willy logam

8/7/2019 Willy logam

http://slidepdf.com/reader/full/willy-logam 1/22

MAKALAH

Feros

Disusun Oleh:

Zeftha R. Panjaitan 100421039

Togap Sihotang 100421041

Willy Sirait 100421042

Siwan E. P. 100421043

Departemen Teknik Mesin

Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

2009



A. PENGERTIAN

Baja dikatakan padu jika kompesisi unsur-unsur paduannya secara khusus, bukan

baja karbon biasa yang terdiri dari unsur silisium dan mangan. Baja paduan semakin banyak

digunakan.Unsur yang paling banyak digunakan untuk baja paduan, yaitu: Cr,Mn, Si, Ni,

W, Mo, Ti, Al, Cu, Nb dan Zr.

Penambahan unsur-unsur lain dalam baja karbon dapat dilakukan dengan satu atau

lebih unsur, tergantung dari karakteristik atau sifat khusus yang dikehendaki. Baja ini

memiliki lebih kekuatan, kekerasan, kekerasan panas, memakai perlawanan,

kemampukerasan, atau ketangguhan dibandingkan dengan baja karbon. However, they may

require heat treatment to achieve such properties.

B.

KANDUNGAN ATOM ATAU UNSUR KIMIA

Unsur paduan ditambahkan untuk mencapai sifat tertentu dalam materi. Sebagai

pedoman, unsur paduan ditambahkan dalam persentase lebih rendah (kurang dari 5%) untuk

meningkatkan kekuatan atau kekerasan, atau dalam persentase yang lebih besar (lebih dari

5%) untuk mencapai sifat-sifat khusus, seperti ketahanan korosi atau suhu ekstrim stabilitas.

Mangan(Mg), silicon(Si), atau aluminium(Al) ditambahkan selama pembuatan baja

proses untuk menghilangkan oksigen terlarut dari lelehan. Mangan, silikon, nikel, dan

tembaga ditambahkan untuk meningkatkan kekuatan dengan membentuk larutan padat di

ferit. Kromium, vanadium, molibdenum, dan tungsten meningkatkan kekuatan dengan

membentuk fase kedua-karbida. Nikel dan tembaga meningkatkan ketahanan korosi dalam

jumlah kecil. Molibdenum membantu untuk melawan embrittlement. Zirconium, cerium,

dan kalsium meningkatkan ketangguhan dengan mengendalikan bentuk inklusi. Mangan

sulfida, timbal, bismut, selenium, dan telurium-mesin meningkat.

Elemen paduan cenderung yang baik untuk membentuk senyawa atau karbida. Nikel

sangat larut dalam ferit, sehingga membentuk senyawa, biasanya Ni 3 Al. Aluminium larut

dalam ferit dan membentuk senyawa Al 2 O 3 dan AlN. Silikon juga sangat larut dan

biasanya membentuk senyawa SiO 2 � M x O y. Mangan kebanyakan larut dalam

membentuk senyawa ferit Mns, MnO � SiO 2, tetapi juga akan membentuk karbida dalam

bentuk (Fe, Mn) 3 C. Bentuk kromium partisi antara fasa ferit dan karbida di baja,

membentuk (Fe, Cr 3) C, Cr 7 C 3, dan Cr 23 C 6. Jenis bentuk kromium karbida yang

tergantung pada jumlah karbon dan jenis-jenis elemen paduan hadir. Tungsten dan



molibdenum membentuk karbida jika ada karbon yang cukup dan tidak adanya unsur-unsur

pembentuk karbida kuat (yaitu titanium & niobium), mereka membentuk karbida Mo2 C

dan W 2 C, masing-masing. Vanadium, titanium, dan niobium karbida unsur-unsur kuat

yang membentuk karbida V 3 C 3, TiC, dan NIC satu demi satu.

Unsur paduan juga memiliki mempengaruhi pada suhu eutektoid baja. Mangan dan

nikel eutektoid menurunkan suhu dan dikenal sebagai unsur menstabilkan austenit. Cukup

dengan elemen-elemen ini pada struktur austenitik dapat diperoleh pada suhu kamar.

Elemen pembentukan karbida eutektoid menaikkan suhu; elemen ini dikenal sebagaiunsur

menstabilkan ferit.

