SUSUNAN PADUAN

SUSUNAN PADUAN

Paduan (Alloy) adalah campuran unsur yang mempunyai sifat-sifat logam, terdiri dari dua atau lebih unsur, dan sekurang-kurangnya satu unsur utamanya adalah logam.Sistem paduan adalah suatu sistem yang terdiri dari semua paduan yang dapat terbentuk dari beberapa unsur dengan semua macam komposisi yang mungkin dapat dibuat.Paduan dapat diklasifikasikan menurut strukturnya, dan sistem paduan diklasifikasikan menurut diagram kesetimbangannya (diagram fasenya).Suatu paduan dapat berupa susunan yang homogen apabila terdiri dari fase tunggal, atau campuran (mixture) apabila terdiri dari beberapa fase.

Fase (phase) adalah bagian dari material, yang homogen komposisi kimia dan strukturnya, dapat dibedakan secara fisik, dapat dipisahkan secara mekanik dari bagian lain material itu. Suatu fase dapat dibedakan dari fase lain dengan melihat keadaan fisiknya, ada fase gas, cair dan padat.
Bagian material dengan komposisi kimia yang berbeda dikatakan dikatakan sebagai fase yang berbeda. Struktur kisi (lattice) juga membedakan satu fase dengan fase lainnya. Logam yang memiliki sifat allotropi misalnya, setiap bentuk allotropinya merupakan fase tersendiri, walaupun komposisi kimia dan keadaan fisiknya sama.

Paduan dalam keadaan padat mempunyai 3 (tiga) kemungkinan macam fase, yaitu:
1.Logam Murni,

Pada kondisi seimbang (equilibrium), suatu logam murni 
akan mengalami perubahan fase pada suatu temperatur 
tertentu, perubahan fase dari padat ke cair akan terjadi 
pada temperatur tertentu, dinamakan titik cair, dan 
perubahan ini berlangsung pada temeperatur tetap hingga 
seluruh perubahan selesai

2. Senyawa (Compound)

Senyawa adalah gabungan dari beberapa unsur dengan perbandingan tertentu dan tetap. Senyawa mempunyai sifat dan struktur yang sama sekali berbeda dari unsur unsur pembentuknya. Senyawa juga mempunyai titik lebur dan titik beku yang tetap, seperti pada logam murni.
Ada tiga macam senyawa yang sering dijumpai, yaitu:
a. Senyawa Intermetalik, biasanya terbentuk dari logam logam yang sifat kimianya sangat berbeda dan kombinasinya mengikuti aturan valensi kimia. Ikatan atom-atomnya sangat kuat (ionik atau kovalen), sehingga sifatnya seperti non-metal, keuletan rendah, konduktifitas listrik juga rendah dan struktur kristalnya kompleks. Contohnya: CaSe, Mg2Pb, Mg2Sn, Cu2Se.

b. Senyawa Interstisi, terbentuk dari logam logam transisi seperti Scandium (Sc), Titanium (Ti), Tantalum (Ta), Wolfram (W), dan besi (Fe) dengan H, O, C, Bo dan N. Kelima unsur ini diameter atomnya sangat kecil sehingga dapat masuk ke dalam kisi kristal logam di atas secara interstisi. Senyawa interstisi bersifat metalik, komposisi kimia mungkin dapat bervariasi dalam daerah yang sempit, titik leburnya tinggi dan sangat keras. Contohnya: Fe3C, TiC, TaC, W2C, Fe4N, CrN, TiH.

c. Senyawa elektron, terbentuk diantara logam logam Cu, Au, Ag, Fe, dan Ni dengan Cd, Mg, Sn, Zn, dan Al. Senyawa ini terjadi dengan komposisi kimia sedemikian rupa sehingga mendekati perbandingan jumlah elektron valensi dengan jumlah atom yang tertentu. Senyawa ini sifatnya sudah mendekati larutan padat, seperti komposisi yang bervariasi, keuletan tinggi, kekerasan rendah. AgCd, AgZn, AuMg, FeAl, Cu2Sn, Ag2Cd

 

Model for the ionic compound LiF

Untuk membentuk senyawa fluorida lithium, sebuah atom dari elemen lithium menggabungkan dengan sebuah atom dari unsur fluor. Atom lithium transfer tunggal yang luar-shell elektronuntuk mengisi kulit terluar atom fluor, menciptakan suatu kation Li + dan F-anion dalam proses. Gaya elektrostatik yang membuat ion lithium dan fluor bersama di fluoride lithium senyawaikatan ion.

 

atomic bond

Obligasi ionik ionik: Ketika sebuah elemen menyerah atau menerima elektron di kulit terluarnya ION adalah terbentuk Jika elemen menyerah elektron, yang kemudian ditinggalkan dengandi net + 1 biaya, dan disebut ION POSITIF contoh.. ikatan ionik dapat dilihat antara lithium dan fluorin:

Covalent Bonds

c. Larutan padat (Solid Solution)
Suatu larutan terdiri dari dua bagian, yaitu solute (terlarut) dan solvent (pelarut). Solute merupakan bagian yang lebih sedikit, sedangkan solvent adalah bagian yang lebih banyak.
Ada tiga kemungkinan kondisi larutan, yaitu:
Unsaturated (tidak jenuh), bila jumlah solute yang terlarut masih dibawah jumlah yang mampu dilarutkan oleh solvent pada tekanan dan temperatur tertentu.
Saturated (jenuh), bila jumlah solute yang terlarut tepat mencapai batas kelarutannya dalam solvent,
Supersaturated (super jenuh), bila jumlah solute yang larut telah melewati batas kelarutannya pada temperatur dan tekanan tertentu.

Illustration of Cast Structures

Alloys
Dalam kisaran suhu TL dan TS, paduan seperti cair dengan dendrit kolumnar

Grain Boundaries

Formation of Grains in Solidification.