9 Sifat Utama Baja:Definisi, Karakteristik, dan Aplikasi Praktis
Dalam artikel ini, Anda akan mempelajari Apa itu Baja? Definisi, Karakteristik, dan Sifat Baja semuanya dijelaskan dengan gambar.
Anda juga dapat mendownload file PDF di akhir artikel ini.
Apa itu Baja?
Berbeda dengan bentuk besi lainnya, baja terbuat dari besi yang dicampur dengan karbon untuk meningkatkan kekuatan dan ketahanan terhadap patah. Selain itu, banyak elemen lain yang mungkin ada atau ditambahkan. Sebagai logam dasar baja, besi memegang peranan yang sangat penting.
Kekuatan dan harga baja yang rendah menjadikannya bahan yang sangat baik untuk bangunan, infrastruktur, peralatan, kapal, kereta api, mobil, mesin, peralatan listrik, senjata, dan roket. Produksi baja dimulai di tungku mekar ribuan tahun yang lalu, namun penggunaan industrinya dimulai dengan diperkenalkannya tanur sembur pada abad ke-17, yang membuat baja wadah.
Sifat mekanis baja menentukan apakah baja tersebut dapat bertahan lama dan efisien pada aplikasi yang paling abrasif dan intensif keausan atau sering mengalami kegagalan atau bencana. Ada banyak jenis baja, dan setiap jenis memiliki sifat unik yang mempengaruhi kinerjanya.
Saat memilih grade baja tahan abrasi yang tepat, memahami sifat-sifat ini sangatlah penting. Jadi mari kita mulai.
Baca Juga:Definisi dan Istilah Berlaku untuk Pengukuran Mekanis
Berikut ini adalah karakteristik penting dari baja:
- Kemampuan mesin
- Kemampuan las
- Kemampuan pengerasan
- Kemampuan Kerja (Membungkuk atau Membentuk)
- Ketahanan aus
- Ketahanan terhadap korosi
Kemampuan Mesin #1
Dalam hal pemotongan atau pemindahan material untuk desain unik, sifat machinability baja harus berperan dalam pemilihan material. Kemampuan mesin bergantung pada banyak faktor, seperti ketika material mengeras, hal ini akan mengurangi masa pakai alat dan meningkatkan biaya komponen.
Secara umum, kandungan karbon pada baja sangat mempengaruhi kemampuan mesinnya. Material baja karbon tinggi jauh lebih sulit untuk dikerjakan karena lebih kuat dan mungkin mengandung karbida yang dapat menimbulkan korosi pada alat pemotong.
Alternatifnya, baja karbon rendah menimbulkan masalah karena kelembutannya. Baja karbon rendah cenderung menempel pada alat pemotong, sehingga menghasilkan tepian yang memperpendek umur alat. Oleh karena itu, baja dengan jumlah karbon sedang, sekitar 0,20%, memiliki kemampuan mesin terbaik.
#2 Kemampuan Las
Kemampuan las adalah sifat baja yang menggambarkan betapa mudahnya digunakan dalam fabrikasi dan manufaktur. Seperti namanya, kemampuan las suatu material mengacu pada kemampuannya dalam mengelas. Material dengan kemampuan las yang rendah rentan retak akibat tekanan lokal dan pemanasan pada sambungan las.
Kemampuan las suatu material berbanding terbalik dengan kekerasan material tersebut. Akibatnya jika suatu material dapat mengeras maka akan cenderung mengeras pada saat proses pengelasan sehingga mengakibatkan kerapuhan dan keretakan.
Beberapa mode kegagalan dapat diukur untuk kemampuan las baja, termasuk keretakan dingin akibat hidrogen, robekan lamelar, dan pengelupasan las titik. Yang paling menonjol adalah perengkahan dingin akibat hidrogen.
#3 Kemampuan mengeras
Dalam hal kemampuan pengerasan baja, ini adalah ukuran seberapa banyak material akan mengeras jika terkena panas setelah diolah dengannya. Hal ini berbeda dengan kekerasan, yang mempertimbangkan ketahanan spesimen terhadap lekukan dan goresan.
Ini adalah sifat penting dalam pengelasan, karena berbanding terbalik dengan kemampuan las, yaitu ketika kemampuan pengerasan meningkat, kemampuan las menurun, dan sebaliknya. Baja dengan kekerasan tinggi mungkin memiliki tingkat kekerasan tertentu selama tahap desain.
Ini adalah standar perkakas dan aplikasi yang menuntut ketahanan permukaan. Sifat material dapat disesuaikan dengan menyesuaikan kekerasannya karena kekerasan dan keuletan berbanding terbalik.
