Tuesday, July 18, 2017

Klasifikasi Baja Berdasarkan Kandungan Karbon

Klasifikasi Baja Berdasarkan Kandungan Karbon -  Setelah kita memahami pengertian baja, proses pembuatan baja dan proses pembentukan baja, maka pada artikel ini kita akan sama-sama memahami Klasifikasi Baja Berdasarkan Kandungan Karbonnya.

Baja berdasarkan pemakaiannya, baja bisa diklasifikasikan dalam 2 kelompok yaitu :
1. Baja Konstruksi.
2. Baja Perkakas.

Dari kedua kelompok baja tersebut diatas masih juga bisa digolongkan dalam 3 (tiga) macam yaitu :
• Baja tanpa paduan.
Mengandung 0,06 s/d 1.5% C. dan dengan sedikit Mangan (Mn), Silisium (Si), Posphor (P), dan Belerang (S).

• Baja paduan rendah.
Mengandung 0,06 s/d 1,5 % C. dan ditambah dengan bahan paduan maksimum 5 % (kurang dari 5 %).

• Baja paduan tinggi.
Mengadung 0,03 s/d 2,02 % C. dan ditambah dengan bahan paduan lebih dari 5 % bahan paduan.


1. Baja konstruksi
Baja konstruksi banyak dipergunakan untuk keperluan konstruksi- konstruksi bangunan, pembuatan bagian-bagian mesin, dan untuk jembatan-jembatan.
Berdasarkan campuran dan proses pembuatannya, baja konstruksi tersebut bisa dibagi dalam 3 (tiga) kelompok yaitu :
a. Baja karbon
b. Baja kwalitet tinggi
c. Baja spesial

Klasifikasi Baja Berdasarkan Kandungan Karbon

Baja konstruksi tersebut dalam penggunaannya ditentukan oleh kekuatan tarik minimumnya. Kekuatan tarik dari baja konstruksi ini akan semakin besar, Apabila kandungan karbon dari baja tersebut semakin tinggi. Akan tetapi dengan semakin tingginya kandungan karbon, maka baja akan menjadi rapuh. Demikian pula kemampuan untuk dikerjakan dengan cara panas, cara dingin, dan dengan mesin perkakas hasilnya akan menjadi lebih buruk.

Baja konstruksi tersebut mempunyai 2 group kwalitet, yang biasanya dilakukan dengan pemberian nomor kode 2 dan 3.

Contoh :
• St. 44 – 2  2 menunjukan kode baja berkwalifikasi tinggi.
• St. 44 – 3  3 menunjukan kode baja berkwalifikasi istimewa.

Apabila kandungan karbon 0,14 – 0,25 %, maka baja konstruksi tersebut akan lebih kuat, tetapi kemampuan regangnya kurang baik. Baja konstruksi bisa dilas, ditempa, dan dibentuk dengan mesin, tetapi tidak bisa dikeraskan walaupun diberi pemanasan. Untuk aplikasi yang dipentingkan adalah baja tersebut biayanya murah, kuat, dan berdaya regang bagus. 

Ada sejumlah komposisi untuk baja konstruksi dan pilihan-pilihan bergantung pada keperluan. Komposisi yang biasa dipakai adalah Karbon (C) 0,15 % - 0,25 %; Posfor (P) maks. 0,06%; Manganese (Mn) 0,4 – 0,8 % ; Sulfur (S) maks. 0,06 % ; Silikon (Si) maks.0,15 %.

Sifat-sifat mekanisnya adalah :
• Kekuatan tarik maksimum 4,3 x 102 N/mm2
• Perpanjangan / regangan minimum 25 %
• Nilai Izod impact minimum 44 joule.


a.a. Baja Karbon
Baja karbon rendah memiliki kandungan karbon sedikit lebih tinggi dari pada rata-rata kandungan karbon pada baja karbon, oleh karena itu baja tersebut lebih kuat, tetapi kemampuan regangnya kurang. Baja ini dipakai sebagai bahan untuk membuat balok, neraca timbangan, plat untuk gedung-gedung, jembatan dan kapal- kapal.

