Unsur Kimia Dalam Besi Cor

Unsur Kimia Dalam Besi Cor - Pengaruh Unsur Kimia Dalam Besi Cor - Besi maupun baja merupakan logam yang paling banyak digunakan di seluruh dunia untuk berbagai bidang dan keperluan. Menurut penelitian, manusia telah menggunakan besi sejak 1200 SM. Meskipun kini banyak berkembang jenis logam lain dan juga bahan bukan logam, namun penggunaan besi tetap dibutuhkan.

Besi sendiri juga mengalami perkembangan, kini telah muncul jenis besi baru yaitu besi cor. Jenis besi ini dibuat dengan memadukan besi - karbon - silikon dengan unsur tambahan lainnya, jadi dengan penambahan bahan kimia ke dalam besi juga akan mempengaruhi besi itu sendiri.

Sebagai contohnya kadar karbon yang semakin tinggi akan menyebabkan besi cor bersifat rapuh dan tidak dapat ditempa. Berbagai unsur tambahan seperti karbon, silikon, mangan, fosfor dan belerang yang dimasukkan ke dalam besi akan berpengaruh besar pada pembentukan sifat fisik / mekaniknya. 

Untuk lebih jelasnya berikut adalah pengaruh unsur kimia dalam besi cor :

Unsur Kimia Dalam Besi Cor

1. Karbon

Apabila kandungan karbon di dalam besi lebih dari 2% maka disebut dengan besi cor kelabu (3 - 4%). Kadar karbon ini dipengaruhi oleh jenis besi kasarnya, besi bekas dan yang diserap dari kokas selama proses peleburan. Disini sifat fisis logam dipengaruhi oleh bentuk karbon grafitnya selain tergantung pada kadar karbon.

Faktor laju pendinginan dan kadar silikon akan mempengaruhi morfologi grafit. Apabila kadar silikon semakin tinggi maka kemungkinan pembentukan grafit juga akan semakin besar. Grafit juga akan meningkatkan kemampuan pemesinan, kekuatan dan kekerasan besi seiring dengan bertambahnya kadar karbon. Apabila diukur menggunakan alat ukur kekerasan atau Hardness Tester, besi mempunyai tingkat kekerasan mencapai 6 - 7 skala mohs. Akan tetapi dengan penambahan karbon yang sesuai dapat meningkatkan kekerasannya.

2. Silikon

Kadar silikon yang mencapai 3,25% dalam besi bisa menurunkan kekerasan besi. Namun bila kadarnya diatas 3,25% justru dapat membentuk ikatan yang keras dengan besi dan dapat meningkatkan kekerasan besi. Kadar silikon menentukan berapa bagian dari karbon terikat dengan besi dan berapa bagian membentuk grafit (karbon bebas) apabila keadaan setimbang telah dicapai. 

Pada benda coran yang besar disarankan menggunakan kadar silikon yang rendah berbeda dengan coran yang kecil yang justru harus tinggi. Untuk memperoleh paduan yang tahan asam dan tahan korosi, sebaiknya kadar silikon yang diberikan adalah sekitar 13 - 17%. Besi tuang kelabu yang kadar siliconnya rendah cenderung mudah dalam perlakuan panas. Selama proses peleburan, ada sekitar ± 10% silicon yang akan hilang.

3. Mangan

Mangan adalah unsur deoksidasi yang berfungsi sebagai pemurni sekaligus meningkatkan fluiditas. Hal ini akan berpengaruh pada kekuatan dan kekerasan besi. Peningkatan kadar mangan akan memungkinkan terbentuknya ikatan kompleks dengan karbon meningkat dan kekerasan besi cor juga meningkat. Selama proses peleburan ada sekitar 10 - 20% kadar mangan yang hilang.

4. Belerang

Kandungan belerang sebenarnya sangat merugikan karena dapat menyebabkan lubang - lubang (blow holes) pada besi sebagai akibat membentuk ikatan dengan karbon dan menurunkan fluiditas. Hal ini akan mengurangi kemampuan tuang besi cor, jadi selama proses peleburan selalu diusahakan untuk mengikatnya. Pengikatan ini dapat dilakukan dengan menambahkan ferromangan. Kadar belerang akan meningkat sekitar 0,03 % selama proses pengecoran besi, hal ini berasal dari bahan bakar.

5. Fosfor

Fosfor bisa mempengaruhi peningkatan fluiditas logam cair dan menurunkan titik cair. Karenanya dengan penambahan fosfor sebanyak 1% dalam benda cor yang kecil dan yang memiliki bagian - bagian yang tipis sering dilakukan. Kadar fosfor umumnya akan meningkat sampai 0,02% saat dilakukan proses peleburan, untuk mengendalikannya perlu dipilih grade besi bekas yang tepat.

Share this post