Oleh: sonjaya45 | 13 Maret 2010

Besi Cor

Besi cor merupakan paduan Besi-Karbon dengan kandungan C di atas 2% (pada umumnya sampai dengan 4%). Paduan ini memiliki sifat mampu cor yang sangat baik namun memiliki elongasi yang relatif rendah. Oleh karenanya proses pengerjaan bahan ini tidak dapat dilakukan melalui proses pembentukan, melainkan melalui proses pemotongan (pemesinan) maupun pengecoran.

Dari warna patahan, dapat dibedakan 3 jenis besi cor yaitu Besi Cor Putih yang terdiri dari struktur ledeburit (coran keras), struktur campuran antara perlit dengan ledeburit yang disebut Besi Cor Meliert dan struktur selain perlit dan atau ferit serta ledeburit masih terdapat sejumlah unsur karbon dalam bentuk koloni grafit yang disebut Besi Cor Kelabu.

Jenis dari ketiga besi cor tersebut sangat tergantung dari kandungan dan komposisi antara C dan Si serta laju pendinginannya, dimana laju pendinginan yang tinggi akan menghasilkan struktur besi cor putih sedangkan laju pendinginan yang lambat akan menghasilkan pembekuan kelabu.

 

 


Jenis-jenis Besi Cor



Besi cor kelabu
Adalah besi cor dengan kadar silikon yang tinggi (>2% Si) membentuk grafit dengan mudah sehingga Fe3C tidak terbentuk. Karbon di dalam besi cor berbentuk lamel-lamel grafit pada waktu membeku. Lamel-lamel itu berbentuk dedaunan, dan patahan dari suatu besi terlihat lamel-lamel grafit yang kecil memberi warna patahan kelabu, maka disebut besi cor kelabu. Besi cor kelabu sangat rendah keuletannya karena adanya serpihan karbon, akan tetapi dengan adanya serpih-serpih ini besi cor kelabu merupakan peredam getaran yang baik.

Besi cor putih
Dengan kadar silikon yang rendah dan kecepatan pendinginan yang tinggi, karbon di dalam besi cor pada waktu pembekuan tidak bisa dipisahkan menjadi karbon bebas sehingga menjadi grafit, dan bersenyawa dengan besi yang disebut sementit. Permukaan patahannya akan terlihat berwarna putih karena adanya lamel-lamel grafit. Sifat besi cor putih sangat keras, getas, dan tahan aus.

Besi cor nodular
Grafit yang terdapat di dalam logam berbentuk bulatan sehingga disebut besi cor nodular. Hal ini terjadi bila ditambahkan magnesium pada cairan besi cor. Dibandingkan dengan grafit yang mempunyai bentuk serpih seperti daun, grafit berbentuk bulat atau mempunyai derajat konsentrasi tegangan yang sangat kecil, sehingga kekuatan besi cor menjadi lebih baik. Sifat besi cor nodular mempunyai keuletan yang baik, ketahanan korosi dan ketahanan panas yang baik.

Unsur yang membuat bentuk fasa grafit dalam besi cor nodular menjadi bulat selain Mg adalah Ce, Na, K, Li, Ba, dan Sr. Tetapi berdasarkan alasan pertimbangan harga dipilih unsur magnesium yang lebih menguntungkan.

Besi cor mampu tempa
Besi cor mampu tempa digolongkan menjadi besi cor mampu tempa perapian putih dan besi cor mampu tempa perapian hitam. Besi cor perapian putih mempunyai kandungan silikon yang rendah dan belerang yang tinggi. Besi cor perapian hitam mempunyai kandungan silikon yang tinggi dan belerang yang rendah.

Besi cor perapian putih dibuat dengan proses penghilangan karbon pada besi cor putih, sehingga kulitnya berubah menjadi ferrit dan struktur dalamnya terdiri dari matrik perlit dengan karbon yang bulat. Besi cor perapian hitam dibuat dengan melunakkan besi cor putih tetapi sementit terurai menjadi ferit dan grafit sehingga patahannya terlihat hitam.

 

 

Besi Cor Kelabu

Besi cor kelabu merupakan material teknik yang banyak digunakan pada saat ini. Dalam pemakaiannya material ini seringkali menerima beban yang berfluktuasi. Meskipun demikian sebagaimana dinyatakan oleh DeLaO et.al (2003) perilaku besi cor kelabu terhadap beban dinamis tidak banyak diteliti. Informasi yang terbatas tersebut menyebabkan -sebagaimana dikutip dari ASM Handbook (1990)- besi cor kelabu lazimnya tidak dikenakan beban dinamis, atau apabila ada maka besarnya beban yang bekerja tidak boleh lebih dari 25% kekuatan tariknya.


