
Apa yang membuat beberapa logam ideal untuk gedung pencakar langit sementara logam lainnya sempurna untuk elektronik? Jawabannya terletak pada pemahaman tentang perbedaan utama antara logam besi dan logam non-besi. Artikel ini membahas tentang sifat unik, komposisi, dan beragam aplikasinya, memandu Anda untuk memahami apa yang membedakannya dan mengapa hal itu penting. Pada akhirnya, Anda akan memahami bagaimana logam-logam ini sangat penting dalam segala hal, mulai dari konstruksi hingga gadget berteknologi tinggi.
Apabila berbicara mengenai logam, apa yang terlintas dalam benak Anda?
Apabila berbicara mengenai logam, orang sering berpikir tentang perhiasan yang berkilauan atau panci dan wajan yang bersinar. Namun, tidak banyak orang yang mengasosiasikan logam dengan warna hitam. Namun, "logam hitam" sebenarnya adalah kategori logam yang besar.
Istilah "hitam" dapat dengan mudah membuat orang percaya bahwa logam besi harus berwarna hitam dan logam non-besi harus berwarna-warni. Keyakinan ini membuat banyak orang berpikir bahwa besi putih-perak, kromium, dan mangan perak-abu-abu tidak dapat dianggap sebagai logam "hitam".
Namun, besi, kromium, mangan, dan paduannya sebenarnya termasuk dalam kategori logam besi. Dalam industri, logam-logam ini secara kolektif disebut sebagai logam besi.
Pada kenyataannya, besi dan kromium murni berwarna putih keperakan, sedangkan mangan berwarna abu-abu keperakan. Permukaan baja biasanya ditutupi dengan lapisan hitam Fe3O4yang, bersama dengan fakta bahwa mangan dan kromium terutama digunakan untuk memproduksi baja hitam baja paduandapat memberikan kesan bahwa logam-logam ini berwarna "hitam".
Logam adalah sekelompok zat yang dicirikan oleh kilau, konduktivitas yang baik, konduktivitas termal, sifat mekanik yang kuat, dan koefisien resistensi suhu yang positif. Terdapat total 86 jenis logam di dunia.
Orang biasanya mengkategorikan logam ke dalam dua kelompok: logam besi dan logam non-besi, berdasarkan warna, sifat, dan karakteristik khas lainnya.
Logam besi terutama terdiri dari besi, kromium, mangan, dan paduannya, seperti baja, besi kasar, ferroalloy, besi tuang, dll. Baja dan besi kasar adalah paduan berbasis besi dengan karbon sebagai elemen tambahan utama, dan secara kolektif disebut sebagai paduan besi-karbon.
Besi kasar diproduksi dengan melebur bijih besi dalam tanur tinggi dan terutama digunakan untuk membuat baja dan coran.
Besi tuang, dengan kandungan karbon lebih besar dari 2.11%, dapat diperoleh dengan melebur besi kasar di dalam tungku. Besi tuang cair kemudian dapat dituang menjadi coran, yang disebut sebagai coran besi.
Ferroalloy adalah paduan yang terdiri dari besi dan elemen-elemen seperti silikon, mangan, kromium, titaniumdll. Ini adalah salah satu bahan baku pembuatan baja dan berfungsi sebagai deoxidizer dan elemen paduan aditif.
Paduan besi-karbon dengan kandungan karbon kurang dari 2.11% disebut baja, yang diproduksi dengan melelehkan besi kasar yang digunakan untuk pembuatan baja di dalam tungku pembuatan baja menurut proses tertentu. Produk baja meliputi ingot, billet pengecoran kontinu, dan pengecoran langsung ke berbagai coran baja.
Secara umum, istilah "baja" mengacu pada besi yang telah digulung menjadi berbagai bentuk baja. Terlepas dari kenyataan bahwa hanya ada beberapa tambang logam besi, setiap tambang menghasilkan output yang besar, menghasilkan total output logam besi yang mencapai 95% dari output logam dunia!
