Pengertian dan Jenis Baja – Apakah anda tau baja itu apa? Baja merupakan paduan logam yang tersusun dari besi sebagai unsur pertama atau dasar dengan beberapa elemen lainnnya, termasuk unsur karbon. Kandungan dasar baja yaitu Besi (Fe) dengan kadar 97% dan Karbon (C) dengan kadar 0,2% hingga 2,1%. Sedangkan unsur paduan lainnya seperti Mangan (Mn), Krom (Cr), Vanadium (V), Nikel (Ni), Silikon (Si), tembaga (Cu), sulfur (S), fosfor (P) dan lainnya.
Hal yang paling berpengaruh dari kadungan karbon pada baja yaitu untuk kekuatan, kekerasan dan sifatnya mudah dibentuk. Jika dalam pembuatan baja menambahkan karbon dapat meningkatkan kekerasan (hardness) dan kekuatan tariknya (tensile strength). Disisi lain penambahan karbon juga dapat mengakibatkan baja menjadi getas (brittle) serta menurunkan keuletannya (ductility).
Baja sejak dahulu sudah menjadi bahan dasar yang sangat vital terutama para industri dan yang lainnya. Kini hampir semua peralatan itu berbahan dasar baja, mulai dari dapur, trasportasi, hingga pada kerangka gedung dan jembatan.
Berikut ini Pengertian dan Jenis Baja :
A. Unsur-unsur Kandungan Baja
Besi merupakan sebagai kandungan utama baja, selain itu terdapat beberapa unsur yang menjadi bahan pembentuk baja, Seperti :
- Karbon (C)
Disini karbon merupakan unsur yang sangat penting dalam meningkatkan kekerasan dan kekuatan baja. Kandungan karbon di dalam baja biasanya 0,1% hingga 2,1% dan untuk unsur lainnya dibatasi sesuai dengan kegunaan baja.
Unsur paduan yang bercampur dengan lapisan baja yaitu untuk membuat baja bereaksi terhadap pengerjaan panas dan menghasilkan sifat yang khusus. Memang karbon itu menambahkan kekuatan dan kekerasan dalam baja, namun jika unsur karbon itu berlebihan dapat menurunkan ketangguhan atau kekuatannya.
-
Mangan (Mn)
Kandungan mangan di dalam baja itu sangat penting dalam proses pembuatan baja. Kandungan mangan kurang lebih 0,6% tidak mempengaruhi sifat baja, dengan kata lain unsur ini tidak memberikan efek yang terlalu besar pada struktur baja dalam jumlah yang rendah.
Penambahan unsur mangan di dalam baja dapat menaikkan kuat tarik tanpa mengurangi atau sedikit mengurangi regangan. Baja yang dipadukan dengan penambahan mangan itu memiliki sifat yang kuat dan ulet.
- Silikon (Si)
Kandungan silikon lebih dari 0,4% dapat berpengaruh untuk menaikkan tegangan tarik dan menurunkan laju pendinginan kritis. Silikon dalam baja juga dapat meningkatkan kekuatan, kekerasan, kekenyalan, ketahanan aus, dan ketahanan terhadap panas dan karat.
Unsur silikon juga merupakan pembentuk ferit, namun bukan pembentuk karbida. Silikon juga cenderung membentuk partikel oksida sehingga memperbanyak pengintian kristal dan mengurangi pertumbuhan akibatnya struktur butir semakin halus.
- Nikel (Ni)
Unsur nikel juga dapat berpengaruh sama dengan mangan yaitu memperbaiki kekuatan tarik, tahan panas dan menaikkan sifat ulet. Jika di dalam baja itu memiliki unsur nikel sekitar 25% maka baja dapat tahan terhadap korosi. Unsur nikel yang bertindak sebagai tahan karat (korosi) disebabkan nikel bertindak sebagai lapisan penghalang yang melindungi permukaan baja.
- Kromium (Cr)
Penambahan kromium pada baja akan menghasilkan struktur yang lebih halus dan membuat sifat baja lebih keras, hal ini karena kromium dan karbon dapat membentuk karbida. Kromium dapat menambah kekuatan tarik dan membentuk lapisan pasif untuk melindungi baja dari korosi juga tahan terhadap suhu tinggi.
-
Kobalt (Co)
Sebagai unsur paduan dalam baja, kobalt meningkatkan kekerasan, tahan aus dan tahan panas. Pada maghnet permanent mengandung kobalt sehingga mempunyai kepekaan terhadap pemanasan lanjut.
- Molibdium (Mo)
Unsur ini banyak dipadukan dengan baja dalam ikatan dengan Co, Ni, dan V. Hal ini dapat meningkatkan kekuatan tarik, ketahanan panas, batas kelelahan, menurunkan kerapuhan dan juga meningkatkan batas rentang kemampuan temper menyeluruh.
- Vanadium (V)
Mempunyai pengaruh seperti Mo dalam baja. Dapat meningkatkan kekuatan, batas rentang keuletan, kekuatan panas dan ketahanan lelah. Unsur V dalam baja mempunyai keistimewaan yaitu dapat menurunkan kepekaan terhadap sengatan panas yang melewati batas pada perlakuan panas.
