Pengetahuan Tentang Dasar - Dasar Baja - kumparan Teknik Pengelasan

Baja adalah logam besi yang mengandung karbon tidak lebih dari 2,06 % dengan beberapa komposisi paduan lainnya yang terbatas seperti Si, Mn, P, S dan disebut baja paduan jika dipadu dengan unsur logam lainnya dalam jumlah tertentu.

1. Besi (Fe).

Elemen besi merupakan unsur pokok baja di mana elemen ini persentasenya sangat tinggi, bahkan sampai 100 % (yang disebut baja non paduan).

Besi murni tersebut mempunyai titik cair 1540 0 C dan mempunyai massa jenis 7, 86 kg/dm3.

2. Karbon ( C ).

Karbon adalah bahan paduan untuk pembuatan baja, persentase Karbon berkisar r0,05 % dalam tingkat yang paling lunak, hingga r1,4 % dalam tingkat yang paling keras (pada batasan unsur C maksimal untuk baja perkakas).

Baja juga mengandung Manganese, Silisium, Sulfur dan Fosfor dalam jumlah kecil. Besi tuang mengandung elemen yang sama tetapi kandungan karbonnya lebih tinggi, antara 3 % hingga 4,5 %. Hal inilah yang menyebabkan baja tuang tersebut rapuh, sehingga saat dibentuk dengan mesin sisa pemotongannya dalam bentuk kepingan-kepingan (sayatan-sayatan) kecil.

Pengaruh kandungan karbon terhadap sifat-sifat mekanis baja.

Baik daya rentang maupun kekerasan baja bisa diperkuat dengan mempertinggi kandungan karbon. Akan tetapi kelenturannya, yang diukur dengan persentase kemahiran pada uji tarik, menurun hingga mencapai nilai yang sangat rendah pada kandungan karbon 0,9%. Kekerasan yang berarti, daya tahan terhadap hentakan mendadak akan menurun secara tetap sejalan dengan penambahan kandungan karbon dan mencapai nilai yang cukup rendah pada kandungan karbon 0,14 %, bila dinormalkan memiliki nilai Izod (Impact ) 134 Joule. Kerapuhan berbanding terbalik dengan kekerasan, dimana semakin meningkat dengan bertambahnya kandungan karbon, maka baja akan semakin sulit dibentuk dengan mesin.

3. Sulfur dan Pospor ( S dan P ).

Persentase dari elemen-elemen ini dijaga pada angka yang rendah pada baja, karena akan membuat baja menjadi lunak dan untuk kandungan Sulfur bisa menjadi panas dalam waktu yang pendek dan ini semua akan membuat baja menjadi getas.

4. Manganese dan Silisium ( Mn dan Si ).

Penambahan dua elemen ini memperkaya sifat-sifat mekanis baja, dan jika ditambahkan dalam jumlah yang relatif besar, maka baja tersebut disebut baja paduan. Persentase unsur-unsur paduan pada baja karbon adalah sebagai berikut :

5. Kodefikasi.

Setiap jenis baja yang digunakan dalam bidang industri di daftar menurut spesifikasi standar. Dan hampir semua standar, terutama di negara-negara maju, memuat penamaan dan spesifikasi dari baja tersebut.

Baja konstruksi misalnya, dimana biasanya kekuatan merupakan faktor yang paling penting, penamaannya didasarkan atas kekuatan tariknya. Dalam standarisasi Jerman (DIN) misalnya, baja kontruksi dinyatakan dengan huruf St. yang diikuti dengan angka yang menunjukkan

kekuatan tarik minimum dari baja. Contoh :

Dalam standar Jepang (JIS), untuk baja kontruksi dinyatakan dengan huruf S. yang diikuti dengan angka kekuatan tariknya dalam kg/mm2.

Untuk beberapa keperluan, terutama untuk konstruksi mesin, diperlukan baja dengan komposisi kimia yang terjamin. Dalam hal ini penggolongan baja didasarkan atas komposisi kimianya.

D I N menetapkan nama baja karbon dengan huruf St. C. yang diikuti oleh angka yang menunjukkan per seratus kandungan karbonnya dalam satuan persen.

Contoh :

St. C. 45 adalah baja karbon dengan kandungan karbonnya 0,45 %.
St. C 35 adalah Baja dengan kadar C = 0,35 %, mampu lantak dingin.

Sedangkan standar Jepang (JIS) menggunakan huruf S. yang diikuti oleh angka yang menunjukkan per seratus persen kadar karbonnya dan huruf C, yaitu misalnya S. 35 C ; S. 45 C ; S. 10 C : dan lain-lain.

Untuk baja paduan rendah (low alloy steel) dimana DIN menyatakan suatu jenis baja dengan kode berupa angka dan huruf, dan didahului dengan dua angka atau tiga angka yang menunjukkan kadar karbon dalam per seratus persen, diikuti dengan beberapa huruf yang

menunjukkan nama kimia sebagai unsur paduan dan diikuti pula beberapa angka yang menunjukkan besarnya kandungan unsur-unsur paduan tersebut. Angka-angka yang menunjukkan per empat dalam persen untuk unsur-unsur paduan, sering dipergunakan dalam jumlah

besar, yaitu antara lain ; Cr, Co, Mn, Ni, Si, dan W. Akan tetapi angkaangka yang menunjukkan per sepuluh dalam persen, untuk unsurunsur yang penggunaannya biasanya dalam jumlah kecil, yaitu antara lain ; Al, Be, Pb, Cu, Mo, Nb, Ta, Ti, V dan Zr, dan juga yang menyatakan perseratus persen bagi unsur-unsur P, S, N, dan C.

Contoh :

15 Cr 3 adalah baja dengan paduan 0,15 % C dan 43% Cr.
13 CrMo44 adalah baja dengan paduan 0,13 % C, 44Cr, dan 104% Mo.
10 S 20 adalah baja dengan paduan 0,10 % C, dan 0,20 % S.

Untuk baja paduan tinggi (high alloy steel) sebelum angka yang pertama yang menunjukkan per seratus persen karbon diberi huruf X, dan angka-angka dibelakangnya adalah nama unsur paduan yang langsung menunjukkan persen untuk unsur-unsur paduan tersebut.

Contoh :

X45CrSi9 adalah baja paduan tinggi dengan 0,45% C, 9% Cr, sedikit Si.
X12CrNi18 8 adalah baja paduan tinggi dengan 0,12%C, 18%Cr, 8%Ni.

A I S I (American Iron and Steel Institute) dan S A E (Society of Automotive Engineers) menyatakan spesifikasi baja dengan empat atau lima angka, angka yang pertama menunjukkan jenis bajanya, angka 1 untuk baja karbon, angka 2 untuk baja nikel, angka 3 untuk

baja nikel kromium dan sebagainya.

Angka kedua, pada baja paduan menunjukkan kadar unsur paduannya, misalnya baja 25XX berarti baja nikel dengan sekitar 5% Nikel. Dan pada baja paduan yang lebih kompleks angka kedua menunjukkan modifikasi jenis baja paduan, misalnya baja 40XX adalah baja molybdenum, 41XX adalah baja chrom-molybdenum, 43XX adalah baja nickel-chrom-molybdenum, dan lain-lain. Dua atau tiga, atau bila terdiri dari lima angka, angka yang terakhir menunjukkan

kadar karbon dalam per seratus persen. Jadi baja 4340 adalah baja nickel-chrom-molybdenum dengan 0,40% C.