Jenis Baja & Komposisinya: Panduan Lengkap
Dalam artikel ini kita akan membahas Klasifikasi baja. Jenis baja yang berbeda didefinisikan berdasarkan dasar yang berbeda. Kami juga akan mempelajari constituens baja, apa yang terdapat dalam baja karat bebas dan banyak lagi. Mari kita lihat klasifikasinya.
Klasifikasi Baja
Menurut IS : 7598-1974 baja diklasifikasikan sebagai :
1. Baja tidak berlegur, yang umum disebut baja polos, dan
2. Baja leguran
Baja Tidak Berlegur atau Baja Polos
Faktor utama yang mempengaruhi sifat baja polos adalah kandungan karbon dan mikrostruktur. Karbon adalah penentu utama banyak sifat kinerja. Ini memiliki efek penguatan dan pengkerasan. Pada saat yang sama, ini menurunkan duktilitas, seperti yang ditunjukkan oleh penurunan elongasi dan reduksi area.
Selain itu, peningkatan kandungan karbon menurunkan kemesinan dan menurunkan kelas. Jumlah karbon yang ada juga mempengaruhi sifat fisik dan resistensi korosi. Dengan peningkatan kandungan karbon, konduktivitas termal dan listrik menurun, permeabilitas magnetik menurun secara drastis, dan resistensi korosi menurun.
Mikrostruktur ditentukan oleh komposisi baja, yaitu, karbon mangan, silikon, fosfor dan Sulfur yang selalu ada dan elemen residual termasuk oksigen, hidrogen, dan nitrogen, dan oleh operasi rolling akhir, pemukulan, atau perlakuan panas. Namun, sebagian besar jenis baja ini digunakan tanpa perlakuan panas akhir, dan dengan demikian operasi rolling dan pemukulan mempengaruhi mikrostruktur.
Baja karbon adalah jenis baja yang terutama paralitic dalam kondisi tuang, roll, atau pemukulan. Konstituens baja hypo-eutectoid (baja yang mengandung dari dan di bawah 0,87 persen karbon) adalah ferrite dan pearlite dan dari baja hypereutectoid (yang mengandung dari dan di atas 0,87 persen karbon) cementite dan pearlite.
Jenis baja menurut kandungan karbon. Berdasarkan kandungan karbon baja polos biasanya dibagi sebagai :
1. Baja karbon rendah atau baja lembut- 0,05-0,30 persen karbon
2. Baja karbon sedang – 0,03-0,06 persen karbon
3. Baja karbon tinggi 0,60-1,50 persen karbon
4. Baja perkakas (karbon tinggi) – 0,90-1,50 persen karbon
Harap diperhatikan bahwa kandungan karbon dari empat jenis baja karbon ini tidak kaku, dan mungkin ada sejumlah tumpang tindih dari satu jenis ke jenis berikutnya.
Jenis Baja Berdasarkan Praktik Deoksidasi
Baja sering diidentifikasi menurut tingkat deoksidasi yang terjadi selama produksi baja :
1. Baja Killed
Mereka sangat dioksidasi, dan ditandai dengan komposisi dan keseragaman sifat yang tinggi. Semua baja pemukulan dan , secara umum, semua baja yang mengandung lebih dari 0,25 persen karbon adalah killed. Kualitas utama baja killed adalah keshatan (bebas dari blow holes dan segregasi). Ketika baja dioksidasi dengan cukup, tidak ada evolusi gas dan permukaan atas ingot membeku hampir segera. Simbol K adalah untuk baja killed.
2. Baja Semi-killed atau Baja Seimbang
Jenis baja ini dapat dilihat sebagai antara antara killed dan rimmed steels dan memiliki tingkat keseragaman yang bervariasi. Baja struktural yang mengandung 0,15 hingga 0,25 persen karbon umumnya semi-killed. Dalam baja semi-killed tujuannya adalah untuk menghasilkan logam bebas dari blowhole permukaan dan pipa. Permukaan harus memiliki kulit yang sehat dengan ketebalan yang cukup. Plat dan produk struktural biasanya dibuat dari baja semi-killed. Tidak ada simbol yang digunakan untuk menunjukkan kualitas semi-killed baja yang terdiri dari 90 persen total produksi baja.
3. Baja Rimmed
Dalam rimming, baja sebagian dioksidasi. Dalam baja rimmed, tujuannya adalah untuk menghasilkan permukaan bersih dalam kandungan karbon. Berbagai macam deep drawing dibuat oleh proses rimming. Khususnya di mana kemudahan pembentukan dan finishing permukaan adalah pertimbangan utama. Dengan demikian, baja ini ideal untuk rolling. Lembar dan strip yang dibuat dari lembar rimmed memiliki finishing permukaan yang baik dan karakteristik cold-forming. Simbol R digunakan untuk baja rimmed.
Jenis Baja Berdasarkan Komposisi Kimia
Baja diklasifikasikan menjadi empat (04) jenis dasar baja berdasarkan komposisi kimianya:
- Carbon Steel
- Stainless steel
- Alloy steel
- Tool steel
1. Baja Karbon
Baja karbon adalah baja dengan kandungan karbon dari sekitar 0,05 hingga 2,1 persen menurut berat.
