Pada akhir pelajaran ini, Anda harus dapat:
Proses ekstraksi logam dalam bentuk alaminya disebut metalurgi. Senyawa-senyawa logam yang terdapat bercampur dengan tanah, pasir, batu gamping, dan batuan disebut mineral. Ekstraksi logam dari mineral untuk tujuan komersial murah dan membutuhkan usaha minimal. Mineral ini disebut bijih. Zat ditambahkan ke muatan dalam tungku untuk tujuan menghilangkan kotoran. Zat ini disebut fluks. Metalurgi melibatkan proses pemurnian logam serta pembentukan paduan.
Metalurgi juga mempelajari perilaku kimia dan fisik unsur logam, senyawa antar logam, serta campurannya yang disebut paduan . Metalurgi berbeda dengan pengerjaan logam. Pengerjaan logam bergantung pada metalurgi. Seseorang yang mempraktikkan metalurgi disebut ahli metalurgi .
Metalurgi dapat dikelompokkan menjadi metalurgi fisik dan metalurgi kimia. Metalurgi fisik berkaitan dengan sifat fisik, kinerja fisik, dan sifat mekanik logam. Metalurgi kimia berfokus pada oksidasi dan reduksi logam, dan kinerja kimianya.
Secara historis, metalurgi terutama berfokus pada produksi logam. Produksi logam dimulai dengan pengolahan bijih untuk mengekstraksi logam. Ini termasuk pencampuran logam untuk menghasilkan paduan. Paduan logam terutama terdiri dari campuran dua atau lebih elemen logam. Studi tentang produksi logam diklasifikasikan menjadi metalurgi besi dan metalurgi non-ferro.
Metalurgi besi melibatkan paduan dan proses yang didasarkan pada besi. Metalurgi non-besi melibatkan paduan dan proses yang didasarkan pada logam lain selain besi.
Proses metalurgi tradisional meliputi produksi logam, analisis kegagalan, perlakuan panas, dan penyambungan logam seperti menyolder, mematri, dan mengelas. Area yang muncul di bidang metalurgi meliputi nanoteknologi, bahan biomedis, bahan elektronik seperti semikonduktor, serta teknik permukaan.
Proses mengekstraksi logam dari bijihnya dan memurnikannya untuk digunakan adalah metalurgi. Berikut ini adalah langkah-langkah berbeda dalam proses metalurgi atau ekstraksi logam.
Menghancurkan dan menggiling . Ini adalah proses pertama dalam metalurgi. Ini melibatkan penghancuran bijih menjadi bubuk halus di bar mill atau crusher. Proses ini disebut pulverisasi.
Konsentrasi bijih . Ini adalah proses menghilangkan kotoran dari bijih. Ini juga disebut saus bijih. Di bawah ini adalah berbagai metode konsentrasi bijih.
Di bawah ini adalah ilustrasi proses ekstraksi tembaga.
Ekstraksi logam . Metalurgi ekstraktif melibatkan penghilangan logam berharga dari bijih dan kemudian memurnikannya menjadi bentuk yang lebih murni. Bagi Anda untuk mengubah sulfida logam atau oksida logam menjadi logam murni, Anda harus mereduksi bijih secara kimiawi, fisik, atau elektrolitik.
Pemurnian dan pemurnian logam tidak murni . Logam seperti aluminium, tembaga, dan besi terjadi di alam dalam keadaan gabungan. Mereka bisa dalam bentuk karbonat, sulfida, atau oksida. Logam yang diekstraksi dari bijihnya tidak selalu dalam bentuk murni. Mereka mengandung kotoran yang harus dihilangkan. Tujuan dari proses ini adalah untuk memastikan bahwa logam yang dihasilkan dalam bentuk paling murni. Proses pemurnian logam yang diekstraksi disebut pemurnian. Ada berbagai metode pemurnian logam. Metode yang digunakan bergantung pada pengotor yang ada dan perbedaan sifatnya dengan logam yang dimurnikan.
Bidang lain yang terkait dengan metalurgi meliputi:
Logam umum yang digunakan dalam rekayasa meliputi besi, tembaga, magnesium, seng, nikel, titanium, silikon, dan aluminium. Logam-logam ini terutama digunakan sebagai paduan dengan pengecualian silikon. Sistem paduan besi-karbon sangat umum saat ini. Ini termasuk besi cor dan baja. Baja karbon biasa memiliki karbon sebagai satu-satunya elemen paduan. Mereka digunakan dalam aplikasi berkekuatan tinggi dan berbiaya rendah di mana korosi maupun berat tidak menjadi perhatian utama.
Stainless steel seperti paduan nikel, baja galvanis, paduan titanium, atau kadang-kadang paduan tembaga diterapkan di mana diperlukan ketahanan terhadap korosi.
Paduan magnesium dan paduan Aluminium terutama digunakan di mana bagian yang kuat dan ringan diperlukan seperti di bidang kedirgantaraan dan teknik otomotif.
Paduan tembaga-nikel seperti Monel diterapkan di lingkungan yang sangat korosif serta untuk aplikasi non-magnetik.
Paduan super berbasis nikel seperti Inconel diterapkan dalam aplikasi suhu tinggi seperti turbocharger, bejana tekan, penukar panas, dan turbin gas.
Logam dibentuk melalui proses seperti:
Proses pengerjaan dingin mengacu pada pengubahan bentuk produk dengan fabrikasi, penggulungan, atau proses lainnya, dengan produk masih dingin. Ini membantu meningkatkan kekuatannya, sebuah proses yang disebut pengerasan kerja .
Logam dapat diberi perlakuan panas untuk mengubah sifat keuletan, kekuatan, ketangguhan, ketahanan terhadap korosi, dan kekerasan. Proses perlakuan panas yang paling umum meliputi tempering, quenching, dan annealing.
Kami telah mempelajarinya;