C. BENTUK STRUKTUR MIKRO

Baja secara umum memiliki struktur mikro berupa ferit, dan pearlite. Ada beberapa perbedaan struktur mikro yang disebabkan oleh konsentrasi karbon pasa masing masing

campuran, Fasa-fasa padat yang ada didalam baja :

a. Ferit (alpha) : merupakan sel satuan (susunan atom-atom yang paling kecil dan teratur)

berupa Body Centered Cubic (BCC= kubus pusat badan), Ferit ini mempunyai sifat

magnetis, agak ulet, dan agak kuat.

b. Autenit : merupakan sel satuan yang berupa Face Centered Cubic (FCC = kubus pusat

muka), Austenit ini mempunyai sifat Non magnetis, dan ulet.

c. Sementid (besi karbida) : merupakan sel satuan yang berupa orthorombik, Sementid ini

mempunyai sifat keras dan getas.

d. Perlit : merupakan campuran fasa ferit dan sementid sehingga mempunyai sifat kuat.

e. Delta : merupakan sel satuan yang berupa Body Centered Cubic (BCC=kubus pusat

badan)

High Speed Steel (HSS) merupakan salah satu bagian dari Tool steel dengan

kararakteristik mampu mempertahankan nilai kekerasan pada suhu 300~700 derajat celcius.

Selain itu material HSS juga memeliki kadar karbon yang relative lebih tinggi dibandingkan

material tool steel lainnya yaitu berkisar 1.5~2.0% C. Unsur-unsur paduan utama yang

terdapat dalam material HSS yang akan membentuk karbida yaitu Tungsten, Molybdenum,

Vanadium. Chromium. Unsur Nickel dan Manganese tidak terlalu banyak digunakan yaitu

berkisar 0.2~0.5%. Penambahan Cobalt, Boron, Niobium merupakan salah satu alternatif

untuk meningkatkan kinerja material HSS. Material HSS bisa di hasilkan melalui proses

pengecoran atau proses metalurgi serbuk. Berikut ini saya tampilkan beberapa struktur



mikro material HSS hasil proses pengecoran dengan menggunakan etsa Murakami dengan

perbesaran 500X, mikroskop Olympus GX51 I nverted Type



D. CARA PEMBUATAN

Proses dalam Dapur Tinggi

Prinsip dari proses dapur tinggi adalah prinsip reduksi. Pada proses ini zat

karbon monoksida dapat menyerap zat asam dari ikatan-ikatan besi zat asam

pada suhu tinggi. Pada pembakaran suhu tinggi + 18000 C dengan udara

panas, maka dihasilkan suhu yang dapat menyelenggarakan reduksi

tersebut. Agar tidak terjadi pembuntuan karena proses berlangsung maka diberi batu kapur

sebagai bahan tambahan. Bahan tambahan bersifat asam apabila bijih besinya mempunyai

sifat basa dan sebaliknya bahan tambahan diberikan yang bersifat basa apabila bijih

besi bersifat asam.

Gas yang terbentuk dalam dapur tinggi selanjutnya dialirkan keluar melalui bagianatas dan ke dalam pemanas udara. Terak yang menetes ke bawah melindungi

besi kasar dari oksida oleh udara panas yang dimasukkan, terak ini kemudian dipisahkan.

Proses reduksi di dalam dapur tinggi tersebut berlangsung sebagai berikut:

Zat arang dari kokas terbakar menurut reaksi :

C+O2 CO2

sebagian dari CO2 bersama dengan zat arang membentuk zat yang berada

ditempat yang lebih atas yaitu gas CO.

CO + C 2CO

Di bagian atas dapur tinggi pada suhu 300 sampai 800 C oksid besi yang lebih tinggi

diubah menjadi oksid yang lebih rendah oleh reduksi tidak langsung dengan

CO tersebut menurut prinsip :

Fe O + CO 2FeO+CO

Pada waktu proses berlangsung muatan turun ke bawah dan terjadi reduksi

tidak langsung menurut prinsip :



FeO+CO FeO+CO2

Reduksi ini disebut tidak langsung karena bukan zat arang murni yang

mereduksi melainkan persenyawaan zat arang dengan oksigen. sEdangkan reduksi

langsung terjadi pada bagian yang terpanas dari dapur, yaitu langsung di atas

pipa pengembus. Reduksi ini berlangsung sebagai berikut.