Besi, kromium, dan mangan merupakan bahan baku utama untuk peleburan besi dan baja, yang memainkan peran penting dalam perekonomian nasional dan menjadi indikator penting kekuatan suatu negara.
Bacaan terkait: Apa Itu Logam Besi?
Logam nonferrous, juga disebut sebagai logam nonferrous dalam arti sempit, mencakup semua logam kecuali besi, mangan, dan kromium. Dalam pengertian yang lebih luas, logam nonferrous juga mencakup paduan nonferrous, seperti tembaga, timah, timbal, seng, aluminium, kuningan, perunggu, paduan aluminiumdan paduan bantalan.
Paduan nonferrous adalah paduan yang terdiri dari logam nonferrous sebagai komponen utama (biasanya mencapai lebih dari 50%) dan satu atau beberapa elemen lainnya. Dalam industri, logam seperti kromium, nikel, mangan, molibdenum, kobalt, vanadium, tungsten, dan titanium juga digunakan.
Bacaan terkait: 72 Jenis Logam yang Berbeda
Logam-logam ini terutama digunakan sebagai aditif paduan untuk meningkatkan kinerja logam lainnya. Tungsten, titanium, molibdenum, dan logam lainnya terutama digunakan untuk memproduksi paduan keras untuk alat pemotong. Logam nonferrous ini disebut sebagai logam industri.
Logam nonferrous dapat dibagi menjadi logam berat (seperti tembaga, timbal, dan seng), logam ringan (seperti aluminium dan magnesium), logam mulia (seperti emas, perak, dan platina), dan logam langka (seperti tungsten, molibdenum, germanium, litium, lantanum, dan uranium).
Pada tahun 1958, Tiongkok mengklasifikasikan besi, kromium, dan mangan sebagai logam besi, dan 64 logam lainnya sebagai logam non besi. Ke-64 logam nonferrous ini meliputi aluminium, magnesium, kalium, natrium, kalsium, strontium, barium, tembaga, timbal, seng, timah, kobalt, nikel, antimon, raksa, kadmium, bismut, emas, perak, platina, rutenium, rhodium, paladium, osmium, iridium, berilium, litium, rubidium, sesium, titanium, zirkonium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, tungsten, molibdenum, galium, indium, talium, germanium, renium, lantanum, serium, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, terbium, disprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, skandium, yttrium, dan thorium.
Dibandingkan dengan logam murni, paduan nonferrous umumnya memiliki kekuatan dan kekerasanketahanan yang lebih besar, koefisien ketahanan suhu yang lebih kecil, dan sifat mekanik keseluruhan yang baik. Paduan nonferrous yang umum termasuk paduan aluminium, paduan tembaga, paduan magnesiumpaduan nikel, paduan timah, paduan tantalum, paduan titanium, paduan seng, paduan molibdenum, paduan zirkonium, dll.
Karena peran penting logam langka dalam industri modern, logam ini terkadang dipisahkan dari logam nonferrous dan diklasifikasikan ke dalam kategori terpisah, sehingga menghasilkan tiga kategori utama logam: logam besi, logam nonferrous, dan logam langka.
Dibandingkan dengan logam besi, logam nonbesi memiliki variasi yang jauh lebih banyak, dan terdapat lebih banyak area pertambangan untuk logam nonbesi.
Saat ini, logam nonferrous dan paduannya telah menjadi bahan struktural dan fungsional yang penting dalam berbagai industri, termasuk manufaktur mesin, konstruksi, elektronik, kedirgantaraan, dan pemanfaatan energi nuklir.
Dalam aplikasi praktis, logam nonferrous umumnya dibagi ke dalam 5 kategori:
Sekilas, perbedaan antara logam besi dan non-besi sangatlah mudah. Logam ferro mengandung besi, sedangkan logam non-ferro tidak.
Namun demikian, ada lebih banyak perbedaan di luar definisi hitam-putih yang sederhana ini. Komposisi dan aplikasi logam besi dan non-besi sangat bervariasi.
