Baja Karbon

Klasifikasi Baja Karbon

Baja karbon (carbon steel) adalah material yang terdiri dari perpaduan karbon (≤2,06%), silikon (≤0,5%), mangan (≤1,65%), serta pengotor berupa sulfur dan fosfor. Material ini banyak digunakan dalam berbagai aspek, khususnya adalah bidang konstruksi dan pembuatan perkakas.

Jika Anda ihat lebih dalam lagi, ternyata carbon steel terbagi menjadi beberapa jenis. Masing-masing dari jenis tersebut memiliki karakteristik yang khas. Bahkan, penggunaan dari setiap kelompok carbon steel juga berbeda.

Untuk mengetahui klasifikasi baja lebih lanjut, simak informasi selengkapnya dalam artikel ini.

Klasifikasi Baja Karbon

Dalam industri baja, terdapat klasifikasi untuk carbon steel. Klasifikasi ini berdasarkan kadar karbon yang ada dalam baja tersebut. Ada yang tinggi, sedang, hingga rendah, semua kandungan karbon ini berpengaruh terhadap nilai uji tariknya.

Perlu Anda ketahui bahwa besi murni memiliki sifat yang lunak sehingga harus ada penambahan unsur lain, salah satunya adalah karbon. Hal ini karena besi yang berikatan dengan karbon menghasilkan material lebih kuat.

Kandungan karbon menentukan kekuatan baja. Semakin tinggi kadarnya, maka baja akan semakin kuat tapi keuletan atau daktilitasnya menurun.

Hal ini yang menyebabkan masing-masing dari baja dengan campuran karbon memiliki karakteristik spesifik. Agar lebih jelasnya, simak masing-masing klasifikasi dari carbon steel berikut:

1. Baja Karbon Tinggi (High Carbon Steel)

High carbon steel memiliki komposisi unsur karbon >0,55%. Umumnya, industri sering menggunakan komposisi karbon antara 0,5% hingga >1%.

Karakteristik dari high carbon steel adalah memiliki kekerasan dan kekuatan yang tinggi setelah proses heat treatment. Bahkan, jenis baja ini memiliki ketahanan terhadap aus yang sangat baik.

Hanya saja nilai daktilitas atau keuletannya sedang. Artinya, baja akan semakin sulit untuk ditempa. Perlu energi ekstra untuk kemudian menempanya dan membentuk baja sesuai keinginan.

Contoh baja karbon tinggi yang paling banyak Anda temui adalah rolling mills, screw drivers, pali, wire rope, kunci pas, dan berbagai perkakas dan kebutuhan konstruksi lainnya.

2. Baja Karbon Sedang (Medium Carbon Steel)

Jenis berikutnya adalah medium carbon steel. Komposisi karbon dalam jenis baja ini adalah sekitar 0,25% hingga mencapai 0,55%. Dalam sumber lain menyebutkan bahwa kandungan karbon medium carbon steel berkisaran 0,35% – 0,55%.

Medium carbon steel memiliki karakteristik yang cukup unik. Sebab, kekuatan baja ini cukup tinggi setelah heat treatment. Bahkan, bahkan industri masih bisa memperkeras strukturnya dengan teknik pendinginan.

Selain itu nilai ketangguhan dan daktilitasnya juga cukup baik. Hal ini membuat baja lebih mudah untuk ditempa tanpa perlu khawatir ikatan antara unsur-unsurnya terputus. Penggunaan baja karbon medium biasanya untuk pembuatan poros engkol, suku cadang mesin, silinder, sekrup, hingga gandar.

3. Baja Karbon Rendah (Low Carbon Steel)

Baja satu ini memiliki komposisi karbon paling rendah di antara yang lainnya, yaitu >0,25% saja. Tapi biasanya, pabrik baja menggunakan komposisi karbon dengan kisaran 0,05% hingga 0,35%.

Low carbon steel memiliki karakter yang perlu Anda ketahui. Di antaranya adalah kekuatan dan kekerasannya kurang baik. Meski begitu, jenis baja ini memiliki daktilitas yang tinggi sehingga sangat mudah untuk dibentuk.

Kemampuan lasnya juga sangat baik, mengingat kekuatan antarstruktur yang rendah. Biaya produksi low carbon steel juga rendah, terutama dalam hal penggunaan energi saat proses pembuatannya. Beberapa pengaplikasian jenis baja dengan komposisi karbon rendah ini adalah untuk pembuatan rantai, kawat, beberapa sparepart mesin, pipa, hingga paku.

4. Baja Karbon Perkakas (Tool Carbon Steel)

Mungkin sebagian dari Anda masih belum begitu familier dengan jenis carbon steel satu ini. Tapi, di bidang industri baja jenis ini justru cukup populer dan banyak digunakan untuk membuat berbagai peralatan.

