< Previous TEKNOLOGI MEKANIK 14 Sifat: Dapat ditempa, sangat liat, tahan korosi air dan asam, bobot sangat berat. Penggunaan: Kabel, baterai, bubungan atap. d. Timah Warna: Bening keperak-perakan. Sifat: Dapat ditempa, liat tahan korosi. Penggunaan: Melapisi lembaran baja lunak (pelat timah), industri pengawetan. 1.3.3 CAMPURAN NON FERRO Campuran non ferro ini merupakan campuran antara logam non ferro berat maupun logam non ferro ringan. Yang termasuk campuran non ferro antara lain: a. Loyang Komposisi: Tembaga 65%, seng 35%. Sifat: Empuk, lunak. Penggunaan: Batang, kawat, sekrup, paku keeling, tuangan. b. Perunggu Fospor Komposisi: Tembaga 90%, timah 9%, fosfor 1%. Sifat: Kenyal, tahan korosi dengan baik. Penggunaan: Bantalan mesin, pompa air. c. Duralumin Komposisi: Aluminium 95%, tembaga 4%, mangan 1%. Sifat: Dapat ditempa, liat, dapat dipukul dengan palu, direntang Bobot: Ringan, kukuh. Penggunaan: Pesawat terbang, suku bagian kendaraan, paku keling, mur, baut. d. Pelat Timah Lembaran tipis baja lunak dilapis timah pada kedua belah sisi dan pada semua tepinya. Harus berhati-hati benar dalam menangani dan menyimpan pelat timah. Lembaran pelat timah harus disimpan dengan kertas atau bahan lain yang sesuai di antara setiap pelat untuk mencegah lepasnya lapis timah karena sesuatu hal. Bila lapis timah hilang akan timbul karatan. Pelat timah harus diberi tanda dengan pensil tajam dan dipotong tepat TEKNOLOGI MEKANIK 15 menurut garis itu. Tepi potongan harus dilapis dengan pateri, juga untuk mencegah terjadinya karatan. Bila tepi potongan berada pada sambungan, maka pematerian tepi dilakukan pada waktu memateri sambungan. Pelat timah sama sekali tidak boleh dipukul dengan martil. Harus dipergunakan kayu keras atau martil kayu. Landasan pande timah atau potongan-potongan kayu keras yang sesuai bentuknya dapat dipergunakan sebagai sarana pembentuk. 1.4 SIFAT-SIFAT LOGAM Untuk dapat menggunakan bahan teknik dengan tepat, maka bahan tersebut harus dapat dikenali dengan baik sifat-sifatnya yang mungkin akan dipilih untuk dipergunakannya. Sifat-sifat bahan tersebut tentunya sangat banyak macamnya. 1.4.1 SIFAT-SIFAT UMUM LOGAM Secara umum sifat-sifat bahan dapat diklasifikasikan sebagai berikut : a. Sifat Kimia Dengan sifat kimia diartikan sebagai sifat bahan yang mencakup antara lain kelarutan bahan tersebut terhadap larutan kimia, basa atau garam dan pengoksidasiannya terhadap bahan tersebut. Salah satu contoh dari sifat kimia yang terpenting adalah: korosi. b. Sifat Teknologi Sifat teknologi adalah sifat suatu bahan yang timbul dalam proses pengolahannya. Sifat ini harus diketahui terlebih dahulu sebelum mengolah atau mengerjakan bahan tersebut. Sifat – sifat teknologi ini antara lain: Sifat mampu las (Weldability), sifat mampu dikerjakan dengan mesin (Machineability), sifat mampu cor (Castability), dan sifat mampu dikeraskan (Hardenability). c. Sifat Fisika Sifat fisika adalah perlakuan bahan karena mengalami peristiwa Fisika, seperti adanya pengeruh panas, listrik dan beban. Yang termasuk golongan sifat fisika ini adalah: sifat panas, sifat listrik, sifat mekanis. TEKNOLOGI MEKANIK 16 d. Sifat Panas Sifat-sifat yang timbul karena pengaruh panas yaitu: sifat-sifat karena proses pemanasan dan karena perubahan bentuk atau ukuran karena pengaruh panas (pemuaian/penyusutan). Pengaruh panas panas dapat juga merubah struktur bila kombinasi pemanasan dan pendinginan dilakukan pada kecepatan waktu tertentu. Hal ini banyak mempengaruhi atau dapat merubah sifat mekanis dari bahan tersebut. Proses ini dikenal dengan nama perlakuan panas atau “heat-treatment”. e. Sifat