Baca Juga:Jenis-Jenis Proses Pengelasan:Kelebihan &Kekurangannya [PDF]
#4 Kemampuan Kerja (Membungkuk atau Membentuk)
Kemampuan kerja adalah kapasitas suatu material berubah bentuk dalam proses pengerjaan logam tertentu. Hal ini mempengaruhi seberapa mudah suatu bahan dapat dibengkokkan atau dibentuk. Biasanya digunakan untuk membentuk lembaran logam atau pelat baja menjadi berbagai bentuk, mulai dari panel mobil hingga tabung baja canai besar.
Kekerasan dan keuletan suatu logam dapat sangat mempengaruhi kemampuan kerja. Baja karbon tinggi memiliki keuletan yang rendah, sehingga kurang bisa dikerjakan dibandingkan baja karbon rendah, yang memiliki keuletan tinggi. Kemampuan kerja juga dapat ditingkatkan dengan memanaskan logam, yang disebut pengerjaan panas.
Ketika logam dipanaskan, keuletannya meningkat, dan tegangan luluhnya menurun, sehingga meningkatkan kemampuan kerja. Dapat digunakan untuk memanaskan logam berkekuatan tinggi yang biasanya retak saat dibentuk dingin.
#5 Ketahanan Aus
Saat membuat cutting edge atau stamping die, sifat ketahanan aus baja akan menentukan berapa lama pahat dapat digunakan sebelum rusak. Ini mengacu pada kemampuan suatu material untuk menahan kehilangan material akibat tindakan mekanis tertentu seperti abrasi, erosi, adhesi, kelelahan, atau kavitasi.
Bahan berlian dan safir memiliki ketahanan aus yang sangat tinggi, sehingga ideal untuk digunakan sebagai batu permata atau untuk alat pemotong yang menuntut. Ketahanan aus suatu material sangat dipengaruhi oleh kekerasan permukaannya. Kekerasan permukaan yang tinggi pada suatu file memungkinkannya mengikis logam lain yang kekerasannya lebih rendah tanpa mengalami keausan yang signifikan.
#6 Ketahanan Korosi
Ketahanan korosi menggambarkan seberapa baik suatu material dapat menahan kerusakan akibat oksidasi atau reaksi kimia lainnya. Logam yang berbeda memiliki tingkat ketahanan korosi yang berbeda. Logam yang terkena hujan, air, kelembapan, atau apapun yang dapat mengoksidasi permukaan logam rentan terhadap kerusakan korosi.
Korosi dapat dikontrol dengan mudah menggunakan baja tahan karat atau galvanis, titanium, aluminium, dan baja tahan cuaca, serta lapisan penutup seperti cat dapat dipertahankan. Logam ini sangat tahan korosi tetapi tidak tahan korosi.
Jika logam terkena ruang hampa, karat akan terjadi setelah beberapa waktu. Oleh karena itu, pemeliharaan dan pemantauan pencegahan korosi diperlukan untuk setiap komponen penting. Anda perlu menghitung laju korosi untuk menentukan rekomendasi perawatan.
Baca Juga:10 Jenis Korosi Beserta Contohnya
Sifat Baja
Beberapa sifat utama baja adalah sebagai berikut:
- Kekerasan
- Ketangguhan
- Kekuatan hasil
- Kekuatan tarik
- Daktilitas
- Daya Tahan
- Kelenturan
- Magnetik
- Konduktivitas termal
Kekerasan #1
Gambar:fractory.com
Kekerasan didefinisikan sebagai kemampuan menahan gesekan dan abrasi suatu material dan merupakan ukuran seberapa tahan lama material tersebut. Ini adalah properti material yang paling sulit didefinisikan karena dapat menunjukkan ketahanan terhadap goresan, ketahanan terhadap abrasi, ketahanan terhadap lekukan atau pembentukan, atau ketahanan terhadap deformasi plastik lokal.
#2 Ketangguhan
Ketangguhan adalah sifat baja yang didefinisikan sebagai kemampuannya menyerap energi tanpa patah atau pecah. Sederhananya, ini adalah ketahanan suatu material terhadap patah ketika diberi tekanan. Ini sangat bergantung pada kekuatan dan fleksibilitas.
Ketangguhan suatu material biasanya diukur dalam satuan foot lbs, per sq, in atau Joule per sq, centimeter. Baja mungkin mempunyai ketangguhan yang memuaskan pada beban statis, namun gagal pada beban dinamis atau tumbukan. Hal ini ditunjukkan dengan kekerasan sebagai material yang mengalami deformasi parah tanpa pecah, dan dapat dianggap sangat tangguh namun tidak keras.