FeO+C Fe+CO

CO yang terbentuk itulah yang naik ke atas untuk mengadakan reduksi tidak

langsung tadi.Setiap 4 sampai 6 jam dapur tinggi dicerat, pertama dikeluarkan teraknya dan

baru kemudian besi. Besi yang keluar dari dapur tinggi disebut besi kasar atau

besi mentah yang digunakan untuk membuat baja pada dapur pengolahan baja

atau dituang menjadi balok-balok tuangan yang dikirimkan pada pabrik-pabrik pembuatan

baja sebagai bahan baku. Besi cair dicerat dan dituang menjadi besi kasar dalam

bentuk balok-balok besi kasar yang digunakan sebagai bahan ancuran untuk

pembuatan besi tuang (di dalam dapur kubah) atau masih dalam keadaan cair dipindahkan

pada bagian pembuatan baja (dapur Siemen Martin).

Terak yang keluar dari dapur tinggi dapat pula dimanfaatkan menjadi

bahanpembuatan pasir terak atau wol terak sebagai bahan isolasi atau sebagai

bahan campuran semen. Besi cair yang dihasilkan dari proses dapur tinggi sebelum dituang

menjadi balok besin kasar sebagai bahan ancuran di pabrik penuangan,

perlu dicampur dahulu di dalam bak pencampur agar kualitas dan susunannya

seragam. Dalam bak pencampur dikumpulkan besi kasar cair dari

bermacam-macam dapur tinggi yang ada untuk mendapatkan besi kasar cair yang sama

dan merata. Untuk menghasilkan besi kasar yang sedikit mengandung

belerang di dalam bak pencampur tersebut dipanaskan lagi menggunakan gas dapur

tinggi.

Proses Peleburan Baja



Pada gambar 3 dan 4 ditunjukkan proses peleburan baja dengan menggunakan bahan

baku berupa besi kasar (pig iron) atau berupa besi spons (sponge iron).

Disampin itu bahan baku lainnya yang biasanya digunakan adalah skrap baja

dan bahan-bahan penambah seperti ingot ferosilikon, feromangan dan batu kapur. Proses

peleburan dapat dilakukan pada tungku BOF (Basic Oxygen Furnace) atau pada tungku

busur listrik (Electric Arc Furnace atau disingkat EAF). Tanpa memperhatikan tungku atau

proses yang diterapkan, proses peleburan baja pada umumnya mempunyai tiga tujuan

utama, yaitu :

mengurangi sebanyak mungkin bahan-bahan impuritas

mengurangi sebanyak mungkin bahan-bahan impuritas.

mengatur kadar karbon agar sesuai dengan tingkat grade/spesifikasi baja yang

diinginkan.

menambah elemen-elemen pemadu yang diinginkan.

Proses Peleburan Baja Dengan BOF

Proses ini termasuk proses yang paling baru dalm industri

pembuatan baja. Gambar sketsa dari tungku ini ditunjukkan dalam gambar 7.

Terlihat bahwa dalam gambar tersebut bahwa konstruksi BOF relatif sederhana,

bagian luarnya dibuat dari pelat baja sedangkan dinding bagian

dalamnya dibuat dari bata tahan api (firebrick). Kapasitas BOF ini biasanya bervariasi antara 35 ton sampai dengan 200 ton.

Bahan-bahan utama yang digunakan dalam proses peleburan dengan BOF

adalah : besi kasar cair (65-85%), skrap baja (15-35%), batu kapur dan gas

oksigen (kemurnian 99,5%). Keunggulan proses BOF dibandingkan proses

pembuatan baja lainnya adalah dari segi waktu peleburannya yang relatif singkat yaitu

hanya berkisar sekitar 60 menit untuk setiap proses peleburan.

Tingkat efisiensi yang demikian tinggi dari BOF ini disebabkan oleh

pemakaian gas oksigen dengan kemurnian yang tinggi sebagai gas oksidator utama untuk

memurnikan baja. Gas oksigen dialirkan ke dalam tungku melalui pipa

pengalir (oxygen lance) dan bereaksi dengan cairan logam di dalam tungku.

Gas oksigen akan mengikat karbon dari besi kasar berangsur-angsur turun

sampai mencapai tingkat baja yang dibuat. Disamping itu, selama proses



oksidasi berlangsung terjadi panas yang tinggi sehingga dapat menaikkan

temperatur logam cair sampai diatas 1650 oC.

