Tag Archives: besi tuang

Golongan Besi Tuang

Dengan mencampur besi murni dan karbon (4,3%C), maka titik leburnya dapat diturunkan dari 1534ºC (besi murni) menjadi 1147ºC. Penurunan tersebut dalam skala industri dapat digunakan untuk menciptakan besi tuang (cast-iron). Oleh karena itu besi tuang memiliki kandungan karbon tinggi antara 2 – 5% C yang tentunya akan mempengaruhi sifat mampu lasnya. Dan lagi pula kandungan pospor dan sulfur nya sering lebih tinggi dari pada baja karbon, karena itu pula akan dapat mempengaruhi sifat mampu lasnya.

1257385430068875100

Besi tuang, terutama yang mempunyai kandungan karbon tinggi (2 – 5%C) dapat menurunkan sifat kelenturan, kekerasan, dan kekuatannya, dan secara keseluruhan merupakan bahan yang sangat rapuh. Untuk meningkatkan kemampuannya dan mengembalikan kemampuannya, maka tambahan kandungan seperti ketahanan terhadap panas, karat, dan keausan seharusnya dipertinggi, sehingga besi tuang tersebut sering dijadikan alloy dan di heat treated, sehingga terbentuk beberapa golongan yaitu sebagai berikut :

  • Besi tuang abu-abu adalah besi tuang yang telah didinginkan dengan sangat pelan dari temperatur kritisnya pada pasir atau tungku api dan mempunyai mikrostruktur yang terdiri dari serpihan graphite yang terdistribusi dalam matrik ferrite, pearlite, atau keduanya. Karena graphite sama sekali tidak memiliki kekuatan, oleh karena itu dalam fase ini sering terjadi perpecahan. Dan karena graphite berwarna abu-abu, maka permukaan yang pecah akan tampak berwarna abu-abu. Jadi nama abu-abu diambil dari warna retakannya. Sesuai dengan mananya, besi tuang abu-abu mengandung 4,5% C dan mengandung lebih dari 3% Si. Warna abu-abu dihasilkan dari serpih grafit pada matriks besi dan karbit besi. Beberapa jenis besi tuang mengandung sejumlah besar sulfur dan phopor yang membuatnya sulit untuk dilas. Sedangkan pada pengecoran modern, kandungan alloy dapat ditentukan, dan pengelasannya lebih sering berhasil tanpa banyak kesulitan. Pada akhir proses pengelasan biasanya semua hasil lasan besi tuang dipanasi (postheating) dan didinginkan secara pelan-pelan untuk mendapatkan besi tuang abu-abu.
  • Besi tuang putih adalah besi tuang yang didinginkan secara cepat setelah dituangkan. Nama besi tuang putih berasal dari warna retakannya, dan besi tuang ini sangat keras dan sangat tahan terhadap keausan, sering digunakan untuk berbagai kegunaan. Komposisinya hampir sama dengan besi tuang abu-abu, namun kandungan silikonnya sedikit lebih rendah. Kadang-kadang besi tuang putih ini juga dipadukan dengan stabilisator karbida seperti Cr, Mo, dan V. Mikrostrukturnya terdiri dari karbida yang terdistribusi dalam matriks martensitic atau pearlitic. Karbidanya sangat keras dan rapuh, yang menyebabkan permukaannya berwarna putih, sesuai dengan namanya.
  • Besi tuang temper adalah besi tuang putih yang diberi pemanasan. Tuangannya dipanaskan hingga 14000F (7600 C) selama 24 jam untuk setiap ketebalan satu inci dan kemudian didinginkan secara pelan-pelan. Pemberian panas ini membuat karbon membentuk bintik-bintik atau bola-bola karbon kecil pada matrix besi karbon rendah.

jenis Besi Tuang (Cast Iron)

Secara umum Besi Tuang (Cast Iron) adalah Besi yang mempunyai kandungan karbon 2.5% – 4%. Oleh karena itu Besi Tuang mempunyai sifat mampu las (weldability) yang rendah dalam arti sulit untuk dilas. Karbon dalam Besi Tuang dapat berupa sementit (Fe3C) atau biasa disebut dengan Karbon Bebas (grafit). Kandungan Fosfor dan Sulfur dari material ini sangat tinggi dibandingkan Baja.

