The paduan nonferrous adalah mereka yang tidak memiliki logam komposisi besi mereka. Oleh karena itu, ini tidak terdiri dari jenis baja apa pun, dan alas utamanya dapat dari elemen logam lainnya; seperti aluminium, perak, tembaga, berilium, magnesium, titanium, dll.
Tidak seperti baja padat, yang ideal untuk penyangga logam pada bangunan dan kabel jembatan, paduan besi cenderung lebih ringan dan lebih tahan terhadap korosi. Dari sini ke jumlah aplikasinya meningkat secara eksponensial, masing-masing menuntut jenis paduan tertentu, dengan komposisi logam yang tepat.
Patung perunggu - contoh paduan non-ferrous. Sumber: Pixabay.
Beberapa paduan non-ferrous tertua dan paling terkenal dalam sejarah adalah perunggu dan kuningan. Keduanya memiliki tembaga sebagai bahan dasar logam, dengan perbedaan bahwa pada perunggu sebagian besar dicampur dengan timah, dan pada kuningan dengan seng. Bergantung pada kombinasi dan komposisinya, perunggu dan kuningan dengan sifat ekstensif dapat muncul.
Dan pindah ke masa kini, paduan yang membentuk perangkat elektronik pada dasarnya tidak mengandung besi. Selain itu, rangka kendaraan dan pesawat tercanggih terbuat dari paduan ini, untuk memberi kekuatan pada bobot serendah mungkin.
Struktur paduan non-ferrous
Setiap logam memiliki struktur kristalnya sendiri-sendiri, bisa berupa hcp (heksagonal kompak), ccp (kubik kompak), bcc (kubik berpusat tubuh), atau lainnya.
Ketika dilebur dan dilas menjadi larutan padat yang kemudian mengkristal, atom dari semua logam bergabung bersama melalui ikatan logam, dan struktur yang dihasilkan bertambah atau berubah.
Oleh karena itu, setiap paduan dengan komposisi tertentu akan memiliki struktur kristalnya sendiri. Itulah sebabnya untuk mempelajarinya, seseorang menggunakan istilah fase (biasanya dilambangkan sebagai α dan β), yang direpresentasikan secara grafis dalam diagram fase sebagai fungsi dari variabel seperti suhu, tekanan dan komposisi.
Dari diagram fasa ini dapat diprediksi pada suhu berapa (fasa cair) paduan non-ferrous dari suatu sistem yang terdiri dari dua atau lebih logam akan melebur, begitu juga dengan sifat fasa padatnya.
Asumsikan pasangan perak-tembaga. Dengan menganalisis diagram fasa, informasi fisik dan struktur dapat diekstraksi dari beberapa paduan dengan kombinasi perak-tembaga yang berbeda (10% Ag dan 90% Cu, 25% Ag dan 75% Cu, dll.). Jelas, logam harus larut satu sama lain sehingga dapat mengkristal menjadi paduan secara homogen.
Properti
Sifat paduan non-ferrous sangat beragam. Untuk baja tidak terlalu sulit untuk menggeneralisasi, karena mereka menunjukkan sinergi sifat besi dengan besi-karbon, Fe-C. Sebaliknya, sifat paduan non-ferrous sebagian besar bergantung pada dasar logam.
Misalnya, jika paduannya adalah aluminium atau magnesium, keduanya logam ringan, keduanya diharapkan ringan. Jika titanium, logam yang lebih padat, dicampur dengan logam ringan lainnya, paduan yang dihasilkan harus sedikit lebih ringan dan lebih fleksibel.
Jika tembaga dan emas dikenal sebagai konduktor panas dan listrik yang baik, maka paduannya harus menawarkan bahan yang lebih murah, kurang lembut, dan lebih tahan terhadap pekerjaan mekanis dan korosi.
Jika semua sifat dan karakteristik paduan jenis ini dapat digeneralisasikan, paduan tersebut harus: kurang padat, secara mekanis lebih tahan terhadap bobotnya, lebih lembam terhadap oksidasi yang disebabkan oleh lingkungannya, dapat berubah bentuk, sangat konduktif terhadap panas dan listrik. Selebihnya, ada banyak pengecualian.
Aplikasi
Aluminium
Paduan ini sangat ringan, dan oleh karena itu strukturnya harus bcc (paling tidak kompak). Mereka dapat dideformasi menjadi berbagai bentuk, seperti kaleng, untuk menyimpan makanan dan minuman.