Baja karbon adalah baja yang paling banyak digunakan di industri, mencakup lebih dari 90% total produksi baja. Baja karbon lebih diklasifikasikan menjadi tiga grup berdasarkan kandungan karbon mereka.
- Baja Karbon Rendah/Mild Steel
- Baja Karbon Sedang
- Baja Karbon Tinggi
2. Baja Karat Bebas
Baja karat bebas adalah leguran besi (Fe) yang mengandung sekitar 12% dan lebih tinggi karbon.
Baja karat bebas adalah jenis baja yang mengandung 10,5 persen kromium (Minimum). Karena terbentuknya lapisan Cr2O3 yang sangat tipis pada permukaannya, baja karat bebas memiliki sifat tahan korosi. Lapisan ini juga dikenal sebagai lapisan pasif. Peningkatan jumlah Kromium akan meningkatkan resistensi korosi materialnya lebih banyak lagi. Selain Kromium, Nikel dan Molibdenum ditambahkan untuk memberikan sifat yang diinginkan (atau ditingkatkan). Karbon, Silikon, dan Mangan juga ada dalam jumlah yang bervariasi dalam baja karat bebas.
Klasifikasi Baja Karat Bebas
1. Baja Karat Bebas Feritik
2. Baja Karat Bebas Martensitik
3. Baja Karat Bebas Austenitik
4. Baja Karat Bebas Duplex
5. Baja Karat Bebas Precipitation-Hardening (PH)
1. Baja Karat Bebas Feritik :- Baja feritik adalah leguran besi-kromium dengan struktur kristal kubik tengah tubuh (BCC). Ini umumnya magnetik dan tidak dapat diperlakukan keras dengan perlakuan panas, tetapi dapat diperkuat dengan cold working.
2. Baja Karat Bebas Austenitik :- Baja austenitik adalah yang paling tahan korosi. Ini non-magnetik dan tidak dapat dipanaskan. Baja austenitik, secara umum, sangat mudah di-las.
3. Baja Karat Bebas Martensitik :- Baja karat bebas martensitik sangat keras dan kuat, tetapi tidak tahan korosi seperti dua kelas lainnya. Baja ini dapat dipesan, magnetik, dan dapat diperlakukan panas.
4. Baja Karat Bebas Duplex :- Baja karat bebas duplex memiliki mikrostruktur dua fase yang terdiri dari butir baja karat bebas feritik dan austenitik (yaitu Ferrite + Austenite). Baja duplex memiliki kekuatan sekitar dua kali lebih tinggi daripada baja karat bebas austenitik atau feritik.
5. Baja Karat Bebas Precipitation-Hardening (PH): Baja karat bebas Precipitation-Hardening (PH) Akibat pengerasan presipitasi, baja karat bebas memiliki kekuatan sangat tinggi.
3. Baja Leguran
Dalam baja leguran, proporsi elemen legur yang bervariasi digunakan untuk mencapai sifat yang diinginkan (ditingkatkan) seperti kelas, duktilitas, kemesinan, kekuatan, hardenability, dan resistensi korosi, di antara lainnya. Berikut adalah beberapa elemen legur yang paling umum dan efeknya:
Mangan – Meningkatkan kekuatan dan kekerasan sambil menurunkan duktilitas dan kelas.
Silikon digunakan sebagai deoksidator dalam proses pembuatan baja.
Fosfor meningkatkan kekuatan dan kekerasan baja sambil menurunkan duktilitas dan ketahanan impact notch.
Sulfur – Mengurangi duktilitas, ketahanan impact notch, dan kelas. Ditemukan sebagai inklusi sulfida.
Tembaga – resistensi korosi yang ditingkatkan
Nikel meningkatkan hardenability dan kekuatan impact baja.
Molibdenum – Meningkatkan hardenability dan resistensi creeping baja leguran rendah.
4. Baja Perkakas
Baja perkakas memiliki kandungan karbon tinggi (0,5 persen hingga 1,5 persen ). Kandungan karbon yang lebih tinggi menghasilkan kekerasan dan kekuatan yang lebih besar. Baja ini terutama digunakan untuk membuat perkakas dan cetakan. Baja perkakas mengandung jumlah tungsten, kobalt, molibdenum, dan vanadium yang bervariasi untuk meningkatkan resistensi panas dan aus, serta ketahanan. Ini membuat baja perkakas ideal untuk digunakan sebagai alat pemotong dan bor.
Konstituens Baja
Baja adalah leguran besi-karbon. Ini mungkin mengandung jumlah kecil silikon, fosfor, sulfur, dan oksigen.
Baja memiliki kandungan karbon yang berkisar dari 0,08 hingga 1,5 persen. Akibatnya, lebih keras daripada besi taul tetapi kurang rapuh daripada besi tuang. Baja memiliki kombinasi yang khas dari kekerasan, fleksibilitas, dan kekuatan tarik. Ini lebih awet dan mempertahankan tepi yang lebih tajam daripada besi taul yang lebih lunak. Pada saat yang sama, lebih tahan terhadap kejutan dan tegang daripada besi tuang yang rapuh.