Pada saat oksidasi berlangsung, ke dalam tungku ditambahkan batu kapur. Batu

kapur tersebut kemudian mencair dan bercampur dengan bahan-bahan

impuritas (termasuk bahan-bahan yang teroksidasi) membentuk terak yang

terapung diatas baja cair.

Bila proses oksidasi selesai maka aliran oksigen dihentikan dan pipa pengalir

oksigen diangkat/dikeluarkan dari tungku. Tungku BOF kemudian dimiringkan dan

benda uji dari baja cair diambil untuk dilakukan analisa komposisi kimia.

Bila komposisi kimia telah tercapai maka dilakukan penuangan (tapping).

Penuangan tersebut dilakukan ketika temperatur baja cair sekitar 1600 oC.

Penuangan dilakukan dengan memiringkan perlahan- lahan sehingga cairan baja akantertuang masuk kedalam ladel. Di dalam ladel biasanya dilakukan skimming untuk

membersihkan terak dari permukaan baja cair dan proses perlakuan logam

cair (metal treatment). Metal treatment tersebut terdiri dari proses pengurangan

impuritas dan penambahan elemen-elemen pemadu atau lainnya dengan

maksud untuk memperbaiki kualitas baja cair sebelum dituang ke dalam

cetakan.

Proses Peleburan Baja Dengan EAF

Proses peleburan dalam EAF ini menggunakan energi listrik. Konstruksi

tungku ini ditunjukkan dalam gambar 8. Panas dihasilkan dari busur listrik yang terjadi pada

ujung bawah dari elektroda. Energi panas yang terjadi sangat tergantung pada

jarak antara elektroda dengan muatan logam di dalam tungku. Bahan elektroda

biasanya dibuat dari karbon atau grafit. Kapasitas tungku EAF ini dapat

berkisar antara 2 - 200 ton dengan waktu peleburannya berkisar antara 3 - 6

jam.

Bahan baku yang dilebur biasanya berupa besi spons (sponge iron) yang

dicampur dengan skrap baja. Penggunaan besi spons dimaksudkan untuk



menghasilkan kualitas baja yang lebih baik. Tetapi dalam banyak hal (terutama

untuk pertimbangan biaya) bahan

baku yang dilebur seluruhnya berupa skrap baja, karena skrap baja

lebih murah dibandingkan dengan besi spons. Disamping bahan baku diatas, seperti halnya

pada proses BOF, bahan-bahan lainnya yang ditambahkan pada EAF adalah batu kapur,

ferosilikon, feromangan, dan lain-lain dengan maksud yang sama pula.

Proses basa dan asam dapat diterapkan dalam EAF. Untuk pembuatan

baja berupa produk cor maka biasanya digunakan proses

asam, sedangkan untuk pembuatan baja spesial biasanya digunakan proses basa.

Peleburan baja dengan EAF ini dapat menghasilkan kualitas baja yang lebih baik

karena tidak terjadi kontaminasi oleh bahan bakar atau gas yang digunakan untuk

proses pemanasannya.

A. KLASIFIKASI BAJA PADUAN

1. Berdasarkan persentase paduannya

a. Baja paduan rendah

Bila jumlah unsur tambahan selain karbon lebih kecil dari 8% (menurut Degarmo.

Sumber lain, misalnya Smith dan Hashemi menyebutkan 4%), misalnya : suatu baja

terdiri atas 1,35%C; 0,35%Si; 0,5%Mn; 0,03%P; 0,03%S; 0,75%Cr; 4,5%W [Dalam

hal ini 6,06%<8%]>

b. Baja paduan tinggi

Bila jumlah unsur tambahan selain karban lebih dari atau sama dengan 8% (atau 4%

menurut Smith dan Hashemi), misalnya : baja HSS ( H igh Speed Steel ) atau SKH 53



(JIS) atau M3-1 (AISI) mempunyai kandungan unsur : 1,25%C; 4,5%Cr; 6,2%Mo;

6,7%W; 3,3%V.

Sumber lain menyebutkan:

a. Low alloy steel (baja paduan rendah), jika elemen paduannya � 2,5 %

b. M edium all o y steel (baja paduan sedang), jika elemen paduannya 2,5 ± 10 %

c. H igh all o y steel (baja paduan tinggi), jika elemen paduannya > 10 %

2. Berdasarkan jumlah komponennya:

a. Baja tiga komponen

Terdiri satu unsur pemadu dalam penambahan Fe dan C.

b. Baja empat komponen atau lebih

Terdiri dua unsur atau lebih pemadu dalam penambahan Fe dan C. Sebagai contoh baja paduan yang terdiri: 0,35% C, 1% Cr,3% Ni dan 1% Mo.