Komposisinya yang umum adalah: Karbon (C) 0.03 % ; Sulfur (S) 0,05 % maks; Manganese (Mn) 0,7 %; Fosfor (P) 0,05 % maks; Silisium (Si) 0,2 %.

Sifat-sifat mekanisnya adalah :

• Kekuatan tarik maximum 6,93 x 102 N/mm2
• Nilai Izod impact 88 joule.

- Baja Karbon Medium
Baja karbon medium mempunyai kandungan Karbon (C) 0,35 % ÷ 0,5 %. Baja ini termasuk dalam kelompok baja yang bisa dibentuk dengan mesin dan bisa ditempa secara mudah, tetapi tidak bisa dilas semudah baja konstruksi dan baja struktural. Penambahan kandungan karbon akan mempertinggi kekuatan tarik tetapi mengurangi kemampuan regangnya. Baja karbon medium ini banyak digunakan apaApabila yang dipertimbangkan adalah kombinasi antara kekuatan dan kemampuan regang. Baja ini bisa digunakan untuk membuat shaft dan spindle (poros), crankshaft, axle, gear dan barang-barang tempa untuk komponen - komponen lokomotif.

Komposisi unsur paduan umumnya adalah:
• Karbon (C) = 0,43 ÷ 0,5 %;
• Fosfor (P) = 0,05 % maksimum;
• Manganese (Mn) = 0,06 ÷ 0,09 % ;
• Sulfur (S) = 0,05 % maksimum ;
• Silikon (Si) = 0,15 ÷ 0,3 %.

Dan setelah dinormalkan pada temperatur 850 0 C, sifat-sifat dari baja tersebut adalah sebagai berikut :
• Kekuatan tarik 6,93 X 102 N/mm2
• Titik patah 3,85 X 102 N/mm2
• Regangan 25 %
• Nilai izod impact 74 Joule.


- Baja Karbon Tinggi (tidak termasuk baja tool)
Kandungan karbon (C) 0,5 % ÷ 0,8 %. Baja ini memiliki kekuatan tarik, kekerasan dan ketahanan terhadap korosi yang lebih tinggi, tetapi kemampuan regangnya kurang, tidak mudah dilas, dan lebih sulit dibentuk dengan mesin dibandingkan dengan kelompok yang sebelumnya. Baja ini biasanya digunakan pada kondisi tempaan dan pendinginan.

Baja yang termasuk dalam kelompok ini digunakan untuk per daun dan spring koil besar (kandungan karbon pada baja yang digunakan untuk spring koil hingga mencapai 1,0%), rel kereta api, ban roda kereta api, dan tali kawat. Kawat yang digunakan untuk kabel baja didinginkan sampai kekuatan tariknya mencapai 11 sampai 20 x 102 N/mm2.

Komposisinya yang umum adalah : Karbon (C) 0,6 % ; Fosfor (P) 0,05 %; Silisium (Si) 0,2 %.
Dua jenis baja yang diproduksi secara lokal untuk kelompok ini adalah :
• S 1058 dengan kandungan Karbon ( C) 0,56 – 0,63 %.
• S 1067 dengan kandungan Karbon ( C) 0,63 – 0, 73 %.

2. Baja Perkakas
Kandungan karbon (C) 0,7 ÷ 1,4 %. Baja perkakas dibuat dalam kondisi yang terkontrol secara hati-hati untuk menghasilkan mutu yang diinginkan. Pada baja-baja ini kandungan manganese dijaga serendah mungkin untuk memperkecil kemungkinan terjadinya retakan selama pendinginan.

Komposisi yang umum dari baja karbon yang digunakan untuk membuat baja perkakas adalah: Karbon (C) 1,0% ; Sulfur (S) 0,04%; Manganese (Mn) 0,3% ; Fosfor (P) 0,04% ; Silisium (Si) 0,25%.