Listrik Sifat listrik dari bahan adalah penting, karena sifat dari bahan inilah sekarang banyak digunakan untuk Televisi, Radio, dan Telepon. Sifat – sifat listrik dari bahan yang terpenting adalah: ketahanan dari suatu bahan terhadap aliran listrik dan daya hantarnya, dan tidak semua bahan mempunyai daya hantar listrik yang sama. Bahan bukan logam, seperti misalnya keramik, plastik adalah penghantar listrik yang tidak baik, oleh karena itu bahan ini dipergunakan sebagai “Isolator”. Semua bahan logam dapat mengalirkan arus listrik, akan tetapi logam yang paling baik untuk penghantar listrik adalah aluminium dan tembaga. Oleh karena itulah dalam teknik listrik bahan tersebut banyak dipergunakan sebagai Konduktor, Kabel, Panel Penghubung dan alat-alat listrik lainnya. f. Sifat Mekanik Sifat mekanik suatu bahan adalah kemampuan bahan untuk menahan beban-beban yang dikenakan kepadanya. Dimana beban-beban tersebut dapat berupa beban tarik, tekan, bengkok, geser, puntir, atau beban kombinasi. 1.4.2 SIFAT-SIFAT MEKANIK LOGAM Sifat–sifat mekanik logam seperti yang telah diuraikan pada sifat umum logam, dimana bahan logam harus mampu dikenakan beban kepadanya. Hal ini dilakukan untuk pengerjaan atau perlakukan lebih lanjut. Adapun sifat-sifat mekanik yang terpenting antara lain: 1. Kekuatan (strenght) menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa menyebabkan bahan tersebut menjadi patah Kekuatan ini ada beberapa macam, dan ini tergantung pada beban yang bekerja antara lain TEKNOLOGI MEKANIK 17 dapat dilihat dari kekuatan tarik, kekuatan geser, kekuatan tekan, kekuatan puntir, dan kekuatan bengkok. 2. Kekerasan (hardness) dapat didefinisikan sebagai kemampuan bahan untuk tahan terhadap goresan, pengikisan (abrasi), penetrasi. Sifat ini berjkaitan erat dengan sifat keausan (wear resistance). Dimana kekerasan ini juga mempunyai korelasi dengan kekuatan. 3. Kekenyalan (easticity) menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa mngakibatkan terjadinya perubahan bentuk yang permanen setelah tegangan dihilangkan. Bila suatu bahan mengalami tegangan maka akan terjadi perubahan bentuk. Bila tegangan yang bekerja besarnya tidak melewati suatu batas tertentu maka perubahan bentuk yang terjadi bersifat sementara, perubahan bentuk ini akan hilang bersama dengan hilangnya tekanan, maka sebagian bentuk itu tetap ada walaupun tegangan telah dihilangkan. Kekenyalan juga menyatakan seberapa banyak perubahan bentuk elastis yang dapat terjadi sebelum perubahan bentuk yang permanen mulai terjadi, dengan kata lain kekenyalan manyatakan kemampuan bahan untuk kembali ke bentuk dan ukuran semula setelah menerima beban yang menimbulkan deformasi. 4. Kekakuan (stiffness) menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan atau beban tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk (deformasi) atau defleksi. Dimana dalam beberapa hal kekakuan ini lebih penting dari pada kekuatan. 5. Plastisitas (plasticity) menyatakan kemampuan bahan untuk mengalami sejumlah deformasi plastis yang permanen tanpa mengakibatkan terjadinya kerusakan. Sifat ini sangat diperlukan bagi bahan yang akan diproses dengan berbagai proses pembentukan seperti, forging, rolling, extruding dan sebagainya. Sifat ini sering juga disebut sebagai keuletan atau kekenyalan (ductility). Bahan yang mampu mengalami deformasi plastis yang cukup tinggi dikatakan sebagai bahan yang mempunyai keuletan atau kekenyalan tinggi, dimana bahan tersebut dikatakan ulet atau kenyal (ductile). Sedanga bahan yang tidak menunjukkan terjadinya deformasi plastis dikatakan sebagai bahan yang mempunyai keuletan yang rendah atau dikatakan getas atau rapuh (brittle). TEKNOLOGI MEKANIK 18 6. Ketangguhan (toughness) menyatakan kemampuan bahan untuk menyerap sejumlah energi tanpa mengakibatkan terjadinya kerusakan. Juga dapat dikatakan sebagai ukuran banyaknya energi yang diperlukan untuk mematahkan suatu benda kerja, pada suatu kondisi tertentu. Sifat ini dipengaruhi oleh banyak faktor, sehingga sifat ini sulit untuk diukur. 