Besi & Baja

                                                            Besi & Baja

Besi dan baja merupakan dua material yang sering digunakan dalam konstruksi suatu bangunan, sebenarnya kedua material ini memiliki perbedaan yang mencolok, baik dalam hal sifat, komposisi, dan aplikasi.  Seringkali, banyak dari kita bingung membedakan antara besi dan baja. Misalnya, ketika melihat sebuah jembatan dengan struktur logam yang kokoh, tak jarang kita menyebutnya sebagai "jembatan besi". Begitu pula, saat melihat Menara Eiffel atau tiang penyangga Saluran Udara Tegangan Tinggi (sutet), kita cenderung menyebutnya sebagai "menara besi". Padahal, besi dan baja memiliki perbedaan yang signifikan dalam penampilan, karakteristik, dan sifatnya.

 

Sejak zaman prasejarah, besi telah dikenal karena kekuatannya yang luar biasa, tetapi rentan terhadap korosi, yang dapat membatasi ketahanannya. Di sisi lain, baja merupakan hasil dari paduan besi dengan karbon dan kadang-kadang unsur lain seperti mangan, nikel, dan krom, memberikannya sifat-sifat seperti kekuatan tinggi dan ketahanan terhadap korosi.

 

Namun, apa saja perbedaan praktis antara besi dan baja dalam berbagai industri? Artikel ini akan menjelaskan dengan lebih rinci perbedaan antara kedua material tersebut, serta bagaimana karakteristik masing-masing mempengaruhi penggunaannya dalam berbagai konteks industri khususnya industri pembangunan. Dengan pemahaman yang lebih mendalam tentang perbedaan ini, pembaca diharapkan dapat menghargai keragaman bahan konstruksi dan membuat keputusan yang lebih cerdas dalam proyek-proyek mereka.

 

Pengertian Besi

Besi, yang memiliki simbol kimia Fe (ferrum) dengan nomor atom 26, terletak di periode keempat dan kelompok 8 dalam tabel periodik, merupakan unsur logam yang ditemukan secara alami dalam bentuk bijih seperti hematit dan magnetit. Salah satu ciri khas besi adalah kemampuannya untuk berkarat dengan cepat saat terpapar udara dan air. Umumnya, besi digunakan dalam bentuk murni, atau setelah melalui proses pengolahan tertentu.

 

Proses ekstraksi besi dari bijih besi melibatkan serangkaian reaksi kimia, di mana oksigen dihilangkan dari bijih untuk menghasilkan besi murni. Besi hasil ekstraksi ini dapat langsung digunakan atau diubah menjadi berbagai bentuk dan paduan sesuai kebutuhan.

 

Keberagaman sifat besi menjadikannya bahan yang sangat penting dalam berbagai aplikasi. Hal ini disebabkan oleh kekuatan besi yang tinggi, kemampuannya untuk membentuk struktur yang beragam, serta konduktivitas termal dan listrik yang baik. Namun, kelemahan utamanya adalah ketidakmampuannya untuk melawan korosi dengan efektif. Besi cenderung mengalami korosi dengan cepat jika terpapar udara dan air dalam jangka waktu yang cukup lama.

 

Pengertian Baja

Baja memiliki kandungan utama yang terdiri dari besi dan karbon, serta elemen unsur lainnya seperti mangan, silikon, nikel, krom, dan sebagainya. Kandungan karbon dalam baja biasanya tidak melebihi 2%. Dibandingkan dengan besi murni, baja memiliki sifat-sifat yang berbeda, seperti ketahanan yang lebih baik terhadap korosi, kekuatan yang lebih tinggi, dan keuletan yang lebih baik.

 

Proses pembuatan baja melibatkan serangkaian tahapan yang kompleks. Dimulai dari ekstraksi bijih besi, proses ini kemudian melalui tahap peleburan. Bijih besi dicampur dengan kokas (sejenis karbon padat) dan bahan tambahan lainnya yang diperlukan untuk mencapai komposisi yang diinginkan. Setelah itu, cairan hasil peleburan tersebut disuling dan dicetak menjadi berbagai produk baja yang beragam.

