Berbagai Jenis Paduan & Penggunaan

Paduan adalah logam yang dibuat dengan menggabungkan dua atau lebih elemen logam. Berbagai jenis paduan dibuat untuk kekuatan material yang lebih besar atau untuk ketahanan terhadap korosi. Daya tahan ini menjadikan paduan sebagai dasar bangunan di dunia modern.

Paduan adalah zat logam stabil yang terdiri dari dua atau lebih logam. Dalam beberapa kasus, paduan mungkin juga mengandung non-logam. Untuk menemukan logam pada tabel periodik, lihat tangga yang dibuat dari boron ke astatin. Elemen di sebelah kiri tangga itu dianggap logam; ke kanan, non-logam.

Secara tradisional, bahan utama paduan adalah meleleh terlebih dahulu, diikuti dengan melarutkan bahan lainnya ke dalam campuran cair. Unsur-unsur melebur, membentuk zat yang mengambil sifat-sifat keduanya.

Salah satu kesulitan dalam membuat paduan adalah bahwa logam memiliki titik leleh yang berbeda. Misalnya, tembaga meleleh pada 1.083 derajat Celcius dan seng pada 419 derajat Celcius. Namun, seng juga mendidih pada 907 derajat Celcius. Oleh karena itu, untuk menghindari penguapan seng, kuningan dibuat dengan cara melelehkan tembaga terlebih dahulu, kemudian menambahkan seng agar cepat larut.

Kekuatan logam adalah seberapa besar kekuatan yang dapat ditoleransi oleh lapisan atom sebelum bergerak melewati satu sama lain. Paduan lebih kuat karena distorsi pada struktur kisi logam.

Dalam baja, atom karbon yang lebih kecil masuk di antara atom besi untuk menciptakan paduan baja yang lebih kuat. Dalam struktur kisi yang terdistorsi, atom tidak dapat saling bergerak dengan mudah, membuat paduan lebih tahan terhadap gaya yang lebih tinggi.

Beberapa jenis paduan yang berbeda, unsur-unsur yang menyusunnya dan beberapa kegunaannya tercantum di bawah ini:

Aluminium bukan logam yang sangat kuat tetapi kualitas konduktifnya membuatnya berguna untuk berbagai aplikasi. Untuk alasan ini, pabrikan mencampur aluminium dengan logam lain untuk memperkuatnya, membentuk beberapa paduan aluminium yang berbeda:

• alnico (aluminium, nikel, tembaga); digunakan dalam produksi magnet
• magnalium (aluminium dengan 5 persen magnesium); instrumen dan velg pada mobil
• duralumin (tembaga, aluminium, dalam beberapa kasus, magnesium dan mangan); komponen dalam mesin mobil dan pesawat terbang

Unsur tembaga rentan terhadap oksidasi yang membuat permukaannya menjadi kusam, warna kehijauan pucat. Untuk mencegah oksidasi dan meningkatkan kekuatannya, pabrikan menggabungkan tembaga dengan beberapa elemen berbeda:

• kuningan (tembaga, hingga 50 persen seng); digunakan dalam barang-barang dekoratif seperti perhiasan, serta untuk mur dan baut
• perunggu (tembaga, 10 persen timah atau aluminium); digunakan untuk membuat koin, patung, dan barang-barang dekoratif

• baja (besi, 0,5 persen hingga 1,5 persen karbon); banyak digunakan dalam konstruksi, seperti:

• lemari es
  
• rentang

Sebagai logam lunak, emas murni mudah ditempa dan mudah dikerjakan. Logam lain ditambahkan untuk meningkatkan kekuatan emas:

• emas kuning (emas, tembaga); semua jenis perhiasan (cincin, gelang, kalung, anting)
• emas putih (emas, dengan nikel, perak atau paladium); semua jenis perhiasan

Paduan pertama mulai digunakan selama Zaman Perunggu, yang dimulai kira-kira pada 3.500 SM. Terbuat dari tembaga dan timah, manusia purba menggunakan perunggu selama ribuan tahun sebelum mengembangkan tungku yang lebih kompleks untuk memproduksi perkakas besi dan senjata. Bangsa Romawi mengembangkan kuningan sekitar 500 SM.