- Titanium (Ti)
Unsur titanium ini memiliki kekuatan yang sama seperti baja dalam mempertahankan dari suhu 400 derajat C, sehingga banyak dipakai sebagai bahan kawat las. Paduan antara baja karbon dengan titanium akan memiliki sifat kekerasan yang tinngi. Baja-titan banyak diminati sebagai bahan dalam industri, kendaraan perang, kapal udara dan elemen-elemen yang membutuhkan kekuatan tinggi dan ringan.
-
Aluminium (Al)
Unsur Al terkandung dalam jumlah yang kecil pada baja. Tujuannya yaitu sama dengan Si, untuk memberikan keuletan dan kemampuan di perkakas serta meningkatkan daya tahan terhadap korosi.
Berikut ini Pengertian dan Jenis Baja :
B. Jenis-jenis Baja
Menurut Wiryosumarto (2004), berdasarkan komposisi karbon yang digunakan, baja dapat diklasifikasikan dalam beberapa jenis yaitu:
1. Baja karbon
Jenis baja karbon ini merupakan paduan dari antara besi dan karbon dengan sedikit Si, Mn, P, S, dan Cu. Sifat baja karbon sangat tergantung dengan kadar karbon, jika kadar karbon itu naik maka kekuatan dan kekerasan juga akan bertambah. Oleh sebab itu baja karbon dikelompokkan berdasarkan kadar karbonnya. Berdasarkan komposisi kandungan karbon, baja karbon itu dibagi menjadi beberapa jenis, Seperti :
- Baja Karbon Rendah
Nah untuk jenis baja karbon rendah memiliki kandungan karbon dibawah 0,3%. Jenis baja karbon rendah sering disebut dengan baja ringan (mild steel) atau baja perkakas. Jenis baja yang banyak digunakan yaitu jenis cold roll steel dengan kandungan karbon 0,08% – 0,30% yang biasa digunakan untuk body kendaraan.
Baca Juga : Teknik Menguji Kekerasan Baja Penguji Kekerasan Logam Baja Novotest TUD2 Tester Kekerasan Baja Portable NOVOTEST T-U2
- Baja Karbon Sedang
Jenis ini merupakan baja yang mempunyai kandungan karbon 0,30% – 0,60%. Baja karbon sedang memiliki kekuatan yang lebih dari baja karbon rendah dan mempunyai perlakuan panas yang tinggi, tidak mudah dibentuk oleh mesin, lebih sulit dilakukan untuk pengelasan. Baja karbon sedang ini banyak dimanfaatkan sebagai poros, rel kereta api, roda gigi, pegas, baut, komponen mesin yang membutuhkan kekuatan tinggi, dan lain-lain.
- Baja Karbon Tinggi
Untuk jenis baja karbon tinggi ini memiliki kandungan karbon paling tinggi jika dibandingkan dengan baja karbon yang lain yakni 0,60% – 1,7% C.Selain itu juga dapat tahan panas tinggi, namun keuletannya lebih rendah. Baja karbon tinggi mempunyai kuat tarik paling tinggi dan umum digunakan untuk alat material. Salah satu pengaplikasian dari baja ini yaitu dalam pembuatan kawat baja dan kabel baja.
2. Baja paduan
Jenis baja paduan merupakan salah satu baja yang terkondisi dengan campuran lebih dari satu seperti nikel, mangan, molybdenum, kromium, vanadium dan wolfram. Dari semua yang bertujuan untuk memperoleh sifat-sifat baja yang dikehendaki seperti sifat kekuatan, kekerasan dan keuletannya. Paduan dari beberapa unsur yang berbeda memberikan sifat khas dari baja. Berdasarkan kadar paduannya, baja paduan itu dibagi beberapa jenis yaitu:
- Baja Paduan Rendah (Baja Paduan Rendah)
Pertama baja paduan rendah paduan baja yang elemen paduannya kurang dari 2,5% contoh unsur Cr, Mn, Ni, S, Si, P, dan lain-lain. Memiliki kadar karbon sama seperti baja karbon, tetapi ada sedikit unsur paduan. Dengan menambahkan unsur paduan, kekuatan dapat dinaikkan tanpa mengurangi keuletannya, kekuatan lemak, daya tahan terhadap korosi, dan panas. Aplikasinya banyak digunakan pada roda kereta api, jembatan, ketel uap, pipa gas, tangki gas, dll.
- Baja Paduan Menengah
Ke dua Baja paduan menengah ini paduan baja yang paduan paduannya 2,5% -10% berat misalnya unsur Cr, Mn, Ni, S, Si, P, dan lain-lain.
- Baja Paduan Tinggi
Terakhir baja paduan tinggi paduan baja paduan yang paduannya lebih dari 10% berat misalnya unsur Cr, Mn, Ni, S, Si, P, dan lain-lain. Contohnya baja tahan karat, baja perkakas, baja mangan dan pengaplikasinya pada bearing, bejana tekan, baja pegas, alat pemotong, rel kereta api dan lain sebagainya.
3. Baja khusus
Baja khusus memiliki unsur paduan yang tinggi karena pemakaian yang khusus. Lalu apa itu baja khusus? yaitu sebuah baja yang tahan karat, baja tahan panas, baja perkakas. Unsur utama dari baja tahan karat adalah krom sebagai yang terpenting untuk mendapatkan sifat tahan terhadap korosi.
Sedangkan baja perkakas yaitu sebuah baja yang dibuat tidak berukuran besar tetapi memegang peranan dalam industri-industri. Unsur-unsur paduan dalam karbitnya diperlukan untuk memperoleh sifat-sifat tersebut dan kuat pada temperatur tinggi