Senin, 26 Juli 2010

STANDARISASI DAN PENGKODEAN

Baja memilki standar dan pengkodean yang bermacam-maca dari Amerika hingga Jepang pun mengkodekan jenis baja. Jenis-jenis Kode tersebut adalah AISI(American Iron Steel Institute), SAE(Society for Automotive Engineering), UNS (Unified Numbering System), ASTM(American Standard for Testing and Material), JIS (Japanese Industrial Standard), DIN (Deutsches Institut fur Normung), ASME(American Society of Mechanical Engineers), CEN(Committee European de Normalization), ISO(International Standardization Organization), dan Association francaise de normalization (AFNOR).
Standarisasi untuk pengkodean SAE memiliki cara penulisan sebagai berikut:

XXXX
Untuk dua angka pertama dalam sebutan ini menandakan paduan utama (s) dari baja. Dua angka berikutnya dalam penunjukan menandakan jumlah karbon dalam baja. Masing-masing unsur logam lainnya memilki angka kode yang mengisi digit pertama, yaitu:

Baja Karbon:
• Digit pertama adalah "1" seperti dalam 10xx, 11xx, dan 12xx
• Digit kedua menjelaskan proses: "1" adalah resulfurized dan "2" adalah resulfurized dan rephosphorized.
Baja Mangan:
• Digit pertama adalah "1" seperti dalam 13xx dan, memang, baja karbon. Namun, karena mangan adalah normal produk baja karbon membuat AISI / SAE telah memutuskan untuk tidak mengklasifikasikan sebagai baja paduan.
• Digit kedua selalu "3"
Baja Molybdenum:
• Digit pertama adalah "4" seperti dalam 40xx dan 44xx.
• Angka kedua menunjuk persentase molibdenum dalam baja.
Baja Kromium:
• Digit pertama adalah "5" seperti dalam 51xx dan 52xx
• Angka kedua menunjuk persentase kromium dalam baja.
Baja paduan lebih satu unsur:
• Baja ini mengandung tiga paduan
• Digit pertama dapat "4", "8", atau "9" tergantung pada paduan dominan
• Angka kedua menunjuk persentase reaming dua paduan.
Data pengkodean baja paduan sebagai berikut:
Kode SAE Komposisi
13xx Mn 1.75%
40xx Mo 0.20% or 0.25% or 0.25% Mo & 0.042% S
41xx Cr 0.50% or 0.80% or 0.95%, Mo 0.12% or 0.20% or 0.25% or 0.30%
43xx Ni 1.82%, Cr 0.50% to 0.80%, Mo 0.25%
44xx Mo 0.40% or 0.52%
46xx Ni 0.85% or 1.82%, Mo 0.20% or 0.25%
47xx Ni 1.05%, Cr 0.45%, Mo 0.20% or 0.35%
48xx Ni 3.50%, Mo 0.25%
50xx Cr 0.27% or 0.40% or 0.50% or 0.65%
50xxx Cr 0.50%, C 1.00% min
50Bxx Cr 0.28% or 0.50%
51xx Cr 0.80% or 0.87% or 0.92% or 1.00% or 1.05%
51xxx Cr 1.02%, C 1.00% min
51Bxx Cr 0.80%
52xxx Cr 1.45%, C 1.00% min
61xx Cr 0.60% or 0.80% or 0.95%, V 0.10% or 0.15% min
86xx Ni 0.55%, Cr 0.50%, Mo 0.20%
87xx Ni 0.55%, Cr 0.50%, Mo 0.25%
88xx Ni 0.55%, Cr 0.50%, Mo 0.35%
92xx Si 1.40% or 2.00%, Mn 0.65% or 0.82% or 0.85%, Cr 0.00% or 0.65%

