Pengertian Alloy — kegunaan, jenis, contoh, struktur, cara membuat

Alloy adalah zat yang terbuat dari dua atau lebih logam atau dari logam dan bahan bukan logam. Untuk membuat alloy, bahan-bahannya dilebur dan dicampur menjadi satu. Saat campuran mendingin, itu mengeras.

Juga disebur logam paduan, alloy umumnya lebih bermanfaat daripada logam murni. Logam murni dapat berkarat atau mudah aus. Mereka juga mungkin terlalu lunak untuk memegang bentuk. Tetapi mencampurkan zat lain dengan logam murni seringkali menghasilkan zat yang keras dan kuat.

Orang-orang pertama kali belajar membuat paduan logam lebih dari 5.000 tahun yang lalu. Orang-orang kuno menggunakan kombinasi tembaga dan timah, yang disebut perunggu, untuk membuat alat dan senjata. Saat ini benda-benda seperti lonceng dan patung gereja terbuat dari perunggu. Kuningan, kombinasi tembaga dan seng, adalah contoh alloy kuno lainnya. Orang-orang saat ini menggunakan kuningan untuk membuat hal-hal seperti gagang pintu dan alat musik.

Baja adalah salah satu alloy modern terpenting. Baja adalah campuran besi, karbon, dan zat lainnya. Baja bermanfaat dalam konstruksi bangunan dan banyak industri lainnya. Paduan modern penting lainnya mengandung aluminium dan sejumlah kecil tembaga atau zat lain. Pesawat terbang dan kendaraan lain sering dibuat dari paduan aluminium.

 

Alloy adalah zat yang dibuat dengan melelehkan dua atau lebih unsur bersama-sama, setidaknya satu dari mereka logam. Suatu alloy mengkristal setelah didinginkan ke dalam larutan padat, campuran, atau senyawa intermetalik. Komponen-komponen alloy tidak dapat dipisahkan dengan menggunakan sarana fisik. Sebuah alloy bersifat homogen dan mempertahankan sifat-sifat logam, meskipun mungkin termasuk metaloid atau bukan logam dalam komposisinya.

Contoh alloy termasuk baja tahan karat, kuningan, perunggu, emas putih, emas 14k, dan perak murni. Meskipun ada pengecualian, sebagian besar alloy diberi nama untuk logam dasar atau dasarnya, dengan indikasi unsur-unsur lain dalam urutan persen massa.

Pengertian Alloy

Anda mungkin melihat kata alloy digambarkan sebagai “campuran logam”, tapi itu sedikit menyesatkan karena beberapa alloy hanya mengandung satu logam dan dicampur dengan zat lain yang bukan logam (besi tuang, misalnya, adalah alloy yang terbuat dari hanya satu logam, besi, dicampur dengan satu bukan logam, karbon).

Cara terbaik untuk memikirkan alloy adalah sebagai bahan yang terdiri dari setidaknya dua unsur kimia yang berbeda, salah satunya adalah logam. Komponen logam yang paling penting dari suatu paduan (sering mewakili 90 persen atau lebih material) disebut logam utama, logam induk, atau logam dasar.

Komponen lain dari suatu alloy (yang disebut agen paduan) dapat berupa logam atau bukan logam dan mereka hadir dalam jumlah yang jauh lebih kecil (kadang-kadang kurang dari 1 persen dari total). Meskipun suatu alloy kadang-kadang bisa menjadi senyawa (unsur-unsur yang dibuat darinya terikat secara kimiawi bersama), itu biasanya merupakan larutan padat (atom-atom unsur-unsur itu hanya saling bercampur, seperti garam dicampur dengan air).

Struktur Alloy

Jika Anda melihat logam melalui mikroskop elektron yang kuat, Anda dapat melihat atom-atom di dalamnya tersusun dalam struktur biasa yang disebut kisi kristal. Bayangkan sebuah kotak kardus kecil penuh kelereng dan itulah yang Anda lihat. Dalam sebuah alloy, terlepas dari atom-atom logam utama, ada juga atom-atom agen paduan yang tersebar di seluruh struktur. (Bayangkan menjatuhkan beberapa bola plastik ke dalam kotak kardus sehingga mereka mengatur diri secara acak di antara kelereng.)

