Pengaruh Bahan Paduan Terhadap Material Besi Cor dan Baja

Halo sobat Logam Ceper, kali ini kita akan membahas tentang pengaruh bahan paduan terhadap material besi cor dan baja.

Seperti yang pernah kita singgung pada artikel sebelumnya, secara umum unsur-unsur paduan tersebut adalah Carbon (C), Silikon (Si), Mangan (Mn), Fosfor (P), Belerang (S), Nitrogen (N₂), Tembaga (Cu), Nikel (Ni), Chrome (Cr), Oksigen (O₂), Alumunium (Al), Hidrogen (H₂). Dari unsur-unsur tersebut yang banyak digunakan dalam campuran besi cor atau baja adalah carbon, silikon, mangan, chrome, alumunium dan unsur lainnya dalam jumlah yang sedikit. Pengaruh-pengaruh dari unsur-unsur ini dapat saling menguatkan maupun melemahkan. Yuk simak penjelasannya di bawah ini sobat!

• Carbon

Karbon adalah unsur paduan utama dalam baja kandungannya 0,008%  – 2% sedangkan dalam besi 2% – 6,5%. Karbon dalam baja dapat terlarut dalam besi atau senyawa, seperti besi karbida (Fe3C). Peningkatan jumlah karbon akan meningkatkan kekerasan dan kekuatan tarik serta hardenability, di sisi lain peningkatan jumlah karbon akan mengurangi kemampuan las, keuletan, konduktifitas dan mampu bentuk.

• Silikon

Pada proses peleburan baja silikon (Si) biasanya berasal dari lining tanur, terutama lining berbahan asam. Namun Si dalam bentuk ferosilikon (FeSi) digunakan sebagai media oksidasi dan reduksi besi oksida (FeO) kembali menjadi Fe dan sisanya terak SIO₂. Silikon (Si) merupakan unsur pembentuk ferit dan memberikan pengaruh terhadap proses pembentukan grafit. 

Dalam baja cor mengandung silikon 0,35%-1,0%  yang akan larut dalam besi dan cenderung memberikan pengaruh terhadap kekuatan. Unsur silikon bersama dengan mangan dapat meningkatkan kekuatan, kekerasan, dan ketangguhan baja dan juga berperan sebagai deoxidizer (pengikat atau penghilang gas terlarut seperti oksigen dan nitrogen, yang berpotensi menimbulkan sifat getas atau cacat).

Tingginya silikon akan menghasilkan kekuatan logam, namun diikuti dengan penurunan keuletan yang dapat menyebabkan retak.

• Mangan

Mangan akan terlarut dalam fe alpha sampai  maksimum 3% dan bersifat memperkeras ferit, namun diiringi dengan berkurangnya sifat plastisitasnya. Baja biasanya mengandung 0,3% mangan yang bertindak untuk membantu deoksidasi baja, mencegah pembentuan inklusi besi sulfida dan meningkatkan kekuatan dan juga meningkatkan ketangguhan dan mampu mesin.

Kandungan mangan dalam baja dapat mengurangi terjadinya rapuh panas dan dingin yang disebabkan oleh adanya belerang. Dalam baja mangan dapat mengikat belerang dan membentuk senyawa mangan sulfida (Mns).

• Chrome

Chromium adalah paduan yang sangat berpengaruh kuat dalam baja karena ia mampu meningkatkan kekerasan baja, meningkatkan ketahanan korosi, kekuatan pada temperatur tinggi, ketahanan abrasi dan aus. Kehadiran chrome yang melebihi standar pada baja dapat menyebabkan kekerasan yang berlebihan dan rawan retak. Kandungan chrome yang tinggi biasanya digunakan pada stainless steel.

• Alumunium

Penambahan alumunium berperan sebagai deoxidizer (pengikat atau penghilang gas terlarut seperti oksigen dan nitrogen, yang berpotensi menimbulkan sifat getas atau cacat).

Pada beberapa spesifikasi besi carbon atau baja carbon memungkinkan adanya penambahan unsur-unsur tertentu yang masing-masing unsur memberikan pengaruh terhadap strukur mikronya. Unsur-unsur ini baru akan memberikan manfaat terhadap kualitas bila terpadu dalam suatu komposisi yang harmonis.

Oke sobat Logam Ceper, itulah pembahasan tentang pengaruh bahan-bahan paduan terhadap material besi cor dan baja. Untuk pertanyaan atau info lebih lanjut, sobat bisa sampaikan di kolom komentar atau hubungi langsung Team Logam Ceper.

Penulis: Asep Muhamad | Editor: Tri Rahayu