nikel 2003

5/10/2018 Nikel 2003 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/nikel-2003 1/7

Nikel

Nikel adalah komponen yang ditemukan banyak dalam meteorit dan menjadi

ciri komponen yang membedakan meteorit dari mineral lainnya. Meteorit besi atau

siderit, dapat mengandung alloy besi dan nikel berkadar 5-25%. Nikel diperoleh secara

komersial dari pentlandit dan pirotit di kawasan Sudbury Ontario, sebuah daerah yangmenghasilkan 30% kebutuhan dunia akan nikel.

Unsur nikel berhubungan dengan batuan basa yang disebut norit. Nikel

ditemukan dalam mineral pentlandit, dalam bentuk lempeng-lempeng halus dan

butiran kecil bersama pyrhotin dan kalkopirit. Nikel biasanya terdapat dalam tanah

yang terletak di atas batuan basa. Di indonesia, tempat ditemukan nikel adalah

Sulawesi tengah dan Sulawesi Tenggara. Nikel yang dijumpai berhubungan erat

dengan batuan peridotit. Logam yang tidak ditemukan dalam peridotit itu sendiri,

melainkan sebagai hasil lapukan dari batuan tersebut. Mineral nikelnya adalah

garnerit.

Nikel ditemukan oleh A. F. Cronstedtpada tahun 1751, merupakan logam

berwarna putih keperak-perakan yang berkilat, keras dan mulur,

tergolong dalam logam peralihan, sifat tidak berubah bila terkena

udara, tahan terhadapoksidasi dan kemampuan mempertahankan

sifat aslinya di bawah suhu yang ekstrim (Cotton danWilkinson, 1989).

Nikel digunakan dalam berbagai aplikasi komersial dan industri, seperti :pelindung

baja (stainless steel), pelindung tembaga, industri baterai,

elektronik, aplikasi industri pesawat terbang, industri tekstil, turbin

pembangkit listrik bertenaga gas, pembuat magnet

kuat,pembuatan alat-alat laboratorium (nikrom), kawat lampu

listrik, katalisator lemak, pupuk pertanian, dan berbagai fungsi lain

(Gerberding J.L., 2005).

Sifat-Sifat Nikel

Nikel adalah unsur kimia metalik dalam tabel periodik yang

memiliki simbol Ni dan nomor atom 28. Nikel mempunyai sifat

tahan karat. Dalam keadaan murni, nikel bersifat lembek, tetapi jika

dipadukan dengan besi, krom, dan logam lainnya, dapat

membentuk baja tahan karat yang keras, mudah ditempa, sedikit



ferromagnetis, dan merupakan konduktor yang agak baik terhadap

panas dan listrik. Nikel tergolong dalam grup logam besi-kobal,

yang dapat menghasilkan alloy yang sangat berharga.

Ciri-Ciri Fisik

Nikel merupakan unsur logam dengan fasa padat, memiliki massa jenis sekitar

8,908 g/cm3 serta massa jenis cair saat melewati titik didihnya 7,81 g/cm3. Titik lebur

dari Nikel adalah 1455°C, sedangkan titik didihnya adalah 2913°C. Kalor peleburan

Nikel adalah 14,48 kJ/mol, sedangkan kalor penguapan Nikel adalah 377,5 kJ/mol, dan

kapasitas kalor saat suhu ruang adalah 26,07 J/(molK).

Manfaat dan Penggunaan Nikel

Nikel digunakan dalam berbagai aplikasi komersial dan industri, seperti :

pelindung baja (stainless steel), pelindung tembaga, industri baterai, elektronik,

aplikasi industri pesawat terbang, industri tekstil, turbin pembangkit listrik bertenaga

gas, pembuat magnet kuat,pembuatan alat-alat laboratorium (nikrom), kawat lampu

listrik, katalisator lemak, pupuk pertanian, dan berbagai fungsi lain (Gerberding J.L.,

2005)

http://3.bp.blogspot.com/_L_bl7NPyF9U/TVKKFPftM1I/AAAAAAAAAJc/XF6K5vrwB6A/s1600/Penggunaan+Nkel.png