Tool carbon steel hampir sama dengan high carbon steel, hanya saja jenis ini memiliki kekuatan yang lebih tinggi dari high carbon steel. Hal ini dikarenakan kandungan karbonnya lebih tinggi.

Pada umumnya, kandungan karbon dalam tool carbon steel harus lebih dari 0,8% hingga mencapai 1,5%. Baja ini juga memiliki campuran unsur lainnya, seperti molibdenum, tungsten, kromium, dan vanadium.

Untuk karakteristiknya, baja perkakas memiliki kekuatan dan kekerasan yang sangat tinggi. Ketahanan terhadap aus juga relatif sangat baik. Tapi, daktilitas dan kemampuan lasnya relatif rendah seperti baja keras lainnya.

Seperti namanya, penggunaan baja perkakas memang khusus untuk berbagai perkakas. Seperti misalnya pisau, pisau geser, pisau bubut dan frais, palu, pemukul, pegas, dan perkakas yang memerlukan kekuatan lainnya.

Bahkan, tool carbon steel menjadi pilihan utama untuk membuat pisau berkualitas. Kebanyakan, pisau mewah dan berkualitas tinggi menggunakan material ini. Khususnya untuk memotong bahan-bahan keras.

Kelebihan Baja Karbon

pixabay

Seperti yang sudah kami singgung sebelumnya bahwa penggunaan carbon steel sudah sangat populer. Bahkan, banyak pihak yang beralih menggunakan baja karbon dari pada baja paduan.

Baja paduan merupakan material logam yang terdiri dari unsur besi, karbon, nikel, titanium, molibdenum, dan mangan. Sekilas komposisinya mirip dengan carbon steel, padahal keduanya berbeda. Sederhananya, carbon steel mendominasi sifat fisik pada baja seperti kekuatan dan kekerasannya. Sedangkan baja paduan memiliki sifat fisik dan mekanik yang relatif imbang.

Sebab, komposisis dari masing-masing unsur pembentuk kedua jenis baja tersebut berbeda. Dalam bidang konstruksi dan pembuatan perkakas, kedua jenis baja ini sangat sering digunakan.

Hanya saja, jenis carbon steel memiliki beberapa kelebihan dari pada baja paduan. Di antara kelebihan baja karbon adalah:

1. Ketahanan Material Sangat Baik

Seperti yang sudah kami bahas sebelumnya bahwa material dari carbon steel memiliki kekuatan dan kekerasan sangat baik. Hal ini menyebabkan ketahanan dari jenis baja ini juga sangat baik.

Dengan baiknya ketahanan carbon steel tersebut, material akan lebih tahan lama. Terutama dalam cuaca buruk, gempa bumi, tornado, dan bencana alam lainnya.

2. Keberlanjutan

Siapa sangka ternyata carbon steel memiliki sifat sustainability atau keberlanjutan. Artinya, industri baja dapat dengan mudah mendaur ulang material tersebut dan menggunakannya kembali.

Hal ini juga berlaku untuk jenis baja lainnya, termasuk baja paduan. Proses daur ulang yang paling umum untuk baja adalah molding atau melelehkan kembali baja, kemudian membentuknya lagi.

Melalui proses daur ulang tersebut, material dari baja bahkan bisa menjadi lebih kuat. Hal ini tentu membuat carbon steel lebih ramah lingkungan.

3. Terjangkau

Jika Anda membandingkan harga antara baja paduan dengan carbon steel, maka harga carbon steel lebih terjangkau. Dengan ketahanan yang baik dan harga terjangkau, tidak heran jika banyak perusahaan konstruksi memiliki baja ini.

Selain dapat digunakan dalam bidang konstruksi, carbon steel juga bisa mendukung industri lainnya. Tidak heran jika popularitas dari material satu ini jauh sangat baik di kalangan masyarakat.

Baca juga : Pengertian dan Unsur Aluminium

4. Aman

Baja merupakan material yang mudah untuk digunakan dan relatif aman. Di dalam materialnya tidak ada bahan kimia berbahaya untuk kesehatan dan tubuh manusia.

Hal ini yang membuat penggunaan carbon steel bisa untuk peralatan masak. Sebab, materialnya tidak akan mencemari makanan saat digunakan. Ini membuat makanan akan tetap aman dan sehat bagi manusia.

Itu dia beberapa jenis baja dengan kelebihannya masing-masing. Salah satunya adalah baja karbon atau carbon steel yang juga memiliki beberapa klasifikasi dengan karakteristik berbeda. 

Referensi :

Surdia, T.; Saito, S., 1985, Pengetahuan Bahan Teknik, Edisi ke-4, PT. Pradnya Paramita, Jakarta Surdia, T.; Saito, S., 1992, Pengetahuan Bahan Teknik, PT. Pradnya Paramita, Jakarta. 

Surdia, T.; Saito, S., 1999, Pengetahuan Bahan Teknik, Cetakan ke4, PT. Pradnya Paramita, Jakarta.