2.2.1. Klasifikasi Baja A. Baja Karbon
Berdasarkan komposisi dalam prakteknya baja terdiri dari beberapa macam yaitu: Baja Karbon Carbon Steel , dan Baja Paduan Alloy
Steel Berdasarkan tinggi rendahnya presentase karbon di dalam baja, baja
karbon diklasifikasikan sebagai berikut:
1. Baja Karbon Rendah Low Carbon Steel
Baja karbon rendah mengandung karbon antara 0,10 sd 0,30 . Baja karbon ini dalam perdagangan dibuat dalam plat baja, baja strip
dan baja batangan atau profil. Berdasarkan jumlah karbon yang terkandung dalam baja, maka baja karbon rendah dapat digunakan
atau dijadikan baja-baja sebagai berikut: a. Baja karbon rendah yang mengandung 0,04 - 0,10 C.
untuk dijadikan baja – baja plat atau strip.
b. Baja karbon rendah yang mengandung 0,10 - 0,15 C digunakan untuk keperluan badan-badan kendaraan.
c. Baja karbon rendah yang mengandung 0,15 - 0,30 C digunakan untuk konstruksi jembatan, bangunan, membuat
baut atau dijadikan baja konstruksi.
2. Baja Karbon Menengah Medium Carbon Steel
Baja karbon menengah mengandung karbon antara 0,30 - 0,60 C. Baja karbon menengah ini banyak digunakan untuk
keperluan alat-alat perkakas bagian mesin. Berdasarkan jumlah
Universitas Sumatera Utara
karbon yang terkandung dalam baja maka baja karbon ini dapat digunakan untuk berbagai keperluan seperti untuk keperluan industri
kendaraan, roda gigi, pegas dan sebagainya.
3. Baja Karbon Tinggi High Carbon Steel
Baja karbon tinggi mengandung kadar karbon antara 0,60 - 1,7 C dan setiap satu ton baja karbon tinggi mengandung karbon
antara 70 – 130 kg. Baja ini mempunyai tegangan tarik paling tinggi
dan banyak digunakan untuk material tools. Salah satu aplikasi dari baja ini adalah dalam pembuatan kawat baja dan kabel baja.
Berdasarkan jumlah karbon yang terkandung didalam baja maka baja karbon ini banyak digunakan dalam pembuatan pegas, alat-alat
perkakas seperti: palu, gergaji atau pahat potong. Selain itu baja jenis ini banyak digunakan untuk keperluan industri lain seperti
pembuatan kikir, pisau cukur, mata gergaji dan lain sebagainya. Baja karbon rendah merupakan baja yang paling murah
diproduksi, mudah dimachining dan dilas, serta keuletan dan ketangguhannya sangat tinggi tetapi kekerasannya rendah dan tahan
aus. Sehingga pada penggunaannya, baja jenis ini dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan komponen mobil, struktur
bangunan, pipa gedung, jembatan, pagar, dan lain-lain.
B. Baja Paduan
Selain baja dengan paduan karbon C, ada juga baja dengan paduan lainnya seperti Cr, Mn, Ni, S, Si, P, dan lain-lain. Baja paduan
didefenisikan sebagai suatu baja yang dicampur dengan satu atau lebih
Universitas Sumatera Utara
unsur campuran yang berguna untuk memperoleh sifat-sifat baja yang dikehendaki seperti sifat kekuatan, kekerasan, dan keuletannya. Paduan
dari beberapa unsur yang berbeda memberikan sifat khas dari baja. Misalnya baja yang dipadu dengan Ni dan Cr akan menghasilkan baja
yang mempunyai sifat keras dan ulet. Berdasarkan kadar paduannya, baja paduan dibagi menjadi tiga macam, yaitu:
Baja paduan diklasifikasikan menurut kadar paduannya dibagi menjadi:
1. Baja paduan rendah low-aloy steel , jika elemen paduan ≤ 2,5
misalnya unsur Cr, Mn, S, Si, P dan lain-lain. 2. Baja paduan menengah medium-aloy steel , jika elemen paduannya
2,5-10 misalnya unsur Cr, Mn, Ni, S, Si, P dan lain-lain. 3. Baja paduan tinggi high- alloy steel jika elemen paduannya 10
misalnya unsur Cr, Mn, Ni, S, Si, P dan lain-lain. Baja paduan dihasilkan dengan biaya lebih mahal dari baja karbon
lainnya, karena bertambahnya biaya untuk penambahan pengerasan khusus yang dilakukan dalam industri atau pabrik. Baja padauan dapat
didefenisikan sebagai suatu baja yang dicampur dengan satu atau lebih unsur campuran seperti nikel, kromium, molibden, vanadium, mangan
dan wolfram yang berguna untuk memperoleh sifat-sifat baja yang dikehendaki 1.