7. Kelelahan (fatique) merupakan kecenderungan dari logam untuk patah bila menerima tegangan berulang-ulang (cyclis stress) yang besarnya masih jauh dibawah batas kekuatan elastisitasnya. Sebagian besar darikerusakan yang terjadi pada komponen mesin disebabkan oleh kelelahan. Karenya kelelahan merupakan sifat yang sangat penting tetapi sifat ini juga sulit diukur karena sangat banyak faktor yang mempengaruhinya. 8. Keretakan (crack) merupakan kecenderungan suatu logam untuk mengalami deformasi plastik yang besarnya merupakan fungsi waktu, dimana pada saat bahan tersebut menerima beban yang besarnya relatif tetap. Berbagai sifat mekanik diatas juga dapat dibedakan menurut cara pembebanannya, yaitu sifat mekanik statik, sifat terhadap beban statik, yang besarnya tetap atau berubah dengan lambat, dan sifat mekanik dinamik, sifat mekanik terhadap beban, yang berubah-rubah atau mengejut. Ini perlu dibedakan karena tingkah laku bahan mungkin berbeda terhadap cara pembebanan yang berbeda. KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: Eksperimen sub-bab 1.1 - 1.2.7 Mengamati material bahan-bahan teknik dengan menggunakan bahan logam dan bahan non logam serta pengamatan terhadap proses pengolahan bahan bijih besi melalui tayangan atau gambar. Dari hasil pengamatan siswa diharapkan dapat memahami pengetahuan bahan logam dan bahan non logam, proses pengolahan bijih besi menjadi besi, besi tuang dan baja, menggambarkan proses pengolahan bijih besi. TEKNOLOGI MEKANIK 19 Mengamati Amati dan pelajari material bahan logam dan non logam. Amati dan pelajari proses pengolahan bijih besi menjadi besi, besi tuang dan baja. Menanya Berdasarkan dari hasil pengamatan, buatlah kesimpulan (hipotesa) Presentasikan serta diskusikan dengan teman atau guru anda Jelaskan perbedaan bahan logam dan non logam Jelaskan proses pengolahan bijih besi Mengeksplorasi Amati material bahan logam dan non logam. Amati tayangan proses pengolahan bijih besi Mengasosiasi Tuliskan dan buat tabel kelompok material bahan logam dan non logam Tuliskan proses pengolahan bijih besi menjadi besi, besi tuang dan baja Mengomunikasikan Buatlah laporan secara tertulis hasil pengamatan dan diskusikan serta presentasikan RANGKUMAN Bagian sub-bab 1.1 - 1.2.7 Bahan logam adalah bahan yang mempunyai sifat penghantar listrik dan panas yang baik, dapat dibentuk dengan proses panas dan dingin serta mempunyai tegangan tarik tinggi TEKNOLOGI MEKANIK 20 Bahan non logam adalah bahan yang mempunyai sifat tidak baik untuk penghantar listrik dan panas, sulit dibentuk, tegangan tarik rendah dan baik untuk bahan isolator. Proses pendahuluan sebelum bijih diolah adalah penyucian, pemecahan, pembersihan dan pemanggangan. Besi tuang diproduksi dengan melebur kembali besi kasar kelabu dengan besi tua dan baja, lalu membakarnya dengan kokas dan batu kapur dalam dapur tinggi yang lebih kecil sama seperti pada dapur tinggi, dapur ini juga diisi bahan bakar dan bahan tambahan. Proses pencairan dalam dapur dilakukan beberapa kali untuk memperbaiki mutu. Bahan bakunya untuk pengolahan baja terdiri atas besi dapur tinggi (besi kasar), baja tua dan bahan tambahan (batu kapur, silika dan antrasit) KUIS SUB-BAB 1.1 - 1.2.7 PILIHAN: ESSAY 1. Apa yang dimaksud dengan bijih besi? 2. Sebutkan kandungan logam yang ada pada bijih besi? 3. Bagaimana memisahkan unsur-unsur non logam dari bijih besi? 4. Ada berapa macam cara mengolah besi? 5. Bagaimana cara mengolah besi tuang? 