Sabtu, 24 Juli 2010

tanur tinggi

BAB I Pendahuluan

1.Latar Belakang
Besi adalah logam yang berasal dari bijih besi (tambang) yang banyak digunakan untuk kehidupan manusia sehari-hari dari yang bermanfaat sampai dengan yang merusakkan. Dalam tabel periodik, besi mempunyai simbol Fe dan nomor atom 26. Besi juga mempunyai nilai ekonomis yang tinggi.
Baja adalah bahan dasar vital untuk industri. Semua segmen kehidupan, mulai dari peralatan dapur, transportasi, generator pembangkit listrik, sampai kerangka gedung dan jembatan menggunakan baja. Eksploitasi besi baja menduduki peringkat pertama di antara barang tambang logam dan produknya melingkupi hampir 95 persen dari produk barang berbahan logam.
Baja adalah paduan logam yang tersusun dari besi sebagai unsur utama dan karbon sebagai unsur penguat. Unsur karbon inilah yang banyak berperan dalam peningkatan performan. Perlakuan panas dapat mengubah sifat baja dari lunak seperti kawat menjadi keras seperti pisau. Penyebabnya adalah perlakuan panas mengubah struktur mikro besi yang berubah-ubah dari susunan kristal berbentuk kubik berpusat ruang menjadi kubik berpusat sisi atau heksagonal.
Baja dan besi tuang dibuat dari bahan tambang besi. Pada besi tersebut diberikan sedikit karbon. Jadi baja adalah perpaduan antara besi dan karbon. Pada pengertian kata sehari-hari seringkali ‘baja’ dan ‘besi’ dipertukarkan. Besi murni sebenarnya hamper tidak pernah dipakai. Apabila kita mendengar kata ‘besi beton’ atau ‘lempengan besi’. Meskipun begitu nama ‘besi’ juga ada pada kata ‘besi tuang’. Kadar karbon pada besi tuang lebih banyak daripada kadar karbon pada baja, biasanya lebih dari 2 %.
Produk baja masih saja sangat penting meskipun pemakaian bahan sintetis semakin meningkat.





2.Tujuan
Tujuan dibuatnya makalah ini yaitu :
a)Untuk memenuhi salah satu tugas dari dosen tentang besi, baja dan tanur tinggi.
b)Agar mahasiswa dapat mengetahui dan memahami materi tentang besi, baja dan tanur tinggi.




