Introduction of Extractive Metalurgy

Tabel periodik unsur (sumber)
Tabel periodik unsur (sumber)

Di dalam tabel periodik terdapat unsur unsur yang sudah dikelompokkan berdasarkan sifatnya seperti sifat kimia dan sifat fisik yaitu logam, metaloid dan nonlogam. Logam terbagi atas logam ferus, non ferus. Logam tersebut memiliki daya jual tersendiri. Namun di dalam tabel periodik tidak harga relatif unsur tersebut. Padahal pada kenyataannya kita sangat membutuhkan informasi tersebut guna mengetahui penjualan unsur tersebut dan jumlah keuntungan pengolahan unsur terebut.

Pada kenyataannya logam ferus (besi dan paduannya) merupakan logam yang sangat penting bagi kehidupan manusia. Besi dan paduannya menjadi sangat penting karena logam tersebut digunakan manusia dalam sekala besar. Produksi besi dan paduannya tiap tahun sangat besar.

Besi diproduksi di dalam blas furnace dalam bentuk pig iron yang akan dijadikan bentuk yang dapat dimanfaatkan antara lain

1.      Baja

Baja dibuat dalam skala besar dengan meniupkan oksigen ke arah CaCO3 dan kokas sehingga dapat membakar kotoran dalam besi tersebut. Proses ini dinamakan proses tanur tinggi. Secara garis besar baja terbagi atas 3 yaitu :

Baja untuk kontruksi

Baja ini digunakan untuk proses manufaktur misalnya mesin sepeda motor, elemen pembangun, alat peratalatan perang misal tank dan tembak. Baja tersebut bisa saja mengandung karbon atau paduannya. Sifat mekanik baja ini sangat tergantung pada kadar karbon dalam baja tersebut. Sedangkan material yang sering digunakan untuk paduan baja adalah kromium dan nikel.

Baja untuk berbagai alat

Baja ini digunakan untuk membuat alat tertentu misal pisau, alat pahat, guntung dan lain sebagainya. Paduan yang sering digunakan adalah kromium sebagai elemen yang mengkilap sehingga baja tersebut menarik, tungsten sebagai elemen anti karat, magnesium, silikon dan lain sebagainya. Paduan mangan dan baja biasanya menghasilkan material yang sangat kuat sehingga biasa digunakan untuk crusher, sekop, palu dan alat yang dibutuhkan kekuatannya.

Baja kualitas luar biasa

Baja model ini adalah baja yang memiliki sifat luarbiasa seperti tahan karat, tahan suasana asam, permukaan mengkilap dan tahan panas. Stainless steel biasanya mengandung kromium mangan dan alumunium sehingga sifatnya kuat dan tahan korosi. Stainless steel biasanya digunakan untuk mesin pesawat, otomotif, garpu, pisau, mesin bubut, sekop, dan alat dapur lain.

2.      Baja cor

Cast iron adalah campuran antara baja dengan kadar karbon lebih besar dari 1,5% dan beberapa paduannya seperti silikon, mangan, sulfur, dan fosfor. Besi cor dibut dari raw material bukan dari paduan. Pembentukan baja cor tergantung pada kadar karbon dan kadar karbon tersebut menentukan sifat baja cor tersebut.

Macam macam baja cor :

Baja Cor Kelabu (Grey Cast Iron)

Baja cor kelabu diproduksi dari peleburan beberapa penyusun. Pig iron, sisa besi dan campuran baja adalah penyusun dari baja cor kelabu. Pendinginan secara pelan dan komposisi silikon yang sangat tinggi menyebabkan dekomposisi dari sementeit menjadi besi dan karbon bebas didalam serpihan. Baja cor kelabu memiliki karakteristik mampu memperkecil getaran dan dan daya tahan terhadap minyak sangat baik. Kedua sifat tersebut membuat baja cor kelabu ini sangat berguna bagi konstruksi permesinan. Baja cor kelabu juga dapat diolah dengan mesin dan merupakan material yang murah. Baja cor kelabu ini memilii titik leleh 1200 Celsius. Namun baja cor kelabu ini memiliki ketangguhan sangat jelek dan memiliki keterbatasan kekuatan.

Baja Cor Putih (White Cast Iron)

Baja cor putih ini diproduksi dari peleburan pig iron dan baja sisa. Setelah pemadatan tapa kandungan karbon baja tersebut akan mengendap dan berada dalam bentuk kombinasi karbida besi. Baja ini memiliki sifat keras, getas, dan tidak dapat diolah dengan mesin. Biasanya baja cor putih ini digunakan untuk membuat bola grind dan roda mobil. Namun kebanyakan baja cor putih ini digunakan untuk membuat baja cor dapat ditempa.