Pada umunya, baja paduan mempunyai sifat yang unggul dibandingkan dengan baja karbon biasa, diantaranya adalah mempunyai
keuletan yang tinggi tanpa pengurangan kekuatan tarik, tahan terhadap
Universitas Sumatera Utara
korosi dan keausan yang tergantung pada jenis paduannya, tahan terhadap perubahan suhu, serta memiliki butiran yang halus dan
homogen. Pengaruh unsur-unsur paduan dalam baja adalah sebagai berikut :
1. Unsur Karbon C
Karbon merupakan unsur terpenting yang dapat meningkatkan kekerasan dan kekuatan baja. Kandungan karbon di dalam baja
sekitar 0,3 – 1,7, sedangkan unsur lainnya dibatasi sesuai dengan
kegunaan baja. Unsur paduan yang bercampur di dalam lapisan baja adalah untuk membuat baja bereaksi terhadap pengerjaan panas dan
menghasilkan sifat-sifat yang khusus. Karbon dalam baja dapat meningkatkan kekuatan dan kekerasan tetapi jika berlebihan akan
menurunkan ketangguhan.
2. Unsur Mangan Mn
Semua baja mengandung mangan karena sangat dibutuhkan dalam proses pembuatan baja. Kandungan mangan kurang lebih
0,6 tidak mempengaruhi sifat baja, dengan kata lain mangan tidak memberikan pengaruh besar pada struktur baja dalam jumlah yang
rendah. Penambahan unsur mangan dalam baja dapat menaikkan kekuatan tarik sehingga baja dengan penambahan mangan dapat
memiliki sifat kuat dan ulet.
3. Unsur Silikon Si
Silikon merupakan unsur paduan yang ada pada setiap baja dengan kandungan lebih dari 0,4 yang mempunyai pengaruh untuk
Universitas Sumatera Utara
menaikkan tegangan tarik dan menurunkan laju pendinginan kritis. Silikon dalam baja dapat meningkatkan kekuatan, kekerasan,
kekenyalan, ketahanan aus, dan ketahanan terhadap panas dan karat.
4. Unsur Nikel Ni
Nikel mempunyai pengaruh yang sama seperti mangan, yaitu memperbaiki kekuatan tarik dan menaikkan sifat ulet, tahan panas,
jika pada baja paduan terdapat unsur nikel sekitar 2,5 maka baja dapat tahan terhadap korosi. Unsur nikel yang bertindak sebagai
tahan korosi disebabkan nikel bertindak sebagai lapisan penghalang yang melindungi permukaan baja.
5. Unsur Kromium Cr
Sifat unsur kromium dapat menurunkan laju pendinginan kritis kromium sejumlah 1,5 cukup meningkatkan kekerasan dalam
media pendinginan minyak. Penambahan kromium pada baja menghasilkan struktur yang lebih halus dan membuat sifat baja
dikeraskan lebih baik karena kromium dan karbon dapat membentuk karbida. Kromium dapat menambah kekuatan tarik dan keplastisan
serta berguna juga dalam membentuk lapisan pasif untuk melindungi baja dari korosi serta tahan terhadap suhu tinggi.
6. Wolfram W
Unsur paduan dalam baja, pemakaiannya dimaksudkan untuk: 1. Meningkatkan kekerasan dan kekuatan pada temperatur tinggi.
2. Membentuk karbida yang kuat sehingga membentuk partikel yang tahan aus.
Universitas Sumatera Utara
7. Vanadium V
Unsur paduan ini dalam baja, pemakaiannya dimaksudkan antara lain :
1. Memantapkan ferrit. 2. Menurunkan kekerasan austenit.
3. Sebagai pembentuk karbida yang kuat. 4. Mengurangi pengembangan butir pada suhu yang tinggi.
5. Membatasi pertumbuhan butir sehingga karbida-karbida tersebar secara halus dan merata
8. Molibdenum Mo
Unsur paduan ini dalam baja, pemakaiannya dimaksudkan antara lain :
1. Meningkatkan ketahanan korosi. 2. Pembentuk karbida sehingga mempunyai partikel-partikel yang
tahan pada gesekan dan sangat besar pengaruhnya terhadap sifat mampu keras.
3. Meningkatkan kekuatan dan kekerasan. 4. Meningkatkan mampu bentuk.
5. Meningkatkan kekerasan butir pada fasa austenit. 6. Memperlambat proses difusi.
7. Memcegah pertumbuhan butir pada temperatur tinggi.
2.2.2. Sifat-Sifat Baja
Kategori