BAB II Pembahasan
2.1 Besi
Besi adalah logam yang berasal dari bijih besi (tambang) yang banyak digunakan untuk kehidupan manusia sehari-hari dari yang bermanfaat sampai dengan yang merusakkan. Dalam tabel periodik, besi mempunyai simbol Fe dan nomor atom 26. Besi juga mempunyai nilai ekonomis yang tinggi.
Besi adalah logam yang paling banyak dan paling beragam penggunaannya. Hal itu karena beberapa hal, diantaranya:
•Kelimpahan besi di kulit bumi cukup besar,
•Pengolahannya relatif mudah dan murah, dan
•Besi mempunyai sifat-sifat yang menguntungkan dan mudah dimodifikasi.
Salah satu kelemahan besi adalah mudah mengalami korosi. Korosi menimbulkan banyak kerugian karena mengurangi umur pakai berbagai barang atau bangunan yang menggunakan besi atau baja. Sebenarnya korosi dapat dicegah dengan mengubah besi menjadi baja tahan karat (stainless steel), akan tetapi proses ini terlalu mahal untuk kebanyakan penggunaan besi.
Korosi besi memerlukan oksigen dan air. Berbagai jenis logam contohnya Zink dan Magnesium dapat melindungi besi dari korosi. Cara-cara pencegahan korosi besi yang akan dibahas berikut ini didasarkan pada dua sifat tersebut.
1.Pengecatan. Jembatan, pagar, dan railing biasanya dicat. Cat menghindarkan kontak dengan udara dan air. Cat yang mengandung timbel dan zink (seng) akan lebih baik, karena keduanya melindungi besi terhadap korosi.
2.Pelumuran dengan Oli atau Gemuk. Cara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin. Oli dan gemuk mencegah kontak dengan air.
3.Pembalutan dengan Plastik. Berbagai macam barang, misalnya rak piring dan keranjang sepeda dibalut dengan plastik. Plastik mencegah kontak dengan udara dan air.
4.Tin Plating (pelapisan dengan timah). Kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi yang dilapisi dengan timah. Pelapisan dilakukan secara elektrolisis, yang disebut tin plating. Timah tergolong logam yang tahan karat. Akan tetapi, lapisan timah hanya melindungi besi selama lapisan itu utuh (tanpa cacat). Apabila lapisan timah ada yang rusak, misalnya tergores, maka timah justru mendorong/mempercepat korosi besi. Hal itu terjadi karena potensial reduksi besi lebih negatif daripada timah. Oleh karena itu, besi yang dilapisi dengan timah akan membentuk suatu sel elektrokimia dengan besi sebagai anode. Dengan demikian, timah mendorong korosi besi. Akan tetapi hal ini justru yang diharapkan, sehingga kaleng-kaleng bekas cepat hancur.
5.Galvanisasi (pelapisan dengan Zink). Pipa besi, tiang telepon dan berbagai barang lain dilapisi dengan zink. Berbeda dengan timah, zink dapat melindungi besi dari korosi sekalipun lapisannya tidak utuh. Hal ini terjadi karena suatu mekanisme yang disebut perlindungan katode. Oleh karena potensial reduksi besi lebih positif daripada zink, maka besi yang kontak dengan zink akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katode. Dengan demikian besi terlindungi dan zink yang mengalami oksidasi (berkarat). Badan mobil-mobil baru pada umumnya telah digalvanisasi, sehingga tahan karat.
6.Cromium Plating (pelapisan dengan kromium). Besi atau baja juga dapat dilapisi dengan kromium untuk memberi lapisan pelindung yang mengkilap, misalnya untuk bumper mobil. Cromium plating juga dilakukan dengan elektrolisis. Sama seperti zink, kromium dapat memberi perlindungan sekalipun lapisan kromium itu ada yang rusak.
7.Sacrificial Protection (pengorbanan anode). Magnesium adalah logam yang jauh lebih aktif (berarti lebih mudah berkarat) daripada besi. Jika logam magnesium dikontakkan dengan besi, maka magnesium itu akan berkarat tetapi besi tidak. Cara ini digunakan untuk melindungi pipa baja yang ditanam dalam tanah atau badan kapal laut. Secara periodik, batang magnesium harus diganti.
2.2 Baja
Baja adalah logam paduan dengan besi sebagai unsur dasar dan karbon sebagai unsur paduan utamanya. Kandungan karbon dalam baja berkisar antara 0.2% hingga 2.1% berat sesuai grade-nya. Fungsi karbon dalam baja adalah sebagai unsur pengeras dengan mencegah dislokasi bergeser pada kisi kristal (crystal lattice) atom besi. Unsur paduan lain yang biasa ditambahkan selain karbon adalah mangan (manganese), krom (chromium), vanadium, dan tungsten. Dengan memvariasikan kandungan karbon dan unsur paduan lainnya, berbagai jenis kualitas baja bisa didapatkan. Penambahan kandungan karbon pada baja dapat meningkatkan kekerasan (hardness) dan kekuatan tariknya (tensile strength), namun di sisi lain membuatnya menjadi getas (brittle) serta menurunkan keuletannya (ductility).
Besi merupakan unsur yang ditemukan berlimpah di alam. Juga ditemukan di matahari dan bintang lainnya dalam jumlah yang seadanya. Inti atomnya sangat stabil. Besi adalah unsur dasar dari meteorit jenis siderite dan sangat sedikit terdapat dalam 2 jenis meteorit lainnya. Inti bumi dengan radius 2150 mil, terdiri dari besi dengan 10 persen hidrogen teroklusi. Besi merupakan unsur keempat yang berlimpah ditemukan di kerak bumi. Bijih besi yang umum adalah hematit, yang sering terlihat sebagai pasir hitam sepanjang pantai dan muara aliran.
2.2.1 Sifat-sifat Baja
Logam murni besi sangat reaktif secara kimiawi dan mudah terkorosi, khususnya di udara yang lembab atau ketika terdapat peningkatan suhu. Memiliki 4 bentuk allotroik ferit, yakni alfa, beta, gamma dan omega dengan suhu transisi 700, 928, dan 1530oC. Bentuk alfa bersifat magnetik, tapi ketika berubah menjadi beta, sifat magnetnya menghilang meski pola geometris molekul tidak berubah. Hubungan antara bentuk-bentuk ini sangat aneh. Besi pig adalah alloy dengan 3% karbon dan sedikit tambahan sulfur, silikon, mangan dan fosfor.
Besi bersifat keras, rapuh, dan umumnya mudah dicampur, dan digunakan untuk menghasilkan alloy lainnya, termasuk baja. Besi tempa yang mengandung kurang dari 0.1% karbon, sangat kuat, dapat dibentuk, tidak mudah campur dan biasanya memiliki struktur berserat.
Baja karbon adalah alloy besi dengan sedikit Mn, S, P, dan Si. Alloy baja adalah baja karbon dnegan tambahan seperti nikel, khrom, vanadium dan lain-lain. Besi relatif murah, mudah didapat, sangat berguna dan merupakan logam yang sangat penting.

