Besi Cor 101: Komposisi, Penggunaan, Kelebihan dan Kekurangan Dijelaskan

Dalam artikel ini, Anda akan mempelajari definisi, aplikasi, sifat, komposisi, dan tipe besi cor. Anda juga akan mengetahui kelebihan dan kekurangan besi cor.

Apa itu Besi cor?

Besi cor adalah sekelompok logam alloy karbon yang mengandung 2 hingga 4% karbon dan jumlah yang bervariasi silika dan mangan. Ini juga mengandung impurities seperti fosfor dan sulfur. Ini diproduksi dengan mengurangi bijih besi di blast furnace dan bahan utamanya adalah pig iron yang dihasilkan dari peleburan bijih besi di furnace. Besi ini dibuat langsung dari pig iron cair atau dengan mencairkan kembali pig iron, seringkali bersama dengan jumlah besar besi, batu kapur, baja, atau kokas.

Ini dapat dicairkan pada jenis blast furnace khusus yang disebut Cupola tetapi lebih sering dicairkan di electric induction furnaces atau electric arc furnaces.

Baca lebih lanjut: Properties and Composition of Pig Iron

Seperti yang disebutkan sebelumnya, besi cor diproduksi dari pig iron, batu kapur, dan kokas. Proses manufakturnya berlangsung di furnace cupola dengan mencairkan kembali ketiga bahan itu. Furnace cupola lebih atau kurang sama dengan blast furnace. Ini berbentuk silinder dan memiliki diameter sekitar 1m dan tinggi sekitar 5m. Bahan-bahan dicurahkan dari atas furnace dan kemudian dipanaskan. Pada titik ini impurities dari pig iron dihilangkan sebagian dengan oksidasi yang membentuk besi cair. Sisa kemudian dihilangkan dari atas besi cair pada interval reguler. Besi cair kemudian dicurahkan ke cetakan untuk membentuk bentuk yang diinginkan.

Aplikasi Besi Cor

Aplikasi besi cor umum di dunia engineering seperti mechanical engineering, konstruksi, bengkel kayu, dll. Berikut dijelaskan adalah aplikasi besi cor.

Salah satu aplikasinya adalah untuk pengecoran hias seperti pagar, lampu jalan, bracket, kolom besi untuk cakupan kecil.

Digunakan untuk anggota tekan

Aplikasinya mencakup produksi wadah air, pipa air, pipa gas, saluran, fitting sanitasi, dan tangga sumur. dan

besi cor digunakan untuk membuat rantai kereta, roda kereta, dll.

Baca lebih lanjut: Understanding wrought iron

Aplikasi umum dari tipe besi cor meliputi:

• Grey iron tahan terhadap aus, sehingga digunakan untuk menghasilkan blok mesin dan silinder kepala, manifolds, gas burner gear blanks, enclosure, dan casing.
• white cast iron adalah bahan yang rapuh karena proses pendinginan yang digunakan dalam produksinya. Itulah mengapa white cast iron digunakan pada aplikasi yang memerlukan tahan aus dan geser seperti shot-blasting nozzles, mill lining, railroad brake shoes, rolling mill rolls, slurry pump housings, dan crushers.
• Aplikasi ductile iron sangat luas karena dapat dibagi menjadi berbagai grade. Bahan dapat dengan mudah dimesin, memiliki kelelahan yang baik, dan kekuatan leleh, dan juga tahan aus yang baik. digunakan untuk membuat steering knuckles, crankshafts, gear automotive berat, komponen suspensi, komponen hidrolik, dan pintu mobil.
• Terakhir, malleable iron juga berbeda-beda grade. memiliki kemampuan untuk mempertahankan dan menyimpan pelumas, partikel aus non-abrasive, dan permukaan pori yang menangkap debris aus lainnya. Karena ini, malleable iron digunakan untuk permukaan bearing berat, rantai, sprocket, connecting rod, drive train dan komponen axle, dan rolling stock kereta api.

Sifat mekanis besi cor

Berikut adalah sifat mekanis besi cor:

Hardness – resistensi material terhadap aus dan indentaasi

Toughness – kemampuan material untuk menyerap energi

Ductility – kemampuan material untuk berubah bentuk tanpa pecah

Elasticity – kemampuan material untuk kembali ke dimensi aslinya setelah berubah bentuk

Malleability – kemampuan material untuk berubah bentuk di bawah tekanan tanpa pecah

Tensile strength – stres longitudinal terbesar yang dapat ditahan material tanpa pecah

Fatigue strength – stres tertinggi yang dapat ditahan material untuk jumlah siklus tertentu tanpa pecah.

