Ferrous and Non Ferrous Metal

Definition of Steel

Sometimes we often encounter misunderstood terms in the engineering world (in this case we are talking about materials or engineering materials).

For example, people call the material iron. In fact, pure iron (Fe) alone, does not exist in the world of engineering as a construction material or engineering parts because it is very soft, not strong and quickly rusts.

Steel and cast iron are alloys of iron and carbon (Fe-C) in a certain composition and other elements are added as alloying elements.

Engineering materials around us generally consist of two groups, namely:

1. Metal, umpamanya steel, cast iron, aluminum and its alloys.

2. Non-metal, such as rubber, plastic, wood, asbestos, etc.

METAL MATERIALS

The steel and cast iron group itself in the metal world is so broad that it is divided into two metal groups, namely:

1. Metal groups whose staple material is iron are called iron metals (ferrous metals)

2. Metal groups whose staple material is not iron are called non-ferrous metals (non ferrous). This does not mean that there is no iron in a metal from the non-ferrous metal group, it just means that iron is not the main ingredient.

Ferrous Metals

Iron-based metals are divided into two groups, namely steel and cast iron.

A. Steel

Steel Engineering Materials: AISI 1045/JIS S45C

Steel is an alloy of iron and carbon and other elements, where the carbon content rarely exceeds 2% (definition of steel according to Euronorm 20-74).

Steel is usually the result of a rolling (rolled) or forging process (forged). Steel can also be cast so it is called cast steel.

B. Cast Iron (cast iron)

Cast iron is an alloy of iron and carbon and almost always contains Silicium and other elements. The carbon content is usually located between 2.5-4%, but in special cases it can be lower or higher. (definition according to NEN 6002).

NEN (Nederlandse Normalisatie = Dutch Normalization).

Cast iron products are always made through the casting process.

Non Ferrous Metals

Non-ferrous metals are divided into heavy non-ferrous metals and light non-ferrous metals.

A. Heavy non-ferrous metals.

Namely non-ferrous metals that have a high mass / density (BJ> 5000 kg / m3).

For example,

Copper (Cu), this metal is widely used in pure form, also in the form of copper alloys such as copper (Cu) with white tin (Sn) = bronze (bronze). and copper (Cu) with zinc (Zn) = brass (brass).

Examples of non-ferrous metals: bronze.

Other examples of heavy ferrous metals are lead (lead, Pb), white lead (Sn), nickel (Ni) and chromium (Cr).

B. Lightweight Non-Iron Metals.

Namely non-ferrous metals whose density BJ < 5000 kg / m3.

Examples of aluminum (Al) and magnesium (Mg). Aluminum is widely used in pure form as well as in alloy form. For example: Al-Si (silumin), Al-Cu (duralumin).

Magnesium can be said to be not used in the engineering world in an unintegrated state.

Other light non-ferrous metal engineering materials such as titanium (Ti). This material is very light with high strength so it is often used in spacecraft and racing cars.

NON-METAL MATERIALS

Non-metal materials are of course engineering materials that are not sourced from metals. These materials can be obtained from natural products or made (artificial), so it is divided into two groups, namely natural engineering materials and artificial engineering materials.

a. Natural Engineering Materials

for example: leather, oil and natural rubber. In order to be applied in the world of engineering, of course, these products must undergo special workmanship.

b. Artificial Engineering Materials

namely engineering materials that occur through chemical processes, generally artificial materials are often also called plastics. Artificial engineering materials also include synthetic materials, for example nylon, PVC, synthetic rubber.

Definisi Baja

Kadang kita sering menjumpai penyebutan istilah yang salah kaprah di dunia teknik (dalam hal ini kita berbicara tentang material atau bahan-bahan teknik).

Misalnya orang menyebut material besi. Padahal, besi murni (Fe) saja, tidak terdapat dalam dunia teknik sebagai bahan konstruksi maupun part-part teknik sebab ia lunak sekali, tidak kuat dan cepat berkarat.

Sebenarnya lebih tepat kalau kita katakan : baja (steel) atau besi cor (cast iron).Baja dan besi cor adalah paduan dari besi dan karbon (Fe-C) dalam komposisi tertentu dan ditambah elemen-elemen/unsur-unsur lainnya sebagai unsur paduan.