2.2.2 Klasifikasi baja
Baja dapat diklasifikasikan menjadi :
•Berdasarkan komposisinya :
Baja karbon
Baja paduan rendah
Baja tahan karat
•Berdasarkan proses pembuatannya :
Tanur baja terbuka
Dapur listrik
Proses oksidasi dasar
•Berdasarkan bentuk produk :
Pelat batangan
Tabung
Lembaran
Pita
Bentuk structural
•Berdasarkan struktur mikro :
Feritik
Perlitik
Martensitic
Austenitic
•Berdasarkan kegunaan dalam kontruksi :
Baja structural
Baja Non-Struktural

2.3 Tanur Tinggi
Tanur tinggi adalah tungku besar yang bentuknya seperti terowongan. Bahan yang harus dipanaskan dimasukan pada bagian atas tungku. Dibagian bawah tungku ditiup udara yang sebelumnya telah dipanaskan terlebih dahulu. Suhunya naik sampai 20000C. Pada suhu yang setinggi itu bijih-bijih meleleh dan menetes pada dasar tungku. Berbagai batuan lain yang terikut didalam bijih-bijih tadi ikut meleleh juga. Bijih beserta bebatuan yang meleleh tadi membentuk terak tanur tinggi.

Terak tersebut ditampung secara terpisah dan diolah menjadi berbagai bahan bangunan jalan. Dengan menambahkan kapur yang diberikan pada biji besi dan kokas maka terdapat terak yang bermutu baik.
Besi yang cair disebut besi yang kasar yang terkumpul pada bagian terbawah tanur tinggi tersebut dan ditampung pad waktu-waktu tertentu. Besi kasar itu mengandung cukup banyak karbon (± 4 %) dan pencemaran yang lain sesudah massa pendinginan menyebabkan besi kasar itu menjadi rapuh. Oleh karena itu, besi kasar itu belum dapat ditempa atau digiling.
Besi yang mengandung karbon ± 2%, dinamakan baja. Sebagian besar besi kasar yang dihasilkan dari tungku tanur tinggi diubah menjadi baja dipabrik baja dengan cara menurunkan kadar karbonnya. Perubahan ini, dimana kelebihan kadar karbon dibakar dan terlepas menjadi karbon monoksida, erjadi didalam sebuah tabung reaksi atau didalam tungku. Didalam tabung reaksi (converter) kadar dari karbon itu diturunkan tanpa diberikan pemanasan dari luar. Muatannya dibentuk dari cairan besi kasar. Kadang-kadang ditambahkan besi tua dan bijih besi supaya suhu dapat dikendalikan
Pada proses pengolahan yang kurang modern, seperti pada proses Bessemer dan proses Thomas, udara ditiupkan pada besi kasar tadi. Proses oxy baja yang modern hanya menggunakan oksigen murni, oleh sebab ini terdapatlah baja yang berkualitas lebih baik.
Untuk mengurangi kadar karbon, juga dipakai dengan metode meniupkan panas dari luar tungku. Dengan cara ini bias diolah lebih banyak lagi baja bekas (besi tua) dan besi mentah yang padat ; proses ini lebih mudah dikendalikan karena lebih lamban kerjanya. Pada proses Siemens-Martin digunakan minyak atau gas sebagai bahan bakar ; pada pemakaian tungku listrik, maka listriklah yang memanaskan. Dengan menggunakan tungku listrik, komposisi baja dapat diatur dengan teliti. Oleh sebab itu tungku ini biasa dipakai untuk pembuatan baja yang khusus.

