Pengaruh Unsur Paduan Pada Baja dan Jenisnya

Dari sekian jenis logam yang tersedia di pasaran, baja merupakan komoditas logam yang paling umum dan banyak digunakan untuk berbagai macam aplikasi karena kekuatan dan karakteristiknya yang cocok untuk berbagai macam aplikasi.

Secara umum baja adalah material logam kombinasi atau paduan antara besi dan karbon dengan kadar tertentu. Selain unsur besi dan carbon, baja tersebut dicampur atau dipadukan dengan berbagai macam usnsur atau elemen untuk meningkatkan sifat fisik seperti kekerasan, keuletan, kekuatan dan menghasilkan beberapa sifat khusus seperti ketahanan terhadap korosi, listrik dan panas.

Beberapa unsur paduan ditambahkan untuk menghasilkan baja yang sesuai dengan sifat yang dibutuhkan oleh aplikasi tertentu atau sesuai dengan standar material yang banyak digunakan seperti ASTM, JIS, DIN, ASME dan lain sebagainya. Berikut ini merupakan jenis unsur paduan yang digunakan pada baja beserta fungsi dan pengaruhnya pada baja.

Carbon (C)

Carbon adalah salah satu unsur terpenting pada baja atau unsur yang selalu digunakan pada baja. Unsur carbon pada baja berfungsi untuk meningkatkan kekuatan dan kekerasan pada baja. Salain itu unsur carbon pada baja menurunkan keuletan, ketangguhan, dan kemampuan mesin pada material. Oleh karena itu kadar carbon pada baja sangat berpengaruh terhadap sifat fisik yang dihasilkan.

Silicon (Si)

Silicon pada baja berfungsi Sebagai bahan yang digunakan sebagai penghilang oksigen dan gas yang mengendap pada baja selama proses peleburan. Paduan silicon pada baja meningkatkan kekuatan tarik dan leleh, kekerasan, permeabilitas magnetik dan kemampuan tempa.

Sulfur (S)

Sulfur pada baja berfungsi untuk meningkatkan kemampuan mesin pada baja machining. selain itu Sulfur menurunkan kemampuan las, ketangguhan, dan kelenturan.

Mangan (MN)

Mangan pada baja merupakan unsur terpenting kedua setelah karbon dalam pembuatan baja. Unsur mangan pada baja berfungsi sebagai deoksidan dan degasifikasi serta meningkatkan kekuatan tarik, kekerasan, kemampuan pengerasan dan ketahanan aus. Menurunkan kecenderungan terhadap pengkerutan dan distorsi.

Fosfor (P)

Fosfor jarang sengaja ditambahkan pada paduan baja, tetapi usnur fosfor terdapat pada baja sebagai residu atau insidental sisa peleburan. Ketika ditambahkan pada paduan baja Unsur fosfor berfungsi cenderung meningkatkan ketahanan terhadap korosi serta meningkatkan kekuatan luluh. Namun, penambahan paduan fosfor meningkatkan kerapuhan (brittle) pada baja.

Molibdenum (MO)

Molibdenum pada baja berfungsi untuk meningkatkan kekuatan, kekerasan, dan ketangguhan, serta ketahanan terhadap deformasi secara bertahap dan kekuatan pada suhu tinggi. Selain itu penambahan unsur molibdenum meningkatkan kemampuan mesin dan ketahanan korosi. Pada baja kerja panas (hot-work steel) dan baja kecepatan tinggi (high speed steels) unsur molibdenum berfungsi untuk meningkatkan sifat kekerasan merah.

Nickel (Ni)

Nickel pada baja berfungsi untuk Meningkatkan kekuatan dan ketangguhan serta memiliki ketahanan lelah yang baik. Penambahan unsur nickel pada baja juga berfungsi meningkatkan ketahanan terhadap korosi dan pengerasan pada suhu tinggi ketika diperkenalkan dalam jumlah yang sesuai pada baja kromium (stainless).

Tungsten (W)

Unsur Tungsten pada baja berfungsi meningkatkan kekerasan dan kekuatan serta memiliki ketahanan lelah yang baik. Baja dengan padauan unsur tungsten memiliki ketahanan benturan yang lebih baik terutama pada suhu rendah. Unsur Tungsten juga meningkatkan kekerasan merah dan kekuatan pada suhu tinggi, selain itu juga menghasilkan butir yang lebih padat dan tepi potong yang tajam. Sifat tersebut membuat baja dengan paduan Tungsten banyak digunakan untuk aplikasi pemotongan karena baja dengan tungsten memiliki efisiensi pemotongan yang lebih baik pada suhu tinggi.

Vanadium (V)

Vanadium pada baja berfungsi untuk meningkatkan kekuatan, kekerasan, ketahanan aus, dan ketahanan terhadap beban kejut impak. Vanadium pada baja memperlambat pertumbuhan butir, sehingga memungkinkan suhu pengerasan yang lebih tinggi pada baja. Selain itu paduan vanadium juga meningkatkan sifat kekerasan merah khsususnya pada alat potong logam kecepatan tinggi.

Chromium (CR)

Unsur chromium pada baja berfungsi untuk meningkatkan ketahanan yang tinggi terhadap oksidasi sehingga memperlambat laju korosi, oleh karena itu unsur chromium digunakan sebagai paduan pada baja tahan karat atau stainless steel.

Kobalt (CO)

Unsur cobalt pada baja berfungsi untuk meningkatkan kekuatan dan kekerasan serta memungkinkan suhu pengerasan yang lebih tinggi serta meningkatkan kekerasan merah pada baja kecepatan tinggi.

Itulah beberapa unsur yang sering dipadukan dengan baja, masing-masing unsur tersebut memeiliki karakteristik dan kelebihan tertentu dan digunakan sesuai dengan aplikasi dan kegunaannya. Dengan dilakukan penambahan paduan bertujuan untuk menghasilkan baja dengan kualitas tinggi dan sifat fisik tertentu sesuai dengan peruntukannya

Refernsi :
https://www.mbtsteel.com/
https://www.diehlsteel.com/
https://gatewaymetals.com/

Share :