Pengaruh Unsur Paduan terhadap Baja

Banyak orang berpendapat bahwa besi sama dengan Baja. Padahal terdapat perbedaan diantara keduanya. Baja adalah besi dengan kandungan karbon sebesar kurang dari 2%. Jadi ada perbedaan antara besi dengan baja. Besi memiliki kadar karbon yang tinggi, namun dampak dari penambahan karbon ini adalah besi memiliki kekerasan yang lebih tinggi dibanding baja murni (belum ditambahkan paduan).

Pada gambar berikut ini bisa kita lihat jenis-jenis baja karbon dan aplikasinya di industri.

Namun di industri, baja lebih banyak digunakan karena sifat mekanis yang lebih baik dibandingkan dengan besi. Salah satu sebabnya adalah karena adanya penambahan unsur paduan. Beberapa metode untuk memperoleh sifat mekanis diperoleh dengan cara penambahan unsur tertentu. Berikut ini sedikit dari pengaruh penambahan unsur tertentu terhadap paduan baja:

Chromium (Cr)

• Meningkatkan kekerasan, tanpa menurunkan elastisitas
• Meningkatkan ketangguhan
• Menumbuhkan butir baru
• Mempermudah proses heat treatment

Nickel (Ni)

• Meningkatkan kekuatan tanpa menurunkan elastisitas
• Meningkatkan ketangguhan
• Menumbuhkan butir baru
• Mempermudah proses heat treatment.

Mangan (Mn)

• Biasa ditambahkan sebagai agent untuk proses deoxidasi dan desulfrurisasi, hanya dianggap sebagai paduan jika kandungannya lebih dari 1%
• Dengan tambahan Mangan, baja akan lebih mudah untuk proses heat treatment dengan “oil quenching”

Silika (Si)

• Sama seperti Mangan, Silika juga digunakan sebagai Agent deoxidasi.
• Penambahan silika akan menstabilkan karbida yang terbentuk karena penambahan paduan lain

Molybdenum (Mo)

• Meningkatkan kemampuan untuk pengerasan dengan oli dan udara (Oil dan Air Hardening).
• Biasa ditambahkan pada paduan Chromium dan Nickel untuk mempermudah proses heat treatment

Vanadium (V)

• Banyak digunakan pada tool steel atau baja perkakas karena baja akan mampu mempertahankan kekerasannya pada temperatur tinggi.

Tungsten

• Banyak digunakan paa baja perkakas, terutama karena kemampuannya untuk mempertahankan kekerasan baja pada temperatur tinggi, hingga pada red heat temperature.

Sementara kandungan Sulfur (S) dan Phosfor (P) dianggap sebagai pengotor atau impurities yang dibawa dari bijih besi maupun saat proses pemurnian. Sulfur dan Phosfor dihindari karena akan melemahkan baja.

Bagaimana prosesnya sehingga logam-logam paduan tersebut dapat mengubah karakteristik dari baja? Insya allah, Akan saya tuliskan di lain waktu. Dalam hal ini harus dibahas dahulu mengenai diagram fasa Fe-C.

 Tangerang, 28 Oktober 2014