ALLOY (LOGAM CAMPURAN) Oleh Ir. Aminatun, M.Si
Jan 22, 2016
ALLOY(LOGAM CAMPURAN)
Oleh
Ir. Aminatun, M.Si
ALLOY (SIFAT DAN STRUKTURNYA)
• 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
PROSES PENDINGINANPROSES PENDINGINAN
• Pada suhu 750Pada suhu 75000C C komposisi total komposisi total padatan yang telah padatan yang telah terbentuk adalah terbentuk adalah SS22 dan komposisi dan komposisi cairan masih tetap cairan masih tetap LL22..
• Bahan memadat Bahan memadat seluruhnya pada Sseluruhnya pada S33
JENIS ALLOY YG DIPERGUNAKAN DI KEDOKTERAN GIGI
1. DENTAL AMALGAMBiasanya digunakan untuk tambal gigiMerupakan campuran perak (Ag) dan timah (Sn), sedikit tembaga (Cu) dan seng (Zn)Sewaktu dicampur dengan merkuri (Hg) memadat dg cepat menghasilkan suatu benda yang keras dan kuat
2. Alloy Emas2. Alloy Emas
Digunakan untuk inlay, mahkota dan Digunakan untuk inlay, mahkota dan jembatanjembatan
Landasan gigi tiruan sebagai tuanganLandasan gigi tiruan sebagai tuangan Digunakan dlm bentuk kawatDigunakan dlm bentuk kawat
3. Alloy Cobalt-Chromium, Alloy Silver-3. Alloy Cobalt-Chromium, Alloy Silver-palladium, Alloy Aluminium – bronzepalladium, Alloy Aluminium – bronze
Digunakan untuk landasan gigi tiruan Digunakan untuk landasan gigi tiruan sebagai tuangansebagai tuangan
3. Stainless steel
Digunakan sebagai landasan gigi tiruan Digunakan dlm bentuk kawat
4. Alloy nickel-chromium, nickel – titanium Digunakan dlm bentuk kawat
ALLOY EMASALLOY EMAS• Campuran emas dengan logam yang lain Campuran emas dengan logam yang lain
seperti seperti tembaga, perak, platinum, nikel dan tembaga, perak, platinum, nikel dan sengseng
PENGARUH TEMBAGAPENGARUH TEMBAGA1.1. Emas dan tembaga selalu membentuk Emas dan tembaga selalu membentuk
campuran padatan pada segala campuran padatan pada segala perbandinganperbandingan
2.2. Menjadikan titik cair lebih rendah dibanding Menjadikan titik cair lebih rendah dibanding titik cair emas murnititik cair emas murni
3.3. Memberikan warna kemerah-merahan bila Memberikan warna kemerah-merahan bila terdapat dalam jumlah yang cukupterdapat dalam jumlah yang cukup
4.4. Dapat mengurangi kekerasan/densitas alloyDapat mengurangi kekerasan/densitas alloy
PENGARUH PERAK PADA ALLOY EMAS
Menghasilkan campuran padatan dengan emas pada segala perbandingan
Dapat meningkatkan kekerasan dan kekuatan alloy (jika terjadi larutan padatan)
Perak cair dapat menyerap gas seperti oksigen shg cenderung sebagai penyebab terjadinya porositas sewaktu penuangan
Memperputih warna alloy dan mengurangi warna kemerahan karena tembaga
PENGARUH PLATINUM PADA ALLOY EMAS
Membentuk campuran padatan dengan emas tetapi meningkatkan kecenderungan terjadinya pembentukan inti
Meningkatkan titik cair alloy Memperbaiki daya tahan alloy
terhadap korosi
STAINLESS-STEEL (BAJA TAHAN KARAT)
Merupakan alloy besi dan karbon ditambah chromium dan nikel.
Pengaruh Chromium, dalam jumlah yang cukup akan menyebabkan alloy lebih tahan terhadap serangan korosi.
Pengaruh nikel, membantu memperbaiki daya tahan terhadap korosi dan memperbaiki kekuatan alloy