Top Banner
UTM UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA CARBON AND ALLOY STEEL CARBON AND ALLOY STEEL SPE4602 SPE4602 TEKNOLOGI PEMBUATAN TEKNOLOGI PEMBUATAN (MANUFACTURING (MANUFACTURING TECHNOLOGY) TECHNOLOGY)
22

Carbon & alloy steel

Jun 19, 2015

Download

Education

Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Carbon & alloy steel

UTMUNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA

CARBON AND ALLOY CARBON AND ALLOY STEELSTEELSPE4602 SPE4602

TEKNOLOGI PEMBUATAN TEKNOLOGI PEMBUATAN (MANUFACTURING (MANUFACTURING

TECHNOLOGY)TECHNOLOGY)

Page 2: Carbon & alloy steel

PENGENALANPENGENALAN• Antara logam yang paling banyak digunakan-

senang diperolehi, kekuatan tinggi, tahan lasak dan mudah dikerjakan

• Cara keluarkan besi dari bijihnya telah ditemui secara tdk sengaja pada tahun 1400 sblm Masihi .

• Besi tempa yang dihasilkan lagi dengan bahan berkarbon akan menghasilkan keluli (lebih kuat dan keras) yang digunakan untuk membuat pedang pada zaman dahulu.

• Pada tahun 1728, besi waja gulung dihasilkan• Pada tahun 1783, besi waja dalam bentuk rod

dan bar digulung pula dihasilkan.• Besi tuang pula dihasilkan setelah penukar

bessemer dicipta dalam tahun 1855.

Page 3: Carbon & alloy steel

Logam FerusLogam Ferus

• Logam yang mengandungi unsur karbon – logam lebih kuat ,tahan lasak, ekonomi dan murah

• Terbahagi kpd 2 jenis , besi (besi tuang, besi tempa dan besi jongkong) dan keluli.

• di proses daripada bijih besi - besi oksida, sulfida, klorida, silikat dan karbonat.

• proses: melombong, membersih bijih, mengeluarkan besi daripada bijih dan menulenkan besi.

3

Page 4: Carbon & alloy steel

APAKAH KARBON DAN KELULI APAKAH KARBON DAN KELULI ALOIALOI

• Carbon is a naturally abundant nonmetallic element which forms the basis of most living organisms.

• The structure of carbon molecules is such that the molecules bond readily with a wide range of other elements, forming thousands of compounds

http://www.wisegeek.org/what-is-carbon.htm#

4

Page 5: Carbon & alloy steel

Sambungan…..Sambungan…..• Istilah "karbon" berasal dari bahasa Latin carbo,

yang berarti batu bara. • Karbon atau zat arang merupakan unsur kimia yang

mempunyai simbol C dan nombor atom 6 pada tabel periodik.

• Sebagai unsur golongan 14 pada tabel periodik, karbon merupakan unsur non-logam dan bervalensi 4 (tetravalen), terdapat empat elektron yang dapat digunakan untuk membentuk ikatan kovalen.

• http://id.wikipedia.org/wiki/Karbon

5

Page 6: Carbon & alloy steel

UNSUR KIMIAUNSUR KIMIA

6

Page 7: Carbon & alloy steel

APAKAH KELULI ALOIAPAKAH KELULI ALOI

• Alloy steel is often subdivided into two groups: high alloy steels and low alloy steels. The difference between the two is defined somewhat arbitrarily.

• Eight percent of its weight being other elements beside iron and carbon, is high alloy steel.

• http://www.wisegeek.com/what-is-alloy-steel.htm

7

Page 8: Carbon & alloy steel

SAMBUNGAN…SAMBUNGAN…

• Keluli mempunyai kandungan karbon yang tinggi, iaitu antara 0.03 peratus hingga 1.7 peratus. Keluli bersifat lebih kuat jika dibanding dengan logam lain.

• Keluli aloi ialah aloi besi dan karbon yang mengandungi unsur-unsur pengaloian seperti mangan, silicon, sulfur dan fosforus dengan peratus kandungan yang tinggi antara 0.5% hingga 2%.

8

Page 9: Carbon & alloy steel

BILAKAH PERMULAAN BILAKAH PERMULAAN PENGGUNAAN KARBON DAN PENGGUNAAN KARBON DAN KELULI ALOIKELULI ALOI

• Blister steel, produced by the cementation process was first made in Italy in the early 17th century CE and soon after introduced to England.

• It was probably produced by Sir Basil Brooke at Coalbrookdale during the 1610s. The raw material for this was bars of wrought iron.

• During the 17th century it was realised that the best steel came from oregrounds iron from a region of Sweden, north of Stockholm.

• http://ms.wikipedia.org/wiki/Keluli

9

Page 10: Carbon & alloy steel

SAMBUNGAN…SAMBUNGAN…• Sejarah keluli bermula pada abad ke-19.

• Sejarah metalurgi besi bermula jauh sebelum prasejarah, kemungkinan besar bermula dengan penggunaan besi dari meteorit.

• Teknologi peleburan besi ‘Bloomery’ dicatatkan bermula pada abad ke-12 SM di India, Anatolia (Turki) atau Kaukasus (Iran).

