Baja adalah paduan logam yang tersusun dari besi sebagai unsur utama dan karbon sebagai unsur penguat. Kandungan baja yang utama adalah Besi (Fe) dengan kadar 97% dan Karbon (C) dengan kadar 0,2% hingga 2,1%, serta unsur paduan lain yaitu Mangan (Mn), Krom (Cr), Vanadium(V), Nikel (Ni), Silikon (Si), tembaga (Cu), sulfur (S), fosfor (P) dan lainnya dengan jumlah yang dibatasi dan berbeda-beda.
Pengaruh utama kandungan karbon di dalam baja adalah pada kekuatan, kekerasan dan sifat mudah dibentuk. Penambahan karbon pada baja dapat meningkatkan kekerasan (hardness) dan kekuatan tariknya (tensile strength), namun di sisi lain membuatnya menjadi getas (brittle) serta menurunkan keuletannya (ductility).
Baja menjadi bahan dasar yang sangat vital untuk industri. Semua peralatan berbahan baja, mulai dari peralatan dapur, trasportasi, generator, sampai kerangka gedung dan jembatan. Eksplotasi besi baja menduduki peringkat pertama di antara barang tambang dan logam dan produknya melingkupi hampir 95% dari produk barang berbahan logam yang dimanfaatkan dalam kehidupan manusia.
Selain besi sebagai kandungan utama baja, terdapat beberapa unsur yang menjadi bahan pembentuk baja, yaitu:
1. Karbon (C)
Karbon merupakan unsur terpenting yang dapat meningkatkan kekerasan dan kekuatan baja. Kandungan karbon di dalam baja sekitar 0,1% hingga 2,1%, sedangkan unsur lainnya dibatasi sesuai dengan kegunaan baja. Unsur paduan yang bercampur di dalam lapisan baja adalah untuk membuat baja bereaksi terhadap pengerjaan panas dan menghasilkan sifat-sifat yang khusus. Karbon dalam baja dapat meningkatkan kekuatan dan kekerasan tetapi jika berlebihan akan menurunkan ketangguhan.
2. Mangan (Mn)
Semua baja mengandung mangan karena sangat dibutuhkan dalam proses pembuatan baja. Kandungan mangan kurang lebih 0,6% tidak mempengaruhi sifat baja, dengan kata lain mangan tidak memberikan pengaruh besar pada struktur baja dalam jumlah yang rendah. Penambahan unsur mangan dalam baja dapat menaikkan kuat tarik tanpa mengurangi atau sedikit mengurangi regangan, sehingga baja dengan penambahan mangan memiliki sifat kuat dan ulet.
3. Silikon (Si)
Silikon merupakan unsur paduan yang ada pada setiap baja dengan kandungan lebih dari 0,4% yang mempunyai pengaruh untuk menaikkan tegangan tarik dan menurunkan laju pendinginan kritis. Silikon dalam baja dapat meningkatkan kekuatan, kekerasan, kekenyalan, ketahanan aus, dan ketahanan terhadap panas dan karat. Unsur silikon menyebabkan sementit tidak stabil, sehingga memisahkan dan membentuk grafit. Unsur silikon juga merupakan pembentuk ferit, tetapi bukan pembentuk karbida, silikon juga cenderung membentuk partikel oksida sehingga memperbanyak pengintian kristal dan mengurangi pertumbuhan akibatnya struktur butir semakin halus.
4. Nikel (Ni)
Nikel mempunyai pengaruh yang sama seperti mangan, yaitu memperbaiki kekuatan tarik dan menaikkan sifat ulet, tahan panas, jika pada baja paduan terdapat unsur nikel sekitar 25% maka baja dapat tahan terhadap korosi. Unsur nikel yang bertindak sebagai tahan karat (korosi) disebabkan nikel bertindak sebagai lapisan penghalang yang melindungi permukaan baja.
5. Kromium (Cr)
Sifat unsur kromium dapat menurunkan laju pendinginan kritis (kromium sejumlah 1,5% cukup meningkatkan kekerasan dalam minyak). Penambahan kromium pada baja menghasilkan struktur yang lebih halus dan membuat sifat baja dikeraskan lebih baik karena kromium dan karbon dapat membentuk karbida. Kromium dapat menambah kekuatan tarik dan keplastisan serta berguna juga dalam membentuk lapisan pasif untuk melindungi baja dari korosi serta tahan terhadap suhu tinggi.
6. Kobalt (Co)
Sebagai unsur paduan dalam baja, kobalt meningkatkan kekerasan, tahan aus dan tahan panas. Pada maghnet permanent mengandung kobalt sehingga mempunyai kepekaan terhadap pemanasan lanjut.
7. Molibdium (Mo)
Kebanyakan dipadu dengan baja dalam ikatan dengan Co, Ni, dan V. dapat meningkatkan kekuatan tarik, batas rentang kemampuan temper menyeluruh, ketahanan panas, batas kelelahan, menurunkan kerapuhan.
8. Vanadium (V)
Mempunyai pengaruh seperti Mo dalam baja. Dapat meningkatkan kekuatan, batas rentang keuletan, kekuatan panas dan ketahanan lelah. Unsur V dalam baja mempunyai keistimewaan yaitu dapat menurunkan kepekaan terhadap sengatan panas yang melewati batas pada perlakuan panas.
9. Titanium (Ti)
Memiliki kekuatan yang sama seperti baja dalam mempertahankan. Hingga suhu 400 derajat C, sehingga banyak dipakai sebagai bahan kawat las. Paduan antara baja karbon dengan titanium akan memepunyai sifat kekerasan yang tinngi. Baja-titan banyak diminati sebagai bahan dalm industri, kendaraan perang, kapal udara dan elemen-elemen yang membutuhkan kekuatan tinggi dan ringan.
10. Aluminium (Al)
Unsur Al terkandung dalam jumlah yang kecil pada baja. Tujuannya yaitu sama dengan Si, untuk memberikan keuletan dan kemampuan di perkakas serta meningkatkan daya tahan terhadap korosi.
Sedikit pengetahuan unsur-unsur yang terkandung dalam baja, untuk mendukung hal tersebut PT. Hexana Semesta menyediakan berbagai macam produk industri seperti EMG, OPTRIS, MESACON, PROTON dan GCL. Jika ada yang ingin di tanyakan, jangan ragu untuk menghubungi kami. Untuk info lebih lanjut mengenai produk-produk yang kami jual bisa menghubungi kami dengan mengklik tombol dibawah ini.
https://www.kajianpustaka.com/2019/12/pengertian-unsur-jenis-dan-pembentukan-baja.html