Sifat baja bergantung terutama pada kandungan karbon dan dalam sebagian besar pada silikon, mangan, Sulfur dan fosfor. Oleh karena itu, pemahaman tentang efek setiap elemen kimia terhadap sifat baja diperlukan dalam pemilihan baja untuk tujuan tertentu. Konstituens Baja adalah sebagai berikut :
Karbon
Karbon meningkatkan kekuatan, elastisitas (ditentukan oleh titik luluh) dan kekerasan, dan menurunkan duktilitas (dikarakterkan oleh elongasi) dan kekuatan impact. Fakta penting adalah bahwa di atas 0,3 persen karbon , baja dapat diperlakukan keras dengan pemanasan dan lenduhan dalam air atau minyak.
Silikon
Silikon dalam baja jadi biasanya berkisar dari 0,05 hingga 0,30 persen. Silikon dimasukkan dalam baja karbon untuk mencegahnya menjadi berpori. Ini bertindak sebagai deoksidator yang sangat baik dan menghilangkan gas dan oksida, mencegah blowholes, dan dengan demikian membuat baja lebih keras dan lebih kuat.
Mangan
Mangan juga berfungsi sebagai agen deoksidasi dan pemurnian yang berharga. Mangan juga bereaksi dengan sulfur dan dengan demikian mengurangi efek berbahaya dari elemen ini yang tetap ada dalam baja. Ketika digunakan dalam baja karbon rendah biasa, mangan membuat logam duktil dan dengan kualitas pembengukan yang baik. Kandungan mangan baja biasanya kurang dari 1,00 persen dan umumnya berkisar dari 0,30 hingga 1,00 persen.
Sulfur
Sulfur terjadi dalam baja baik sebagai sulfida besi atau sebagai sulfida mangan. Sulfida besi, karena titik lelehnya yang rendah, menghasilkan redshortness, yaitu, kelehahan yang meningkat pada suhu tinggi, sedangkan sulfida mangan tidak mempengaruhi begitu banyak. Oleh karena itu, sulfida mangan kurang tidak diinginkan dalam baja daripada sulfida besi. Kehadiran jumlah sulfur yang cukup (inklusi sulfur) dalam baja mempengaruhi sifat lainnya secara tidak menguntungkan, misalnya, kekuatan tarik, titik luluh, batas kelelahan, dll., dan menurunkan resistensi korosinya.
Fosfor
Fosfor memberikan cold-shortness, yaitu, kelehahan tinggi pada suhu normal dan terutama pada suhu rendah. Ini meningkatkan kekuatan tarik tetapi pada saat yang sama mengurangi kekuatan impact dan duktilitas. Pada kandungan fosfor sedikit di atas 0,2 persen kekuatan impact memiliki nilai nol. Efek kelehurukan fosfor meningkat dengan peningkatan kandungan karbon baja. Jumlah karbon dan fosfor biasanya tidak melebihi 0,25 persen. Baja perkakas terbaik tidak mengandung lebih dari 0,02 persen.
Kandungan sulfur dan fosfor dibatasi ketat karena efek berbahayanya terhadap kualitas baja.
Apa yang Terdapat dalam Baja Karat Bebas ?
Baja karat bebas mengandung setidaknya 10,5% kromium, kurang dari 1,2% karbon dan elemen legur lainnya. Baja karat bebas tahan korosi dan sifat mekanisnya dapat ditingkatkan lebih lanjut dengan penambahan elemen lain, seperti nikel, molibdenum, titanium, niobium, mangan, dll.
Apa yang terkandung dalam baja karat bebas 10%?
Baja karat bebas adalah jenis baja yang mengandung 10,5 persen Kromium (Minimum).
Apakah baja karat bebas mengandung tembaga?
Tembaga biasanya ditemukan sebagai elemen residual dalam baja karat bebas. Ini, namun, ditambahkan ke beberapa leguran untuk memberikan kualitas pengerasan presipitasi atau untuk meningkatkan resistensi korosi, terutama dalam kondisi air laut dan asam sulfat.
Apa jenis baja yang paling kuat?
Tungsten memiliki kekuatan tarik tertinggi dari logam murni manapun, dengan kekuatan tarik hingga 500.000 pound per inci persegi pada suhu kamar. Ia memiliki kekuatan tarik maksimum, bahkan pada suhu di atas 1,500°C. Logam tungsten, di sisi lain, rapuh, membuatnya kurang berguna dalam bentuk murninya.
Grade baja mana yang terbaik?
304 baja karat bebas adalah jenis baja karat bebas yang paling banyak digunakan di dunia karena resistensi korosi yang superior dan nilainya . 304 mampu menahan sebagian besar asam oksidasi. Karena ketahanannya, 304 mudah dikeringkan, membuatnya sempurna untuk aplikasi dapur dan kuliner.
Kami telah mencoba untuk mencakup semua detail tentang Baja yang termasuk berbagai jenis baja, Konstituens baja dan beberapa pertanyaan yang sering diajukan seperti, apa yang terdapat dalam baja karat bebas dll. Semoga Anda menyukai artikel ini. Berikan masukan Anda di komentar di bawah.