2.3.1 Sifat Baja
Baja mempunyai beberapa sifat yang membuatnya menjadi bahan bangunan yang sangat berharga yaitu :
a.Kekuatan
Baja mempunyai daya tarik, lengkung dan tekanan yang sangat besar. Pada setiap parai baja, pabrikan baja menandai berapa besar daya besar kekuatan itu. Pabriakan baja, misalnya, memasukan beberapa partai baja batangan dan mencantunkan pada baja itu Fe 360. Disini Fe menunjukan bahwa partai itu merupakan produk dari besi, sementara angka itu menunjukan daya kekuatan (minimum) tarikan atau daya tarik baja itu. Yang dimaksud dengan istilah tersebut dalah daya tarik N yang dapat dilakukan baja bergaris tengah 1 mm2 sebelum baja itu menjadi patah. Dalam hal ini daya tarik itu adalah 360 N/mm2. Dahulu kita mencantumkan daya tarik baja itu Fe 37, karena daya tariknya adalah 37 kgf/mm2. Karena sedikit mengandung kadar karbon, maka semua jenis baja mempunyai daya tarik yang kuat. Oleh karena daya tarik baja yang kuat maka baja dapat menahan berbagai tegangan, seperti tegangan lentur.
b.Kelenturan
Baja bukan saja kuat, tapi juga lentur.
c.Kealotan
Pada umumnya baja bersifat sangat a lot, sehingga tidak cepet patah.
d.Kekerasan
Baja itu sangat keras sekali sehingga sebagai bahan kontruksi, baja mungkin saja untuk digunakan dalam pelbagai tujuan, apabila untuk produk-produk baja tertentu ada suatu keharusan, maka bias saja baja itu, dengan cara dipanaskan, dibuat luar biasa keras.
e.Ketahanan terhadap korosi
Tanpa perlindungan, baja akan cepat sangat berkarat, untung saja dapat diberikan perlindungan yang sangat effektif dengan berbagai cara yaitu
1.Perawatan dengan panas
Kekerasan yang lebih besar adalah sangat penting untuk benda-benda tertentu yang dibuat dari baja. Yang dimaksud dengan kekerasan dari suatu bahan adalah ketahannya terhadap bias atau tidak dimasuki oleh bahan lain. Untuk mencapai kekerasan yang tinggi, maka diperlukan system perawatan dengan panas khusus yang disebut dengan “pengeras”. Sebuah benda baru dapat dikuatkan sesudah benda tersebut diproduksikan, ada berbagai cara untuk mengeraskannya :
•Mengeraskan secara mendalam :
Benda dari baja baik bagian luar maupun bagian dalam dibuat menjadi sangat keras.
•Mengeraskan permukaan
Hanya bagian luarnya saja yang keras sedangkan bagian intinya tidak.
2.Tempering
Tempering adalah memanaskan baja yang sudah diperkeras dengan temperature yang cukup rendah (1800), diikuti dengan pendingan secara perlahan-lahan. Tempering dilakukan dengan tujuan memberikan struktur yang lebih merata pada bahan itu, lewat proses ini maka baja yang telah diperkeraskan tadi hanya sedikit saja diperlunak, tetapi baja itu menjadi tidak begitu rapuh. Karena tempering, produk tersebut menjadi terhindar dari perubahan bentuk (pertambahan isi) sebagai akibat proses pengerasan. Hal ini, terutama ukuran akhir dan semacamnya sangat penting untuk alat pengukur yang tepat seperti caliber.
3.Meningkatkan mutu
Meningkatkan mutu adalah suatu proses dimana baja pertama-tama dikerankan dahulu, kemudian ditempering dengan suhu yang lebih tinggi. Apabila baja yang diperkeras itu dipanaskan lebih lama dan pada suhu yang lebih tinggi (300 sampai 6500C) dari tempering pada umumnya, maka struktur bahan tersebut makin merata. Sejalan dengan pertambahan masa pemanasan dan peninggian suhu, kekerasan aja itu menjadi berkurang, akan tetapi kealotan, kemudahan untuk digarap dan terutama ketahanan terhadap benturan menjdai lebih besar. Dengan meningkatkan mutu baja maka sifat-sifat baja itu akan biasa disesuaikan dengan tujuan penggunaannya. Baja denga mutu yang sudah ditingkatkan biasanya dipakai untuk assesoris mesin yang dikenai beban berganti-ganti, misalnya pen (spring).
4.Cara merawat permukaan baja

Gambar : Baja yang disepuh dengan seng.

