Jenis dan Sifat Logam

Pengimpal mestilah menyelidik dan mengkaji salah satu perkara pokok dalam proses kimpalan 

 iaitu ‘ METOLOGI’. Pengimpal mesti tahu dan peka tentang segala jenis dan sifat logam yang 

 hendak di kimpal. Dalam bahagian ini akan diterangkan segala aspek yang bersangkutan dengan 

 kajian metalogi.

Logam terbahagi kepada dua jenis iaitu:-

                                         

1.     Ferrous metal (logam ferrous)

      Adalah logam yang mengandungi campuran karbon. Logam jenis ini mudah berkarat dan suhu kecairannya tinggi. Ini disebabkan oleh kerana campuran karbon dalam logam akan menghasilkan suhu kecairan yang tinggi.

      Contohnya: Wrought Iron, Mild Steel, Cast Iron, Stainless Steel Dan Stool Steel.

2.     Non ferrous metal (logam bukan feros)

      Ialah logam yang mengandungi sedikit campuran logam karbon atau tidak mengandungi langsung karbon.

     Contohnya: tembaga, Brass, Aluminium, Zink, Lead, Bronze, Silver dsb.

Jenis Logam Feros.

1.     Besi Jongkong.

      Besi yang lebur dituangkan dalam acuan berbentuk jongkong. Tiap satu beratnya antara 50ib hingga 100ib. Besi jongkong mengandungi karbon antara 5.2% hingga 5.9%. Besi jongkong ini keras dan rapuh.

1.     Besi Tuang (Cast Iron)

      Mengandungi 4.75% karbon dan lain campuran asing seperti silicon dan sulfur. Dinamakan besi tuangan kerana besi jongkong yang telah dilebur dituang dalam acuan yang biasa dibuat dari pasir. Acuan inilah yang akan membentuk bentuk besi tuangan.

      Bersifat rapuh, tidak boleh ditempa, tidak boleh dibentuk tapi boleh dikimpal dan dipotong serta dimesin.

  2.   Jenis besi tuangan:

    I.    Besi tuangan kelabu ( Grey Cast Iron)

    ii.   Besi Tuangan Putih (White Cast Iron)

    iii.  Besi Tuangan Liat (Mealleable cast Iron)

    iv.  Besi Tuangan Nodular (Nodular Cast Iron) 

3.   Keluli Karbon Biasa (steel)

Didapati hasil daripada mengeluarkan benda asing dan kemudian dicampurkan pula dengan karbon bagi menghasilkan keluli bermutu tinggi. Bagi menghasilkan keluli semua benda asing ini terbakar ataupun dioksidakan daripada besi. kandungan karbon akan berkurangan daripada 1% - 0.08%.

Jenis keluli karbon biasa:

a)     Keluli berkarbon rendah (low karbon steel)

      Dikenali juga sebagai keluli lembut (mild steel). Mengandungi Kabon antara 0.05% hingga 0.30%. Mempunyai sifat mulur dan boleh ditempa. Boleh dikerjakan semasa sejuk atau panas. Boleh dikeraskan (harden). Kegunaannya membuat skru, paku, dawai dan lain-lain.

b)    keluli berkarbon sederhana (medium karbon steel)

            Mengandungi karbon 0.30% hingga 0.80%.kandungan karbon tinggi menjadikanya kasar dan mempunyai keliutan seperti keluli berkarbon rendah. menghasilkan kekuatan yang sederhana. kegunaannya membuat cranshaft dsb.

c)     Keluli berkarbon tinggi.

            Mengandungi karbon 0.6% hingga 1.5% tetapi kandunga maksima tidak melebihi 1.7%. Mempunyai kekuatan regangan yang tinggi dan boleh dikeraskan. Kegunaannya membuat alat luar dan dalam seperti mata gerudi, alat memotong, kikir dan alat pertanian.

4.  Keluli Pancalogam (Alloy Steel).

Ialah keluli yang mengandungi lebih dari dua elimen, mengandungi karbon dan lain-lain unsur seperti chromium, silicon, tungsten, vanadium dan sebagainya. Unsur ini akan menjadikan logam tersebut bertambah kukuh, tahan geseran. Kegunaannya membuat alat memotong logam lain seperti high speed steel dan keluli stainless steel.