Baja perkakas dibuat dalam berbagai kelas untuk berbagai aplikasi. Pilihan kelas yang dipilih bergantung dari keperluan, seperti contohnya ujung pemotongan yang tajam atau tidak tajam, seperti pada stempel, atau tool yang harus menahan beban dan kondisi pelayanan seperti yang terjadi pada hand tools misalnya kampak, pick, dan perkakas penggali batu. Kelas karbon yang lebih tinggi digunakan untuk aplikasi- aplikasi seperti stempel, alat-alat pemotong logam, dsb.

Pemanasan yang diberikan untuk baja perkakas adalah dengan temperatur dari 7600 ÷ 8200 C dengan pendinginan air dan diikuti dengan penemperan dari 1500 ÷ 3200C bergantung pada kekerasan dan kekuatan yang diperlukan. Kekerasan yang diperlukan setelapenemperan berkisar antara 58 ÷ 64 H Rc.

3. Baja Paduan
Penambahan unsur-unsur paduan akan bisa mempertinggi kemampuan pengerasan, kemampuan regang, stabilitas dalam kerja, dan daya tahan terhadap korosi dan panas. Unsur-unsur paduan akan bisa memperlambat transformasi melalui batas kritis selama pemberian panas, oleh karena itu baja paduan bisa didinginkan secara lebih lambat dibandingkan baja karbon biasa.

Baja tersebut bisa didinginkan dengan oli atau dalam beberapa baja dengan semprotan udara. Peningkatan kemampuan regang pada baja paduan adalah yang paling penting. Walaupun baja karbon yang kekuatannya sama bisa dibuat sekuat baja paduan, baja karbon tidak akan memiliki kemampuan regang yang sama dan tidak memberikan servis yang sama dengan baja paduan yang kekuatannya sama.

Sifat-sifat penting dari baja paduan.
• Kemampuan dikeraskan.
Keberadaan satu atau lebih elemen-elemen paduan bisa mempertinggi kemampuan baja untuk bisa lebih mudah dikeraskan dan dengan ketebalan / kedalaman yang lebih tinggi / dalam.

• Stabilitas pada pengerasan.
Untuk tujuan tertentu seperti stempel gerakan pada pengerasan bisa dikurangi hingga sekecil mungkin. Baja stempel paduan tertentu memiliki sifat stabil pada proses pengerasan dalam tingkat yang tinggi.

• Daya tahan terhadap aus.
Kekerasan akan mempertinggi daya tahan terhadap aus. ApaApabila khrom dan tungsten yang dipadukan ke baja, maka daya tahan baja terhadap aus akan bertambah.

• Kekuatan
Sifat ini secara umum berhubungan dengan baja karbon. Namun demikian , untuk aplikasi tertentu pada alat kerja seperti misalnya stempel uang logam, baja yang digunakan harus tahan terhadap hentakan/pukulan. Lebih jauh lagi, semua alat pemotong harus cukup kuat untuk dipakai memotong. Tingkat kekuatan yang diperlukan dicapai dengan proses tempa. Alat-alat dari baja paduan dan baja stempel yang bisa dikeraskan dan ditempa biasanya lebih kuat dari pada baja karbon biasa.

• Ukuran grain
Grain adalah hal yang penting . Baja perkakas yang ideal dihaluskan dengan baik. Pemanasan yang terlalu tinggi akan mengasarkan struktur baja dan ukuran grain akan semakin besar. Hal ini akan mengurangi nilai kekerasan dan oleh karena itu harus selalu dijaga agar tidak terjadi overheating. Vanadium digunakan untuk menghambat pertumbuhan grain.

• Daya tahan terhadap penghalusan pada penempaan.
Sifat yang penting ini diperlukan pada baja perkakas berkecepatan tinggi dan baja stempel untuk pekerjaan panas. Tungsten dan molybdenum akan memberikan sifat ini pada baja jenis ini.

• Daya tahan terhadap korosi.
Baja yang mengandung khrom lebih dari 11,5 % adalah tahan karat yang disebabkan oleh selaput kenyal oksida khrom yang ada dipermukaan baja. Jika selaputnya putus (misalnya akibat dari penghalusan) selaput tersebut akan terbentuk kembali. Apabila khrom digabungkan dengan nikel, hasilnya akan membentuk baja yang sangat tahan terhadap korosi dan pengaruh panas.

