ILMU BAHAN

a)      Baja batangan merupakan proses dari :

-          Basi kasar dari dapur tinggi yang tidak dibiarkan cair tetapi dikerjakan dalam mesin tuang jalur menjadi balok tuang.

-          Zat arang besi kasar dikeluarkan dalam sebuah dapur baja kecil dengan kandungan Carbon : 0,2 s/d 0,5%.

-          Baja tuang cair dituang kedalam cetakan dan dibiarkan membeku samapi menjadi baja batangan.

b)      Kelebihan baja karbon dibandingkan dengan baja jenis lain :

-          Mudah diperoleh.

-          Dapat merubah sifat-sifat spesial dari baja lain.

-          Memiliki kecepatan pendinginan kritis yang tinggi.

-          Dapat dikerjakan panas dan dingin.

-          Dapat diubah-ubah kekuatannya.

c)      Baja tuang yang banyak dipakai pada fabrikasi :

-          Baja yang mempunyai kadar karbon tinggi dan juga besi tuang yang berkualitas tinggi.

a)      Stainless Steel tahan terhadap korosi sebab :

-          Baja tersebut dicampur dengan elemen Chrom, dan Nikel, yang tahan terhadap korosi.

b)      Proses pengolahan aluminium agar dapat dipakai menjadi bahan produksi :

-          Bouksit dimurnikan dengan proses kimia dan aluminium oxcid murni dimurnikan dengan cara elektrolisis.

-          Dari oven elektrolisis aluminium dituang kedalam oven pencampur, dipadu dengan bahan lain sesuai keperluan, kemudian dituang ke oven tuang.

-          Dari oven tuang, paduan tersebut dituang kedalam mesin tuang bahan maupun mesin tuang untuk plat dan batang.

d)     Pemeriksaan Magnetis adalah pemeriksaan magnetis menggunakan medan magnet pada benda yang diperiksa untuk mengetahui tempat keretakan logam.

e)      Pemeriksaan Penetran adalah pemeriksaan dengan menggunakan cairan kimia yang biasanya berwarna biru dioleskan pada permukaan benda yang diduga ada keretakan.

f)       Pemeriksaan Ultrasonik adalah pemeriksaan dengan menggunakan gelombang suara yang frequensinya diatas 20.000 cycle perdetik. Gelombang suara ini akan dipantulkan bila menyentuh benda dengan berat jenis benda yang berbeda. Benda cair atau gas berbeda pada pantulannya.

g)      Pemeriksaan Rontgen adalah pemeriksaan dengan menggunakan sinar X dapat difoto pada suatu benda yang diinginkan. Hasil foto tersebut untuk mengetagui susunan bahan benda.

      Logam non-fero penting karena sebagai bahan pendukung dalam pe-

      Kerjaan teknik.

      Logam non-fero digunakan :

Ø  Tembaga : Bahan penghantar listrik.

Ø  Aluminium : Bahan cincin packing.

Ø  Chrome : Bahan pelapis logam agar tahan karat.

Ø  Perawatan Panas ( Heat treatment ) :

Biasa dikenal dengan annealing & normaling, annealing adalah metode perlakuan panas yang dilakukan terhadap baja untuk menghilangkan tegangan realing, memperbaiki sifat-sifat agar lebih mudah dibentuk dengan mesin, dalam kasus tertentu sifat fisiknya berubah.

Normaling adalah metode perlakuan panas dimana bahan dipanaskan sampai suhu yang cocok diatas batas transformasi. Setelah mencapai suhu yang dimaksud dibiarkan dingin pada ruang di luar dapur tanpa aliran udara dengan susunan butir-butir logam / baja. Seragam dam liat, setelah berkali-kali dapat perlakuan panas.

Ø  Pengerasan dengan zat tertentu.

Pengerasan untuk menghasilkan super hardness ( unggulan kekerasan ) dalam baja kegiatannya terdiri pada pemanasan baja diatas suhu kritis / inquenching dalam peredaman cepat 15 deg s/d 200 deg per second. Untuk ini batangan dicelupkan ke dala pemadaman medium perantara tergantung cocok mungkin brain air oil / moltenleat : tergantung pada tingkatan baja & ukuran pendingin yang dikehendaki, jika baja dipadamkan cepat suatu mourtensitas diperoleh sebelum oustensisi mourtensis adalah perbadaan besar kuat, rapuh.

