4 Jenis Baja: Apa saja perbedaannya?

Berbagai Jenis Baja

Kemampuan baja untuk dibentuk menjadi berbagai jenis dengan memvariasikan komposisinya semakin meningkatkan keserbagunaannya. Memiliki jenis baja yang berbeda memberikan sifat spesifik yang cocok untuk aplikasi tertentu.

Berikut ini empat jenis baja yang berbeda:

1. Baja Karbon

Baja karbon dinamai demikian karena konsentrasi karbonnya yang lebih tinggi. Baja ini mengandung C yang lebih tinggi dan sedikit unsur lain, sehingga membuat baja karbon menjadi sederhana namun sangat tahan lama.

Umumnya, banyak yang menganggap baja karbon sebagai jenis baja terkuat. Inilah sebabnya mengapa komponen yang harus tangguh menggunakan bahan baja tersebut. Beberapa aplikasi baja karbon meliputi alat pemotong, peralatan masak, pengecoran, dan mesin berat. Saat ini, baja karbon menempati 90% dari total baja yang diproduksi di seluruh dunia. Di AS, sekitar 85% dari seluruh baja yang diproduksi adalah baja karbon.

Namun, meskipun baja karbon sering dikacaukan dengan besi tuang, keduanya tetap berbeda. Baja karbon memiliki karbon kurang lebih 1% tetapi tidak pernah melebihi ambang batas 2%. Sebaliknya, besi tuang mengandung kadar karbon yang lebih tinggi dengan berat 2% hingga 3,5%. Kandungan karbon yang lebih tinggi pada besi tuang menghasilkan butiran yang lebih kasar dan rapuh.

Jenis-jenis Baja Karbon

Baja karbon diklasifikasikan menjadi tiga subtipe berdasarkan kandungan karbon totalnya. Kelas-kelas ini melayani tujuan yang berbeda dan memiliki sifat yang berbeda.

• Rendah Karbon: Baja karbon rendah juga disebut baja ringan. Baja ini mengandung karbon hingga 0,30%. Kandungan karbon yang lebih rendah ini membuat baja ringan menjadi ulet dan lebih mudah dibentuk. Jenis baja karbon rendah adalah yang termurah dan paling umum digunakan pada pipa, kaleng makanan, dan kabel.
• Karbon Sedang: Tambahkan dari 0,31% hingga 0,60% karbon, dan Anda akan mendapatkan baja karbon sedang. Subtipe ini terkadang mengandung mangan dengan berat antara 0,6% dan 1,65%. Dengan persentase karbon yang lebih tinggi, baja karbon sedang kurang ulet dan lebih kuat dari karbon rendah. Baja ini digunakan untuk membuat poros engkol, roda gigi, tempa, dan rel kereta api.
• Karbon Tinggi: Dengan kandungan karbon tinggi 0,61% tetapi tidak melebihi 2,0%, karbon tinggi adalah jenis yang paling keras. Namun, dibandingkan dengan baja karbon rendah, baja ini lebih rapuh dan lebih sulit untuk dilas. Karena kekerasannya, baja ini sering digunakan untuk komponen yang tahan abrasi.

2. Baja Paduan

Dalam produksi baja karbon, Anda menggabungkan besi dan karbon untuk menghasilkan material. Namun, baja karbon dikombinasikan dengan elemen paduan untuk membuat baja paduan. Intinya, baja paduan menggabungkan besi, karbon, dan satu atau beberapa elemen paduan.

Sifat spesifik suatu paduan akan bergantung pada elemen apa yang dikandungnya dan berapa banyak yang dikandungnya. Tergantung pada permintaan, baja paduan mungkin memiliki 1% hingga 50% elemen paduan dari berat totalnya.

Namun, karena tidak semua elemen paduan berlimpah seperti besi atau karbon, baja paduan bisa jadi lebih mahal. Meskipun demikian, elemen-elemen tersebut akan menghasilkan sifat yang sangat spesifik untuk aplikasi khusus.

Misalnya, paduan titanium bisa sangat mahal. Namun, paduan ini menjamin kekuatan tarik dan kekerasan yang ekstrem bahkan pada suhu yang sangat tinggi. Oleh karena itu, paduan titanium sering kali terbatas pada keperluan kelas atas seperti perhiasan, peralatan medis, dan pesawat ruang angkasa.