3. Berdasarkan strukturnya:

a. Baja pearlit (sorbit dan troostit)

Unsur-unsur paduan relatif kecil maximum 5% Baja ini mampu dimesin, sifat

mekaniknya meningkat oleh heat treatment (hardening &tempering )

b. Baja martensit

Unsur pemadunya lebih dari 5 %, sangat keras dan sukar dimesin

c. Baja austenit

Terdiri dari 10 ± 30% unsur pemadu tertentu (Ni, Mn atau CO) Misalnya : Baja tahan

karat (Stainless steel ), nonmagnetic dan baja tahan panas (heat resistant steel ).

d. Baja ferrit

Terdiri dari sejumlah besar unsur pemadu (Cr, W atau Si) tetapi karbonnya rendah.

Tidak dapat dikeraskan.

e. Karbid atau ledeburit

Terdiri sejumlah karbon dan unsur-unsur pembentuk karbid (Cr, W, Mn, Ti, Zr).

4. Berdasarkan penggunaan dan sifat-sifatnya

a. Baja konstruksi ( structural steel )



Dibedakan lagi menjadi tiga golongan tergantung persentase unsur pemadunya, yaitu

baja paduan rendah (maksimum 2 %), baja paduan menengah (2- 5 %), baja paduan

tinggi (lebih dari 5 %). Sesudah di-heat treatment baja jenis ini sifat-sifat mekaniknya

lebih baik dari pada baja karbon biasa.

b. Baja perkakas (t ool steel )

Dipakai untuk alat-alat potong, komposisinya tergantung bahan dan tebal benda yang

dipotong/disayat,kecepatan potong, suhu kerja. Baja paduan jenis ini dibedakan lagi

menjadi dua golongan, yaitu baja perkakas paduan rendah (kekerasannya tak berubah

hingga pada suhu 250 °C) dan baja perkakas paduan tinggi (kekerasannya tak berubah

hingga pada suhu 600°C). Biasanya terdiri dari 0,8% C, 18% W, 4% Cr, dan 1% V,

atau terdiri dari 0,9% C, 9 W, 4% Cr dan 2-2,5% V.

c. Baja dengan sifat fisik khusus

Dibedakan lagi menjadi tiga golongan, yaitu baja tahan karat (mengandung 0,1-0,45%

C dan 12-14% Cr), baja tahan panas (yang mengandung 12-14% Cr tahan hingga suhu

750-800oC, sementara yang mengandung 15-17% Cr tahan hingga suhu 850-1000oC),

dan baja tahan pakai pada suhu tinggi (ada yang terdiri dari 23-27% Cr, 18-21% Ni, 2-

3% Si, ada yang terdiri dari 13-15% Cr, 13-15% Ni, yang lainnya terdiri dari 2-2,7%

W, 0,25-0,4% Mo, 0,4-0,5% C).

d. Baja paduan istimewa

Baja paduan istimewa lainnya terdiri 35-44% Ni dan 0,35% C,memiliki koefisien muai

yang rendah yaitu :

y Invar : memiliki koefisien muai sama dengan nol pada suhu 0 ± 100 °C, digunakan

untuk alat ukur presisi.

y Platinite : memiliki koefisien muai seperti glass, sebagai pengganti platina.

y Elinvar : memiliki modulus elastisitet tak berubah pada suhu 50°C sampai 100°C.

Digunakan untuk pegas arloji dan berbagai alat ukur fisika.

e. Baja Paduan dengan Sifat Khusus



y Baja Tahan Karat (Stainless Steel )

Sifatnya antara lain:

± Memiliki daya tahan yang baik terhadap panas, karat dan goresan/gesekan

± Tahan temperature rendah maupun tinggi

± Memiliki kekuatan besar dengan massa yang kecil

± Keras, liat, densitasnya besar dan permukaannya tahan aus

± Tahan terhadap oksidasi

± Kuat dan dapat ditempa

± Mudah dibersihkan

± Mengkilat dan tampak menarik

y High Strength Low All o y Steel (HSLA)