#3 Kekuatan Hasil
Kekuatan hasil mengacu pada ukuran gaya yang diperlukan untuk memulai deformasi (yaitu membungkuk atau melengkung) suatu material. Sederhananya, ini adalah gaya puncak yang diterapkan pada suatu benda sebelum benda itu berubah bentuk dan strukturnya. Kekuatan luluh adalah hal penting yang membantu dalam memilih material yang sesuai untuk konstruksi berdasarkan kebutuhan.
Baca Juga:Apa itu Penempaan? Jenis, Pengoperasian &Keuntungan
#4 Kekuatan Tarik
Gambar:azom.com
Kekuatan tarik didefinisikan sebagai ukuran gaya yang diperlukan untuk mematahkan suatu material. Kekuatan tarik baja hampir sama tinggi, sehingga relatif tahan terhadap retak atau pecah, yang penting untuk penggunaannya dalam konstruksi struktur. Kekuatan tarik tipikal untuk baja struktural adalah 400 megapascal (MPa), sedangkan kekuatan tarik tipikal untuk baja karbon adalah 841 MPa.
#5 Daktilitas
Gambar:thoughtco.com
Salah satu sifat mekanik baja yang berharga adalah keuletannya, yaitu kemampuannya untuk berubah bentuk di bawah pengaruh gaya yang diterapkan sedemikian rupa sehingga tidak retak. Ini adalah salah satu sifat mekanik baja yang paling penting.
Sifat yang memungkinkannya dibentuk menjadi berbagai bentuk dan struktur disebut keuletan. Hal ini memungkinkannya digunakan sebagai kabel tipis atau sebagai komponen dan panel otomotif besar, bergantung pada bentuk dan strukturnya.
#6 Daya Tahan
Gambar:blog.dahlstromrollform.com
Daya tahan suatu logam mengacu pada kemampuannya menahan abrasi, tekanan, dan kerusakan dalam jangka waktu yang lama. Baja juga merupakan jenis logam yang sangat tahan lama. Karena baja juga kuat dan ulet, sehingga sangat tahan terhadap kerusakan yang tidak disengaja.
Karena baja adalah logam majemuk, yang terdiri dari besi dan karbon dalam kombinasi tertentu, baja sangat tahan terhadap sebagian besar komponen, sehingga cocok untuk area seperti wilayah pesisir dan kota yang mengalami angin kencang, badai yang sering terjadi, dan kondisi yang menantang.
Baca Juga:Jenis-Jenis Roda Gigi Pemotong:Kelebihan dan Kekurangannya
#7 Kelenturan
Gambar:hevvypumps.com
Logam dapat ditempa, artinya logam tersebut dapat dipukul, diperas, atau dibengkokkan menjadi lembaran tipis atau tebal tanpa pecah, sehingga menunjukkan bahwa logam tersebut mempunyai sifat fisik yang dapat ditempa. Sederhananya, ini adalah sifat logam untuk berubah bentuk di bawah tekanan dan berubah bentuk.
#8 Magnetik
Gambar:monnigindustry.com
Baja juga merupakan bahan yang bersifat magnetis, namun bergantung pada jenis baja yang dimaksud. Pada toples baja misalnya, komponen penyusun toples bersifat feromagnetik seperti besi yang dapat ditarik dengan baik oleh magnet. Baja tahan karat austenitik tidak bersifat magnetis karena tingginya konsentrasi kromium dan nikel.
#9 Konduktivitas Termal
Gambar:stainless-strukturals.com
Konduktivitas termal adalah laju perpindahan energi panas melalui suatu material. Biasanya diukur dalam watt per meter per derajat Kelvin (W/(mK)). Bahan dengan konduktivitas termal yang tinggi dapat mengangkut panas dengan cepat dan lebih efisien dibandingkan bahan dengan konduktivitas termal rendah.
Baja karbon memiliki konduktivitas yang sangat rendah dibandingkan dengan aluminium. Biasanya sekitar 45 watt untuk setiap Kelvin per meter. Konduktivitas listrik pada suhu kamar siemens sekitar 6 juta per meter. Ini adalah sifat fisik pertama yang menentukan konduktivitas baja.
Menutupnya
Itu saja. Terima kasih telah membaca. Saya harap saya telah membahas segalanya tentang “Sifat Baja. ” Jika saya melewatkan sesuatu, atau jika Anda ragu, beri tahu saya di komentar. Jika Anda menyukai artikel ini, silakan bagikan ke teman Anda.
Ingin PDF gratis langsung ke kotak masuk Anda? Kemudian berlangganan buletin kami.
Unduh PDF artikel ini:
Anda mungkin ingin membaca lebih lanjut di blog kami:
- Memahami Berbagai Jenis Power Hammer yang Digunakan dalam Penempaan
- Berbagai Jenis Pengoperasian Lembaran Logam dengan Diagram
- Proses Ekstrusi:Cara Kerja, Jenis, Aplikasi &Keuntungan
