalam baja perkakas, akan memperbaiki ketahanan ausnya dan sifat tahan hangatnya. Kegunaannya dalam bidang elektronika seperti katoda tabung electron dan bidang kelistrikan, seperti kawat pijar dalam lampu, elektroda, pegas, unsure pemanas dan tabung sinar X.

BAB III

PENUTUPKESIMPULAN

Dalam pembuatan makalah tentang ilmu logam ini, penulis menyimpulkan bahwa:Secara umum dalam dunia pendidikan terutama bagi mereka yang mengambil jurusan teknik mesin. Dalam pemaparannya, ilmu logam sangat penting untuk mengetahui kandungan-kandungan dan unsur-unsur yang terdapat dalam suatu besi (Ferro) dan bukan besi (non Ferro). Dan juga untuk mengetahui sifat-sifat dan kegunaannya.

DAFTAR PUSTAKA

Mulyadi shaleh,Irfan, Amd. Pengetahuan Dasar Teknik Mesin.Martapura.2008http://mesinusu12.blogspot.comAbdul Kadir, Prof .Ir, MESIN MANUFAKTUR, PT Djambatan Jakarta, 1981Alferd still, Charles S. Siskind, Element Of Elektrical Machine Desingn, 3rd Edition, Mc Graw-Hill Book Company,Inc