Halo sobat Logam Ceper, di artikel ini kita akan membahas salah satu paduan logam nih sobat yaitu komposit sebagai paduan logam.
Apa sih komposit itu?
Komposit adalah logam paduan yang pada saat pendinginan dari titik lebur dimana daya ikatnya terhadap atom paduan tidak kuat sehingga akan terjadi pengelompokkan atom sejenis. Hal ini paduan yang terjadi tidak homogen tapi campuran heterogen yang kita sebut dengan komposit atau ada yang menyebut kompon (coumpound). Jadi pada komposit, campuran logam tidak larut, tapi hanya menyatukan diri saja, campuran yang terjadi cenderung berkelompok (terjadi pengelompokan atom). Tujuan mencampurkan satu atau dua buah unsur pada dasarnya agar diperoleh sifat yang lebih sempurna yang dibutuhkan untuk suatu teknologi.
Sobat Logam Ceper dapat melihat pada gambar diatas bahwa campuran dari dua unsur seperti gambar diatas merupakan campuran yang tidak dapat saling melarutkan satu sama lain dalam keadaan padat. Ciri khas dari campuran komposit ini adalah kristal nya yang saling berdampingan.
Ketentuan Jenis-Jenis Komposit Paduan Logam
Untuk jenis komposit yang terdiri dari kristal campuran memiliki ketentuan secara umum sebagai berikut:
1. Titik leburnya lebih rendah dari titik lebur tertinggi unsur. Contohnya seperti gambar diatas dimana titik lebur unsur A adalah S, dan titik lebur unsur B adalah S. Titik lebur untuk paduan 1 (terdiri 40% A dan 60% B) adalah S, yang lebih dari S, dan S
2. Sifat mekanis campuran komposit memiliki sifat dari kedua unsur tersebut. Kadangkala sifat yang terjadi dapat menjadi lebih baik dari unsur paduannya.
Sifat-Sifat Komposit Paduan Logam
Kristal komposit pada gambar dibawah ini merupakan peleburan yang menjadi satu, baik 2 unsur atau lebih yang dapat larut dalam keadaan padat. Ciri khas komposit ini adalah unsurnya yang saling larut satu sama lain dalam kondisi padat. Komposit dari kristal campuran ini secara umum memiliki sifat sebagai berikut:
1. Titik leburnya berada diantara titik lebur unsur tersebut. Contohnya seperti gambar, dimana unsur A adalah S, dan titik lebur dari unsur B adalah S. Untuk titik lebur paduan 1 (60% A dan 40% B) adalah titik S, yang terletak antara S, dan S
2. Kekuatan tarik dan kekerasan campuran komposit lebih besar dari kekuatan dan kekerasan unsur A dan B.
Beberapa bentuk diagram campuran komposit lainnya untuk dapat diperhatikan dan dipahami bagi ilustrasi beberapa unsur.
Komposit dengan matrik (campuran utama) logam sampai saat tetap dilakukan agar menggunakan penguat seperti Al,O,, SiC, C maupun P.100 cukup memuaskan hasilnya bagi kebutuhan teknologi saat ini. Sifat mekanis matrik berpengaruh pada sifat komposit, sehingga penting sekali untuk dapat mengendalikan struktur matrik sebaik mungkin agar mutu komposit menjadi baik sesuai keinginan.
Proses Pemadatan Komposit Matrik
Proses pemadatan komposit matrik logam merupakan salah satu paling sederhana dalam membuat komposit matrik logam. Contoh pembuatan komposit matrik logam pada besi tuang dengan campuran aluminium silikon memanfaatkan diagram fasa. Pemadatan searah pada eutektik akan menghasilkan komposit diperkuat serat dalam satu langkah pemrosesan.
Pembuatan komposit matrik logam secara modern tidak lagi dibatasi dengan pemanfaatan diagram fasa. Logam cair atau setengah padat dimasuki serat atau partikel, setelah slurry itu dituang ke dalam cetakan. Dapat juga dilakukan scrat atau partikel yang telah prabentuk dibuat, dimasuki (infiltrasi) campuran cair yang kemudian membeku pada rongga antar serat menjadi komposit. Pengadukan yang baik setelah dituang akan meningkatkan distribusi partikel atau whiskernya. Konsep pengembangan metalurgi logam master monolit dapat menghasilkan pembuatan ingot komposit.
Cara-Cara Dispersi Cairan
Berbagai cara memasukkan dan men-dispersi-kan (seragam) suatu fasa diskontinu ke dalam cairan adalah:
- Penambahan partikel ke dalam campuran yang sedang memadat menyeluruh ataupun sebagian.
- Melalui injeksi fasa ke dalam cairan dengan bantuan alat injeksi tertentu.
- Men-dispersi-kan pellet atau briket dari pemampatan bubuk campuran basis dengan pengadukan sedang.
- Dispersi sentrifugal partikel dalam cairan misalnya pada mikro balon karbon.
- Penuangan semprot logam cair ter atomisasi bersamaan dengan partikel pada substratnya.
3 Cara Memadatkan Slurry Partikel
Terdapat beberapa cara untuk memadatkan slurry cair partikel, yaitu:
1. Tuangan pasir, laju pembekuan lambat pada cetakan pasir (isolator) memberi peluang pengumpulan partikel akibat gejala pengapungan nya.
Hal ini mengakibatkan terjadinya gerombolan partikel yang lebih ringan daripada campuran logam pada bagian permukaan.
2. Tuangan cetakan, laju pembekuan relatif cepat pada cetakan logam matrik tuangan yang lebih merata distribusi nya.
3. Tuangan sentrifugal, proses pemadatan yang terjadi pada cetakan berputar akan membuat cairan komposit dengan partikel ringan seperti grafit akan memberikan 2 daerah perbedaan. Untuk partikel ringan akan terdapat di bagian dalam dan partikel yang relatif lebih cerat berada pada daerah luar atau bagian permukaan sehingga bagian permukaan lebih tahan kikisan atau korosi erosi.
Komposit matrik logam diperkuat serat atau terisi partikel dengan sistem penuangan banyak digunakan pada berbagai bidang industri. Hal ini karena fabrikasinya relatif murah dan sifat rekayasa komposit dapat diatur dengan baik, sehingga komposit yang dihasilkan mempunyai sifat kuat gaya longitudinal pada suhu normal maupun tinggi. Angka muai termal mendekati nol, daya hantar listrik dan panas bagus, sifat anti gesekan, korosi dan permesinan sangat bagus.
Kesimpulan
Komposit adalah logam paduan yang pada saat pendinginan dari titik lebur dimana daya ikatnya terhadap atom paduan tidak kuat sehingga akan terjadi pengelompokkan atom sejenis. Terdapat 2 ketentuan dari jenis-jenis komposit paduan logam, yaitu mengenai titik lebur dan kekuatan tarik serta kekerasan.
Referensi:
Irwandy.2013.Ilmu-Logam.Bogor:IPB-Press
Penulis:
Alfina Indah Rahmawati
BACA JUGA:
Leave a Reply