Batas Elastisitas adalah :

                 - Tegangan bahan dimana bahan akan bertambah panjang se-

                    suai dengan beban tariknya dan akan kembali ke panjang

                    semula jika beban tariknya ditiadakan.

      b.        Batas Cair / Lumer adalah:

                 - Tegangan bahan dimana bahan akan bertambah panjang

                    tanpa adanya tambahan beban tarik dan bahan tidak dapat

                    kembali seperti semula meski beban tarik ditiadakan.

      c.        Faktor Keamanan ( X ) adalah :

                 - Perbandingan antara tegangan maksimum terhadap tegang-

                   an kerja yang diijinkan.

a.       Yang dimaksud dengan :

-          Mild Steel adalah suatu baja dengan kandungan carbon antara 0 s/d 0,3 %.

-          Medium Carbon Steel adalah suatu baja dengan kandungan carbon 0,3 s/d 0,5 %.

-          High Carbon Steel adalah suatu baja dengan kandungan carbon 0,5 s/d 1,7 %.

b.      Mild Steel digunakan untuk :

-          Baja struktur, Banguna ketel.

               Medium Carbon Steel digunakan untuk :

-          Roda gigi.

c.       High Carbon Steel digunakan untuk :

-Pahat, mata bor, kikir, mata gergaji, landasan pukul, dll.

      a.        Batas Elastisitas adalah :

                 - Tegangan bahan dimana bahan akan bertambah panjang se-

                    suai dengan beban tariknya dan akan kembali ke panjang

                    semula jika beban tariknya ditiadakan.

      b.        Batas Cair / Lumer adalah:

                 - Tegangan bahan dimana bahan akan bertambah panjang

                    tanpa adanya tambahan beban tarik dan bahan tidak dapat

                    kembali seperti semula meski beban tarik ditiadakan.

      c.        Faktor Keamanan ( X ) adalah :

                 - Perbandingan antara tegangan maksimum terhadap tegang-

                   an kerja yang diijinkan.

    a.      Torak, kepala silinder terbuat dari besi tuang karena bahan ini

               mempunyai sifat kekerasan material serta ulet, tahan terhadap

               suhu tinggi dan kondisi bahan serta tekanan ang berubah-ubah

               tanpa mengalami perubahan bahan / bentuk.

      b.      Pipa Condensor dari Admiralty Brass karena bahan ini tahan

               terhadap korosi karena air laut dan merupakan penghantar panas

               yang baik.

      a.      Pemeriksaan dengan cara Oil dan White Wash Penetrant :

               Material yang akan diuji dibersihkan dengan cairan pembersih

               kemudian disemprotkan penetran warna merah ke atas permu-

               kaan benda. Kemudian dibersihkan lagi, setelah itu disemprot-

               kan penetrant warna putih hingga mengering. Bila terjadi kere-

               takan, penetrant warna merah yang masuk dalam retakan akan

               menodai penetrant warna putih.

       b.     Pemeriksaan dengan cara Manetic Crack Detection :

               Suatu medan magnet diberikan kepada komponen yang diduga

               Ada keretakan. Maka bocoran flux medan magnet akan terjadi

               Bila ada keretakan. Bubur logam dituangkan dipermukaan tadi

               akan berakumulasi pada kerusakan dan terbentuk continuitas

               medan magnet. 

   Sebuah bejana ketel berbentuk silinder dengan diameter dalam

       1600 mm, tekanan kerja dalam ketel 25 bar, tebal plat 15 mm,

       tegangan maksimum 600 N/mm2. Prosentase plat pada arah      memanjang 80 % dan pada arah melintang 50 %.

       Hitunglah faktor keamanan ( X ).

Jawab :

         Diketahui : Bejana berbentuk silinder.

         dia               : 1600 mm.

         t                  : 15 mm.

         p                 : 25 bar.

         tek max       : 600 N/mm2.

         Prosentase plat arah memanjang        :  80 %.

         Prosentase plat arah melintang           : 50 %.

         Ditanyakan : faktor keamanan ( X )......?

 Jawab :                       

              1 bar       =  10⁵ N/m²

             25 bar      = 2,5 x 10⁶ N/m²

                             = 2,5 N/mm²

              fH = P.r     → fH = 2,5 N/mm² x ½ .1600 mm

                        t                                 15 mm

                                           = 133,33 N/mm²

             Prosentase 80%, maka :

            

             fH = 133,33 N/mm²         = 166,66 N/mm²

                           0,80

             Pada arah melintang :

             fa = ½ fH

                 = ½ x 166,66 N/mm²  = 83,33 N/mm²

             Dengan prosentase plat 50%, maka

             fa = 83,33    = 166,66 N/mm²  

                      0,50

        Jadi faktor keselamatan X = Tegangan maksimum

                                                      Tegangan bahan

                                                   = 600     =  3,6

                                                     166,66

          

