Baja Karbon Menengah Dijelaskan: Sifat, Penggunaan, dan Keuntungan
Baja adalah alloy logam yang terutama terdiri dari besi dan mengandung 0,2 hingga 2,1 persen karbon. Semua baja mengandung karbon, tetapi istilah “carbon steel” khusus untuk baja yang mengandung karbon sebagai konstituen alloy utama. Baja karbon menengah adalah carbon steel yang mengandung antara 0,30 dan 0,60 persen karbon. Ia juga memiliki kandungan manganese antara 0,6 dan 1,65 persen. Jenis baja ini memberikan keseimbangan yang baik antara kekuatan dan ductility, dan umum dalam banyak jenis bagian baja.
Besi terdiri dari jaring kristal atom besi yang memungkinkan atom untuk meluncur satu sama lain, membuat besi murni relatif lunak. Karbon dalam baja mengurangi kecenderungan ini, membuat baja karbon menengah lebih keras dari besi. Elemen tambahan seperti chromium, manganese, tungsten dan vanadium juga dapat bertindak sebagai agen pengeras dalam baja. Proporsi yang tepat dari elemen ini menentukan sifat spesifik dari baja.
Karbon tambahan membuat baja lebih keras tetapi juga lebih rapuh, jadi manufaktur carbon steel membutuhkan keseimbangan antara kekerasan dan ductility. Penggunaan paling umum dari baja karbon menengah adalah dalam mesin berat, seperti axle, crankshaft, coupling dan gear. Baja dengan kandungan karbon antara 0,4 dan 0,6 persen umum digunakan di industri kereta api untuk membuat axle, rail dan roda.
Perlakukan baja karbon menengah dengan panas secara signifikan mengubah sifat mekanis, seperti ductility, kekerasan dan kekuatan. Perlakukan baja dengan panas sedikit mempengaruhi sifat lain seperti kemampuannya untuk memanaskan dan listrik juga. Ada berbagai metode untuk melakukan perlakuan baja dengan panas.
Kandungan karbon dan manganese dalam baja karbon menengah membuat quenching and tempering menjadi metode perlakuan panas yang paling umum untuk jenis baja ini. Proses ini umumnya melibatkan pemanasan berulang baja ke kurang dari 1.333°F (sekitar 723°C), dan pendinginnya dengan cepat dengan quenching dalam cairan seperti minyak atau air. Suhu dan waktu proses ini memungkinkan produsen untuk mengontrol dengan tepat sifat akhir baja.
Case hardening adalah proses untuk mengeras baja yang hanya mempengaruhi exterior baja. Ini menghasilkan exterior yang keras dan tahan air dengan interior yang lebih ductile. Carbon steel sering case-hardened karena sulit untuk mengeras bagian baja karbon tebal sepenuhnya. Baja dengan lebih banyak agen alloying daripada baja karbon menengah memiliki kemampuan lebih besar untuk diharden dan mungkin tidak perlu di-case-harden.
