Baja adalah : Jenis, pengertian, unsur, klasifikasi

 Logam baja dihasilkan dari pengolahan lanjut besi kasar pada dapur konventer, Siemens Martin atau dapur listrik, dimana hasil pengolahan dari dapur – dapur tersebut menghasilkan baja karbon yang mempunyai kandungan karbon maksimum 1,7 %.
Baja karbon sangat banyak jenisnya, dimana komposisi kimia, sifat mekanis, ukuran, bentuk dan sebagainya dispesifikasikan untuk masing - masing penggunaan pada Standar Industri Jepang (JIS). Pada bab ini menjelaskan tentang baja karbon.

Besi murni lunak, tidak kuat sehingga tidak dapat dipakai. Untuk menambah kekuatan, karbon (C) 2% atau kurang ditambahkan ke besi murni membentuk material struktur campuran besi karbon. Material ini disebut baja karbon. Disamping karbon, baja karbon terdiri dari sejumlah kecil mangan (Mn), dan silikon (Si), dan sedikit phospor (P) serta belerang (S) sebagai unsur - unsur pada pembuatan baja. Elemen - elemen ini disebut 5 elemen untuk besi. Tabel berikut menspesifisikan karakteristik dari masing - masing 5 elemen tersebut. Besi yang mengandung silikon dan karbon 2-4,5% disebut Besi Tuang. Baja campuran yang dibuat untuk penggunaan dan perlakuan khusus, mengandung nikel (Ni), khrom (Cr), tembaga (Cu), molybden (Mo), vanadium (V), aluminium (Al), titan (Ti), boron (B) dan sebagainya disamping karbon. Baja campuran diklasifikasikan menjadi baja campuran tinggi dan baja campuran rendah, sesuai dengan jumlah kandungan elemen campurannya. Baja campuran juga disebut Baja Khusus. Normalnya walaupun baja khusus juga merupakan baja karbon tingkat tinggi misalnya baja perkakas, baja potong atau baja diperkeras, yang dibuat dengan produksi khusus atau metode perlakuan panas dan lain-lain.

Adapun pembagian jenis–jenis baja :
(a) Baja karbon rendah
Baja karbon rendah yang biasanya disebut mid steel mengandung karbon antara 0,1 % sampai dengan 0,3 % dan dalam perdagangan baja karbon rendah berbentuk batang (profil), plat – plat baja dan baja strip.
(b) Baja karbon sedang
Baja karbon sedang mempunyai kandungan karbon antara 0,3 % sampai dengan 0,6 % dan dalam perdagangan baja karbon sedang digunakan untuk bahan baut, mur, poros, piston, poros engkol dan roda gigi.
(c) Baja karbon tinggi
Baja karbon tinggi mempunyai kandungan karbon antara 0,7 % sampai dengan 1.3 % dan setelah mengalami proses heat treatment, baja tersebut digunakan untuk pegas (per), alat – alat perkakas, gergaji, pisau, kikir dan pahat potong.
(d) Baja campuran
Baja campuran yang biasanya disebut alloy steel, adalah baja yang sudah mengalami proses penambahan unsur – unsur paduan yang bertujuan untuk memperbaiki sifat kekerasan dan keuletan.

Adapun unsur–unsur paduan tersebut adalah :
1. Nikel : Penambahan unsur nikel (Ni) pada karbon akan membuat baja karbon menjadi tambah ulet, kuat dan mencegah baja karbon terhadap karat
2. Chronium : Penambahan unsur ini bertujuan untuk menambah keuletan, kekerasan dan ketahanan terhadap aus menjadi lebih baik
3. Mangaan : Penambahan unsur mangaan mengakibatkan hasil produk baja menjadi lebih bersih dan mengkilap, selain itu kekuatan dan ketahanan panas dari baja karbon tersebut menjadi lebih baik
4. Silicon : Penambahan unsur paduan silicon mempengaruhi
sifat elastisitas yang mempunyai baja karbon meningkat, sehingga baja karbon yang mengalami penambahan unsur paduan silicon baik dipergunakan
untuk pegas
5. Tungsten : Unsur – unsur paduan tersebut dapat mempengaruhi baja Molybdenum karbon mempunyai sifat tahan terhadap temperatur tinggi, dan Vanadium tahan terhadap keausan dan mempunyai sifta yang ulet, sehingga baja karbon yang ditambahi unsur–unsur paduan tersebut sangat baik digunakan untuk baja potong cepat (HSS) dan roda gigi.

(e) Baja tahan karat
Baja tahan karat yang biasanya disebut stainless steel, bersifat memberikan perlawanan terhadap karat. Dan untuk menghasilkan baja tahan karat, baja karbon ditambahi unsur paduan chorium sebesar 2%.

Kandungan karbon dan sifat mekanis
Sifat baja berubah sesuai dengan kondisi pembuatan baja dan metode perlakuan panas. Sifat mekanis dari baja besar perbedaannya sesuai dengan kandungan karbon. Umumnya dengan kandungan karbon yang lebih tinggi menaikkan tegangan tarik, titik mulur dan kekerasan tetapi menurunkan perpanjangan, sifat mampu pengerjaan dan sifat mampu las serta cenderung retak. Maka baja bila akan dilas harus mempunyai kandungan karbon rendah. Gambar berikut memperlihatkan hubungan antara kandungan karbon dengan sifat mekanis baja.

Sehubungan dengan kandungan karbon, baja karbon diklasifikasikan menjadi baja karbon rendah, baja karbon sedang dan baja karbon tinggi, seperti diberikan pada tabel berikut. Baja karbon juga dapat  diklasifikasikan baja keras yang dapat dikeraskan dan baja lunak yang tidak dapat dikeraskan.

Tabel  Klasifikasi baja karbon

Jenis	Kandungan karbon	Penggunaan utama
Baja karbon rendah atau baja lunak	0,08% - 0,3%	Baja roll biasa atau plat baja, profil, pipa, gulungan
Baja karbon sedang	0,31% - 0,59%	Baja untuk struktur mesin, poros, roda gigi, baut, mur
Baja karbon tinggi atau baja keras	0,6% - 2,0%	Rel kereta api, baja perkakas, baja pegas, baja alat ukur

 .

 

Gambar Hubungan antara kandungan karbon dan sifat mekanis

 

Proses Pembuatan Baja

Besi dan Baja

Besi
macam – macam besi:
(a) Besi kasar putih
(b) Besi kasar kelabu
Tabel  Karakteristik dari 5 elemen pada besi 

 

Selengkapnya tentang Kemajuan Teknologi Pengelasan dan tentang Pengertian Ilmu Logam dan Macam klik disini

Selengkapnya tentang Pengertian Ilmu Logam dan Macam klik disini.