Sifat dari HSLA adalah memiliki tensile strength yang tinggi, anti bocor, tahanterhadap abrasi, mudah dibentuk, tahan terhadap korosi, ulet, sifat mampu mesin

yang baik dan sifat mampu las yang tinggi (weldability). Untuk mendapatkan sifat-

sifat di atas maka baja ini diproses secara khusus dengan menambahkan unsur-unsur

seperti: tembaga (Cu), nikel (Ni), Chromium (Cr), Molybdenum (Mo), Vanadium

(Va) dan Columbium.

y Baja Perkakas (T ool Steel )

Sifat-sifat yang harus dimiliki oleh baja perkakas adalah tahan pakai, tajam atau

mudah diasah, tahan panas, kuat dan ulet. Kelompok dari tool steel berdasarkan

unsur paduan dan proses pengerjaan panas yang diberikan antara lain:

± Later hardening atau carbon t ool steel (ditandai dengan tipe W oleh AISI), Shock

resisting (Tipe S), memiliki sifat kuat dan ulet dan tahan terhadap beban kejut dan

repeat loading. Banyak dipakai untuk pahat, palu dan pisau.

± C ool work t ool steel , diperoleh dengan proses hardening dengan pendinginan

yang berbeda-beda. Tipe O dijelaskan dengan mendinginkan pada minyak

sedangkan tipe A dan D didinginkan di udara.

± Hot W ork Steel (tipe H), mula-mula dipanaskan hingga (300 ± 500) ºC dan

didinginkan perlahan-lahan, karena baja ini banyak mengandung tungsten dan

molybdenum sehingga sifatnya keras.

± H igh speed steel (tipe T dan M), merupakan hasil paduan baja dengan tungsten

dan molybdenum tanpa dilunakkan. Dengan sifatnya yang tidak mudah tumpul

dan tahan panas tetapi tidak tahan kejut.



± Campuran carbon-tungsten (tipe F), sifatnya adalah keras tapi tidak tahan aus dan

tidak cocok untuk beban dinamis serta untuk pemakaian pada temperatur tinggi.

5. Klasifikasi lain antara lain :

a. Menurut penggunaannya:

y Baja konstruksi ( structural steel ), mengandung karbon kurang dari 0,7 % C.

y Baja perkakas (t ool steel ), mengandung karbon lebih dari 0,7 % C.

b. Baja dengan sifat fisik dan kimia khusus:

y Baja tahan garam (acid-resisting steel )

y Baja tahan panas (heat resistant steel )

y Baja tanpa sisik (non scaling steel )

y

Electric steel y Magnetic steel

y N on magnetic steel

y Baja tahan pakai (wear resisting steel )

y Baja tahan karat/korosi

c. Dengan mengkombinasikan dua klasifikasi baja menurut kegunaan dan komposisi kimia

maka diperoleh lima kelompok baja yaitu:

y Baja karbon konstruksi (carbon structural steel )

y Baja karbon perkakas (carbon t ool steel )

y Baja paduan konstruksi ( All o yed structural steel )

y Baja paduan perkakas ( All o yed t ool steel )

y Baja konstruksi paduan tinggi ( H ighly all o y structural steel )

d. Selain itu baja juga diklasifisikan menurut kualitas:

y Baja kualitas biasa

y Baja kualitas baik

y Baja kualitas tinggi

B. SIFAT-SIFAT TEKNIS BAHAN

a) Sifat Mekanis Baja Paduan

Baja paduan merupakan campuran dari baja dan beberapa jenis logam lainnya

dengan tujuan untuk memperbaiki sifat baja karon yang relatif mudah berkarat dan getas



bila kadar karbonnya tinggi. Selain itu, penambahan unsur paduan juga bertujuan untuk

memperbaiki sifat mekanik diantaranya:

y Kekuatan

Kekuatan merupakan kemampuan suatu bahan untuk menahan perubahan bentuk di

bawah tekanan. Penambahan logam (Ni, Cr, Molibdenum) dengan komposisi sesuai akan

menambah kekuatan baja, sebab Ni dan Cr yang ditambahkan akan masuk ke susunan

atom dan menggantikan berapa atom C. Penambahan tersebut dapat meningkatkan

kekuatan sampai lima kali lipat.

y Elasisitas

Elastisitas adalah kemampuan suatu bahan unuk kembali ke bentuk semula

setelah pembebanan ditiadakan atau

dilepas. Modulus elastisitas

merupakan indikator dari sifat elastis.

