Besi Cor Kelabu

Besi cor kelabu mempunyai karakteristik tertentu, diantaranya adalah :

• Warna patahannya kelabu, hal ini disebabkan oleh adanya karbon (C) bebas dalam bentuk grafit yang terjadi pada waktu pembekuan di dalam besi cor.
• Mempunyai bentuk grafit serpih (lamellar).
• Mempunyai berat jenis 7,25 gr/cm3.
• Mempunyai titik cair 1150 – 1250 oC.
• Mempunyai temperatur tuang ± 1350 oC.
• Mempunyai kekuatan tarik sebesar 10 – 35 kgf/mm2. Kekuatan tarik besi cor kelabu bergantung pada jumlah dan bentuk dari grafitnya.
• Penyusutan yang mungkin terjadi sebesar 0,6 – 1,3 %.

Struktur dasar dari besi cor kelabu adalah terdiri dari grafit, ferit, sementit, dan perlit. Dalam struktur besi cor biasa 85 % dari kandungan karbon berbentuk sebagai grafit. Dalam struktur ada berbagai bentuk dan ukuran dari potongan-potongan grafit, yaitu halus dan besar, serpih, atau asteroid, bergumpal atau bulat. Keadaan potongan-potongan grafit ini memberikan pengaruh yang besar terhadap sifat-sifat mekanis dari besi cor.

Struktur-struktur dasar yang dimiliki oleh besi cor kelabu sangat dipengaruhi oleh kandungan unsur-unsur di dalamnya. Selain mempengaruhi struktur dasar, kandungan unsur-unsur juga sangat menentukan sifat-sifat material yang akan digunakan.

Berikut tabel contoh rentang komposisi dari besi cor kelabu yang telah distandarisasikan oleh JIS.

Pengaruh Unsur-unsur terhadap Sifat dari Besi Cor Kelabu

Sifat-sifat dari besi cor kelabu juga tergantung pada unsur-unsur yang terkandung atau ditambahkan ke dalam besi cor kelabu. Unsur-unsur tersebut adalah :

a. Carbon (C)

Karbon di dalam besi cor terdapat dalam bentuk grafit dan cenderung mendorong terbentuknya matrik perlit. Selain itu, dengan semakin tingginya kadar karbon maka, titik liquidus dari besi cor menjadi turun.

b. Belerang (S)

Belerang merupakan salah satu unsur yang dapat merugikan, karena unsur ini akan membentuk FeS yang memiliki titik cair yang rendah. FeS biasanya terdapat di batas butir dan membuat cairan logam menjadi kental. Untuk mengurangi kandungan belerang dalam cairan logam diberikan unsur Mangan (Mn) agar membentuk reaksi MnS yang akan terkandung di dalam cairan dan mamiliki titik cair yang lebih tinggi dari pada FeS.

c. Mangan (Mn)

Mangan di dalam besi cor akan mengikat belerang (S), sehingga semakin tinggi kandungan belerang maka semakin tinggi pula kandungan mangan yang harus diberikan. Disamping dapat berfungsi sebagai pengikat belerang, mangan juga mempunyai efek yang dapat merugikan yaitu cenderung akan membentuk sistem metastabil. Keuntungan dari tingginya kandungan MnS adalah meningkatnya sifat mampu permesinan, karena geram dari hasil pemotongan mempunyai sifat mudah patah.

d. Phospor (P)

Phospor di dalam cairan logam dapat membuat cairan logam menjadi lebih encer sehingga phospor dibutuhkan terutama untuk besi cor kelabu yang tipis. Dengan bertambahnya phospor di dalam cairan logam cenderung mengakibatkan tuangan menjadi porous.

e. Silikon (Si)

Silikon cenderung membentuk pembekuan sistem stabil dan cenderung mendorong pembentukan grafit. Untuk menghindari pembekuan putih pada tuangan tipis adalah dengan memberikan Si yang tinggi. Silikon larut dalam kristal ferit dan tuangan dapat menjadi rapuh.