Mereka cenderung memiliki ketahanan tinggi terhadap korosi, tetapi berbanding terbalik dengan ketahanan mekanisnya, yang meningkat bila dicampur dengan tembaga, magnesium atau mangan. Mereka yang memiliki kekuatan mekanik yang lebih baik dapat digunakan sebagai suku cadang mobil, dan untuk suku cadang pesawat terbang.
Titanium
Paduan -Titanium menemukan banyak aplikasi untuk desain prostesis tulang dan, secara umum, logam ini sangat kompatibel dengan matriks fisiologis.
Ini juga digunakan sebagai bagian dari bingkai dan permukaan pesawat, kendaraan, sepeda motor, tongkat golf, di antara artefak dan benda lainnya.
-Campur dengan aluminium, paduannya telah digunakan dalam konstruksi atap kuil dan pagoda Jepang, dan pada patung naga mereka.
Perak
- Paduannya dengan grafit (Ag-C) memiliki hambatan listrik yang rendah dan oleh karena itu digunakan sebagai komponen pemutus sirkuit.
-Campur dengan merkuri, amalgam dengan 50% Hg dan persentase tembaga dan timah yang lebih rendah diperoleh, yang digunakan untuk mengisi cacat gigi.
-Paduannya dengan tembaga memberikan ketahanan sedemikian rupa sehingga menghasilkan cakram dan gergaji pemotong logam.
-Dalam perhiasan digunakan dalam paduan paladium dan platinum, tahan terhadap goresan dan kehilangan kilauannya.
Magnesium
Mereka lebih padat dari aluminium, tetapi sifatnya serupa. Mereka menahan kondisi atmosfer dengan baik, itulah sebabnya mereka telah digunakan untuk pembuatan suku cadang mobil, di kotak roda gigi, roda, rudal, singkatnya, dalam mesin berkecepatan tinggi (serta sepeda).
Berilium
Paduan Be-Cu-nya digunakan untuk komponen elektronik untuk perangkat kecil, seperti smartphone, iPad, jam tangan, tablet, dll.
-Keramik (dicampur dengan galium, arsen atau indium), digunakan di sirkuit elektronik dengan kepadatan arus tinggi.
-Dalam pengobatan, paduan berilium menempa banyak instrumen dan perangkatnya, seperti alat pacu jantung, pisau bedah laser, pemindai, kerangka peralatan resonansi magnetik nuklir, dan lain-lain.
-Itu juga menempa bagian dari militer dan senjata nuklir, juga membuat cermin untuk satelit dengan paduan berilium.
-Alat yang ditempa dengan paduan ini tidak menghasilkan percikan api saat mengalami gesekan tinggi.
Contoh
Beberapa contoh spesifik paduan non-ferrous adalah:
-Monel dan Constantán, keduanya merupakan paduan nikel-tembaga, tetapi dengan komposisi masing-masing 2: 1 dan 45% (55% tembaga).
-Cromel, yang komposisinya 90% nikel dan 10% tembaga. Ini digunakan sebagai bagian dari sistem kelistrikan oven industri, yang mampu menahan suhu tinggi.
-Ti-6Al-4V, paduan titanium dengan vanadium, aluminium dan logam lainnya, terutama digunakan untuk tujuan biologis.
-Stelite, paduan kobalt dan kromium.
-Magnalium, paduan aluminium dengan persentase magnesium yang rendah (kurang dari atau sama dengan 10%). Mereka praktis lembaran aluminium yang lebih tahan terhadap traksi dan lebih ulet.
- Emas putih, yang komposisinya 90% emas dengan 10% logam putih apa saja, seperti perak atau paladium.
Referensi
- Dr.C.Ergun. (sf). Paduan Nonferrous. . Dipulihkan dari: users.fs.cvut.cz
- Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation. (2012). Bahan Struktural Non-Ferrous (Titanium, Aluminium). . Diperoleh dari: nipponsteel.com
- WA Monteiro, SJ Buso dan LV da Silva (2012). Penerapan Paduan Magnesium dalam Transportasi, Fitur Baru pada Paduan Magnesium, Waldemar Alfredo Monteiro, IntechOpen, DOI: 10.5772 / 48273.
- Asosiasi Pengembangan Tembaga. (2018). Paduan Tembaga dan Tembaga. Diperoleh dari: copperalliance.org.uk
- Michael Oistacher. (7 Maret 2018). Paduan Perak dan Penggunaannya. Diperoleh dari: mgsrefining.com
- Terrence Bell. (26 September 2018). Aplikasi Berilium. Diperoleh dari: thebalance.com
- Cosmolinux. (sf). Diagram Fase Kegiatan. Diperoleh dari: cosmolinux.no-ip.org