Adanya penambahan logam pada

baja akan meningkatkan

kemampuan elastisitasnya dengan

nilai modulus elastisitas yang lebih besar dari sebelumnya. Berikut beberapa logam dan

nilai modulus elastisitasnya jika ditambahkan pada baja:

y Batas mulur (Plastisitas)

Plastisitas adalah kemampuan suatu bahan untukberubah bentuk secara permanen setelah

diberi beban. Logam yang ditambahkan berupa nikel, vanadium, titanium, tungsten,

chrome dsb akan meningkatkan nilai batas mulur. Hal tersebut disebabkan dengan

penambahan logam yang memiliki batas mulur tinggi akan menghasilkan baja paduan

yang batas mulurnya tinggi pula.

y Kekuatan Tarik

Kekuatan tarik adalah kemampuan suatu material untuk menahan tarikan dua gaya yang

saling berlawanan arah dan segaris. Logam Ni dan Cr merupakan bahan yang biasa

ditambahankan untuk meningkatkan kemampuan menahan tariakan, selain sebagai

penambah kekutan tekan.



y Keuletan

Keuletan adalah kemampuan suatu material untuk diregang atau ditekuk secara

permanent tanpa mengakibatkan pecah atau patah. Baja dengan kandungan karbonrendah memiliki keuletan yang tinggi, sehingga dengan paduan logam lain kadar

karbonnya akan turun. Selain itu, kandungan fosfor pada baja paduan yang rendah akan

meningkatkan keuletannya.

y Tahan aus

Tahan aus merupakan. Paduan logam yang digunakan untuk meningkatkan kemampuan

tahan aus diantaranya nikel, chrom, dan vanadium.

Efek utama elemen paduan utama untuk baja [8]

Elemen Persentase Fungsi utama

Aluminium 0.95±1. Paduan unsur dalam nitriding baja

Bismut - -- Meningkatkan mesin

Boron0.001±

0.003Powerfull agen kemampukerasan

Kromium

0.5±2 Naik kemampukerasan

4±18 Tahan Korosi

Tembaga 0.1±0.4 Tahan Korosi

Molybdenum 0.2±5 Stabil karbida; menghambat pertumbuhan butir

Nikel2±5 Toughener Toughener

12±20 Tahan terhadap Korosi

Silicon

0.2±0.7 Meningkatkan kekuatan

2 Spring Baja

Persentase Memperbaiki sifat-sifat magnetik



tinggi

Belerang 0.08±0.15 mesin bebas properti

Titanium -

Perbaikan karbon dalam partikel inert; mengurangi

kekerasan di krom martensit baja

Tungsten - Kekerasan pada temperatur tinggi

Vanadium 0.15

Stabil karbida; meningkatkan kekuatan sementara

tetap mempertahankan keuletan; mempromosikan

struktur butir halus

Gambar Kurva Tegangan dan Regangan (baja paduan AISI 4.140)

b) Sifat Pengaruh Lingkungan

Korosi merupakan proses elektrokimia yang terjadi pada logam dan tidak dapat

dihindari karena merupakan suatu proses alamiah. Berbagai faktor yang dapat

menyebabkan terjadinya korosi, yaitu: sifat logam, yang meliputi perbedaan potensial,

ketidakmurnian, unsur paduan, perlakuan panas yang dialami, dan tegangan, serta faktor

lingkungan yang meliputi udara, temperatur, mikroorganisme. Baja paduan akan memiliki

ketahanan terhadap korosi jika dicampur dengan Tembaga yang berkisar 0,5-1,5%

tembaga pada 99,95-99,85 % Fe, dengan Chromium, atau dicampur dengan Nikel.



B j t t i i ti i t i i ti

y Penambahan M li bdenum akan memperbaik i ba ja men jadi tahan terhadap suhu

tinggi liat dan kuat y Penambahan Wol ram dan penambahan Kobalt juga member ikan pengaruh yang

sama seper ti pada penambahan Moli bdenum yaitu membuat ba ja paduan tahan terhadap

suhu tinggi

C. CONTOH PENGGUNAAN/APL ASI DI BIDANG TE NIK

PE TANIAN/TEKNIK MESIN

Penggunaan ba ja paduan banyak sekali pada bidang teknik per tanian atau teknik

mesin karena ba ja paduan memilik i kelebihan yang berbeda sesuai dengan campuran jenis

logam yang digunakan.