Paduan Nikel

Nikel (Ni) adalah logam perak-putih yang ditemukan pada tahun

1751 dan unsur paduan utama yang memberikan kekuatan,

ketangguhan, dan ketahanan korosi. Yang biasanya digunakan secara luas

pada baja stainless dan paduan berbasis nikel (yang biasa disebut superalloy). Paduan

nikel digunakan pada aplikasi temperatur tinggi (seperti komponen mesin jet, roket,

dan pembangkit listrik tenaga nuklir), dalam penanganan makanan dan peralatan

pengolahan kimia, koin, dan dalam perangkat kapal laut. Karena nikel mempunyai

sifat magnetik, paduan nikel juga digunakan dalam aplikasi elektromagnetik, seperti

solenoida. Penggunaan utama nikel yaitu sebagai logam untuk electroplating dari part

untuk permukaannya dan untuk peningkatan ketahanannya terhadap korosi dan

keausan. Paduan nikel memiliki kekuatan tinggi dan tahan korosi pada temperatur

tinggi. Pemaduan unsur nikel kromium, kobalt, dan molibdenum. Sifat paduan nikel

dalam mesin, pembentuk, casting, dan pengelasan dapat dimodifikasi dengan

berbagai unsur paduan lainnya.

Berbagai paduan nikel, memiliki berbagai kekuatan pada temperatur yang

berbeda, telah dikembangkan .Meskipun nama dagang masih digunakan secara

umum, paduan nikel sekarang diidentifikasi dalam sistem UNS dengan huruf N. Jadi,hastelloy G yang sekarang adalah N06007. Monel adalah paduan nikel-tembaga.

Inconel adalah paduan nikel-kromium dengan tegangan tarik hingga 1400 MPa.

Hastelloy (paduan nikel-kromium) memiliki ketahanan korosi yang baik dan

kekuatan tinggi pada suhu yang tinggi. Nichrome (paduan nikel, kromium, dan besi)

memiliki ketahanan listrik tinggi dan ketahanan yang tinggi terhadap oksidasi dan

digunakan untuk elemen pemanas listrik. Invar dan kovar (paduan besi dan nikel)

memiliki sensitivitas yang relatif pada suhu rendah

Superalloy

Superalloy sangat penting untuk aplikasi temperatur tinggi, oleh karena itu,

mereka juga dikenal sebagai paduan tahan suhu panas atau tinggi. Superaloy

umumnya memiliki ketahanan yang baik terhadap korosi, kelelahan mekanis dan

termal, getaran mekanik dan termal, rambatan, dan erosi pada temperatur tinggi.

Aplikasi utama dari superalloy adalah untuk mesin jet dan turbin gas. Aplikasi lain

mesin torak, mesin roket, alat-alat dan cetakan untuk perlakuan panas logam, nuklir,

kimia, dan industri petrokimia. Secara umum, superalloy diidentifikasi dengan nama

dagang atau sistem penomoran khusus, dan mereka tersedia dalam berbagai bentuk.



Kebanyakan superalloy memiliki ketahanan suhu maksimum sekitar 1000o C dalam

aplikasi struktural. Suhu dapat setinggi 1.200o C untuk komponen bantalan non beban.

Superaloy terdiri dari berbasis besi, berbasis kobalt, atau berbasis nikel:

Superalloy berbasis Besi pada umumnya mengandung 32-67% Fe, dari 15

sampai dengan 22% Cr, dan 9-38% Ni. Paduan umum dalam kelompok ini adalah seri

incoloy.

Superalloy berbasis Cobalt pada umumnya mengandung 35-65% Co, dari 19

menjadi 30% Cr, dan naik 35% Ni. Superalloy ini tidak sekuat superalloy berbasis

nikel, tetapi mereka mampu mempertahankan kekuatan mereka pada suhu yang lebih

tinggi.

Superalloy berbasis Nikel adalah yang paling umum dari superalloy, dan mereka

tersedia dalam berbagai macam komposisi (tabel 6.9). komposisi nikel adalah 38-76%.Mereka juga mengandung 27% Cr dan 20% paduan Co. Biasanya paduan dalam

kelompok ini adalah Hastelloys, Inconel, Nimonic, Rene, udimet, astroloy, dan seri

waspaloy.

Stainless Steel

Stainless Steel (SS) adalah baja dengan sifat ketahanan korosi yang sangat

tinggi di berbagai kondisi lingkungan. Nikel digunakan sebagai unsur penstabil

austenit, yang berarti penambahan nikel pada besi paduan mempromosikan

perubahan struktur kristal dari bcc (ferritic) ke fcc (austenitic). Jadi nikel digunakan

untuk menaikkan kekuatan, memperbaiki sifat kelelahan dan meningkatkan keuletan

besi.

