Proses peleburan logam untuk menghasilkan baja sudah dikenal sejak zaman Mesir Kuno sekitar 3000 tahun sebelum Masehi. Pada saat itu, bahkan perhiasan terbuat dari besi telah ada dan digunakan secara luas oleh manusia. Logam juga menjadi bahan penting untuk senjata pada masa itu.
Pengertian Baja
Baja adalah logam yang terbuat dari campuran besi dengan unsur lain seperti karbon, silikon, mangan, dan lainnya. Unsur karbon merupakan unsur yang paling banyak digunakan dalam pembuatan baja, karena memiliki sifat untuk meningkatkan kekerasan dan kekuatan baja.
Baja memiliki kekuatan yang tinggi, elastisitas, dan daya tahan yang baik terhadap deformasi, serta memiliki berbagai macam kegunaan dalam industri dan konstruksi, seperti pembuatan alat-alat mesin, kendaraan, bangunan, dan lainnya.
Baja terdiri dari material yang memiliki keunggulan dalam hal kekuatan, keuletan, dan kekakuan. Karena sifat-sifat ini, baja sering digunakan dalam setiap proyek konstruksi bangunan seperti gedung atau jembatan, meskipun volumenya tidak selalu dominan. Baja sangat cocok sebagai bahan evaluasi untuk struktur pembebanan.
Jenis Baja
Berikut ini adalah beberapa daftar atau macam-macam baja beserta fungsinya, diantaranya yaitu:
1. Baja Karbon Rendah
Baja karbon rendah mengandung unsur karbon dalam kadar yang rendah, yakni sekitar 0,05 hingga 0,3 %. Baja jenis ini memiliki karakteristik utama mudah ditempa dan mudah diolah dengan mesin.
Baja karbon rendah dengan kadar 0,05 hingga 0,2 % banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, seperti pembuatan bodi mobil, pipa, rantai, struktur bangunan, sekrup, dan paku. Sementara itu, baja karbon rendah dengan kadar yang lebih tinggi, sekitar 0,2 hingga 0,3 %, biasanya digunakan untuk membuat baut, gigi kendaraan, dan jembatan.
2. Baja Karbon Menengah
Baja dengan kandungan karbon menengah memiliki kekuatan yang lebih tinggi dibandingkan dengan baja berkarbon rendah. Namun, karena sifatnya yang kuat, baja karbon menengah lebih sulit untuk dipotong, dilas, atau dibengkokkan. Kandungan karbon dalam baja menengah mencapai 0,3 hingga 0,4 %, sehingga baja ini umumnya digunakan untuk membuat pin engkol, batang penghubung, dan as roda.
Sementara itu, kandungan karbon lain dalam baja menengah, sekitar 0,4 hingga 0,5 %, digunakan sebagai bahan utama pembuatan poros engkol, rel kereta, boiler, as roda mobil, dan obeng. Terakhir, baja dengan kandungan karbon menengah sebesar 0,5 hingga 0,6 % digunakan sebagai bahan baku untuk membuat palu dan kereta luncur.
3. Baja Karbon Tinggi
Baja karbon tinggi adalah jenis baja yang mengandung kadar unsur karbon berkisar antara 0,6 hingga 1,5 %. Semakin tinggi kadar karbon pada baja, semakin sulit untuk dipotong, dibengkokkan, atau dilas.
Baja karbon tinggi umumnya digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan palu, pisau, pemutar sekrup, gergaji, dan kawat. Karena kekuatannya yang tinggi, baja karbon tinggi juga sering digunakan dalam industri otomotif, pesawat terbang, dan pembuatan kapal. Namun, penggunaan baja karbon tinggi harus diperhatikan secara hati-hati karena sifatnya yang mudah berkarat dan korosi.
4. Baja Paduan Khusus
Jenis baja paduan terbuat dari kombinasi besi, karbon, dan unsur tambahan lainnya yang bertujuan untuk meningkatkan sifat mekanik pada suhu rendah, meningkatkan daya tahan pada reaksi kimia, serta menciptakan sifat khusus pada baja.
Baja paduan dibagi menjadi dua jenis, yaitu baja paduan khusus dan baja kecepatan tinggi (high speed), tergantung pada unsur dan kadar karbon yang digunakan.
Baja paduan khusus dibuat dengan menambahkan unsur-unsur logam tertentu yang sesuai dengan kebutuhan dan keinginan, sehingga menghasilkan baja dengan sifat-sifat khusus seperti kekuatan, ketangguhan, dan kekerasan yang lebih baik dibandingkan dengan baja karbon biasa.
5. Baja High Speed
Baja high speed atau kecepatan tinggi adalah jenis baja yang digunakan sebagai bahan baku utama dalam pembuatan alat-alat pemotong. Baja ini memiliki kandungan unsur karbon yang cukup tinggi, yaitu berkisar antara 0,7 sampai dengan 1,5 %. Baja kecepatan tinggi sesuai dengan namanya, dapat membuat peralatan dapat beroperasi dengan lebih cepat.
Selain unsur karbon, logam yang biasanya menjadi campuran pada baja kecepatan tinggi adalah kobalt, molibdenum, tungsten, dan kromium. Baja ini adalah jenis baja yang pembuatannya paling sulit dibandingkan dengan jenis baja lainnya.