 

Mengenali Perbedaan Besi dan Baja

Besi dan baja merupakan 2 material logam yang umum digunakan dalam berbagai aplikasi konstruksi dan manufaktur. Meskipun keduanya memiliki kemiripan dalam penampilan, ada perbedaan penting antara keduanya yang perlu dipahami. Artikel ini akan membahas cara membedakan besi dan baja secara jelas dan informatif:

 

Komposisi Kimia

Perbedaan pokok antara besi dan baja terletak pada komposisi kimianya. Besi murni terdiri dari unsur besi (Fe), sementara baja adalah paduan besi dengan kandungan karbon yang sedikit (umumnya kurang dari 2%). Adanya karbon dalam baja memberikan kekuatan tambahan pada material tersebut. Jika kandungan karbon melebihi 2%, biasanya bahan tersebut akan diklasifikasikan sebagai besi cor (cast iron).

 

Kekuatan 

Secara umum, besi memiliki tingkat kekuatan yang lebih rendah daripada baja. Baja dikenal memiliki kekuatan dan tingkat kekerasan yang lebih tinggi dibandingkan dengan besi, sehingga menjadikannya pilihan yang lebih tepat untuk aplikasi yang memerlukan ketahanan dan kekuatan yang tinggi.

 

Suara yang Dihasilkan

Salah satu cara paling sederhana untuk membedakan antara besi dan baja adalah dengan mendengarkan suara yang dihasilkan saat keduanya dipukul. Saat material baja dipukul, akan menghasilkan suara yang nyaring dan tajam. Namun, berbeda dengan besi, yang akan menghasilkan suara yang lebih redup dan teredam. Hal ini disebabkan oleh adanya grafit dalam struktur besi yang menghalangi getaran, sehingga menimbulkan suara yang lebih mati ketika dipukul.

 

Penggunaan Karbon

Penggunaan karbon yang lebih tinggi dalam baja memberikan kekuatan dan kekerasan yang lebih tinggi daripada besi. Baja seringkali digunakan dalam pembuatan berbagai konstruksi bangunan, kendaraan, peralatan dapur, serta berbagai aplikasi manufaktur lainnya.

 

Sebaliknya, besi, yang cenderung lebih lembut dan kurang kuat daripada baja, biasanya dipilih untuk produk-produk yang memerlukan tingkat kekakuan yang lebih rendah. Baja memiliki kandungan karbon kurang dari 2%, yang membentuk fasa ferit (α)/Fe3C atau perlit. Di sisi lain, besi memiliki kandungan karbon lebih dari 2% dan membentuk grafit yang terpisah.
 

 

Pengujian Magnetik

Umumnya, besi memiliki sifat magnetik, yang menyebabkan ia memiliki kemampuan untuk dapat ditarik oleh magnet. Sementara itu, sifat magnetik pada baja bergantung pada komposisinya, yang bisa bersifat magnetik atau non-magnetik. Pengujian magnetik yang dilakukan dengan menggunakan magnet bisa menjadi cara sederhana untuk membedakan antara besi dan baja.

 

Ketahanan Terhadap Karat atau Korosi

Besi memiliki kecenderungan yang lebih tinggi untuk mengalami korosi atau berkarat jika dibandingkan dengan baja. Anda dapat melakukan tes sederhana dengan mengoleskan sedikit air pada permukaan kedua logam tersebut. Besi akan cenderung berkarat dengan cepat, sementara baja akan menunjukkan tingkat ketahanan yang lebih baik terhadap korosi.

 

Kekuatan baja dalam melawan korosi disebabkan oleh adanya lapisan anti-karat pada komposisinya, yang memberikannya ketahanan yang lebih baik daripada besi. Oleh karena itu, baja lebih sesuai untuk aplikasi yang membutuhkan tingkat ketahanan dan kekuatan yang tinggi. Hal ini membuatnya menjadi pilihan yang optimal untuk digunakan di daerah yang terpapar dengan kondisi cuaca ekstrem, termasuk panas dan hujan intensitas tinggi.

 

Sifat Mekanis

Besi umumnya memiliki sifat yang cenderung rapuh dan mudah patah, sementara baja menunjukkan kekuatan dan ketangguhan yang lebih baik. Proses penambahan unsur karbon dan elemen lainnya pada baja memberikan sifat mekanik yang lebih superior, termasuk kekuatan tarik yang tinggi, ketangguhan, dan keuletan.