• Menurut Duncan E. Miller dan N.J. Van Der Merwe, di dalam tulisan mereka 'Early Metal Working in Sub Saharan Africa' Journal of African History 35 (1994), sejarah manusia menggunakan besi dalam peleburan dan penempaan untuk alat-alat telah muncul di sekitar Sahara Afrika pada 1200 SM

• http://metalurgis-melayu.blogspot.com/2010/10/v-behaviorurldefaultvml-o.html

10

Page 11: Carbon & alloy steel

DIMANAKAH KARBON DAN DIMANAKAH KARBON DAN KELULI ALOI BOLEH DIJUMPAIKELULI ALOI BOLEH DIJUMPAI

• Besi hanya boleh didapati dalam kerak Bumi dalam bentuk sebatian dengan oksigen dan belerang. Biasanya galian mengandungi besi termasuk Fe2O3-bentuk iron oxida yang terdapat dalam galian hematite, dan FeS2-pyrite (emas dungu).

• Besi dikeluarkan dari bijih dengan menyingkir oksigen dengan mengabungkannya dengan pasangan kimia yang lebih digemari seperti karbon.

• Proses ini adalah peleburan, digunakan dengan logam yang mempunyai tahap lebur rendah. 

11

Page 12: Carbon & alloy steel

Kenapa penggunaan karbon Kenapa penggunaan karbon dan keluli aloi penting dalam dan keluli aloi penting dalam industriindustri

• Keluli aloi mempunyai kekuatan yang diingini dalam industri untuk menghasilkan sesuatu produk.

• Keluli aloi adalah lebih tahan karat, kakisan daripada keluli biasa.

• Ia telah ditemui pada tahun 1913 oleh Harry Brearley Sheffield, England.

• Kekuatan keluli telah terbukti dengan kemampuannya untuk menjadi stesen pelancar kapal angkasa kepada negara-negara yang bergiat di dalam bidang ini.

12

Page 13: Carbon & alloy steel

Bagaimana karbon dan keluli Bagaimana karbon dan keluli aloi diprosesaloi diproses

• Keluli dihasilkan dengan mengurangkan kandungan fosforus, mangan dan karbon daripada campuran besi jongkong dan besi skerap yang dileburkan melalui proses pengoksidaan. 

• Besi jongkong pula dihasilkan melalui proses peleburan besi menggunakan relau Bagas (Blast Furnance)

• Besi jongkong pula akan dileburkan semula dalam relau tertentu bagi menghasilkan keluli yang diperlukan.

13

Page 14: Carbon & alloy steel

Logam Logam FerusFerus

• Melombong: mengeluarkan bijih daripada kerak bumi.

• Membersih bijih: mengeluarkan bahan asing daripada bijih seperti sulfur, karbon dan lain-lain.

• Mengeluarkan besi daripada bijih: proses kimia menukarkan oksida besi menjadi logam besi dan bercampur karbon.

• Antara proses-proses: pairometalurgi, elektrometalurgi dan hidrometalurgi

• Penulenan besi: proses mengurangkan kandungan karbon - besi tuang, tempa , keluli.

14

Page 15: Carbon & alloy steel

Logam Logam FerusFerus• Pairometalurgi- proses mengeluarkan besi

jongkong dengan cara memanaskan nya dalam relau.

• 60% bijih besi dicampurkan dengan 25% kok (arang batu) dan 15% batu kapur dipanaskan dalam relau Bagas pada suhu 500 - 600oC oleh udara panas dan pada tekanan 0.1MN/m2.

• Apabila kok terbakar - suhu naik mencapai 1600oC. Besi cair dan mendap ke bawah.

• karbon menjadi karbon dioksida, sulfur bercantum dgn. batu kapur dan terasing menjadi slag.

15

Page 16: Carbon & alloy steel

Logam FerusLogam Ferus

Besi jongkong dikeluarkan dan disejukkan dalam bentuk jongkong 50kg.

Besi ini masih belum tulen mengandungi kandungan karbon yang tinggi.

Besi ini ditulenkan menjadi besi tuang, besi tempa dan keluli.

Page 17: Carbon & alloy steel

Logam Logam FerusFerus

• Besi Tuang (cast iron)– besi jongkong dipanaskan

semula dalam relau Kupola untuk menulenkan besi/mengurangkan kandungan karbon.

– 20% kok, 80% besi jongkong.

– Kandungan karbon : 1.5% - 4%

Page 18: Carbon & alloy steel

Logam Logam FerusFerus

• Besi tuang yang lebih tulen (kurang kandungan karbon) dikeluarkan oleh relau bergema.

• Slag yang timbul atas besi cair menututp permukaan dan mengelakkan berlaku pengoksidan semula.

18

Page 19: Carbon & alloy steel

RELAU BAGASRELAU BAGAS (Blast (Blast Furnance)Furnance)

19

Relau lain yang digunakan ialah, Relau Oksigen, Relau elektrik, Relau Palong Terdedah. Relau ini akan menghasilkan keluli berbentuk "Bloom", "Bilet" dan "Papak".

Page 20: Carbon & alloy steel

20

Page 21: Carbon & alloy steel

Kegunaan KeluliKegunaan Keluli

21

Page 22: Carbon & alloy steel

TamatTamat

22