Unsur-unsur paduan dan pengaruh-pengaruhnya terhadap baja.
• Manganese (Mn).
Manganese dipadukan pada semua baja. Apabila proporsi paduannya berkisar antara 1 sampai 1,6 %, akan bisa meningkatkan kemampuan untuk bisa dikeraskan dan bisa memperkaya sifat-sifat mekanis dari baja tersebut. Apabila manganese ada dalam jumlah yang besar akan menghasilkan baja yang mengeras yang mana kulit dari struktur yang dikeraskan akan muncul.

• Khrom (Cr)
Khrom bisa mempertinggi kemampuan untuk bisa dikeraskan dan juga bisa mempertinggi sifat-sifat mekanik. Khrom, nikel dan kadang – kadang molybdenum seringkali dipadukan pada pembuatan baja. Apabila kandungan khrom sekitar 11,5 % atau lebih tinggi, baja yang dihasilkan adalah baja yang tahan terhadap korosi, karena adanya lapisan kenyal oksida khrom yang ada dipermukaan.

• Nikel (Ni )
Nikel bisa menambah kemampuan untuk dikeraskan dan kaya akan sifat-sifat mekanik Apabila dipadukan hingga mencapai 5 %. Apabila dipadukan dengan khrom dalam jumlah yang besar akan menghasilkan baja yang tahan korosi dan tahan panas.

• Tungsten (W)
Tungsten juga mempertinggi kemampuan untuk dikeraskan. Tungsten ini di padukan pada baja perkakas dan beberapa baja stempel panas untuk meningkatkan daya tahan terhadap aus dan daya tahan terhadap penghalusan pada penempaan.

• Vanadium (V)
Vanadium meningkatkan kemampuan untuk dikeraskan dan sifat-sifat mekanisnya. Vanadium memperkecil ukuran grain dan merupakan elemen yang penting pada beberapa baja perkakas, baja karbon, dan baja konstruksi.

• Molybdenum (Mo).
Molybdenum meningkatkan kemampuan untuk dikeraskan dan kaya akan sifat-sifat mekanis. Molybdenum sekarang digunakan dalam berbagai tipe baja bubut cepat, khususnya untuk baja yang digunakan untuk membuat gergaji dan bor. Apabila dipadukan dengan Nikel Khrom akan dihasilkan paduan baja berkekuatan tinggi dengan tegangan tarik melebihi 12 X
102 N/mm2.

• Kobalt (Co) dan Silikon (Si)
Unsur penting lain yang ditemukan pada baja paduan adalah Kobalt dan Silikon. Kobalt digunakan pada baja perkakas untuk meningkatkan “ketahan panas“yaitu kemampuan untuk tahan terhadap aus pada temperatur operasional yang tinggi. Silikon digunakan dalam pembuatan baja yang mempunyai kekuatan tinggi seperti untuk spring, tool dan baja stempel yang tahan terhadap hentakan / pukulan.

a. Baja Paduan Rendah
Banyak barang yang dibuat dari baja paduan rendah, karena penggunaan baja paduan rendah secara khusus diperlukan pada saat dimungkinkan terjadi penurunan berat (Apabila berat barang menjadi pertimbangan). Baja paduan rendah biasanya mengandung elemen paduan kurang dari 5 %. Baja paduan rendah memiliki kekuatan 10 hingga 30 % lebih besar dari baja karbon murni. Baja-baja ini sering kali disebut baja paduan rendah berkekuatan tinggi.

Salah satu contohnya adalah bucket shovel bertenaga listrik. Secara kasar, Apabila berat bucket berkurang satu pound berarti bahwa bucket bisa mengangkat satu pound lebih banyak dengan tenaga yang sama. Suatu perusahaan mampu mengubah bucket shovel bertenaga listrik berkapasitas 5 ton menjadi kapasitas 6 ton dengan mengganti bucket yang terbuat dari besi tuang dengan bucket yang terbuat dari baja paduan rendah.