6. Baja Kobalt
Baja kobalt memiliki sifat yang hampir sama dengan baja kecepatan tinggi. Baja kobalt mengandung unsur kobalt yang memberikan kelebihan pada baja tersebut.
Baja kobalt banyak digunakan dalam industri pengeboran. Meskipun tidak sekeras baja kecepatan tinggi, baja kobalt tetap dapat mengebor beberapa jenis logam. Alat bor yang terbuat dari baja kobalt biasanya memiliki warna cokelat.
7. Baja Kromium Nikel
Baja kromium nikel dan kromium termasuk ke dalam jenis baja khusus yang kuat dan tahan terhadap goncangan. Karena karakteristik tersebut, baja kromium nikel banyak digunakan sebagai pelat baja. Sedangkan baja kromium memiliki kandungan logam kromium yang cukup tinggi.
Perbedaan antara baja kromium nikel dan kromium terletak pada ketahanan terhadap korosi atau karat. Baja kromium lebih tahan terhadap korosi dan memiliki kekuatan yang sangat kuat serta bersifat elastis. Baja kromium juga mudah ditemukan di alam. Biasanya, baja kromium digunakan dalam pembuatan suku cadang kendaraan bermotor dan mobil.
8. Baja Alumunium
Baja alumunium adalah jenis baja yang mengandung logam alumunium dengan kadar yang sangat tinggi. Baja ini memiliki karakteristik yang kuat dan halus. Baja alumunium biasanya digunakan dalam pembuatan furnitur untuk rumah atau kantor.
9. Baja Konstruksi
Baja yang digunakan dalam industri konstruksi terbagi menjadi dua jenis, yaitu baja konstruksi dan baja perkakas. Baja konstruksi mengandung unsur karbon dengan jumlah kurang dari 0,7%. Seperti namanya, baja ini khusus digunakan sebagai bahan konstruksi bangunan.
10. Baja Perkakas
Baja perkakas memiliki kandungan unsur karbon yang lebih tinggi dari baja konstruksi, yaitu lebih dari 0,7%. Baja ini digunakan sebagai bahan pembuatan perkakas, dan memiliki sifat yang kuat, tahan lama, tajam, mudah diasah, fleksibel, dan tahan panas.
11. Baja tahan karat
Baja tahan karat (stainless steel) adalah baja yang tahan terhadap korosi dan oksidasi karena kandungan kromiumnya. Baja jenis ini digunakan untuk pembuatan peralatan dapur, alat-alat medis, dan instrumen musik.
12. Baja tahan api
Baja tahan api (fire-resistant steel) digunakan dalam konstruksi bangunan yang membutuhkan perlindungan terhadap kebakaran. Baja tahan api ini tidak mudah terbakar dan dapat menghambat penyebaran api.
13. Baja galvanis
Baja galvanis adalah baja yang dilapisi dengan lapisan seng untuk melindungi dari korosi. Baja galvanis ini digunakan dalam aplikasi seperti atap, pagar, dan peralatan listrik.
Proses Pembuatan Baja
Dalam pembuatan baja, terdapat suatu proses yang dikenal dengan proses konvertor yang mana pemanasan dilakukan pada suhu yang sangat tinggi. Proses tersebut dilakukan dalam sebuah tabung bulat lonjong yang menghadap ke samping yang berfungsi untuk memasukkan bahan baku baja.
Setelah bahan baku dimasukkan ke dalam tabung, udara dengan tekanan sekitar 1,5 hingga 2 atm dari kompresor akan diatur dan ditiupkan ke dalam tabung. Setelah sekitar 20 hingga 25 menit, konvertor akan dijungkirkan untuk mengeluarkan baja yang sudah jadi.
Sebagai bahan baku yang sering digunakan untuk konstruksi dan bahkan banyak ditemukan pada alat-alat sehari-hari, baja memiliki kelebihan dan kekurangan. Kelebihan baja meliputi kekuatan yang tinggi, keseragaman yang menjaga kestabilan, elastisitas dan daktilitasnya, serta kemampuan menahan deformasi yang besar.
Namun, terdapat beberapa perlakuan khusus yang harus dilakukan secara berkala untuk menjaga kualitas baja, seperti perawatan dengan biaya yang cukup tinggi dan perlindungan terhadap kebakaran. Walaupun baja sulit terbakar, namun kebakaran dapat menurunkan kekuatan baja secara drastis. Selain itu, baja juga rentan terhadap buckling dan fatik yang dapat menjadi beban siklis.
Kesimpulan
Dari penjelasan di atas, dapat disimpulkan bahwa baja terdiri dari beberapa jenis yang dibedakan berdasarkan unsur penyusun dan kegunaannya. Baja karbon merupakan jenis baja yang mengandung unsur karbon sebagai pengeras kisi kristal atom besi. Selain karbon, terdapat juga unsur lain yang menyusun baja.
Dengan demikian, artikel ini memberikan informasi tentang macam-macam baja, fungsi, dan proses pembuatannya. Semoga artikel ini dapat memberikan wawasan yang berguna bagi pembaca yang sedang membutuhkan referensi dalam bidang baja.
0 Komentar