Baja Cor dapat ditempa (Malleable Cast Iron)

Baja cor dapat ditempa ini dihasilkan dari baja cor putih dengan pelunakan (annealing) beberapa hari. Dalam proses annealing tersebut karbida terdekomposisi menjadi besi dan grafit dalam bentuk bulatan. Dalam bentuk tersebut baja cor lebih ulet dan sangat rentan terhadap tegangan. Biasanya malleable cast iron digunakan secara besar besara untuk pembuatan pipa, pipa penyesuaian dan industri otomotif yang membutuhkan lebih tinggi sifat mekaniknya.

Baja Cor Nodular (Ductile Cast Iron)

Baja cor nodular ini diproduksi dengan komposisi grafit dalam bentuk speroid. Speroid adalah sebuah polikristal partikel yang berbentuk bulat dan tersusun atas sejumlah serpihan. Baja cor ini memiliki semua keuntungan dari beberapa jenis baja cor lain antara lain :

  • Low melting point
  • Good fluidity
  • Castability
  • Ready machinable
  • Low cost
  • High yeild strength
  • High elasticuty
  • Substantial amount of ductility

Banyak sekali produk yang menggunakan baja cor nodular ini antara lain bidang otomotif, alat pertanian, industri kereta api, pompa, kompresor, katup atau klep, dan alat mesin lainnya. Baja cor ini diproduksi dari beberapa baja cor dan sedikit magnesium (paduan magnesium dan nikel 50%-80%) atau cerium kedalam leburan baja dan diaduk sebelum dilakukan pengecoran baja. Selain itu dalam proses pembentukannya dgunakan beberapa katalis untuk mendekomposisi karbon menjadi speroid bukan flakes.

3.      Baja tempa (Wrought Iron)

Dahulu sekitar abad ke 19, baja tempa sangat dicari oleh berbagai pihak dan banyak diproduksi karena keantikan sifatnya namun saat ini tidak diproduksi secara besar.baja tempa tersusun atas besi murni, sedikit karbon, mangan, sulfur, fosfor dan sedikit terak. Semua penyusun tersebut menyebabkan katakteristik sifat dalam baja tempa. Baja tempa ini diharapkan memiliki struktur serat dan terak memiliki fungsi untuk tahan terhadap tegangan dan getaran. Sifat ini yang membuat baja tempa sangat cocok digunakan untuk industri manufaktur seperti blok mesin, pengait derek, rantai dan kopling. Baja tempa ini sudah siap untuk dilas dan terak berfungsi menjadi fluks. Selain itu baja tempa juga siap untuk diolah dengan mesin dan dipotong menjadi bagian yanng lebih halus. Hal ini dikarenakan baja tempa adalah baja yang kasar (crumble) sehingga perlu proses perautan dengan mesin. Baja tempa diproduksi dari pig iron dan dilebur bersama oksida besi. Dengan kondisi yang demikian maka beberapa karbon daro pig iron akan teroksidasi dan dihilangkan. Sebagai hasilnya melting point baja ini aka meningkat dan akan dihasilkan produk sampingan berupa gumpalan lengket yaitu terak. Terak kemudian dipindahkan dari furnace dan digunakan untuk bahan yang lebih berguna misalnya aspal.

4.      Besi murni

Besi murni memiliki sifat magnet sementara. Ketika ladang magnet dihilangkan maka sifat magnet akan hilang pula. Akan tetapi baja karbon memiliki sifat sebaliknya yaitu sifat magnet yang permanen. Seperti yang diketahui bersama studi mengenai sifat fisik dari logam merupakan disiplin dari seorang scientist. pembuatan besi ini hanya dalam sekala kecil saja karena biasanya digunakan dalam penelitian skala laboratorium. Pembuatan besi murni ini membutuhkan teknik khusus dan beberapa aturan main yang spesial. Dalam hal ini baja merupakan material yang sangat banyak digunakan sedangkan besi murni hanya digunakan dalam skala laboratorium saja.

Selain itu ada logam lain selain besi dan paduannya yaitu logam nonferus. Logam nonferus dikelompokkan menjadi beberapa bagian antara lain :

1.      Logam primer
2.      Logam Sekunder
3.      Logam ringan
4.      Logam berharga
5.      Logam refraktori
6.      Logam sketter
7.      Logam radioaktif
8.      Logam jarang dijumpai
9.      Logam alkali
10.  Logam alkali tanah

 Untitled

Semoga Bermanfaat

Advertisements

Kritik, saran, dan masukan anda sangat berharga bagi kami

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s