Sobat Logam Ceper tentu sudah tidak asing dengan peleburan besi cor grafit lamelar atau disebut juga FC. Di artikel ini, kita akan membahas lebih dalam tentang bahan baku peleburan FC dan apa saja yang harus diperhatikan pada peleburan FC. Simak pembahasannya di bawah ini!
Bahan baku peleburan FC
Komposisi bahan baku yang dimuat ke dalam tanur menentukan komposisi campuran cetak/besi. Komposisi besi akan mempengaruhi mikrostruktur dan sifat mekanik yang akan dihasilkan. Sehingga pengendalian unsur-unsur dalam bahan baku akan sangat berpengaruh terhadap sifat-sifat besi.
1. Bahan baku daur ulang (foundry return scrap)
Bahan daur ulang ini harus diketahui jenis dari bahannya atau komposisi elemen yang terkandung dan harus ditandai serta disortir. Bahan baku coran ini harus disimpan ditempat penyimpanan berdasarkan jenis bahannya. Dalam pembelian bahan ini harus benar-benar diperhatikan spesifikasi dari bahannya.
2. Besi kasar (pig iron)
Jenis dari besi kasar tergantung dari perbedaan kandungan C, Si, Mn, dan P.
Dari pembuatannya besi kasar dibagi menjadi dua jenis:
- Besi kasar pengecoran (foundry pig iron)
- Besi kasar murni (refined pig iron)
Pengaruh kandungan unsur dalam besi kasar terhadap cast iron (besi cor) sebagai berikut:
- Kandungan Carbon (C), kandungan C pada besi kasar akan mempengaruhi kandungan C pada besi cor. Jika besi kasar mengandung >4% karbon akan perbesar kandungan karbon pada besi cor, maka sifat dari besi cor akan berubah. Besi kasar dengan kadar karbon rendah digunakan untuk membuat besi cor mampu tempa (meleable cast iron) atau digunakan untuk menurunkan kadar karbon.
- Kandungan Silicon (Si), kandungan silicon pada umumnya berkisar antara 4,5-0,5 % atau sesuai dengan permintaan yang diinginkan. Kandungan silicon akan mempengaruhi jumlah Si yang ada pada besi cor, tergantung dari jenis besi kasar yang digunakan.
- Kandungan Mangan (Mn), kandungan mangan dalam besi kasar kebanyakan kurang dari 1,5 % untuk besi kasar khusus dapat mencapai 5 %. Jika besi cor yang diinginkan matrik (struktur dasar) ferrit dan bentuk grafitnya yaitu grafit bulat maka digunakan besi kasar kandungan Mn rendah.
- Kandungan Phospor (P), untuk besi cor berkualitas tinggi digunakan besi kasar yang mengandung kadar phosphor rendah. Sedangkan untuk benda tuangan tipis digunakan besi kadar kandungan kadar phosphor tinggi. Kandungan P dalam besi kasar berkisar antara 0,5-1,2 %.
Keuntungan pemakaian besi kasar dalam hal kualitas besi kasar relatif stabil, walaupun ada perbedaan pada unsur kimia dan selama dalam batas-batas tertentu masih bisa digunakan.
3. Skrap besi cor ( cast iron scrap)
Bahan baku dari skrap besi cor terdiri dari bermacam-macam jenis tergantung dari mana asal bekas coran tersebut. Ukuran skrap besi cor ini digunakan sesuai dengan ukuran dari tanur yang dipakai. Sedangkan untuk kupola, skrap besi cor yang tipis dan mengandung kadar belerang tinggi tidak bisa dipakai.
4. Skrap baja
Pada umumnya skrap baja mengandung sedikit sekali kadar silicon bisa diabaikan. Sedangkan kadar Mangan berkisar antara 0,1 – 0,7%. Skrap baja digunakan pada tanur kupola yang bersifat asam, kadar karbonnya dihitung 2,7% untuk peramuan, pengkorbanan baja diambil dari kokas, oleh sebab itu jumlah kokas yang dipakai dalam peleburan harus dikoreksi. Skrap baja menurunkan kadar kandungan karbon pada besi cor sehingga menaikkan kekuatan tarik, kekerasan juga kecenderungan untuk terjadi lubang dan retakan pada tuangan. Kandungan baja untuk peramuan pada kupola pada umumnya sampai 30%. Jika diinginkan besi yang relatif lunak makin sedikit baja dalam peramuan tersebut.
Contoh:
Besi cor kelabu 10 biasanya tanpa skrap baja.
Besi cor kelabu 30 antara 20 %-30 %.
Hanya pada tanur listrik kemungkinan penggunaan skrap baja sampai 100% (sintesis).
5. Bahan pembawa paduan
Pada umumnya bahan pembawa paduan besi, mengandung prosentase yang tinggi untuk bahan paduan silicon, mangan, phosphor, dan elemen lainnya. Sebaiknya untuk tanur kupola bahan pembawa paduan ini dihindari pemakaiannya dengan menambahkan besi kasar, sehingga bisa menghindari fluktasi yang besar dari komposisi kimia besi cor yang dihasilkan.
| UNSUR | PADUAN |
| Silikon (Si) | Ferrosilikon (75% Si), padat / granular, silicon carbide (63% Si) |
| Mangan (Mn) | Ferromangan (75% Mn), padat / granular |
| Chrome (Cr) | Ferrochromium (60 – 70% Cr), Ni – Cr Paduan (60 – 70 % Cr) |
| Molybden (Mo) | Ferromolybden (60 – 70 % Mo) |
| Nikel (Ni) | Skrap Ni, Ni – Cr Paduan, katoda skrap |
| Tembaga (Cu) | Skrap tembaga |
| Phosphor (P) | Ferrophospor (25% P) |
| Titan ( Ti) | Lembaran Titan |
| Belerang | Sulfida besi (20% S) |
Inokulasi
Inokulasi didefinisikan sebagai penambahan terakhir paduan silicon ke cairan besi untuk menghasilkan perubahan pada penyebaran grafit, meningkatkan sifat mekanik, dan mengurangi kecenderungan pembekuan putih.
Fungsi inokulan adalah untuk meningkatkan jumlah inti (nuklei) dalam cairan besi sehingga pembekuan eutektik, khususnya pertumbuhan gratif dapat dimulai dengan jumlah undercooling yang minimum. Metode inokulasi yang umum dipakai adalah inokulasi ladel. Dengan metode ini, inokulan berikan pada aliran cairan besi pada saat keluarnya cairan dari tanur ke ladel (tapping).
Hal-hal yang harus diperhatikan dalam peleburan FC
- Bila peleburan dilakukan dengan tanur kupola, komposisi masing-masing bahan baku dianjurkan semirip mungkin dengan bahan-bahan hasil peleburan. Dengan demikian koreksi dengan bahan paduan dengan persentase tinggi dapat dikurangi, sebab setiap koreksi akan menimbulkan bahan terbakar ataupun sisa reaksi dan menambah terak.
- Penentuan kandungan C pada nomogram harus setinggi mungkin, dengan demikian kemungkinan ketepatannya menjadi tinggi. Sementara Si ditentukan pada batas terendah sekedar untuk menghasilkan pembekuan kelabu.
Nah sobat, itulah penjelasan tentang bahan baku peleburan FC dan hal apa saja yang harus diperhatikan dalam peleburan FC. Jika ada yang ingin ditanyakan bisa langsung komen di kolom komentar atau langsung hubungi Team Logam Ceper.
Penulis: Scarlet Allessandra
Leave a Reply