Elemen alloy lainnya ditambahkan untuk menghasilkan:

• Manganese: Meningkatkan resistensi terhadap aus dan geser
• Chromium: Meningkatkan hardenability, wear resistance, corrosion, dan oxidation resistance
• Nickle: Meningkatkan tensile strength
• Tungsten: Meningkatkan hot hardness dan hot strength
• Molybdenum: Meningkatkan hardenability
• Vanadium: Meningkatkan hardenability dan hot hardness
• Silicon: Meningkatkan hardenability dan electrical resistivity
• Aluminum: Berfungsi sebagai deoxidizer dalam baja
• Titanium: Berfungsi sebagai deoxidizer dalam baja
• Niobium: Mengurangi hardenability dan meningkatkan ductility, yang menghasilkan increased impact strength
• Cobalt: Mengurangi hardenability dan menahan softening di suhu tinggi

Tipe besi cor

Berikut adalah berbagai tipe besi cor:

Grey Iron:

Tipe besi cor ini berwarna kelabu, disebabkan oleh mikrostruktur grafitnya yang menyebabkan pecahan berwarna. Memiliki kekuatan tarik dan resistensi yang lebih rendah daripada baja dan kekuatan tekannya dapat dibandingkan dengan baja karbon rendah dan sedang. Ini didasarkan pada ukuran dan bentuk flake grafit yang ada di mikrostruktur dalam besi cor.

White Iron:

white iron menunjukkan permukaan pecahan putih karena mengandung iron carbide yang disebut “cementite”. Karena kandungan silikon yang rendah dan laju pendinginan yang cepat. Karbon dalam white cast iron mengendap dan memungkinkan untuk meleleh sebagai fase metastable cementite, fe3c, daripada grafit. Cementite mengendap dari leleh sebagai partikel yang relatif besar. Ketika iron carbide mengendap, itu menarik karbon dari leleh asli, menggerakkan campuran ke arah yang lebih dekat ke eutectic, dan fase yang tersisa adalah iron-carbon austenite yang lebih rendah (yang saat pendingin mungkin berubah menjadi martensite).

Baca lebih lanjut: Various methods of the steelmaking process

Malleable Iron:

Proses malleable iron dimulai sebagai white casting yang dipanaskan pada sekitar 950°c (1,740°f) dan kemudian didinginkan selama satu atau dua hari karbon dalam iron carbide berubah menjadi grafit dan ferrite plus karbon (austenite). Proses lambat memungkinkan surface tension untuk membentuk grafit menjadi partikel spheroidal daripada flake.

Ductile Iron:

Tipe besi cor ini juga dikenal sebagai nodular atau ductile iron. Dikembangkan pada 1948. Tipe ductile besi cor memiliki grafit dalam bentuk nodulus yang sangat kecil dengan grafit dalam bentuk lapis konsentrik yang membentuk nodulus. Sifat ductile besi ini adalah baja spongy dengan efek konsentrasi stres yang flake grafit akan produksi – jumlah kecil 0.02 hingga 0.1% magnesium, dan hanya 0.02 hingga 0.4% cerium ditambahkan ke alloy ini memperlambat pertumbuhan grafit precipitates dengan bonding ke tepi bidang grafit.

Baca lebih lanjut: Different types of chips in metal cutting

Kelebihan dan kekurangan besi cor

Kelebihan:

Berikut adalah manfaat besi cor dalam berbagai aplikasinya:

• properti pengecoran yang baik.
• tersedia dalam jumlah besar.
• biaya rendah untuk material
• good machinability for grey cast iron.
• good sensibility.
• excellent resistance to wear.
• constant Mechanical properties between 20 to 350 degrees Celsius.
• high durability.
• resistance to deformation.

Kekurangan:

meskipun ada keuntungan yang baik dari material ini, beberapa keterbatasan masih terjadi. Berikut adalah kekurangan besi cor dalam berbagai aplikasinya:

• poor tensile strength.
• prone to rusting.
• the materials are section sensitive, due to the slow cooling of thick sections.
• high brittleness
• white cast iron cannot be machined.
• no exhibition of yield point.

Itu saja untuk artikel ini, di mana definisi, aplikasi, sifat, komposisi, dan tipe besi cor dibahas. Anda juga telah mempelajari kelebihan dan kekurangan besi cor. Saya harap Anda mendapat cukup dari postingan ini, jika demikian, mohon bagikan dengan siswa lain. Terima kasih telah membaca, sampai jumpa lain waktu!