Ada beberapa jenis Besi Tuang (Cast Iron) yaitu :

  1. BESI TUANG PUTIH (WHITE CAST IRON). Dimana Besi Tuang ini seluruh karbonnya berupa Sementit sehingga mempunyai sifat sangat keras dan getas. Mikrostrukturnya terdiri dari Karbida yang menyebabkan berwarna Putih. Besi tuang ini memiliki sifat yang getas namun memiliki kekerasan yang sangat tinggi. Sifat yang dimilikinya menyebabkan besi tuang ini lebih aplikatif untuk suku cadang yang mensyaratkan ketahanan aus yang tinggi.
  2. BESI TUANG MAMPU TEMPA (MALLEABLE CAST IRON).Besi Tuang jenis ini dibuat dari Besi Tuang Putih dengan melakukan heat treatment kembali yang tujuannya menguraikan seluruh gumpalan graphit (Fe3C) akan terurai menjadi matriks Ferrite, Pearlite dan Martensite. Mempunyai sifat yang mirip dengan Baja.
  3. BESI TUANG KELABU (GREY CAST IRON).Jenis Besi Tuang ini sering dijumpai (sekitar 70% besi tuang berwarna abu-abu). Mempunyai graphite yang berbentuk FLAKE. Sifat dari Besi Tuang ini kekuatan tariknya tidak begitu tinggi dan keuletannya rendah sekali (Nil Ductility).
  4. BESI TUANG NODULAR (NODULAR CAST IRON)NODULAR CAST
    IRON adalah perpaduan BESI TUANG KELABU. Ciri Besi tuang ini bentuk graphite FLAKE dimana ujung – ujung FLAKE berbentuk TAKIKAN yang mempunyai pengaruh terhadap KETANGGUHAN, KEULETAN & KEKUATAN oleh karena untuk menjadi LEBIH BAIK, maka graphite tersebut berbentuk BOLA (SPHEROID) dengan menambahkan sedikit INOCULATING AGENT, seperti Magnesium atau calcium silicide. Karena Besi Tuang mempunyai KEULETAN yang TINGGI maka besi tuang ini di kategorikan DUCTILE CAST IRON.

Kadar karbon di dalam besi tuang

Unsur Karbon biasanya akan muncul didalam besi tuang dalam proses pendinginan secara perlahan-lahan tergantung pada bentuk struktur dari besi tuang itu sendiri, antara lain :

cast iron 1

  1. Apabila besi berada dalam larutan padat dimana strukturnya adalah ferrite. besi tuang dengan strutur ini biasanya sedikit menyerap karbon.
  2. Dalam kondisi struktur gabungan dimana besi membentuk akan cementtite (Fe3C), pada kondisi ini dimana terjadi peralihan sehingga menghasilkan struktur gabungan antara ferrite dengan pearlite, sehingga pengaruh sementite itu sendiri dalam keadaan bebas.
  3. Pembentukan graphite yakni karbon bebas (free karbon).

Besi tuang (cast iron) dimana masuknya sejumlah unsur karbon dengan berbagai sifatnya akan sangat berpengaruh terhadap sifat dari besi tuang tersebut, Dan ketika semua unsur karbon bersenyawa dengan besi tuang, Struktur besi tuang tersebut akan menyerupai baja, dan besi tuang yang demikian ini yang disebut sebagai besi putih (white Iron), besi ini sangat keras dan rapuh (britle), namun apabila unsur karbon ini hanya merupakan karbon bebas artinya tidak terjadi senyawa kimia antara ferrite dengan karbon dan hanya membentuk grafit dengan volume yang banyak sehingga mengakibatkan perubahan warna struktur menjadi lebih gelap atau kelabu, maka besi ini disebut sebagai besi kelabu (grey iron), besi yang demikian ini bersifat lemah karena grafit menempati batas kristal dari atom-atom logam besi. Untuk mengatasi hal ini dapat dilakukan melalui proses perlakuan panas, dimana akan mengubah struktur dari besi ini serta memperbaiki sifat mekanik dari besi tersebut, dimana pada derajat menengah besi kelabu sering disebut sebagai besi “burik” atau “mottled-iron” Besi kelabu bersifat licin (self lubrication) serta memiliki sifat menyerap getaran.