10 SIFAT MEKANIK DAN FISIK BAJA - KIMIA - 2024

Sifat mekanik dan fisik baja dapat sangat bervariasi tergantung pada komposisi dan persentase pengotornya (seperti fosfor atau sulfur). Dengan cara ini, ketika sifat mekanik dan fisik yang lebih baik diinginkan daripada yang lain, baja dapat dicampur dengan kromium, kobalt, tembaga, molibdenum, nikel, nitrogen, selenium, tantalum, titanium, tungsten atau vanadium.

Komposisi dan sifat baja sangat bervariasi. Baja secara umum memiliki kandungan karbon yang lebih rendah daripada besi, dan jumlah pengotor yang lebih rendah daripada yang ditemukan pada logam lain.

Secara umum, sifat fisik seperti densitas, konduktivitas listrik dan termal tidak berbeda jauh dari satu paduan ke paduan lainnya. Namun, sifat mekanik seperti kekuatan, keuletan dan kekerasan sangat bergantung pada jenis paduan dan komposisi baja.

Sifat mekanik utama baja

1- Plastisitas

Ini adalah kemampuan baja untuk mempertahankan bentuknya setelah mengalami tekanan. Baja yang dipadukan dengan persentase karbon yang kecil adalah lebih banyak plastik.

2- Kerapuhan

Kerapuhan adalah kemudahan di mana baja dapat rusak di bawah tekanan. Baja yang dicampur dengan persentase karbon yang tinggi cenderung lebih rapuh.

3- Kelenturan

Kelenturan adalah kemudahan baja untuk digulung. Dengan cara ini, beberapa paduan baja tahan karat cenderung lebih mudah dibentuk daripada yang lain.

4- Kekerasan

Kekerasan adalah resistansi yang ditentang logam terhadap bahan abrasif. Semakin banyak karbon yang Anda tambahkan ke paduan baja, semakin keras jadinya.

5- Keuletan

Ketangguhan adalah konsep yang menunjukkan kemampuan baja untuk menahan penerapan gaya eksternal tanpa putus.

Untuk baja dengan konsentrasi karbon sedang, kekerasan cenderung lebih tinggi.

Sifat fisik utama baja

1- Tubuh

Mereka termasuk sifat yang berkaitan dengan berat baja, volume, massa dan kepadatannya.

2- Termal

Ini mengacu pada tiga aspek fundamental baja: kemampuannya untuk menghantarkan suhu (konduksi), potensinya untuk mentransfer panas (konveksi), dan kemampuannya untuk memancarkan sinar inframerah dalam medium (radiasi).

3- Listrik

Mereka mengacu pada kemampuan baja untuk menghantarkan arus listrik.

4- Optik

Sifat-sifat ini dalam kasus baja menunjukkan kemampuannya untuk memantulkan cahaya atau memancarkan sinar. Jika baja tahan karat dipadukan dengan persentase aluminium yang lebih tinggi, maka akan memiliki sifat optik yang lebih baik.

5- Magnetik

Ini mengacu pada kemampuan baja untuk diinduksi atau menginduksi medan elektromagnetik.

Semakin tinggi persentase besi dalam paduan baja tersebut, maka semakin besar kemampuannya untuk bertindak sebagai magnet.

Jenis baja

Jenis baja yang berbeda diproduksi sesuai dengan aplikasinya, oleh karena itu sifat mekanik dan fisik dari jenis baja tersebut pasti berbeda.

Dengan cara ini, berbagai timbangan telah dibuat untuk mengklasifikasikan baja menurut sifat-sifatnya (antara lain elastisitas, kepadatan, titik lebur, konduktivitas termal, kekuatan, kekerasan).

Untuk membuat berbagai jenis baja, pabrikan menggunakan berbagai konsentrasi logam lain untuk membuat paduan.

Proses produksi dan cara pengerjaan baja juga memiliki pengaruh yang signifikan terhadap produk akhir yang diperoleh.