Paduan substitusi

Jika atom-atom zat paduan menggantikan atom-atom logam utama, kita mendapatkan apa yang disebut paduan substitusi. Paduan seperti ini akan terbentuk hanya jika atom-atom dari logam tidak mulia dan mereka dari zat paduan memiliki ukuran yang hampir sama. Dalam kebanyakan alloy substitusi, unsur-unsur penyusunnya cukup dekat satu sama lain dalam tabel periodik. Kuningan, misalnya, adalah paduan substitusi yang didasarkan pada tembaga di mana atom-atom seng menggantikan 10-35 persen atom yang biasanya berada dalam tembaga. Kuningan berfungsi sebagai paduan karena tembaga dan seng berdekatan satu sama lain dalam tabel periodik dan memiliki atom dengan ukuran yang hampir sama.

Paduan pengantara

Paduan juga dapat terbentuk jika zat atau agen paduan memiliki atom yang jauh lebih kecil daripada logam utama. Dalam hal ini, atom-atom zat menyelinap di antara atom-atom logam utama (dalam ruang atau “celah”), memberikan apa yang disebut paduan interstitial. Baja adalah contoh dari paduan interstitial di mana sejumlah kecil atom karbon tergelincir di celah antara atom-atom besar dalam kisi-kisi besi kristal.

Kegunaan Alloy

Lebih dari 90% logam yang digunakan adalah dalam bentuk alloy. Alloy digunakan karena sifat kimia dan fisiknya lebih unggul untuk aplikasi daripada komponen elemen murni. Peningkatan tipikal termasuk ketahanan korosi, peningkatan keausan, sifat listrik atau magnetik khusus, dan tahan panas. Di lain waktu, alloy digunakan karena mempertahankan sifat-sifat kunci dari komponen logam, namun lebih murah.

Contoh Alloy

  • Baja: nama yang diberikan untuk campuran besi dengan karbon, biasanya dengan unsur lain, seperti nikel dan kobalt. Unsur lainnya menambah kualitas yang diinginkan pada baja, seperti kekerasan atau kekuatan tarik.
  • Stainless Steel: alloy besi lain, yang biasanya mengandung kromium, nikel, dan unsur lain untuk menahan karat atau korosi.
  • Emas 18k : ini adalah 75% emas. Unsur-unsur lain biasanya termasuk tembaga, nikel, atau seng. Alloy ini mempertahankan warna dan kilau emas murni, namun lebih keras dan lebih kuat, membuatnya lebih cocok untuk perhiasan.
  • Pewter: alloy timah, dengan unsur lain seperti tembaga, timah, atau antimon. Alloy ini mudah ditempa, namun lebih kuat dari timah murni, dan juga menolak perubahan fase timah yang dapat membuatnya hancur pada suhu rendah.
  • Kuningan: campuran tembaga dengan seng dan kadang-kadang unsur lainnya. Kuningan itu keras dan tahan lama, sehingga cocok untuk perlengkapan pipa dan suku cadang mesin.
  • Perak 925: adalah 92,5% perak dengan tembaga dan logam lainnya. Alloy perak membuatnya lebih sulit dan lebih tahan lama, meskipun tembaga cenderung mengarah ke oksidasi kehijauan-hitam (noda).
  • Electrum: Beberapa alloy, seperti electrum, terjadi secara alami. Alloy perak dan emas ini sangat dihargai oleh pria kuno.
  • Besi Meteorit: Meskipun meteorit dapat terdiri dari sejumlah bahan, beberapa di antaranya merupakan campuran besi dan nikel alami, dengan asal usul makhluk luar angkasa. Alloy ini digunakan oleh budaya kuno untuk membuat senjata dan alat.
  • Amalgam: Ini adalah alloy merkuri. Merkuri membuat alloynya seperti pasta. Amalgam dapat digunakan dalam tambalan gigi, dengan merkuri utuh, meskipun kegunaan lain adalah untuk menyebarkan amalgam dan kemudian memanaskannya untuk menguapkan merkuri, meninggalkan lapisan logam lain.

