Baja Karbon

                                                                         Baja Karbon

Dalam konstruksi modern, baja menjadi salah satu material terpenting dalam pembangunan konstruksi. Berbeda dengan besi yang merupakan material alami, baja adalah material yang terbuat dari perpaduan logam besi dengan beberapa unsur lain.

Baja bisa dikatakan logam paduan (material buatan) dengan besi Fe (Ferrum) sebagai unsur utama dan karbon (C) menjadi unsur paduan utamanya. Banyak elemen-elemen bervariasi sebagai pembentuk baja, sehingga menghasilkan jenis-jenis baja yang berbeda. Menurut komposisi paduan unsur logam, baja dikenal menjadi 2 jenis, yaitu baja karbon dan baja paduan.

Apa itu Baja Karbon?

Baja karbon (Carbon Steel) merupakan paduan besi dengan baja yang mengandung bahan baku utama berupa unsur karbon (C) sebanyak 2%. Sebagian besar baja adalah baja karbon, namun dibedakan sesuai dengan kandungan karbonnya. Terdapat 3 macam jenis baja karbon diantaranya yaitu:

·         Baja karbon rendah (Low Carbon Steel), baja dengan kandungan karbon paling rendah ini mengandung karbon sebanyak 0,1% – 0,3% saja. Kandungan karbon dibawah 0.15% dinamakan dead mild steel, yang mana umumnya lebih banyak digunakan untuk membuat baja konstruksi seperti baja tulangan beton, h-beam, canal c, hollow, reng, hingga plat kapal. Jenis baja karbon rendah lebih dikenal dengan baja lunak atau lemah namun ulet dan tangguh, sehingga saat menggunakan baja ini akan mudah dikerjakan.

·         Baja karbon menengah (Medium Carbon Steel), merupakan baja dengan kandungan campuran karbon sebanyak 0,3% – 0,6%. Paduan unsur karbon dalam baja jenis ini disertai dengan penambahan unsur logam lain yaitu Mangan (Mn) sehingga bersifat tahan panas dan elastis. Baja karbon menengah dapat dinaikkan sifat mekaniknya melalui perlakuan panas austenitizing, quenching dan tempering. Sehingga baja karbon menengah struktur mikronya martensi dan lebih kuat dibandingkan dengan baja karbon rendah. Pengaplikasian kandungan baja karbon menengah ini dapat ditemukan pada baut, komponen mesin, poros, roda, gigi, crankshaft dan lain-lain.

·         Baja karbon tinggi (High Carbon Steel), inilah baja dengan kandungan karbon tertinggi sebanyak 0,6% – 2% yang memiliki kualitas lebih tinggi dibandingkan dengan dua jenis baja lainnya. Disamping itu jenis baja karbon ini juga yang paling kuat, keras dan getas. Sehingga pada pengaplikasian umumnya digunakan untuk membuat aneka perkakas terutama alat potong seperti gunting, gergaji, palu, pegas, kawat kekuatan tinggi dan lain-lain.

Apa itu Baja Paduan ?

Alloy atau baja paduan merupakan baja yang ditambah unsur paduan atau elemen dalam jumlah total 1 – 50% dari berat total yang bertujuan untuk meningkatkan sifat mekanik baja tersebut. Unsur yang paling banyak digunakan untuk baja paduan yaitu Mangan, Kromium, Silikon, Nikel, Fosfor, Belerang dan unsur lainnya.

Beberapa unsur lainnya tersebut ditambahkan dalam presentase yang lebih kecil dari unsur karbon. Penambahan unsur lain tersebut agar didapatkan sifat-sifat khusus, seperti kekuatan, ketahanan terhadap karat, hingga kemampuan las yang baik.

Setiap unsur yang dipadukan dengan unsur karbon akan memiliki pengaruh berbeda. Maka akan semakin banyak jenis baja paduan dengan sifat mekanik yang berbeda pula. Jika ditinjau dari kandungan unsur-unsur selain karbon, terdapat 3 jenis baja paduan yang dibuat dengan manfaat yang berbeda yaitu baja paduan rendah (low alloy steel), baja paduan menengah (medium alloy steel), dan baja paduan tinggi (high alloy steel).

·         Baja paduan rendah (Low Alloy Steel) merupakan baja paduan yang elemen paduannya < 2% wt. Misalnya seperti unsur karbon, mangan, nikel, fosfor dan lain-lain. Baja paduan rendah ini umumnya digunakan untuk membuat perkakas potong, gergaji, mata pisau, pahat kayu dan cetakan penarikan.

·         Baja paduan menengah (Medium Alloy Steel) merupakan baja paduan dengan elemen paduannya berkisar antara 2,5% – 10% wt. Baja ini sering kita jumpai untuk pembuatan alat pengukur, rol drat, mata gunting, plat tebal dan cetakan penarikan.

·         Baja paduan tinggi (High Alloy Steel) merupakan baja paduan yang elemen paduannya lebih dari 10% wt. Baja ini dikembangkan sebagai bahan baku alat potong (tool) seperti drills, milling, cutters, reamers dan lainnya. Dibandingkan dengan penggunaan baja karbon, alat potong dengan baja high speed steel ini bisa beroperasi 2 kali lebih cepat sat digunakan.

Lalu, apa saja alloy yang biasa digunakan dalam kehidupan sehari-hari? Pada dunia konstruksi bangunan, Anda dapat menemukan baja alloy seperti aneka perkakas dengan bahan dasar stainless steel yang mana memiliki tingkat ketahanan akan korosi cukup baik. Hal tersebut dikarenakan adanya peningkatan paduan chromium (Cr) sekitar 11%.

Baja jenis ini seringnya digunakan untuk pembuatan peralatan makanan, peralatan dapur juga peralatan medis. Selain itu, dalam bidang konstruksi terdapat plat stainless steel dan pipa stainless steel yang memiliki keunggulan dalam menunjang estetika sebuah bangunan. Hal tersebut didukung dengan fisik yang mengkilat juga anti karat.

Secara umum, baja paduan memiliki kualitas yang lebih baik dibandingkan dengan baja karbon. Dari kedua material diatas, baja karbon dan baja paduan memiliki perbedaan pada komposisinya. Baja karbon terbuat dari besi dengan tambahan karbon, sedangkan baja paduan mencakup berbagai bahan lainnya untuk membuat sifat mekanika khusus.

Namun, dari keduanya tentu memiliki keuntungan tersendiri bagi setiap industri. Karena pemilihan material sepenuhnya bergantung pada persyaratan proyek yang dijalankan. Dengan mengetahui perbedaan dari kedua material tersebut, Anda dapat memilih jenis baja seperti apa yang dibutuhkan.

Daftar Pustaka

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

Dieter, George.E., Sriati Djaprie, 1987. “Metalurgi Mekanik” Jilid 1 & 2, PT. Erlangga, Jakarta.