Mengungkap Besi Cor Putih: Sifat, Penggunaan, dan Manfaat

Besi cor adalah logam besi dengan 2 wt. persen-4 wt. persen karbon, 1 wt. persen-3 wt. persen silicone dan kuantitas lebih sedikit komponen minor. Sebaliknya, baja memiliki kandungan karbon yang lebih rendah dan kandungan silicone yang lebih rendah hingga 2 persen menurut berat. Dengan berlogam dengan jumlah terbatas manganese, molibdenum, cerium, nikel, tembaga, vanadium, dan titanium sebelum dicor, besi cor juga dapat dioptimalkan lebih lanjut. Ia dikenal sebagai besi cor putih atau besi cor abu-abu berdasarkan kandungan silicone dari besi cor dan dapat diproses lebih lanjut pada suhu tertentu untuk menciptakan besi cor malleable atau ductile.
 

Sifat Umum Besi Cor Putih

Besi cor sangat disukai karena kemampuannya untuk dengan mudah dicor menjadi bentuk yang rumit saat cair dan untuk kualitas rendahnya. Selain itu, propertinya dapat dengan mudah diubah dengan menyesuaikan komposisi dan tingkat pendinginan tanpa perubahan signifikan pada proses manufaktur. Keuntungan utamanya dibanding besi cor baja adalah pemesinan cepat, demping getaran, kekuatan tekan, ketahanan aus, dan ketahanan korosi. Ketahanan korosi besi cor ditingkatkan dengan penambahan elemen minor seperti silicone, nikel, krom, molibdenum, dan tembaga.
 

Bentuk Besi Cor dan Aplikasinya

Besi cor dapat diklasifikasikan sebagai besi cor abu-abu, besi cor putih, besi cor malleable, dan besi cor ductile tergantung pada komposisinya. Besi cor abu-abu memiliki warna pecahan abu-abu gelap karena mikrostruktur grafitik, besi cor abu-abu, atau gray iron. Kehadiran flake grafit disebabkan oleh inklusi silicone, yang berlawanan dengan besi karbida, membantu menstabilkan karbon dalam bentuk grafit. Biasanya, besi cor abu-abu memiliki komposisi 2,5 wt. persen-4,0 wt. persen karbon dan 1,0 wt. persen-3,0 wt. persen silicone.
 

Aplikasi Besi Cor Abu-abu

Warna paling umum dari besi cor adalah abu-abu. Digunakan dalam aplikasi seperti blok silinder mesin pembakaran dalam, flywheel, kotak gearbox, manifolds, rotor rem cakram, dan peralatan dapur, di mana kekakuan tinggi, kemudahan pemesinan, demping getaran, daya panas tinggi, dan konduktivitas termal tinggi bermanfaat. Standar ASTM International A48 adalah klasifikasi yang banyak digunakan untuk besi cor abu-abu. Besi cor abu-abu dinilai berdasarkan kekuatan tariknya di bawah skema ini, dengan kategori 20 besi cor abu-abu, misalnya, memiliki kekuatan tarik minimum 20.000 psi (140 MPa).
 

Besi Cor Putih

Karena kehadiran besi karbida, atau cementite Fe3C, besi cor putih memiliki warna pecahan putih. Berlawanan dengan grafit, kehadiran karbon dalam bentuk ini adalah hasil dari kandungan silicone yang lebih rendah dibanding besi cor abu-abu. Biasanya, besi cor putih mencakup 1,8 wt. persen-3,6 wt. persen biomassa, 0,5 wt. persen-1,9 wt. Persen silicone dan 1,0 wt.% – 2,0 wt.% manganese. Besi cor putih sangat tahan aus dan rapuh. Akibat mikrostruktur mereka yang mengandung fragmen besi karbida besar, mereka menunjukkan kekerasan tinggi dan tidak mudah diproses.
 

Aplikasi Besi Cor Putih

Dalam bagian yang tahan aus di mana kerapuhan tidak terlalu penting, seperti liner cangkang, pompa lumpur, ball mill, lifter bars, nozzle ekstrusi, mixer semen, fitting pipa, flange, crusher, dan impeller pompa, besi cor putih digunakan. Besi cor putih chrome tinggi, ASTM A532, adalah grade tipikal besi putih. Ini mencakup nikel dan krom untuk aplikasi aus kuat dengan dampak rendah.
 

Besi Cor Malleable

Melalui perawatan panas annealing lambat dari besi cor putih, besi cor malleable terbentuk. Ini menghasilkan konversi karbon menjadi grafit dalam bentuk besi karbida menjadi besi putih, dengan ferrit atau perlite yang menyusun matriks yang tersisa. Dalam bentuk bundar atau berbentuk nodul, grafit hadir. Kekuatan malleability yang kuat dan ductility yang baik ditunjukkan oleh besi cor malleable. Ia menunjukkan daya tahan retakan yang kuat pada suhu rendah karena kandungan silicone yang menurun dibanding besi cor lainnya.
 

Aplikasi Besi Cor Malleable

Besi cor malleable digunakan untuk fitting listrik dan mesin, alat tangan, fitting pipa, washer, bracket, peralatan pertanian, hardware konstruksi, dan bagian mesin, karena kekuatan tarik tinggi dan ductility. ASTM A47 adalah klasifikasi umum untuk besi cor malleable.
 

Besi Cor Ductile

Kehadiran grafit dalam bentuk nodul bulat, seperti pada besi cor malleable, ditandai oleh besi cor ductile, juga dikenal sebagai besi cor nodular dan besi cor grafit sferoidal. Berbeda dengan besi cor malleable, besi cor ductile terbentuk oleh komposisi kimia tertentu, bukan oleh perawatan panas besi putih. 3,2 wt. persen-3,6 wt. persen karbon, 2,2 wt. persen-2,8 wt. persen silicone dan 0,1 wt. persen-0,22 wt. persen manganese, serta konsentrasi lebih rendah magnesium, arsenik, tembaga, dan sulfur, struktur sferoidal inklusi grafit, bertanggung jawab atas keberadaan manganese.
 

Implementasi Besi Cor Ductile

Baja ini lebih ductile daripada besi cor abu-abu atau putih karena mikrostrurnya. Digunakan sebagai saluran besi ductile untuk infrastruktur air dan sanitasi untuk tujuan ini. Ia juga mampu menahan siklus termal dan juga digunakan dalam gear dan modul suspensi untuk mobil, rem dan klep, pompa dan bagian hidrolik, dan perumahan turbin angin. ASTM A536 umumnya dikenal sebagai besi cor ductile.
 

Penyimpanan dan Produksi Besi Cor Putih

Besi harus dikeluarkan dari bijih besi untuk memproduksi besi cor. Dalam tungku blast, bijih dilebur di mana terpisah menjadi besi pig dan scoria. Tungku dipanaskan dalam atmosfer oksigen hingga sekitar 1800 derajat Celsius dan scoria yang dihasilkan naik ke permukaan dan dapat dibuang. Besi pig cair menghasilkan karbon sekitar 3 wt. persen-5 wt. persen. Kemudian besi, batu bara, kok, dan batu kapur dicampur dengan ini. Kandungan karbon diturunkan hingga impurities dipisahkan secara selektif dari besi ini. Untuk mengubah kandungan karbon menjadi grafit atau cementite, silicone dapat ditambahkan pada tahap ini. Setelah itu, besi dicor menjadi berbagai bentuk dan ini adalah besi cor putih.