Menurut American Iron and Steel Institute (AISI), baja dapat dikategorikan menjadi empat kelompok utama, menurut komposisi kimianya:

• Baja karbon
• Baja paduan
• Besi tahan karat
• Baja perkakas

Sifat baja karbon

Baja karbon berasal dari paduan antara besi dan karbon. Dengan memvariasikan persentase karbon, dimungkinkan untuk menghasilkan baja dengan kualitas yang berbeda. Secara umum, semakin tinggi persentase karbon, baja akan semakin keras dan kaku.

Baja dengan persentase karbon yang rendah dikenal di pasaran sebagai besi tempa. Jenis baja ini mudah ditangani karena sangat plastik.

Untuk alasan ini, banyak digunakan untuk menghasilkan kisi, aplikasi dekoratif, atau tiang lampu.

Baja dengan kandungan karbon sedang sangat kuat, itulah sebabnya digunakan untuk membuat jembatan atau bagian struktural yang mampu menopang beban yang sangat besar.

Untuk bagiannya, baja karbon tinggi digunakan untuk membuat kabel. Persentase batubara yang lebih besar dari pada besi disebut sebagai besi tuang, yang digunakan untuk membuat vas dan jenis barang lainnya.

Meskipun jenis baja yang terakhir ini cukup keras, ia juga sangat rapuh.

Properti Baja Paduan

Baja paduan adalah salah satu yang diproduksi dengan persentase kecil dari satu atau lebih logam selain besi. Logam yang ditambahkan ke paduan memiliki kemampuan untuk mengubah sifat baja.

Misalnya, baja yang terbuat dari besi, kromium, dan nikel menghasilkan baja tahan karat. Ketika aluminium ditambahkan ke paduan ini, hasilnya lebih mudah dibentuk dan penampilannya seragam.

Saat mangan ditambahkan ke paduan baja, mereka dapat mencapai kekuatan dan ketangguhan yang luar biasa.

Sifat baja tahan karat

Baja tahan karat mengandung antara 10 dan 20% kromium, sebuah faktor yang membuatnya sangat tahan terhadap korosi dan oksidasi.

Ketika baja mengandung 11% kromium, kira-kira 200 kali lebih tahan terhadap korosi dibandingkan baja yang tidak mengandung kromium. Ada tiga kelompok baja tahan karat:

Baja Austenitik : Ini adalah salah satu dengan konsentrasi kromium tertinggi dan persentase kecil nikel dan karbon.

Ini biasanya digunakan untuk pengolahan makanan dan perpipaan. Mudah dikenali, karena tidak bersifat magnetis.

Baja feritik : Ini adalah jenis baja yang mengandung sekitar 15% kromium, tetapi hanya sedikit jejak karbon dan logam lain seperti molibdenum, aluminium atau titanium.

Jenis baja ini bersifat magnetis, sangat keras dan tahan. Itu bisa mengeras saat bekerja dingin.

Baja martensitik : ini adalah salah satu yang mengandung kromium, nikel dan karbon dalam jumlah sedang. Ini sangat magnetis dan dapat dirawat pada suhu tinggi.

Baja martensitik biasa digunakan untuk membuat alat potong seperti pisau dan alat bedah.

Properti baja perkakas

Baja perkakas sangat tahan lama, tahan suhu, dan memiliki kekerasan yang cukup tinggi.

Berisi tungsten, molibdenum, kobalt, dan vanadium. Ini adalah yang digunakan untuk membuat mata bor.

Referensi

1. Bell, T. (17 Maret 2017). Diperoleh dari Apa Jenis dan Properti Baja?: Thebalance.com.
2. Bab 6. Sifat Mekanik Logam. (2004). Diperoleh dari Sifat Mekanik Logam: virginia.edu.
3. Guru, W. (2017). Guru Las. Diperoleh dari Panduan ke Sifat Mekanik Logam: weldguru.com.
4. Kailas, SV (sf). Bab 4. Sifat Mekanik Logam. Diperoleh dari Ilmu Material: nptel.ac.in.
5. Materia, T. (Agustus 2002). Total Matter. Diperoleh dari Sifat Mekanik Logam: totalmateria.com.
6. Material, A. (2 Desember 2014). Diperoleh dari SIFAT MEKANIK DAN FISIK: worldstainless.org.
7. Sandhyarani, N. (4 Agustus 2016). Diperoleh dari Sifat Fisik Baja: buzzle.com.