Berikut ini adalah paduan umum lainnya dan sifat-sifatnya.

• Tembaga: Konduktor panas yang efisien dan tahan terhadap korosi. Ideal untuk kabel listrik.
• Aluminium: Fleksibilitas tinggi, tahan panas, dan ringan.
• Silikon: Elastisitas yang lebih baik karena sifat elemen yang lembut. Mudah dibentuk dan bersifat magnetis, ideal untuk transformator listrik.
• Mangan: Tangguh dan tahan benturan, membuatnya ideal untuk brankas dan lemari anti peluru.

3. Baja Tahan Karat

Baja tahan karat adalah salah satu jenis baja terkuat dan paling berbeda di pasaran. Baja ini sering dicetak menjadi komponen yang harus bebas karat. Kita sering melihat baja ini pada peralatan medis, perkakas, peralatan makan, dan perkakas.

Lapisan reflektif dan kilau pada baja tahan karat disebabkan oleh elemen paduan utamanya, kromium. Kandungan kromium dari baja tersebut biasanya berkisar antara 10,5% hingga 30% dari berat totalnya. Ketika dipoles, semakin tinggi kandungan kromium, semakin berkilau permukaan baja.

Selain estetika, baja tahan karat juga tahan lama, dapat dilas, dan higienis karena kebersihannya. Berikut ini adalah subtipe umumnya:

• Baja Tahan Karat Martensitik: Memiliki kekuatan tarik, kekerasan, dan ketahanan benturan yang tinggi dari baja tahan karat. Tetapi baja tahan karat martensit memiliki ketahanan korosi yang lebih rendah daripada varietas lainnya. Ini juga merupakan jenis yang paling tidak umum.
• Baja Tahan Karat Feritik: Ini dianggap sebagai salah satu jenis baja tahan karat yang paling umum. Harganya tetap lebih murah karena kandungan nikel yang lebih rendah. Tidak seperti baja tahan karat austenitik, baja ini bersifat magnetis.
• Baja Tahan Karat Austenitik: Dikenal sebagai kategori yang paling umum dan memiliki konsentrasi kromium dan nikel yang lebih tinggi. Karena itu, baja tahan karat austenitik memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi dan sifat non-magnetik.
• Baja Tahan Karat Dupleks: Paduan dupleks menggabungkan baja feritik dan austenitik. Logam ini mewarisi dupleks, yaitu ketahanan korosi, keuletan, dan kekuatan yang tinggi dari kedua paduan tersebut. Paduan dupleks sering digunakan dalam industri pipa gas dan kimia.

4. Baja Perkakas

Baja ini adalah logam karbon tinggi yang dikhususkan untuk membuat perkakas, sesuai dengan namanya. Kehadiran logam paduan seperti tungsten dan kobalt membuat baja perkakas menjadi sangat tangguh. Hal ini juga membantu baja mempertahankan bentuknya setelah digunakan dalam waktu yang lama dan berat.

Elemen dan proses tempering membuat baja perkakas tahan panas dan abrasif, yang ideal untuk aplikasi dengan dampak tinggi.

Jenis Baja Perkakas yang Umum

• Pengerasan air: Dipadamkan dengan air dan merupakan bahan yang paling terjangkau dan standar untuk perkakas sehari-hari.
• Pengerasan udara: Dikeraskan melalui pendinginan udara alami. Hanya logam yang mengandung logam yang seharusnya dipadamkan dengan udara yang harus menjalani proses ini.
• Pekerjaan panas: Baja perkakas yang lebih keras ideal untuk aplikasi suhu tinggi seperti pengecoran atau penempaan. Perkakas bergradasi H memiliki paduan yang lebih tinggi dan jejak karbon yang lebih rendah.
• Tahan guncangan: Perkakas baja yang ideal untuk aplikasi dengan tekanan dan suhu rendah. Perkakas yang dapat menahan benturan tinggi tetapi memiliki ketahanan abrasi yang terbatas.
• Kecepatan tinggi: Ini adalah alat yang umum digunakan untuk memotong. Dinamakan demikian karena dapat memotong lebih cepat daripada baja karbon. Baja perkakas berkecepatan tinggi dibagi menjadi tipe-T (berbasis tungsten) dan tipe-M (berbasis molibdenum).