Baja paduan ini sedikit lebih mahal dibandingkan baja karbon murni. Baja paduan lebih disukai karena ringan dan berkekuatan lebih tinggi. Cara pengelasan baja paduan karbon rendah adalah sama dengan cara yang diterapkan pada baja karbon murni.

Semua proses las busur bisa digunakan untuk mengelas baja paduan rendah. Apabila mengelas dengan Shielded Metal Arc Welding (SMAW), komposisi paduan dari elektroda harus sesuai dengan logam dasar. Komposisi paduan ditunjukkan dengan kode huruf dan nomor di belakang tanda elektroda.

b. Baja Tahan Karat (Stainless steel).
Berbagai macam baja yang dikenal sebagai baja tahan karat tersedia dalam jumlah yang besar dan kesemuanya mengandung berbagai macam kombinasi khrom (Cr) dan nikel (NI) dan juga ditambah dengan unsur-unsur paduan lainnya seperti Mo, Mn, Si dan lain- lain. Kandungan khrom minimum untuk mencapai baja tahan karat adalah sekitar ± 12%. Baja-baja jenis ini tahan terhadap korosi, tetap dalam wujud yang baik, bersih, dan memiliki kekayaan fisik yang baik.

Kodefikasi dari baja tahan karat menurut A I S I berbeda dengan kodefikasi untuk baja paduan. Untuk itu kodefikasi baja tahan karat menggunakan tiga angka, angka pertama menunjukkan groupnya, sedangkan angka kedua dan ketiga tidak begitu banyak arti, hanya menunjukkan modifikasi paduannya (lihat tabel dibawah).

Beberapa kodefikasi ditambah dengan huruf L pada digit ke empat misalnya 316 L, dimana L berarti memiliki kandungan karbon rendah.

Kodefikasi baja tahan karat.

Series Groups
2 x x Chromium-Nickel-Manganese, non hardenable,
 austenite, non magnetic.
3 x x Chromium-Nickel, non hardenable, austenite, non
4 x x magnetic.
4 x x Chromium, hardenable, martensite, magnetic.
5 x x Chromium, non hardenable, ferritic, magnetic.
Chromium, low-chromium, heat-resisting.

Menurut struktur dari baja tahan karat, maka bisa dibagi dalam tiga klasifikasi yaitu :
- Baja tahan karat Austenitik (Austenitic stainless steel).
- Baja tahan karat Martensitik (Martensitic stainless steel).
- Baja tahan karat Ferritik (Ferritic stainless steel).
- Baja Tahan Karat Austenitik (Austenitic stainless steel). 

Austenitic stainless steel mempumyai kandungan Chrom (Cr) yang tinggi sekitar ± (16% – 26%) dan mengandung paling sedikit 8% Nikel (Ni). Apabila baja dipanaskan hingga mencapai temperatur tinggi di atas 7270 C, disebut austenite. Austenite adalah larutan padat dari iron carbide (Fe3C) pada besi. 

Baja tahan karat austenitik tetap austenitie pada temperatur ruangan. Khrom ditambahkan untuk membuat baja menjadi tahan karat dan nikel ditambahkan untuk membuat baja tetap austenite. Baja tahan karat austenitic diklafikasikan dalam baja chrom-nickel (seri 3 x x) dan baja chrom-nickel-mangan (seri 3 x x). Jumlah kadar chrom dan nickel tidak kurang dari 23 %, berstruktur austenik, non magnetik, non hardenable, mudah di hot-work, tetapi agak sulit di cold-work, karena bisa mengalami work hardening yang cukup baik. 

Jenis baja ini paling umum dipakai dalam dunia industri dan juga merupakan stainless steel yang paling mudah untuk di las, dengan menggunakan proses las yang biasa dipergunakan. Austenitic stainless steel pada umumnya memiliki fase tunggal. Untuk itu selama proses pengelasan bisa terbentuk kristal ferrite didalam logam las dan didalam HAZ (heat affected zone). Pembentukan ferrite ini bisa berakibat positif yaitu bisa mencegah terjadinya hot cracking, yang menjadi masalah adalah pada baja austenitic penuh. Dan akibat negatif yang disebabkan oleh ferritic adalah menjadi mudah terserang korosi didalam beberapa media tertentu, terutama Apabilamana bajanya mengandung alloy Mo.

Austenitic stainless steel ini tidak bisa mengeras, tetapi tetap dibutuhkan proses pengelasan dengan low heat input dan low joint temperatur (pemberian panas yang rendah). Ferrite bisa diubah menjadi fase sigma pada temperatur tinggi, dengan tambahan bahwa temperatur tinggi bisa menimbulkan masalah percepatan pembentukan karbida (carbide precipitation). Adanya fase sigma ini bisa mengurangi keuletan besi dan percepatan karbida bisa mendorong timbulnya korosi intergranular.

Tabel 1, dibawah ini adalah merupakan daftar baja tahan karat. Baja tahan karat type 201 dan 202 adalah sama dengan tipe 301 dan 302 kecuali jika manganese ditambahkan untuk menggantikan Nikel.

Baja tahan karat austenitik memiliki kekuatan yang sangat baik dan tahan korosi pada temperatur yang tinggi. Molybdenum ditambahkan untuk meningkatkan kekuatannya pada suhu yang tinggi. Baja tahan karat austenitik juga baik untuk penerapan pada temperatur yang rendah.

- Baja Tahan Karat Martensitik (Matensitic stainless steel)
Baja tahan karat martensitik adalah sangat keras dan tidak terlalu getas. Martensite dihasilkan dengan mendinginkan baja secara cepat dari fase austenite.

Baja tahan karat martensitik memiliki kandungan Khrom yang cukup sehingga Apabila didinginkan di udara akan membentuk martensite. Baja tahan karat tersebut memiliki kandungan Khrom sekitar 12 hingga 18 % dan sedikit Nikel, dan biasanya tanpa Nikel. Dan juga memiliki kandungan karbo lebih tinggi yang membuat baja tersebut bisa diperkeras, berbeda dengan ferritic dan austenitic stainless steel.

Martensitic stainless steel dipakai karena kekuatan mekanikal dan dan ketahanan terhadap korosinya. Akan tetapi baja ini lebih sukar dilas dari pada baja ferritic, karena terjadi pengerasan oleh udara yang selalu terbisa pada daerah yang keras atau kadang rapuh pada logam induk dekat sambungan las. Untuk menghindari hal tersebut perlu dilaksanakan adanya preheating, dan proses pengelasannya dilakukan pada suhu yang rendah dan tetap, dan jika hal ini tidak diketahui maka akan terbisa resiko hot cracking, hydrogen cracking dan pecahan yang rapuh pada daerah pengaruh panas (HAZ).

Martensite dipanaskan untuk mempertinggi kekerasannya. Baja tahan karat martensitik sering kali dilas dengan memakai logam pengisi austenitik (seri 300). Logam pengisi austenitik harus digunakan, Apabila pemanasan setelah pengelasan tidak diberikan dan juga baja tahan karat martensitik yang kandungan karbonnya tinggi sulit untuk dilas.

Kelompok baja tahan karat martensitik ini bersifat magnetik, bisa dikeraskan, bisa di cold-work dengan mudah, terutama yang dengan karbon rendah, machinability cukup baik, ketangguhan baik, dan juga bisa di hot-work dan bisa memperlihatkan sifat tahan korosi terhadap cuaca, dan beberapa bahan kimia dengan baik.

Baja tahan karat martensitik adalah bagian dari seri 4XX. Beberapa komposisi baja tahan karat martensitik diperlihatkan pada tabel 2, dibawah ini :

- Baja Tahan Karat Ferritik (Ferritic stainless steel)
Baja tahan karat ferritik tidak bisa dikeraskan dengan cara pemanasan. Baja tersebut mengandung Khrom dalam jumlah yang besar, sehingga bisa memperkuat daya tahannya terhadap korosi. Baja paduan yang mengandung Khrom ± 15 ÷ 20 % akan mudah dilas. Baja paduan yang kandungan Khrom-nya sangat tinggi (  25%) sulit untuk dilas dan memiliki kekayaan mekanis yang jelek. Tabel 3 merupakan daftar komposisi baja anti karat ferritik.

Paduan Khrom ± 15 ÷ 20 % membentuk martensite pada logam las. Daerah yang terkena panas mungkin sedikit mengalami penurunan dalam hal daya tahannya terhadap korosi. Untuk mengembalikan daya tahannya terhadap korosi, daerah pengaruh panas (HAZ), hasil pengelasan harus dikuatkan dengan pemanasan akhir (postheating), kemudian didinginkan pada ± 1300 ÷ 15500 F (±704 ÷ 8430 C) secara perlahan-lahan.

- Baja Khrom – Molybdenum
Baja khrom-molybdenum dengan jumlah khrom yang kecil 0,5% hingga 1% dan khrom dalam jumlah sedang 4% hingga 10%. Misalnya, tipe 501 atau 502 mengandung 5 % khrom dan 5 % molybdenum. Tipe 505 mengandung 9 % khrom dan 1 % molybdenum. Walaupun baja tersebut mengandung khrom kurang dari 12 %, baja tersebut masih punya daya tahan yang baik terhadap korosi. Baja khrom-molybdenum yang lain memiliki kandungan khrom dan daya tahan terhadap korosi yang lebih rendah. Khrom bervariasi antara 1% dan 3%, Molybdenumnya masih 5% hingga 10%.

Baja khrom-molybdenum digunakan pada temperatur tinggi, misalnya dengan uap temperatur tinggi 1100 – 12000 F (593 – 6490 C). Baja ini memiliki yield strength dan creep strength yang baik pada temperatur tinggi. Yield strength adalah titik di mana logam berada pada kondisi permanen saat beban atau tekanan dilepas. Creep strength adalah kemampuan logam untuk bertahan terhadap peregangan yang pelan dengan tekanan beban secara terus menerus. 

Baja khrom-molybdenum Apabila dilas dengan elektroda, maka elektroda tersebut harus mempunyai komposisi yang sama. Proses pra-pemanasan (preheating) dan pemanasan interpass diperlukan.

Pemberian panas setelah pengelasan (postheating) sangat dianjurkan untuk sambungan lasan penahan yang besar. Pemberian panas setelah pengelasan dilakukan sebelum hasil lasan dingin. Baja bisa didinginkan dan dipanaskan untuk menbisakan kekerasan atau dipanaskan kemudian didinginkan untuk menbisakan baja yang kekerasannya rendah dan lentur. Elektroda austenitik bisa digunakan untuk mengelas baja khrom- molybdenum.

- Pemberian Panas Pada Pengelasan Baja Tahan Karat
Hampir semua baja tahan karat diberi pra-pemanasan sebelum proses pengelasan dilaksanakan. Biasanya temperatur panas yang diberikan sekitar 3000 hingga 6000F (1490 – 3160C). Baja khrom-molybdenum dan martensitik memerlukan pemanasan interpass dan pemanasan setelah pengelasan untuk mencegah terjadinya retakan dan untuk menbisakan sifat-sifat yang diperlukan.

Baja anti karat ferritik dan austenitik sering kali memerlukan pemanasan setelah dilas untuk menbisakan sifat-sifat yang di- inginkan. Mereka juga diberi panas untuk mengurangi tekanan pada lasan. Pemberian panas setelah pengelasan (postheating) juga bisa meningkatkan daya tahan terhadap korosi dan logam las dan daerah yang terkena panas.

Baja / Besi Tuang
Dengan mencampur besi murni dan karbon (4,3%C), maka titik leburnya bisa diturunkan dari 15340C (besi murni) menjadi 11470C. Penurunan tersebut dalam skala industri bisa digunakan untuk menciptakan besi tuang (cast-iron). Oleh karena itu besi tuang memiliki kandungan karbon tinggi antara 2 – 5% C yang tentunya akan mempengaruhi sifat mampu lasnya. Dan lagi pula kandungan pospor dan sulfur nya sering lebih tinggi dari pada baja karbon, karena itu pula akan bisa mempengaruhi sifat mampu lasnya. 