Bahan-bahan teknik di sekitar kita secara umum terdiri dari dua golongan yakni :

1. Logam, umpamanya baja, besi cor, aluminium dan paduan-paduannya.

2. Bukan Logam / Non Logam, umpamanya karet, plastik, kayu, asbes, dsb.

MATERIAL LOGAM (metal material)

Kelompok Baja dan besi cor sendiri dalam dunia logam begitu luasnya sehingga dibagi lagi menjadi dua kelompok logam, yakni:

1. Kelompok Logam yang bahan pokoknya besi disebut logam besi (logam ferro)

2. Kelompok Logam yang yang bahan pokoknya bukan besi disebut logam bukan besi (non ferro). Ini tidak berarti dalam sebuah logam dari kelompok bukan logam non ferro tidak terdapat besi, itu hanya berarti besi tidak merupakan bahan pokoknya.

Logam Besi (Ferrous Metals)

Logam berbahan pokok besi ini terbagi menjadi dua kelompok yakni baja dan besi cor.

A. Baja

Baja biasanya merupakan hasil pengerollan (di roll) atau proses penempaan (ditempa). Baja juga bisa di cor sehingga disebut baja cor (cast steel).

B. Besi Cor (cast iron)

Besi cor ialah paduan besi dan karbon dan hampir selalu mengandung Silicium dan unsur-unsur llain. Kadar karbonnya biasanya terlletak antara 2,5-4%, tetapi dalam hal-hal khusus dapat lebih rendah atau lebih tinggi. (definisi menurut NEN 6002).

Logam Bukan Besi (Non Ferrous Metals) 

Logam bukan besi terbagi menjadi logam bukan besi berat dan logam bukan besi ringan.

A. Logam-logam bukan besi berat.

Yakni logam-logam bukan besi yang mempunyai massa/berat jenis tinggi (BJ>5000 kg/m3).

Contohnya,

Tembaga (Cu), logam ini banyak dipakai dalam bentuk murni, juga dalam bentuk paduan tembaga misalnya tembaga (Cu) dengan timah putih (Sn)= perunggu (bronze). dan tembaga (Cu) dengan seng (Zn)= kuningan (brass).

Contoh lain logam besi berat yaitu timbel (timah hitam, Pb), timah putih (Sn), Nikel (Ni) dan chrom (Cr).

B. Logam-logam Bukan Besi Ringan.

Yakni logam-logam bukan besi yang massa jenisnya BJ < 5000 kg/m3.

Contoh aluminium (Al) dan magnesium (Mg). Aluminium banyak dipakai dalam bentuk murni juga dalam bentuk paduan. Misalnya : Al-Si (silumin), Al-Cu (duralumin).

Magnesium bisa dikatakan tidak dipakai dalam dunia teknik dalam keadaan tidak terpadu.

Bahan-bahan teknik logam bukan besi ringan lainnya misalnya titanium (Ti). Bahan ini sangat ringan dengan kekuatan tinggi sehingga sering dipakai dalam pesawat ruanga angkasa dan mobil balap. 

MATERIAL BUKAN LOGAM (NON-METAL MATERIALS)

Material bukan logam tentunya adalah material/bahan-bahan teknik yang tidak bersumber dari logam-logam. Bahan-bahan ini bisa diperoleh dari hasil alam atau dibuat (buatan), sehingga terbagi menjadi dua kelompok yaitu bahan teknik alam dan bahan-bahan teknik buatan.

a. Bahan Teknik Alam

misalnya: kulit, minyak dan karet alam. Agar dapat diterapkan dalam dunia teknik, tentu saja produk-produk ini harus mengalami pengerjaan khusus.

b. Bahan-bahan Teknik Buatan

yakni bahan-bahan teknik yang terjadi melalui proses-proses kimia, umumnya bahan-bahan buatan sering juga disebut plastik. Bahan-bahan teknik buatan termasuk juga bahan-bahan sintetis, contohnya nylon, PVC, karet sintetis.