Keberadaan grafit pada besi cor kelabu menyebabkan material ini tidak memiliki daerah elastis yang linier. Grafit juga menyebabkan terdapatnya bagian yang mengalami plastis meskipun besi cor tersebut dibebani oleh gaya yang rendah. Hal ini disebabkan karena pada ujung-ujung grafit terjadi tegangan yang sangat besar sebagai akibat adanya konsentrasi tegangan. Kenyataan ini sangat menyulitkan untuk menentukan seberapa besar regangan elastis dan plastisnya.


Menyadari bahwa pada besi cor kelabu sifat tarik dan tekannya berbeda, Downing menguraikan hal yang sama untuk pembebanan tekannya. Dengan demikian untuk menggambarkan respon material besi cor terhadap beban tarik dan tekan dibutuhkan 7 parameter (Eo, mT, KT, nT, mC, KC dan nC). Dimana subscript “T” dan “C” menunjukkan tarik dan tekan.

besi cor kelabu, besi cor dengan kadar silicon yang tinggi (~2% Si) membentuk grafit dengan mudah sehingga Fe3C tidak terbentuk. Serpihan grafit terbentuk dalam logam sewaktu membeku. Bila logam kita tarik, bidang perpatahanterjadi dari serpihan yang satu keserpihan lainnya karena grapit yang mnyerupai sangat rapuh, jadi sebagian besar permukaan perpatahan melintasi grapit sehingga permukaan berwarna kelabu. Oleh karena itu di beri nama besi cor kelabu.

 

Besi cor nodular

 

Besi cor nodular merupakan material yang banyak digunakan pada industri otomotif dan komponen-komponen mesin pada industri untuk menggantikan peran baja, karena memiliki sifat mampu cor yang baik, kekuatan dan keuletan yang tinggi dan sifat ketermesinan yang baik. Walaupun proses pengecoran menghasilkan produk dengan bentuk dan ukuran yang mendekati sebenarnya, namun proses permesinan kadang diperlukan pada tahapan akhir pembuatan produk. Untuk itu perlu dilakukan penelitian sifat ketermesinan besi cor nodular tersebut. Pengujian yang dilakukan adalah untuk melihat keterkaitan antara keberadaan grafit bulat (jumlah, ukuran dan bentuk) dan matriks (ferit dan perlit) besi cor nodular hasil cor yang menggunakan MCR4 dan MCR8 sebagai nodulan serta superselect sebanyak 0,48%, 0,5%, 1% dan 1,5% sebagai inokulan dengan sifat ketermesinannya yaitu berupa besarnya gaya potong dan gaya makan serta bentuk geram akibat variasi kondisi permesinan (laju potong, gerak makan dan kedalaman potong), tingkat keausan pahat dan kekasaran permukaan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa spesimen 2 dengan MCR4 sebagai nodulan dan superselect sebesar 0,5% sebagai inokulan memberikan sifat ketermesinan yang terbaik.

 

 

2.3 Cast iron (besi cor)

Umumnya besi cor akan mengandung unsur Fe dan C [3,5% – 4,3%]. Besi cor, diklasifikasikan menjadi :

a. Besi cor putih (white cast iron) Besi cor putih mempunyai fasa sementid+perlit sehingga mempunyai sifat keras dan getas.

b. Besi cor kelabu (grey cast iron) Unsur penyusun dari besi cor kelabu yakni : Fe + C + Silikon (Si). Adanya penambahan unsur Si (Silikon) bertujuan untuk mengurai Sementid menjadi Fe (ferit atau perlit) dan C (grafit). Bentuk grafitnya berupa serpih sehingga secara sederhana dapat dikatakan bahwa fasa besi cor kelabu berupa ferit/perlit + grafit serpih dengan sifat : agak getas yang dikarenakan ujung-ujung grafit berbentuk serpih tajam, akibatnya konsentrasi tegangan tinggi sehingga mudah patah. Contoh penggunaan besi cor kelabu pada konstruksi mesin jahit, blok mesin, lampu hias, mesin bubut, pagar, dll. Keistimawaan besi cor kelabu terhadap baja yakni : mampu meredam getaran.

c. Besi cor bergrafit bulat (ductile cast iron atau noduler cast iron) Unsur penyusun dari besi cor bergrafit bulat yakni : Fe + C + Si + Mg / Ce. Penambahan Mg atau Ce bertujuan untuk “melunakan” grafit menjadi bulat sehingga konsentrasi tegangan sedikit sekali (besi cor bersifat ulet). Contoh penggunaan besi cor bergrafir bulat pada kontruksi penjepit rel kereta api, batang torak kompresor, dll.

d. Besi cor mampu tempa (malleable cast iron) Untuk membuat besi cor mampu tempa dapat dibuat dengan memanaskan besi cor putih hingga mencapai suhu 700 Derajat Celcius selama 30 Jam. Hal ini bertujuan agar sementid terturai menjadi Fe (ferit) dan C (grafit). Grafit yang dihasilkan berbentuk pipih. Contoh penggunaan besi cor mampu tempa pada spare part yang berukuran kecil-kecil.

 


About these ads

Berikan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

Kategori

Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.

%d blogger menyukai ini: