Baja 101 - Tugas tambahan

Gambar 1 . Baja (sumber : http://semarang.solopos.com)

               Baja adalah logam paduan, logam besi, yang berfungsi sebagai unsur dasar, dicampur dengan beberapa elemen lainnya, termasuk unsur karbon yang adalah unsur paduan utamanya. Kandungan karbon dalam baja ini bervariasi dengan kisaran antara 0,2% hingga 2,1% tergantung dengan elemen pemandu yang terdapat didalam paduan.

           

Material Baja

            Baja pada dasarnya adalah paduan besi-karbon yang tidak menjalani reaksi eutektik. Reaksi autektik ini adalah reaksi campuran senyawa kimia atau unsur-unsur yang memiliki komposisi kimia tunggal yang membeku pada suhu yang lebih rendah daripada koposisi lain yang dibuat dari bahan yang sama. Seperti yang telah diulas, karbon adalah paduan utama dari baja, dimana karbon pada baja berfungsi sebagai unsur pengeras dengan mencegak dislokasi bergeser pada kisi kristal (crystal lattice) atom besi. Apabila kandungan karbon dalam baja terlalu sedikit, maka sifat besi murni dalam paduan akan menjadi lemah dan lembek. Sedangkan kandungan karbon yang lebih tinggi dari baja normal akan membentuk suatu paduan yang disebut besi babi/besi kasar. Dimana besi babi/besi kasar ini memiliki sifat yang sangat rapuh dan tidak bias dipakai.

Berikut adalah beberapa material penting dalam pembentukan baja:

Elemen pemandu:

• ·       Mangan
• ·       Nikel
• ·       Kroma
• ·       Molybdenum
• ·       Boron
• ·       Titanium
• ·       Vanadium
• ·       Tungsten
• ·       Kobalt
• ·       Niobium 

Tidak boleh ada di dalam kandungan:

• ·        Fosfor
• ·        Belerang
• ·        Silicon
• ·        Oksigen
• ·        Nitrogen
•       Tembaga 

Jenis & Klasifikasi Baja

            Secara garis besara terdapat 2 jenis baja, yaitu:

1.     Baja karbon
Baja karbon atau plain carbon steel, memiliki unsur karbon sebagai kandungan utama dan sedikit silicon, belerang, dan fosfor. Berdasarkan kandungan karbonnya, baja karbon dapat dibagi lagi menjadi 3;

a.      Baja dengan kadar karbon rendah
Baja ini memiliki komposisi karbon kurang dari 2%. Memiliki sifat yang lunak, lemah, dan memiliki keuletan dan ketangguhan yang baik. Kemampuan mesin (machinability) dan las(weldability) baik sehingga cocol untuk bahan bangunan konstruksi Gedung, jembatan, rantai, dan badan mobil.

b.     Baja dengan kadar karbon sedang
Baja ini memiliki komposisi karbon antara 0,2% hingga 0,5%. Lebih kuat dibandingkan baja karbon rendah. Cocok untuk komponen mesin dan komponen struktur yang memerlukan kekuatan tinggi, ketahanan aus, dan tangguh.

c.      Baja dengan kadar karbon tinggi
Baja ini memiliki komposisi antar 0,6 hingga 1,4%. Memiliki kekerasan dan kekuatan yang sangat tinggi, namun keuletan yang rendah.cocok untuk baja perkakas, dies, pegas, kawat kekuatan tinggi, dan alat potong yang dapat dikeraskan dan ditemper.

2.     Baja Paduan
Baja dikatakan di padu apabila komposisi unsur-unsur paduannya secara khusus, tidak hanya sekedar fosfor dan mangan. Unsur yang paling banyak digunakan adalah Cr, Mn, Si, Ni, W, Mo, Ti, Al, Cu, Nb, Zr. Berdasarkan elemen paduannya, baja paduan dapat dibagi menjadi tiga, yaitu:

a.      Baja paduan rendah
Baja ini memiliki elemen paduan kurang dari 2,5%, dari misal unsur-unsur diatas. Biasa digunakan untuk membuat perkakas potongm gergaji, cetakan penarikanm pahat kayu, mata pisaum pemotong kikir, dan gurdi batu.

b.     Baja paduan menengah
Baja ini memiliki elemen paduan diantara 2,5% hingga 10%. Biasa digunakan untuk membuat alat pengukurm cetakan penarikan, rol derat, mata guntung untuk plat tebal.

c.      Baja paduan tinggi
Baja ini mimiliki elemen paduan lebih dari 10%. Biasa digunakan untuk penarikan kawat, cetakan pengetrim, pengukur, dan rol derat.

            Lalu berikut adalah beberapa klasifikasi dari baja:

            Berdasarkan komposisi:

·       Baja karbon

·       Baja paduan rendah

·       Baja tahan karat

Berdasarkan proses pembuatan:

·       Tanur baja terbuka

·       Dapur listrik

·       Proses oksidasi dasar

Berdasarkan bentuk produk:

·       Pelat batangan

·       Tabung

·       Lembaran

·       Pita

·       Bentuk struktural

Berdasarkan struktur mikro baja:

·       Austenit
Austenit adalah campuran besi dan karbon yang terbentuk pada pembekuan. Memiliki sifat yang lunak, lentur dengan keliatan tinggi.

·       Ferit
Fasa ini disebut fasa  alpha (). Memiliki sifat ketangguhan rendahm keuletan tinggi, ketahanan korosi medium, dan paling lunak.

·       Perlit
Perlit adalah campuran antara ferit dan sementit,

·       Bainit
Bainit adalah struktur mikro campuran dari fasa farit dan sementit. Memiliki kekerasan diantara 300 hingga 400 HVN,

·       Martensit
Fasa diantara ferit dan sementit bercampur.

·       Sementit (karbida besi)
Sementit adalah paduan besi melebihi batas daya larut membentuk fasa kedua. Memiliki sifat yang keras, namun tidak dapat menyesuaikan diri dengan adanya konsentrasi tegangan sehingga kurang kuat.

Berdasarkan kegunaan dalam konstruksi

·       Baja struktural

·       Baja non-struktural

Kelebihan dan Kekurangan Baja sebagai Bahan Bangunan

Baja, sebagai bahan bangunan yang sering digunakan, tentu mempunyai alasan mengenai mengapa terus digunakan hingga sekarang. Namun, tentunya baja mempunyai kekurangannya sendiri. Berikut adalah beberapa kelebihan dan kekurangan dari baja:

·       Kelebihan

1.     Memiliki kekuatan yang besar

2.     Mempunyai sifat yang seragam

3.     Daya elastisitasnya dapat diketahui

4.     Memiliki daya tahan yang lama

5.     Memiliki daktilitas (sifat untuk menahan deformasi yang besar) yang bagus

6.     Bersifat Tangguh

7.     Dapat digunakan untuk struktur tambahan

·       Kekurangan

1.     Membutuhkan biaya yang tinggi

2.     Memiliki kerentanan terhadap tekuk

3.     Lemah terhadao beban siklis

4.     Berisiko mengalami keruntuhan

Sumber

1.     http://digilib.umg.ac.id/files/disk1/22/jipptumg--achmadsyai-2188-2-babii.pdf

2.     http://arafuru.com/material/kelebihan-dan-kekurangan-baja-sebagai-bahan-bangunan.html

3.     http://digilib.unila.ac.id/5643/13/BAB%20II.TINJAUAN%20PUSTAKA.pdf