Pendahuluan
Baja karbon sangat banyak digunakan dalam industri. Beberapa di antaranya adalah industri manufaktur mobil, manufaktur mesin dan perkakas, serta industri konstruksi, di mana baja karbon digunakan dalam operasi mereka.
Penting untuk diingat bahwa konstituen terbesar dari baja ini adalah karbon, sedangkan bagian yang lebih kecil adalah mangan, silikon, dan logam paduan lainnya.
Dengan membaca artikel ini, Anda dapat mengetahui jenis properti dan informasi paling sederhana tentang densitas baja karbon. Tanpa bantuan, Anda secara langsung mengukur kekuatan, keuletan, kemampuan mesin, dan kinerja termal material.
Berapa Kepadatan Baja Karbon?
Produsen pipa dan tabung boiler harus terbiasa dengan konsep kepadatan. Kepadatan adalah penyesuaian bahan tertentu di setiap ruang, dan seberapa dekat molekul-molekul dikemas bersama. Kepadatan baja kira-kira 490 pon per kaki kubik, atau 7,85 g/cm³ atau 7850 kg/m³.
Baja karbon biasanya memiliki kepadatan 7,75 g/cm³ hingga 8,05 g/cm³, sesuai dengan kepadatan 7.750 kg/m³ hingga 8.050 kg/m³. Itu adalah beberapa 0,282 hingga 0,291 lb / in³ dalam satuan imperial. Kepadatan rata-rata 7,85 g/cm³ (7,850 kg/m³, 0,284 lb/in³) adalah yang paling banyak dikutip. Ini adalah rata-rata dari grade yang paling populer, termasuk ASTM A36, Grade B, A106, dan A53.
Apa efek densitas terhadap karakteristik baja karbon?
Kandungan karbon baja, yang memengaruhi densitasnya, adalah sumber utama variasi. Berikut ini rinciannya:
Rasio Kekuatan terhadap Berat
Produsen harus mengetahui bahwa kandungan karbon yang lebih tinggi dalam baja karbon akan cenderung membuatnya lebih padat. Beberapa orang membuat jembatan, bejana tekan, dan mesin-mesin besar dengan menggunakan baja karbon tinggi.
Kekerasan dan Keuletan
Kekuatan dan kelenturannya membuat baja karbon cocok untuk membuat material yang keras dan ulet. Produsen harus mengetahui bahwa fleksibilitas berbanding terbalik dengan kandungan karbon dalam baja karbon, sedangkan kekuatan berhubungan langsung dengannya.
Sifat Termal
Kapasitas panas yang lebih tinggi dan koefisien ekspansi termal terlihat pada baja karbon yang lebih padat. Sebelum mencapai suhu krusial, baja ini menahan lebih banyak panas.
Konduktivitas Listrik
Peningkatan densitas mengimplikasikan pengurangan konduktivitas listrik, karena resistivitas meningkat.
Ketahanan Korosi
Korosi tidak selalu bergantung pada kepadatan, tetapi semakin tinggi kepadatan atom baja, semakin baik ketahanan material terhadap dampak lingkungan.
Komposisi dan Jenis Baja Karbon
Produsen harus menyadari bahwa kandungan karbon dari material secara signifikan mempengaruhi karakteristik densitas dan kinerja baja.
Baja karbon rendah (ringan)
- Kandungan karbonnya kira-kira 05%-0.25%.
- Kepadatannya adalah 85 g/cm³.
- Nilai yang umum meliputi AISI 1018, ASTM A36.
- Baja karbon rendah dapat digunakan pada balok struktural, pipa, panel mobil, dan pengencang.
- Memiliki keuletan, kemampuan las, dan kemampuan mesin yang baik.
Baja karbon sedang
- Kandungan karbonnya adalah sekitar 0.25%-0.60%.
- Kepadatan dipertahankan sebagai 83 g/cm³.
- Nilai yang umum meliputi AISI 1045 dan AISI 1055.
- Dapat digunakan untuk membuat as roda, roda gigi, suku cadang mesin, dan poros.
- Kekuatan dan keuletan seimbang.
Baja karbon tinggi
- Kepadatan diturunkan menjadi 81 g/cm³.
- Antara 0,60 dan 1,00% karbon hadir.
- Nilai yang umum meliputi AISI 1075 dan AISI 1095.
- Ini dapat digunakan pada alat potong, pisau, dan komponen yang tahan aus.
- Rapuh, keras, dan kuat. Baja ini harus diberi perlakuan panas dengan cara tertentu untuk meningkatkan ketangguhannya.
Ada sedikit penurunan densitas dengan meningkatkan kandungan karbon, kira-kira 0,02 g/cm³ per peningkatan 0,1%. Hal ini terjadi karena peningkatan tersebut mengurangi jarak atom dalam kandungan karbon.
Kesimpulan
Kepadatan baja karbon secara langsung memengaruhi kekuatan, keuletan, dan kinerjanya di berbagai sektor. Perubahan kandungan karbon menghasilkan produk dengan sifat dan kepadatan yang berbeda, sehingga dapat digunakan di berbagai industri.
Sebagai produsen, kita harus memahami sifat-sifat baja karbon dengan kandungan karbon yang berbeda-beda agar para insinyur dan produsen dapat mengambil keputusan berdasarkan aplikasinya.