Bagaimana alloy dibuat?

Anda mungkin menemukan gagasan alloy sebagai “campuran logam” cukup membingungkan. Bagaimana Anda bisa mencampur dua gumpalan logam padat? Cara tradisional membuat alloy adalah memanaskan dan melelehkan komponen untuk membuat cairan, mencampurkannya, dan kemudian membiarkannya mendingin menjadi apa yang disebut larutan padat (padatan padatan larutan seperti garam dalam air).

Cara alternatif untuk membuat paduan adalah mengubah komponen menjadi bubuk, mencampurkannya, dan kemudian menggabungkannya dengan kombinasi tekanan tinggi dan suhu tinggi. Teknik ini disebut metalurgi serbuk.

Metode ketiga untuk membuat alloy adalah dengan menembakkan ion-ion balok (atom dengan elektron yang terlalu sedikit atau terlalu banyak) ke lapisan permukaan sepotong logam. Implantasi ion, seperti yang diketahui, adalah cara yang sangat tepat untuk membuat paduan. Ini mungkin paling dikenal sebagai cara membuat semikonduktor yang digunakan dalam sirkuit elektronik dan chip komputer.

Jenis Alloy

Bekerja dengan logam adalah keterampilan yang telah dikembangkan manusia selama lebih dari ratusan tahun. Saat ini, ada hampir terlalu banyak jenis paduan untuk dihitung. Karena logam digunakan dalam produksi hampir semua yang kami gunakan di seluruh dunia, Anda dapat membayangkan berapa banyak contoh paduan yang kami miliki. Berikut adalah beberapa jenis alloy yang membentuk sebagian kecil dari kompleks industri global.

1. Paduan Aluminium

Meskipun Aluminium sendiri bukan logam yang terkuat, aluminium digunakan dalam kombinasi dengan logam lain untuk membuat paduan tahan konduktif, panas dan ternoda. Aluminium digunakan dalam banyak komponen mekanik penting termasuk mesin mobil, panel bodi pesawat terbang, dan lambung kapal.

2. Paduan Nikel

Ketika Nikel dan logam lainnya bersentuhan dengan bahan kimia tertentu, mereka bereaksi dengan cara yang menghasilkan listrik. Proses ini telah dimanfaatkan dalam baterai di seluruh dunia dan penelitian berkelanjutan di lapangan telah mengarah pada janji mobil listrik.

3. Produk Baja Tahan Karat

Semua paduan baja sebenarnya terbuat dari besi dan dan karbon. Karbon mencegah besi dari oksidasi. Chromium dan Nikel ditambahkan juga untuk menghasilkan stainless steel. Ada empat kelas baja paduan: baja struktural, paduan magnetik, baja perkakas dan die, dan baja stainless tahan panas. Konsumen sangat mengenal jenis terakhir karena lemari es, bak cuci, garpu, pisau, dan produk saya yang lain terbuat dari stainless steel.

4. Paduan Emas

Banyak jenis perhiasan berbeda yang ’emas’ sebenarnya bukan emas murni, tetapi sebenarnya adalah paduan. Itu karena emas sangat mudah ditempa, sehingga mustahil untuk membentuk perhiasan yang tahan lama. Emas sendiri digunakan dalam pembuatan elektronik karena sifat lunaknya yang sama dan karena konduktif secara elektrik.

Ada banyak kegunaan yang menarik dan unik untuk berbagai jenis paduan. Dengan terlalu banyak aloy yang ada untuk disebutkan, ketahuilah bahwa ada paduan khusus untuk tujuan yang Anda maksudkan. Perlu ada juga, karena ada ribuan produk, peralatan, mesin, dan cetakan yang membutuhkan properti yang berbeda untuk berfungsi dengan benar.



Leave a Reply