Massa jenis perunggu, sifat, dan klasifikasinya

Perunggu adalah paduan dua unsur atau lebih yang berbasis tembaga dan unsur selain seng, yang ditambahkan untuk memperbaiki sifat logam. Unsur yang jumlahnya sekitar 2,5% dari massa total digolongkan sebagai unsur paduan. Unsur tersebut dapat berupa timah, timbal, kromium, besi, mangan, berilium, silikon, fosfor, aluminium, dan unsur sejenis lainnya.

Dalam sistem penamaan yang dipakai sumber, huruf menunjukkan jenis paduan dan angka menunjukkan kandungan unsur paduannya. Sebagai contoh, БрА5 adalah perunggu aluminium, sedangkan БрО5 adalah perunggu timah. Kode ini berasal dari standar asal dan tidak boleh disamakan begitu saja dengan penamaan grade di Indonesia.

Perunggu merupakan salah satu material tertua yang digunakan manusia. Pada masa lampau, paduan ini dipakai untuk membuat alat kerja, senjata, dan benda interior.

Massa jenis perunggu

Perunggu adalah kelompok paduan tembaga sehingga massa jenisnya bergantung pada grade dan unsur paduannya. Perunggu timah sering berada pada rentang sekitar 8,7–8,9 g/cm³, sedangkan perunggu aluminium, silikon, berilium, dan timbal dapat memiliki nilai berbeda. Perhitungan presisi harus memakai massa jenis grade tertentu dari tabel atau dokumen material.

Tabel berikut memudahkan perhitungan dengan menunjukkan rentang massa jenis dan berat satu meter kubik perunggu.

Tabel berat perunggu

Klasifikasi perunggu

Perunggu dapat dikelompokkan berdasarkan proses pembentukan dan komposisi kimianya.

Berdasarkan proses pembentukan, perunggu dibagi menjadi dua jenis:

• Perunggu tempa. Jenis ini sesuai untuk pengerjaan mekanis seperti penempaan, stamping, atau pembentukan rol. Kandungan timahnya rendah, tidak lebih dari 6%, sehingga material awal sangat ulet.
• Perunggu cor. Paduan ini dirancang untuk pengecoran komponen berbentuk rumit. Penggunaannya mencakup komponen mesin yang bekerja di air asin, roda gigi, dan bantalan luncur.

Berdasarkan komposisi kimia, perunggu dibedakan menjadi:

• Perunggu timah. Timah merupakan unsur paduan utamanya, sedangkan fosfor, timbal, dan seng dapat digunakan sebagai tambahan. Timah memberi elastisitas, menurunkan titik lebur, dan meningkatkan kekerasan sehingga permukaannya mudah dipoles. Unsur lain ditambahkan untuk memperbaiki sifat cor, mekanis, dan antifriksi.
• Perunggu khusus tanpa timah. Kelompok ini tidak menggunakan timah. Sifatnya dapat setara, bahkan dalam kondisi tertentu melampaui perunggu timah.

Sifat perunggu

Perunggu memiliki kekuatan tinggi, ketahanan korosi, dan sifat antifriksi yang baik. Paduan ini tahan terhadap air asin, udara, larutan asam, dan larutan berkarbonat. Perunggu juga dapat disambung dengan penyolderan lunak, brazing, serta pengelasan yang sesuai.

Warnanya dapat berkisar dari putih hingga merah, bergantung pada unsur paduannya. Unsur tersebut juga memengaruhi sifat material:

• Penambahan nikel, timah, aluminium, dan silikon meningkatkan ketahanan korosi, elastisitas, serta kekuatan.
• Penambahan fosfor, seng, dan timbal turut meningkatkan sifat antifriksi.
• Penambahan besi dan nikel menghasilkan struktur rekristalisasi berbutir halus.
• Penambahan berilium, zirkonium, dan kromium meningkatkan ketahanan panas serta menurunkan konduktivitas listrik.