Mendalami Apa Itu Baja adalah paduan dari logam besi dengan banyak unsur lainnya termasuk karbon sebagai unsur dasarnya. Kandungan unsur karbon dalam baja berkisar dari 0,2% hingga 2,1% berat, tergantung kelasnya.
Unsur-unsur berikut selalu ada dalam besi.
- Fosfor
- Mangan
- Sulfur
- Sejumlah kecil oksigen
- Silikon
- Karbon
- Aluminium
- Nitrogen
Selain itu, ada unsur lain yang ditambahkan untuk membedakan sifat antara beberapa jenis baja, antara lain:
- Nikel
- Mangan
- Molibdenum
- Chrome
- Titanium
- Boron
- Niobium
- Vanadium
Dengan mengubah kandungan karbon dan elemen paduan lainnya, dapat diperoleh nilai baja yang berbeda. Fungsi karbon dalam baja adalah sebagai pengeras, mencegah deformasi pada kisi kristal (Kisi kristal) atom logam. Baja karbon ini disebut baja hitam karena warnanya yang hitam dan banyak digunakan untuk alat-alat pertanian seperti arit dan sabit.
Peningkatan kandungan karbon dalam baja dapat meningkatkan kekuatan (Kekuatandan kekuatan tarik (Kekuatan tekananDi sisi lain, itu membuatnya rapuh (Rentan() dan kurangi pipa (keuletan). Meskipun besi sebelumnya telah dikerjakan oleh pandai besi selama ribuan tahun, penggunaannya meningkat pada abad ke-17 ketika metode produksi yang lebih efisien ditemukan.
Dalam proses penemuan Bessemer Pada pertengahan abad ke-19, besi merupakan bahan yang paling banyak diproduksi, sehingga membuatnya murah untuk diproduksi. Saat ini, besi adalah salah satu bahan paling umum di dunia, dengan produksi melebihi 1,3 miliar ton. Baja merupakan bagian integral dari bangunan, infrastruktur, kapal, mobil, mesin, peralatan, dan senjata. Baja modern umumnya dibagi menjadi beberapa komponen standar sesuai dengan kualitasnya.
Baca Juga : Keuntungan Konstruksi Baja Untuk Rumah Lebih Aman
Karakteristik Material
Besi ditemukan di bawah permukaan bumi sebagian besar dalam bentuk oksida seperti hematit dan magnetit. Besi diekstraksi dari bijih besi dengan menghilangkan atom oksigen dan bergabung dengan atom lain seperti karbon. Proses ini disebut meleleh, Sejumlah kecil besi yang telah melalui proses ini dipanaskan dalam bijih besi yang tertanam dalam batu bara dan kemudian dipukul dengan palu untuk menyatukan kedua logam tersebut. Dimungkinkan juga untuk mengontrol kandungan karbon di dalamnya.
Suhu tinggi dalam proses Meleleh Itu bisa dicapai dengan metode kuno yang digunakan sejak zaman tembaga. Proses ini harus hati-hati karena keadaan oksida besi meningkat dengan cepat di atas 800°C (1.470°F). Meleleh Itu harus dilakukan di lingkungan oksigen rendah. Proses peleburan menciptakan paduan yang disebut besi. Kelebihan karbon dan pengotor lainnya ini bisa dihilangkan dengan beberapa proses yang bertahap.
Untuk mendapatkan baja dengan sifat yang diinginkan, beberapa bahan ditambahkan ke campuran baja atau karbon. Nikel dan mangan ditambahkan untuk meningkatkan kekuatan, kromium untuk meningkatkan kekerasan dan titik didih, dan vanadium untuk meningkatkan kekuatan dan mengurangi efek kelelahan logam.
Mendalami Apa Itu Baja
Untuk mencegah korosi, setidaknya 11% kromium ditambahkan ke baja untuk membentuk oksida kuat yang dikenal sebagai baja. besi tahan karat (logam tahan noda). Tungsten ditambahkan ke dalam formasi semen, sehingga membentuk martensit pada laju pendinginan yang rendah. Di sisi lain, belerang, nitrogen, dan fosfor menyebabkan baja menjadi rapuh, sehingga unsur-unsur tersebut harus dihilangkan selama pemrosesan.
Kekuatan baja bervariasi berdasarkan komposisi tetapi umumnya antara 7.750 dan 8.050 kg/m3 (484 dan 503 lb/cu ft) atau 7,75 dan 8,05 g/cm3 (4,48 dan 4,65 oz/cu in). Bahkan pada besi paduan rendah dan konsentrasi karbon untuk membentuk baja, banyak struktur logam yang berbeda dengan sifat yang sangat berbeda dapat dibentuk. Sangat penting untuk memahami sifat-sifat ini dalam produksi baja. Pada suhu kamar, bentuk logam yang paling stabil adalah yang disebut struktur Body Centered Cubic (BCC). ferit atau α-besi.
Besi adalah logam lunak yang dapat melarutkan karbon hanya dalam jumlah kecil di atas 0,021% berat pada 723°C (1.333°F) dan 0,005% pada 0°C (32°F). Pada suhu 910°C, baja murni berubah menjadi struktur kubus berpusat muka (FCC), yang disebut Orang Austin atau γ-besi. Struktur FCC Orang Austin Hingga 2,1% (38 kali lebih banyak karbon) dapat larut. ferit) pada 1,148°C (2,098°F), yang disebut besi tuang.Logam cair). Ketika baja dengan kandungan karbon kurang dari 0,8% dipanaskan, kadarnya meningkat Austenitik (FCC) campuran mencoba fase. ferit (BCC), menghasilkan karbon berlebih.