Logam Besi Menjanjikan Daya Tahan:
Logam besi termasuk besi dan berbagai bentuk baja, yang merupakan bahan yang banyak digunakan. Karena daya tahannya, logam besi biasanya digunakan untuk konstruksi, perpipaan, dan produksi perkakas.
Namun, hanya karena mereka kuat, bukan berarti mereka tidak memiliki keserbagunaan. Baja, misalnya, adalah kombinasi dari besi dan karbon, tetapi dengan menyesuaikan rasio komponen-komponen ini atau menambahkan bahan lain, baja dapat diubah menjadi apa saja, mulai dari balok baja kokoh yang digunakan pada bangunan bertingkat hingga berkilau coran baja tahan karat.
Contoh logam besi meliputi:
Logam non besi menjamin fleksibilitas:
Logam non-besi memiliki banyak kegunaan, dengan keserbagunaan dan sifat unik yang membuatnya ideal untuk berbagai aplikasi di berbagai industri.
Sebagai contoh, tembaga dan aluminium memiliki kemampuan untuk menghantarkan panas dan listrik, sementara banyak logam non-besi yang menjadi komponen inti sebagian besar ponsel pintar.
Selain itu, logam seperti emas dan perak telah digunakan untuk tujuan ornamen selama ribuan tahun.
Salah satu keunggulan utama logam non-ferrous adalah bahwa logam ini secara inheren tahan terhadap korosi dan magnet, sehingga menjadikannya pilihan populer untuk banyak aplikasi.
Contoh logam non-besi meliputi:
Perbedaan utama:
Perbedaan utama antara logam besi dan non-besi adalah biaya dan aksesibilitasnya. Logam besi, seperti karbon dan besi, memiliki elemen dasar yang berlimpah, sehingga mudah diperoleh dan relatif murah.
Di sisi lain, logam non-besi seperti emas dan perak adalah logam yang langka dan, karena penggunaannya yang luas, cenderung lebih mahal. Inilah sebabnya mengapa mereka sering disebut sebagai "logam mulia".
Logam telah memainkan peran penting dalam perkembangan masyarakat manusia, karena logam berperan penting dalam banyak transisi penting dalam sejarah manusia. Zaman Perunggu dan Zaman Besi, yang terjadi setelah Zaman Batu, adalah contoh bagaimana bahan logam telah membentuk masyarakat manusia.
Setelah Perang Dunia II, kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi menyebabkan pengembangan bahan logam baru, seperti besi ulet, besi cor paduan, baja paduan, baja tahan panas, baja tahan karat, baja tahan karat, paduan nikel, paduan titanium, dan karbida yang disemenyang telah diterapkan dalam produksi praktis.
Di zaman modern, penelitian dan pengembangan bahan logam telah berkembang di luar ranah tradisional logam murni dan paduan murni. Dengan kemajuan teori dan teknologi dasar, material logam baru telah muncul, termasuk material struktural bersuhu tinggi seperti logam nano, paduan entropi tinggi/sedang, kristal kolumnar yang dipadatkan secara terarah, paduan kristal tunggal, komposit matriks logam, dan paduan memori bentuk.
Material logam telah menjadi fondasi penting bagi perkembangan masyarakat manusia. Modernisasi pertanian, modernisasi industri, pertahanan nasional, serta kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi semuanya didukung oleh material logam, mulai dari alat pertanian dan suku cadang mekanik, hingga senjata canggih seperti pesawat terbang, rudal, panah api, satelit, kapal selam nuklir, serta komponen atau suku cadang yang diperlukan untuk teknologi mutakhir seperti energi atom, televisi, komunikasi, radar, dan komputer elektronik.
Saat ini, banyak negara di seluruh dunia, terutama yang memiliki industri maju, berlomba-lomba mengembangkan industri logam dan logam non-besi serta meningkatkan cadangan logam strategis mereka.
Kesimpulannya, material logam merupakan bahan dasar yang krusial dan sumber daya strategis yang penting bagi perekonomian nasional, kehidupan sehari-hari, industri pertahanan, serta kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi.