Pengecoran Logam – Teknik Pengecoran Logam Bag.5

4. Logam-logam dalam pengecoran :
Besi cor

• Paduan Besi Cor yang mengandung C >: 1,7 % dan 1-3 %Si. Unsur lain dapat ditambahkan dengan maksud untuk meningkatkan sifat-sifat seperti kekuatan, kekerasan atau ketahanan korosi. Unsur yang umumnya ditambahkan yaitu Cr, Cu, Mo dan Ni.
• Besi cor memiliki selang temperature cair yang relaitf lebih rendah daripada baja dan relatif lebih “encer” ketika cair.
• Sifat mekanik besi cor tergantung pada jenis struktur mikronya yaitu bentuk dna distribusi elemen-elemen penyusunnya. Salah satu elemen yang memiliki pengaruh yang berarti adalah grafit. Jumlah ,ukuran dan bentuk grafit mempengaruhi kekuatan dan keuletan besi cor. Selain grafit, matriks juga ikut mempengaruhi sifat mekaniknya. Matris besi cor sama dengan yang terdapat pada baja, yaitu feritik, perlitik, feritik+perlitik dan martensitik.

Matriks yang terjadi tergantung pada :

• Komposisi kimia
• Laju pendinginan, dan
• Proses perlakuan panas

Ada lima jenis besi cor :

Ø Besi cor kelabu (grey cast iron)

Ø Besi cor malleable (malleable cast iron)

Ø Besi cor putih (white cast iron)

Ø Besi cor nodular (nodular/ductile cast iron)

Ø Compacted graphite cast iron (memiliki struktur mikro antara besi cor

Ø Kelabu dan besi cor nodular).

Sifat mekanik :

= 45 -75 ksi (kekuatan tarik)

= 35 – 60 ksi (kekuatan luluh)

e = 1 – 6% (perpanjangan)

Sifat matriks dan karakter grafit diperoleh dari kesetimbangan :
§ Komposisi kimia

§ Derajat inokulasi

§ Laju pembekuan

§ Pengaturan laju pendinginan

§ Annealing

§ Austenitizing dan Quenching

§ Tempering

Besi Cor Putih :

Besi Cor Kelabu :

Kekuatan, kekerasan dan struktur mikro dari besi cor kelabu dipengaruhi oleh beberapa factor seperti komposisi kimia, desain, cetakan, karakteristik cetakan dan laju pendinginan selama dan setelah pembekuan.
Unsur Cu, Cr, Mo dan Ni seringkali ditambahkan untuk mengatur struktur mikro matriks dan pembentukan grafit. Selain itu bertujuan untuk meningkatkan ketahanan korosi besi cor kelabu pada beberapa media. Besi cor kelabu dapat dikeraskan dengan proses quenching dan temperature sekitar 1600˚F (menjadi getas). Kombinasi dengan proses temper akan meningkatakan ketangguhan dan menurunkan kekerasannya.

Besi Cor Malleable :

Besi cor ini dihasilkan dari proses perlakuan panas besi cor putih yang memiliki komposisi tertentu.
Proses terbentuknya beis cor putih akibat :

• Rendahnya kandungan karbon dan silikon
• Adanya unsur-unsur pembentuk karbida seperti Cr, Mo dan V
• Laju pendinginan dan pembekuan yang tinggi

Besi Cor Nodular :

Baja (Baja Cor) :

Salah satu jenis baja adalah baja karbon yaitu paduan besi-karbon yang mengandung unsure karbon kurang dari 1,7 % (beberapa literature menyebutkan kandungan karbon maksimum 2.0 %). Sebagai tambahan selain karbon, baja cor mengandung :

• Silikon (Si) : 0.20 – 0,70 %
• Mangan (Mn) : 0,50 – 1,00 %
• Fosfor (P) : <>
• Sulfur (S) : <>

Struktur mikro baja cor yang memiliki kandungan karbon kurang dari 0,8 % (baja hypoeutektoid) terdiri dari FERIT dan PERLIT. Kadar karbon yang lebih tinggi menambah jumlah perlit.