          

           Cara percobaan rangkak ( creep test ) :

           Percobaan rangkak dapat didefinisikan sebagai perubahan bentuk

           Plastis suatu bahan yang perlahan-lahan di bawah tegangan const-

           an. Pengujian rangkak adalah penerapan beban tetap terhadap pe-

           ngujian yang dipertaliankan pada temperatur yang seragam. Peng-

           ujian merupakan jangka panjang dan sejumlah jangka panjang yg

           diuji dan bahan sama diuji dengan test ini secara simultan. Semua-

           nya pada tegangan yang berbeda tetapi pada temperatur yang sama

           Dengan cara ini besar rangkakan dan tegangan batas dapat diten-

           tukan. Nilai ini tergantung pada bagaimana bahan ini digunakan.

           Rangkak pada bahan yang berbutir halus lebih cepat daripada ba-

           han yang lebih besar. Karena kandungan logam Amorf yang lebih

           besar yaitu logam yang tidak beraturan diantara butiran-butirannya

3.a . Apa pengaruh angka cetan pada bahan bakar motor diesel ?

        Jelaskan!.

   b.  Apakah perbedaan antara pelumasan film penuh dan pelumasan ter-

        batas ? Jelaskan !

   c.  Sebutkan beberapa jenis pengetesan yang dilakukan pada bahan ba-

        kar cair dan minyak lumas !.

Jawab :

1. Pengaruh angka cetan pada bahan bakar motor diesel :

-          Terjadi detonasi pada angka cetan rendah.

-          Pengaruh pada fire point.

-          Pengaruh terhadap mutu bahan bakar tersebut.

2. Pelumasan film penuh : Pelumasan dimana lapisan minyak lumas memisahklan dengan sempurna dua buah bahan yang bergerak.

Pelumasan terbatas : Pelumasan dimana tidak terjadi pelumasan terus menerus yang menyebabkan terjadinya hubungan antara dua metal maka akan cepat terjadi pembentukan panas dibanding pelumasan film penuh.

3. Pengetesan terhadap bahan bakar cair dan minyak lumas :

-          Derajad Engler.

-          Detik Redwood I dan II.

-          Detik Saybolt Universal.

-          Poise dan Centipoises.

-          Stokes dan Centistokes kinetic viscosity.

-          Society of Automotive Engineering.

1. Penyebab korosi :

-          Sifat Elektrokimia.

-          Adanya asam dalam air.

-          Akibat arus listrik.

                        -        Akibat meter yang berlainan.

2. Cara pencegahan korosi :

-          Dengan pengecatan.

-          Dengan Catodic protection.

-          Dengan block magnesium.

-          Menggunakan kabel kawat baja.

3. Guna zinc anode :

Untuk melindungi cooler dari keropos akibat korosi air laut karena zinc mempunyai tekanan larutan yang lebih besar daripada material ( bahan dasar tutup cooler ) sehingga zinc akan termakan karat lebih dahulu daripada material sehingga tutup cooler akan terlindungi.

a.     Viscositas Indeks : Adalah gaya perlawana cairan terhadap    

                                       arah aliran.

2. Modulus Kenyal : Adalah tegangan bahan dimana bahan akan

                                      bertambah panjang sesuai dengan beban ta-

                                      riknya dan akan kembali ke panjang semu-

                                      la bila beban tarik ditiadakan.

3. Angka Cetan : Adalah suatu hasil perbandingan antara cetan-

                                Alkan trhadap alpha methyl naptolene.

h)     Baja batangan merupakan proses dari :

-          Basi kasar dari dapur tinggi yang tidak dibiarkan cair tetapi dikerjakan dalam mesin tuang jalur menjadi balok tuang.

-          Zat arang besi kasar dikeluarkan dalam sebuah dapur baja kecil dengan kandungan Carbon : 0,2 s/d 0,5%.

-          Baja tuang cair dituang kedalam cetakan dan dibiarkan membeku samapi menjadi baja batangan.

i)        Kelebihan baja karbon dibandingkan dengan baja jenis lain :

-          Mudah diperoleh.

-          Dapat merubah sifat-sifat spesial dari baja lain.

-          Memiliki kecepatan pendinginan kritis yang tinggi.

-          Dapat dikerjakan panas dan dingin.

-          Dapat diubah-ubah kekuatannya.

j)       Baja tuang yang banyak dipakai pada fabrikasi :

-          Baja yang mempunyai kadar karbon tinggi dan juga besi tuang yang berkualitas tinggi.