Penggunaan ba ja paduan pada bidang teknika adalah mesin penghancur plastik. Pada

mesin ini penggunaan ba ja paduan berada pada bagian pisau yang membuat pisau tersebut

mudah di asah dan mudah diganti jika sudah aus, katup coran, kawat yang terbuat dar i ba ja

karbon, rangka mesin perontok padi, gear pada mesin milling, alat tap, pi pa, dan masih

banyak lagi alat atau mesin yang menggunakan ba ja karbon.

Alat Penghancur Plastik Kawat Ba ja Karbon



Untuk dua angka pertama dalam sebutan ini menandakan paduan utama (s) dari baja.

Dua angka berikutnya dalam penunjukan menandakan jumlah karbon dalam baja. Masing-

masing unsur logam lainnya memilki angka kode yang mengisi digit pertama, yaitu:

Baja Karbon:

y Digit pertama adalah "1" seperti dalam 10xx, 11xx, dan 12xx

y Digit kedua menjelaskan proses: "1" adalah resulfurized dan "2" adalah resulfurized

dan rephosphorized.

Baja Mangan:

y Digit pertama adalah "1" seperti dalam 13xx dan, memang, baja karbon. Namun,karena mangan adalah normal produk baja karbon membuat AISI / SAE telah

memutuskan untuk tidak mengklasifikasikan sebagai baja paduan.

y Digit kedua selalu "3"

Baja Molybdenum:

y Digit pertama adalah "4" seperti dalam 40xx dan 44xx.

y Angka kedua menunjuk persentase molibdenum dalam baja.

Baja Kromium:

y Digit pertama adalah "5" seperti dalam 51xx dan 52xx

y Angka kedua menunjuk persentase kromium dalam baja.

Baja paduan lebih satu unsur:

y Baja ini mengandung tiga paduan

y Digit pertama dapat "4", "8", atau "9" tergantung pada paduan dominany Angka kedua menunjuk persentase reaming dua paduan.



Data pengkodean baja paduan sebagai berikut:

Kode SAE Komposisi

13xx Mn 1.75%

40xx Mo 0.20% or 0.25% or 0.25% Mo & 0.042% S

41xx Cr 0.50% or 0.80% or 0.95%, Mo 0.12% or 0.20% or 0.25% or 0.30%

43xx Ni 1.82%, Cr 0.50% to 0.80%, Mo 0.25%

44xx Mo 0.40% or 0.52%

46xx Ni 0.85% or 1.82%, Mo 0.20% or 0.25%

47xx Ni 1.05%, Cr 0.45%, Mo 0.20% or 0.35%

48xx Ni 3.50%, Mo 0.25%

50xx Cr 0.27% or 0.40% or 0.50% or 0.65%

50xxx Cr 0.50%, C 1.00% min

50Bxx Cr 0.28% or 0.50%

51xx Cr 0.80% or 0.87% or 0.92% or 1.00% or 1.05%

51xxx Cr 1.02%, C 1.00% min

51Bxx Cr 0.80%

52xxx Cr 1.45%, C 1.00% min

61xx Cr 0.60% or 0.80% or 0.95%, V 0.10% or 0.15% min

86xx Ni 0.55%, Cr 0.50%, Mo 0.20%

87xx Ni 0.55%, Cr 0.50%, Mo 0.25%

88xx Ni 0.55%, Cr 0.50%, Mo 0.35%

92xx Si 1.40% or 2.00%, Mn 0.65% or 0.82% or 0.85%, Cr 0.00% or 0.65%



E. BENTUK, UKURAN, DAN HARGA YANG ADA DI PASAR

Bentuk Ukuran /Bentuk Harga

Mur dan Baut 10 Rp 1000

12 Rp1250

14 Rp1500

Palu Rp 21.000

Gunting Rp 27.500

Gear & Rantai 1 Set Rp 120.000

Obeng Rp 15.000 - Rp 55000

Tang Potong Rp 13.000

Pipa 0.5 inchi

panjang 6 m

Rp 150.000

2 inchi Rp 550.000

Gembok 20 mm Rp 8.000

30 mm Rp 12.000

35 mm Rp 20.000

Ragum 3 inchi Rp 100.000

8 inchi Rp 750.000

DAFTAR PUSTAKA

willy logam

Documents