 

Harga 

Secara umum, besi memiliki harga yang lebih terjangkau dibandingkan dengan baja. Sementara itu, harga baja dapat bervariasi tergantung pada jenis dan komposisi baja yang digunakan. Meskipun demikian, harga yang lebih tinggi untuk baja sering kali sebanding dengan kualitas yang lebih baik yang diberikannya, karena baja cenderung menawarkan keunggulan dan kualitas yang lebih tinggi.

 

Pemrosesan 

Dalam pemrosesan, besi dianggap lebih mudah untuk diolah dan dibentuk. Sementara itu, baja membutuhkan proses yang lebih kompleks, seperti peleburan dan pengecoran, untuk mencapai komposisi dan sifat yang diinginkan.

 

Ketersediaan di Alam 

Ketersediaan besi lebih melimpah di alam dan lebih mudah diekstraksi, sehingga membuatnya menjadi pilihan yang lebih ekonomis dan tersedia secara luas. Sementara itu, ketersediaan baja sangat tergantung pada ketersediaan bijih besi serta kemampuan manusia untuk mengolah dan mentransformasikannya menjadi baja.

 

Sifat di Alam Terbuka 

Besi cenderung lebih rentan terhadap korosi dan pembentukan karat ketika terkena elemen-elemen lingkungan tertentu di luar ruangan. Namun, beberapa jenis baja, seperti baja tahan karat, memiliki tingkat ketahanan yang lebih baik terhadap korosi, sehingga lebih dapat bertahan dalam jangka waktu yang lebih lama di lingkungan terbuka.

 

Percikan Bunga Api

Selama proses pemotongan, perbedaan antara besi dan baja dapat terlihat. Ketika besi dipotong dengan menggunakan alat gerinda, percikan bunga api yang dihasilkan cenderung besar dan banyak, sementara pada penggerindaan baja, percikan yang dihasilkan lebih kecil dan lebih sedikit. Karakteristik percikan bunga api ini memberikan petunjuk tentang tingkat kandungan karbon dalam kedua logam tersebut.

 

Tabel Perbandingan Besi dan Baja

Berikut adalah tabel perbandingan antara besi dan baja berdasarkan berbagai karakteristik antara kedua material logam tersebut secara komprehensif:

 

Perbedaan	Besi	Baja
Komposisi Kimia	Terdiri dari unsur besi (Fe)	Paduan besi dengan kandungan karbon <2%
Kekuatan	Kekuatan lebih rendah	Kekuatan dan tingkat kekerasan lebih tinggi
Suara	Suara lebih redup ketika dipukul	Suara lebih nyaring dan tajam
Penggunaan Karbon	Lebih lembut dan kurang kuat	Lebih kuat dan tahan lama
Pengujian Magnetik	Biasanya bersifat magnetik	Bergantung pada komposisi
Ketahanan Korosi	Rentan terhadap korosi	Lebih tahan terhadap korosi
Sifat Mekanis	Cenderung rapuh dan mudah patah	Lebih kuat dan tangguh
Harga	Lebih terjangkau	Harga bisa bervariasi
Pemrosesan	Lebih mudah untuk diolah dan dibentuk	Memerlukan proses kompleks
Ketersediaan	Lebih melimpah dan mudah diekstraksi	Bergantung pada ketersediaan bijih besi.
Sifat di Alam Terbuka	Rentan terhadap korosi dan pembentukan karat	Lebih tahan terhadap korosi
Percikan Bunga Api	Percikan bunga api cenderung besar dan banyak	Percikan bunga api lebih kecil dan sedikit

 

Kesimpulan

Besi dan baja adalah dua material logam yang memiliki perbedaan mendasar. Besi adalah unsur murni yang mudah berkarat, sedangkan baja adalah campuran besi dan karbon yang lebih tahan terhadap karat dan lebih kuat.Perbedaan dapat dikenali dengan metode sederhana seperti pengujian fisik, pemahaman komposisi kimia, dan penggunaan magnet. Memahami perbedaan ini membantu dalam pemilihan material yang tepat untuk proyek konstruksi dan manufaktur.

 

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.