Besi tuang, terutama yang mempunyai kandungan karbon tinggi (2 – 5%C) bisa menurunkan sifat kelenturan, kekerasan, dan kekuatannya, dan secara keseluruhan merupakan bahan yang sangat rapuh. Untuk meningkatkan kemampuannya dan mengembalikan kemampuannya, maka tambahan kandungan seperti ketahanan terhadap panas, karat, dan keausan seharusnya dipertinggi, sehingga besi tuang tersebut sering dijadikan alloy dan di heat treated, sehingga terbentuk beberapa golongan yaitu sebagai berikut :

• Besi tuang abu-abu adalah besi tuang yang telah didinginkan dengan sangat pelan dari temperatur kritisnya pada pasir atau tungku api dan mempunyai mikrostruktur yang terdiri dari serpihan graphite yang terdistribusi dalam matrik ferrite, pearlite, atau keduanya.

Karena graphite sama sekali tidak memiliki kekuatan, oleh karena itu dalam fase ini sering terjadi perpecahan. Dan karena graphite berwarna abu-abu, maka permukaan yang pecah akan tampak berwarna abu-abu. Jadi nama abu-abu diambil dari warna retakannya. 

Sesuai dengan mananya, besi tuang abu-abu mengandung 4,5% C dan mengandung lebih dari 3% Si. Warna abu-abu dihasilkan dari serpih grafit pada matriks besi dan karbit besi. Beberapa jenis besi tuang mengandung sejumlah besar sulfur dan phopor yang membuatnya sulit untuk dilas. 

Sedangkan pada pengecoran modern, kandungan alloy bisa ditentukan, dan pengelasannya lebih sering berhasil tanpa banyak kesulitan. Pada akhir proses pengelasan biasanya semua hasil lasan besi tuang dipanasi (postheating) dan didinginkan secara pelan-pelan untuk menbisakan besi tuang abu-abu.

• Besi tuang putih adalah besi tuang yang didinginkan secara cepat setelah dituangkan. Nama besi tuang putih berasal dari warna retakannya, dan besi tuang ini sangat keras dan sangat tahan terhadap keausan, sering digunakan untuk berbagai kegunaan. Komposisinya hampir sama dengan besi tuang abu-abu, namun kandungan silikonnya sedikit lebih rendah. Kadang-kadang besi tuang putih ini juga dipadukan dengan stabilisator karbida seperti Cr, Mo, dan V.

Mikrostrukturnya terdiri dari karbida yang terdistribusi dalam matriks martensitic atau pearlitic. Karbidanya sangat keras dan rapuh, yang menyebabkan permukaannya berwarna putih, sesuai dengan namanya.

• Besi tuang temper adalah besi tuang putih yang diberi pemanasan. Tuangannya dipanaskan hingga 14000F (7600 C) selama 24 jam untuk setiap ketebalan satu inci dan kemudian didinginkan secara pelan-pelan. Pemberian panas ini membuat karbon membentuk bintik-bintik atau bola-bola karbon kecil pada matrix besi karbon rendah.

• Besi tuang nodular dihasilkan dengan menambah sedikit magnesium pada besi tuang dan akan membuat graphite, kemudian membentuk nodule atau bola-bola kecil yang dengan seragam tersebar diseluruh struktur logam. Logam ini ductility (mudah untuk dibentuk) yang lebih besar dari bentuk-bentuk besi tuang lainnya. Dalam keadaan di annealing akan bisa mengembalikan kemampuan mekanis dan besi tuang ini bisa ditempa, dan juga besi tuang nodular semuanya bisa dilas. Pemberian prapemanasan diperlukan dan besi-besi tuang  ini biasanya memerlukan pemanasan setelah dilas.

Share on Facebook
Share on Twitter
Share on Google+
Buku Sekolah
Buku Sekolah Updated at: 11:56:00 PM
Tags :

Related : Klasifikasi Baja Berdasarkan Kandungan Karbon

0 komentar: