Menurut Asosiasi Baja Dunia, 1869,9 juta ton baja diproduksi pada tahun 2019. Ini mewakili peningkatan 3,4% dalam output dari 2018 dan lebih dari dua kali lipat output pada 1999. Dunia memiliki kebutuhan baja yang terus meningkat. Ini digunakan dalam konstruksi, industri, dan manufaktur. Karena kuat dan murah, produk ini ideal untuk semua jenis manufaktur.
Besi, komponen unsur utama baja, adalah salah satu unsur yang paling banyak terdapat di kerak bumi. Semua paduan baja terutama besi dan 0,002-2,1% karbon berat. Dalam kisaran ini, ikatan karbon dengan besi untuk menciptakan struktur molekul yang kuat. Mikrostruktur kisi yang dihasilkan membantu mencapai sifat material tertentu, seperti kekuatan tarik dan kekerasan, yang kami andalkan dalam baja.
Meskipun semua baja terbuat dari besi dan karbon, jenis baja yang berbeda mengandung persentase yang berbeda dari setiap elemen. Baja juga dapat mencakup elemen lain seperti nikel, molibdenum, mangan, titanium, boron, kobalt, atau vanadium. Menambahkan elemen berbeda ke "resep" untuk paduan baja memengaruhi sifat materialnya. Metode pembuatan dan perawatan baja semakin meningkatkan kemampuan tersebut.
Satu kelompok paduan baja yang terkenal mengandung kromium. Semua paduan tersebut umumnya dikenal sebagai baja tahan karat.
Pada dasarnya, baja dibuat dengan mencampurkan karbon dan besi pada suhu yang sangat tinggi (di atas 2600 °F).
Pembuatan baja primer menciptakan baja dari produk yang disebut "pig iron." Pig iron adalah besi lebur, dari bijih, yang mengandung lebih banyak karbon daripada baja.
Pembuat baja menggunakan sistem yang menggelembungkan oksigen melalui peleburan pig iron. Proses ini menciptakan oksidasi yang sama di seluruh logam cair. Oksidasi menghilangkan kelebihan karbon. Itu juga menguapkan atau mengikat kotoran yang terbuat dari unsur-unsur seperti silikon, fosfor, dan mangan.
Pembuatan baja sekunder dilakukan "dalam sendok." Ini adalah proses pemurnian dan paduan baja. Pembuatan baja sekunder dapat dimulai dengan melelehkan skrap, atau melanjutkan proses primer. Elemen dapat ditambahkan untuk mendapatkan paduan tertentu. Pekerja baja juga dapat menghilangkan kotoran permukaan (de-slagging). Sendok dipanaskan dan didinginkan hingga mencapai suhu yang diperlukan untuk proses kimia yang diperlukan.
Dalam pengecoran, baja adalah pasir atau investasi yang dilemparkan ke dalam bentuk berpola. Di pabrik baja, baja dicor dengan kastor kontinu menjadi bahan baku bangunan. Kastor kontinu menciptakan bentuk baja mentah standar daripada bagian yang hampir jadi. Baja mentah akan dikerjakan atau dikerjakan menjadi produk akhir. Pabrik baja biasanya mencetak dan membentuk lembaran, billet, batangan, mekar, pipa, ingot, dan kabel.
Sebuah pabrik mungkin juga baja canai panas atau baja canai dingin selama produksi. Proses ini menciptakan berbagai bentuk dan hasil akhir. Sebelum pengiriman, baja mungkin dipotong, digulung, atau dibundel sebelum meninggalkan pabrik.
Dalam pengecoran atau pabrik, baja dapat diberi perlakuan panas. Langkah terakhir seperti pendinginan, temper, normalisasi, dan anil dapat membentuk cara paduan berperilaku dalam suatu aplikasi.
Para arkeolog telah menemukan baja paling awal di situs yang berasal dari 4.000 tahun yang lalu, di Turki. Baja tahan karat, seperti baja Wootz India Selatan yang terkenal, dibuat secara konsisten sejak tanggal 4 abad SM. Namun, hingga pertengahan 1800-an, pembuatan baja sangat menantang.
Baja meleleh sekitar 2700 ° F. Mempertahankan panas tinggi ini merupakan tantangan bagi tungku kuno yang membuat baja wadah. Selanjutnya, kotoran ditemukan dalam paduan baja, terbuat dari unsur-unsur seperti silikon dan mangan. Mengelola ini masih menghadirkan tantangan. Dalam pembuatan baja kuno, mereka membuat proses yang panjang dan bertingkat. Pendiri akan menghabiskan hari yang panjang untuk memanaskan, mengaduk, menghilangkan slagging, dan memanaskan kembali paduan mereka. Setelah baja dicor, kemudian dikerjakan oleh pandai besi. Ditumbuk di landasan menciptakan bentuk akhir. Ini juga membantu mendistribusikan dan mengurangi varians karbon, pori-pori, atau inklusi.
Pada tahun 1856, Henry Bessemer mengeluarkan paten untuk proses pembuatan baja dengan cara baru. Menggunakan konverter Bessemer, daripada bejana leleh tradisional, memungkinkan pembuat baja untuk menggelembungkan udara melalui logam cair. Sebagai reaksi terhadap udara, kotoran akan teroksidasi dan mengeluarkan gas. Oksidasi juga membantu menciptakan dan mempertahankan panas tinggi yang diperlukan untuk pembuatan baja.
Proses yang sehari penuh di pengecoran dan lebih banyak waktu di bengkel diganti dengan proses 20 menit yang bisa menghasilkan 5 ton baja. Baja Bessemer juga lebih kuat, dan berkualitas lebih tinggi, daripada yang bisa diharapkan oleh kebanyakan pembuat baja. Inovasi ini mendukung Revolusi Industri.
Kebanyakan baja bersifat magnetis, tetapi tidak semuanya. Baja sebagian besar terbuat dari besi, dan besi bersifat magnetis. Ferromagnetisme pertama kali ditemukan di alam dalam "batu-batuan"—batu yang terbuat dari magnetit, oksida besi. Unsur-unsur lain juga bersifat feromagnetik, seperti kobalt dan nikel. Elemen-elemen ini juga terkadang ditemukan pada baja.
Baja tahan karat terkenal non-magnetik, meskipun semua baja tahan karat mengandung besi dan banyak mengandung nikel. Sejujurnya, hanya beberapa paduan stainless yang non-magnetik. Baja tahan karat austenitik—yang mengandung nikel—dalam banyak kasus bersifat non-magnetik (walaupun dapat menjadi sangat sedikit magnetis saat dikerjakan.) Jenis lain, seperti paduan feritik atau martensit, bersifat tahan karat dan magnetis.
Baja sangat umum digunakan karena sifat materialnya yang spesifik dikombinasikan dengan biaya yang relatif rendah. Dibandingkan dengan banyak bahan bangunan dan pembuatan alat lainnya (seperti kayu, batu, beton, atau besi tuang), paduan baja menawarkan:
Rentang pengujian sifat-sifat ini bervariasi antara paduan, tetapi secara keseluruhan, baja berhasil menjadi lebih keras dan lebih keras (kurang rapuh) daripada banyak bahan lainnya.
Ada empat pengelompokan utama baja paduan:karbon, perkakas, paduan, dan baja tahan karat.
Salah satu fitur terbaik dari baja (dan logam lainnya) adalah bahwa skrap dapat menjadi logam yang benar-benar baru dan berkualitas tinggi. Proses pembuatan baja sekunder menciptakan paduan sebaik apapun yang berasal dari besi kasar. Barang-barang logam dapat terdegradasi karena penggunaan, tetapi unsur kimia logam berarti bahwa peleburan dan paduan menciptakan produk yang sama sekali baru.
Oleh karena itu, pertumbuhan output pembuatan baja tidak memerlukan pertumbuhan yang sesuai dalam peleburan bijih baru (walaupun produksi pig iron tetap menjadi bagian penting dari rantai pasokan baja.) Reklamasi dan pemrosesan baja bekas berarti bahwa panel mobil kemarin dapat menjadi balok-I besok.
Dengan 98% baja yang dapat didaur ulang, logam ini adalah salah satu produk yang paling dapat didaur ulang di dunia. Namun, itu bukan tanpa tantangan lingkungan. Coke, suatu bentuk batubara, biasanya digunakan sebagai input karbon untuk pembuatan baja. Selain itu, energi tinggi yang dibutuhkan untuk melelehkan atau melebur dan oksidasi dan proses produksi lainnya memang menciptakan bahan kimia dan karbon dioksida. Untungnya, ada banyak penelitian yang dilakukan di sektor pembuatan baja untuk mengurangi masalah produksi. Beberapa termasuk mendaur ulang karbon dioksida kembali ke baja itu sendiri, sebagai sumber karbon, mengurangi kebutuhan akan sumber lain seperti kokas.
Dengan teknologi ini disempurnakan dan diterapkan, pembuatan baja akan terus menjadi salah satu industri utama di masa depan. Ini menopang, mendorong, dan membangun ekonomi kita.
Logam
Apa perbedaan antara besi tuang dan baja tuang? Casting menawarkan kapasitas luar biasa untuk detail desain, seringkali menghilangkan kebutuhan untuk fabrikasi dan perakitan tambahan. Banyak material yang dapat dicor, termasuk beberapa jenis logam dan sintetis, tetapi besi dan baja khususnya mem
Menentukan baja untuk pembuatan di luar negeri Saat memproduksi di luar negeri, desainer Amerika Utara mungkin perlu menavigasi perbedaan dalam bahasa lisan. Spesifikasi teknik juga merupakan bahasa, dan spesifikasi standar untuk material dan proses didefinisikan secara berbeda di setiap negara di
Memahami bagaimana sirkuit dibuat, memberi kita pemahaman yang lebih baik tentang sirkuit itu sendiri. Sirkuit adalah kumpulan perangkat yang saling berhubungan yang memungkinkan sinyal listrik mengalir di antaranya. Sirkuit ada di mana-mana, dari sirkuit kecil dan sederhana seperti yang ada di rem
Selama lebih dari 5.000 tahun, umat manusia telah mendapat banyak keuntungan dari penggunaan logam karena satu dan lain hal. Manfaat ini meningkat pesat dengan perkembangan pembuatan baja, terutama karena mengacu pada pembuatan baja struktural pada abad ke-19 melalui proses rekondisi Henry Bessemer.