6. Sebutkan proses pembuatan besi memakai sistem konverter Bessemer? 7. Sebutkan proses pembuatan besi memakai sistem dapur listrik busur cahaya? TEKNOLOGI MEKANIK 21 PILIHAN GANDA Bagian sub bab 1.1 – 1.2.7 1. Sifat-sifat bahan logam seperti berikut dibawah ini, kecuali a) Sebagai penghantar panas/listrik yang baik b) Dapat dibentuk pada temperatur panas atau dingin c) Sulit dibentuk d) mempunyai tegangan tarik tinggi 2. Berikut ini salah satu proses pengolahan bahan sebelum di masukan kedapur tinggi a) Pembakaran b) Pendinginan c) penuangan d) pembersihan 3. Tujuan proses pemanggangan didalam oven sebelum dimasukkan kedapur tinggi a) Mengurangi berat kadar belerang b) Meningkatkan berat kadar belerang c) Menambah unsur besi (Fe) d) Pemanasan awal 4. Yang termasuk kelompok logam ferro a) Besi tuang b) Aluminium c) Tembaga d) Emas 5. Dibawah ini merupakan dapur-dapur pengolahan bijih besi menjadi besi, besi tuang dan baja, kecuali a) Dapur tinggi b) Dapur kubah c) Daput tungku terbuka basa d) Dapur oven TEKNOLOGI MEKANIK 22 EVALUASI KETERCAPAIAN PEMBELAJARAN SUB-BAB 1.1 - 1.2.7 Tuliskan dengan kode huruf (S) jika anda sudah memahami, dan dengan kode huruf (B) jika anda belum menguasi materi sub-bab 1.1-1.2.7, kemudian ulangi atau diskusikan dengan teman, atau guru untuk bagian materi yang belum anda pahami! Tabel 1. Kuisioner Ketercapaian Pembelajaran PERTANYAAN S/B 1. Apakah Anda sudah mampu membedakan bahan logam dan bahan non logam? 2. Apakah Anda mendiskripsikan bahan konduktor, bahan penyekat, bahan setengah penyekat dan bahan magnetik? 3. Apakah Anda sudah dapat menjelaskan proses pendahuluan sebelum bijih besi di olah? 4. Apakah Anda sudah dapat membedakan kandungan kadar besi pada batu besi coklat, batu besi merah, batu besi magnet dan batu besi kalsit? 5. Apakah Anda sudah menjelaskan pengolahan bijih besi pada dapur tinggi? 6. Apakah Anda sudah menjelaskan pengolahan besi tuang pada dapur kubah? 7. Apakah Anda sudah menjelaskan pengolahan baja pada dapur tungku terbuka basa? 8. Apakah Anda sudah menjelaskan pengolahan baja pada dapur konvertor bessemer? 9. Apakah Anda sudah menjelaskan pengolahan baja pada dapur listrik busur cahaya 10. Apakah Anda sudah menjelaskan pengolahan baja proses oksigen basa? TEKNOLOGI MEKANIK 23 KEGIATAN PEMBELAJARAN 2: Eksperimen sub-bab 1.3 – 1.4.2 Mengamati material jenis dan sifat logam ferro, logam non ferro dan campuran non ferro melalui pengamatan langsung dan tayangan atau gambar. Dari hasil pengamatan siswa diharapkan dapat memahami dan membedakan jenis-jenis logam ferro dan logam non ferro serta sifat-sifat logam. Mengamati Amati dan pelajari material jenis logam ferro, logam non ferro dan campuran non ferro Amati dan pelajari sifat-sifat logam ferro Menanya Berdasarkan dari hasil pengamatan, buatlah kesimpulan (hipotesa) Presentasikan serta diskusikan dengan teman atau guru anda Jelaskan perbedaan logam ferro, logam non ferro dan campuran non ferro Jelaskan sifat-sifat logam Mengeksplorasi Amati material logam ferro dan logam non ferro Amati tayangan jenis-jenis logam dan sifat-sifat logam Mengasosiasi Tuliskan dan buat tabel kelompok material logam ferro, logam non ferro dan campuran non ferrro beserta sifat-sifatnya Mengomunikasikan Buatlah laporan secara tertulis hasil pengamatan dan diskusikan serta presentasikan Next >