Penambahan nikel menunda pembentukan fasa intermetalik yang merusak

pada austenitic ss tetapi nikel kurang efektif dibanding nitrogen pada DSS. Sruktur fcc

membuat austenitic stainless steels memiliki ketangguhan tinggi. Kehadirannya dari

sekitar setengah struktur mikro duplex meningkatkan ketangguhan duplex dibanding

Ferritic SS.

http://1.bp.blogspot.com/_L_bl7NPyF9U/TVKKMDrKaDI/AAAAAAAAAJk/CYLeySkbf8Y/s1600/fccbcc.png



Copper-Nikel-Silikon Alloys

Jika Nikel dan Silikon dalam perbandingan 4 : 1, yaitu 4 bagian Nikel dan 1

bagian Silikon dipadukan di dalam Copper (Tembaga) pada Temperatur tinggi maka

akan terbentuk sebuah unsur yang disebut Nikel Silicide (Ni2Si) dan pada Temperatur

rendah paduan ini akan sesuai untuk pengendapan dalam perlakuan panas, dimana

proses pelarutan akan diperoleh dalam proses Quenching dari Temperatur 7000C dan

akan diperoleh sifat paduan Tembaga yang lunak dan ulet, kemudian dilanjutkan

dengan memberikan pemanasan pada Temperatur 4500C maka akan meningkatkan

kekerasan serta tegangan dari paduan Tembaga tersebut. Persentase kadar Nikel dan

Silikon ini disesuaikan dengan kebutuhan dari sifat yang dihasilkannya, biasanya

diberikan antara 1 % hingga 3 % . Paduan Tembaga Sehingga akan memiliki sifat

Thermal dan electrical Conductivity yang baik dan tahan terhadap pembentukan kulit

dan oxidasi serta dapat mempertahankan sifat mekaniknya pada Temperatur tinggidalam jangka waktu yang lama.

Nikel – Silver

Nikel – Silver sebenarnya tidak mengandung unsur Silver, penamaan ini

dikarenakan penampilan dari paduan ini menyerupai silver. Komposisinya terdiri

atas Copper, Nikel dan Seng (Zinc). Semua paduan dari jenis ini dapat dikerjakan atau

dibentuk dengan pengejaan dingin (cold working), akan tetapi dengan meminimalkan

tingkat kemurniannya paduan ini juga memungkinkan untuk pengerjaan panas (hot

working). Nikel Silver mengandung kadar Tembaga antara 55 % sampai 68 % dan

paduan dengan kadar Nikel antara 10 % hingga 30 % banyak digunakan dalam

pembuatan sendok dan garpu. Paduan yang dibuat dalam bentuk plat dengan type

EPNS sebagai derajat kesatu dengan kadar Nikel 18 % digunakan sebagai bahan

pegas pada kontaktor peralatan listrik.

Komposisi, sifat dan aplikasi beberapa paduan nikel

Material Kekuata Tarik

(MN. )

KekuatanLuluh

(MN. )

%Elonga

si

MekanismePenguatan

Aplikasi

Ni murni(99,9%Ni)

345 110 45 Dianil Corrosionresistance

655 620 4 Pengerjaan Corrosion



dingin resistanceMonel 400

(Ni-31,5%Cu)

540 270 37 dianil Katup,pompa, heatexchanger.

Monel K-500(Ni-29,5%

Cu-2,7%Al-0,6%Ti)

1030 760 30 di-aging Poros, pegas,impeller

Inconel 600(Ni-15,5%

Cr-8%Fe)

620 200 49 Karbida Peralatanperlakuan

panas

Hastelloy B-2

(Ni-28% Mo)

900 415 61 Karbida Corrosionresistance

DS-Ni(Ni-2%

ThO2)

490 330 14 Dispersi Turbin gas

Incoloy 800(Ni-46% Fe-

1%Cr)

615 258 37 Karbida Heatexchanger



ILMU LOGAM

“NIKEL dan PADUANNYA”

OLEH :

1. Wicaksana Angga (2110039005)

2. Azhar Ashari (2110039013)3. Aditya Bachtiar (2110039022)

4. David Supriyanto (2110039030)

5. Anugrah Ramadhan (2110039039)

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

nikel 2003

Documents