Batas Cair / Lumer adalah:

-          Tegangan bahan dimana bahan akan bertambah panjang                     tanpa adanya tambahan beban tarik dan bahan tidak dapat kembali seperti semula meski beban tarik ditiadakan.

      c.        Faktor Keamanan ( X ) adalah :

-          Perbandingan antara tegangan maksimum terhadap tegangan kerja yang diijinkan.

4. Pengaruh angka cetan pada bahan bakar motor diesel :

-          Terjadi detonasi pada angka cetan rendah.

-          Pengaruh pada fire point.

-          Pengaruh terhadap mutu bahan bakar tersebut.

5. Pelumasan film penuh : Pelumasan dimana lapisan minyak lumas memisahklan dengan sempurna dua buah bahan yang bergerak.

Pelumasan terbatas : Pelumasan dimana tidak terjadi pelumasan terus menerus yang menyebabkan terjadinya hubungan antara dua metal maka akan cepat terjadi pembentukan panas dibanding pelumasan film penuh.

6. Pengetesan terhadap bahan bakar cair dan minyak lumas :

-          Derajad Engler.

-          Detik Redwood I dan II.

-          Detik Saybolt Universal.

-          Poise dan Centipoises.

-          Stokes dan Centistokes kinetic viscosity.

-          Society of Automotive Engineering.

4. Cara pencegahan korosi :

-          Dengan pengecatan.

-          Dengan Catodic protection.

-          Dengan block magnesium.

-          Menggunakan kabel kawat baja.

5. Guna zinc anode :

Untuk melindungi cooler dari keropos akibat korosi air laut karena zinc mempunyai tekanan larutan yang lebih besar daripada material ( bahan dasar tutup cooler ) sehingga zinc akan termakan karat lebih dahulu daripada material sehingga tutup cooler akan terlindungi.

1. Pemeriksaan Magnetis adalah pemeriksaan magnetis menggunakan medan magnet pada benda yang diperiksa untuk mengetahui tempat keretakan logam.
2. Pemeriksaan Penetran adalah pemeriksaan dengan menggunakan cairan kimia yang biasanya berwarna biru dioleskan pada permukaan benda yang diduga ada keretakan.
3. Pemeriksaan Ultrasonik adalah pemeriksaan dengan menggunakan gelombang suara yang frequensinya diatas 20.000 cycle perdetik. Gelombang suara ini akan dipantulkan bila menyentuh benda dengan berat jenis benda yang berbeda. Benda cair atau gas berbeda pada pantulannya.
4. Pemeriksaan Rontgen adalah pemeriksaan dengan menggunakan sinar X dapat difoto pada suatu benda yang diinginkan. Hasil foto tersebut untuk mengetagui susunan bahan benda.

a.       Pengujian yang dilakukan untuk meneliti bahan yang digunakan

untuk memikul muatan dengan temperatur rendah, seperti LNG dan LPG adalah pengujian bahan dengan pengujian Tumbukan CARPYVNORTH dengan menggunakan pemukul dan susunan voice yang berbeda, mesin 1200 dapat diubah ke mesin CARPYVNORTH, dimana benda uji ditempatkan secara horizontal diatas dua pemberhentianparalel diantara ayunan pemukul dan mematahkan benda uji.

Keuntungan yang dapat didengan metode uji ini adalah bahwa benda uji dapat dengan cepat dipasang pada mesin.

Trittle fracture ( perarah kegeseran ) adalah suatu keretakan dimana tidak ada tanda yang jelas dari perubahan bentuk plastis sebelum utuh, ini dapat terjadi pada baja yang temperaturnya telah diturunkan, baja tersebut mengalami transisi. Semain kecil ukuran butiran semakin rendah temperatur transisinya. Yang jelas temperatur transisi merupakan faktor yang penting pada pada pemilihan bahan untuk memikul muatan temperatur rendah seperti LNG dan LPG.

b.      Perbandingan kandungan pada baja tahan karat :

- Chrome         : 18,5 %.

- Nikel             : 10,7 %.

- Silikon          : 0,75 %.

- Mangan        : 1,2 %.

- Carbon          : 0,03 %.

Karena logam non ferro mempunyai sifat yg kuat & ringan dibanding logam ferro. Logam ini banyak digunakan utuk perlengkapan listrik, karena ia mempunyai sifat penghantar listrik yg baik, Digunakan untuk peralatan di pantai, untuk turbin blades, pump roads, impeller, scaving valve.