Jenis-jenis logam bukan feros.

1.     Tembaga (copper)

       Sejenis logam berwarna coklat kemerahan, mempunyai  permukaan yang kilat dan tidak 

       bercalar atau cacat dipermukaannya. Sifatnya pengalir haba yang baik, suhu kecairan  

       1980°F (1100°c) boleh digulung sejuk kepada kepingan nipis, mudanh dipotong, kikir,  

        bengkok dan senag digilap.

 

2.   Loyang (Brass)

Ialah pancalogam tembaga dan zink (Cu + Zn) . Terdapat dua jenis. Pertama loyang campuranya ( 70% tembaga + 30% zink ) berwarna unggu dan loyang campuranya ( 90% + 10% zink ) berwarna emas kekuningan. Loyang apabila dikerjakan akan menjadi keras dengan

cepat dan memerlukan proses annealing ( proses melembutkan logam ). Loyang senag dipotong, kikir dan diwarnakan. Suhu kecairannya 940°c.

3.   Gangsa (Bronze)

Ialah pancalogam tembaga 90% + 10%. Pancalogam ini lebih kuat daripada tembaga dan loyang, menjadikan satu logam yang baik dan berwarna kekuningan emas. Terdapat juga yang tidak bercampur dengan timah iaitu gangsa aluminium.Kegunaan utamanya ialah untuk seni logam. Mudah dipotong dan dikikir. Suhu kecairannya 1562°F hingga 1832°F ( 850°c hingga 1000°c ).

4.   Aluminium.

Berasal dari bijih boksait dalam bentuk batu lembut seperti kapur. Boksait biasanya mengandungi 32% aluminium. Ia paling ringan, berwarna putih dan tidak berkarat. Ia juga tidak berbunga api apabila dicanai dan tidak bertukar warna apabial dipanaskan. Pengalir haba yang baik dan tidak digunakan dalam bentuk asal tetapi dcampur dengan logam lain seperti karbon, silicon dan zink. Suhu kecairannya ialah 660°c

5.   Zink.

 Berwarna putih kebiruan. Logam yang lembut dan mudah dibentuk dan boleh dituang. Digunakan sebagai pelindung logam lain seperti zinc galvani. Suhu kecairannya ialah 787°F ( 419°c ).

6.   Perak ( Silver )

          Sejenis logam yang cantik da berkilat berwarna putih. Perak yang tulin adalah lembut sesuai 

          untuk perhiasan. Merupakan pengalir letrikyang terbaik. Suhu kecairannya 960°c.

7.   Nickel.

         Logam berwarna putih perak. Ianya keras dan tidak bertukar di udara kering. Di gunakan untuk membuat 

         pancalogam lain. Bersifat magnatik dan boleh dikimpal kerana mempunyai karbon. Suhu kecairannya ialah 

         2770°F ( 1520°c )

 8.   Chromium.

          Berwarna putih kelabu dan keras. Tidak bertindak dengan oksigen. Digunakan untuk membuat

          pancalogam. Apabila ditambah pada logam yang lain ia akan menjadikannya keras dan menahan

          karat. Suhu kecairannya ialah 2770°F (1520°c ).

                                

 9.   Emas ( Gold )

 Sejenis logam yang berat dan berwarna kekuningan. Logam yang paling liat. Suhu kecairannya ialah  1900°F ( 1060°c ).

10.  Suasa ( monel )

          Ialah pancalogam campuran 60% nickle, 38% tembaga merah dan sedikit manganese dan aluminium.

          Logam yang kukuh dan boleh dipotong dan dimesin, boleh ditempa dan dituang dan boleh menahan

          daripada hakisan.

 11.  Timah Hitam ( Plumbum )

         Sejenis logam yang paling lembut tapi berat. Berwarna putih tetapi selepas dipotong bertukar menjadi  

         kelabu gelap jika terkena udara. Boleh bertindak dengan oksigen dalam udara lembab dan boleh menahan 

         dari tindakkan asid hidroklorid cair dan asid sulfik. Boleh dicampurkan dengan logam timah dan antimoni 

          untuk membuat pewter. Suhu kecairan ialah 621°F ( 327°c )