Bahan yang tahan karat tidak membutuhkan perlingungan. Semua jenis baja yang lian ketika bersentuhan denga udara pasti menjadi rapuh (baja itu berkorosi).
Metode yang banyak digunakan untuk melindungi suatu benda dari korosi adalah melapisi benda tersebut dengan logam lain yang tidak akan berkarat. Yang paling banyak dipakai untuk tujuan tersebut adalah :
•Seng (disepuh dengan menggunakan seng)
•Timah (disepuh dengan menggunakan timah)
•Kromium (disepuh dengan menggunakan kromium)
•Alumunium (terutama untuk menghindari korosi pada temperature tinggi)
•Melapisi baja dengan aspal : untuk melawan lorosi pada bagian luar antara lain digunakan lapisan aspal pada kedua sisi las tinggal kira-kira 150 mm tanpa lapisan.



2.3.2 Hasil produk baja
Baja dibedakan dalam sejumlah kelompok yaitu :
1.Baja Batangan
Jenis baja batangan yang paling utama adalah :
Persegi panjang (datar), Misal : 8 x 50 atau 10 x 80, persegi empat, (32 berarti : baja batangan persegi empat dengan tebal 32 mm bundar. 50 berarti : baja batangan bundar dengan tebal 50 mm.

Ada kemungkinan juga bahwa penampang berbentuk lain, misalnya persegi enam adat untuk membuat poros, baut, mur, penopang dan semacamnya
Dari kawat baja yang agar tebal dan dibuat menjadi seragam siswa.
Kawat tarikan, seperti yang telah disebutkan tadi, adalah sangat kaku. Dengan melakukan tempering pada kawat itu, maka kekakuan ini akan hilang. Hal ini dilakukan dengan cara memanaskan kawat tersebut lalu mendinginkannya secara perlahan-lahan.

2.Baja Lembaran
Baja lembaran biasanya berukuran 2 kali 1 meter. Tebal dari baja lembaran ini ditentukan dalam satuan mm. Jenis-jenisnya dapat dibedakan sebagai berikut :
•Lembaran kasar : lebih tebal dari 5 mm
•Lembaran jenis menengah : tebal 3 sampai 5 mm
•Lembaran halus : lebih tipis dari 3 mm( untuk industry karoseri).
•Jenis lembaran khusus :
Pelat Lantai : pelat baja ini diberika motif berstruktur timbul untuk menghindari bahaya tergelincir. Struktur tersebut bias mempunyai berbagai bentuk. Pelat ini ada yang mempunyai mempunyai motif kotak-kotak, butir air mata, dan bola-bola kecil.
Pelat berlubangan-lubang
Pada pelat ini bias dibuat berbagai bentuk lubang.



3.Baja berprofil
Pada tempat penggilingan baja, hamper segala profil dapat diterapkan. Bagian terpenting dari produksi ini berupa profil baja yang dinormalisasikan. Bentuk profil ini sudah ditentukan (dinormalisasikan). Profil ini dapat dilihat pada table profil baja. Profil baja banyak sekali dipakai dalam bidang kontruksi. Kita bias lihat pada jembatan, kerangka baja, kasau atap dan sejenisnya. Penampang baja profil biasanya dalam bentuk-I atau bentuk-U. Bentuk-T juga bisa didapatkan.

Kecuali bentuk diatas, ada juga bentuk-bentuk yang terkenal seperti baja bersudut sama kaki atau bukan sama kaki. Selain ini, masih banyak lagi jenis-jenis profil yang disa dibuat oleh alat penggiling baja tersebut. Beberapa contohnya adalah :
* Profil rel untuk kereta api, trem dan kendaraan mesin gerek.
* Baja profil dinding dam
* Profil H, profil Z dll

4.Pipa
Pipa baja bundar dipasarkan dalam bentuk pipa tanpa bersambungan, atau pipa dengan satu sambungan (pipa yang dilas). Untuk diameter sampai 70 mm pipa pres tanpa sambungan bias dibuat. Dipasaran juga ada pipa tanpa sambungan tarikan( dengan cetakan).
•Pipa pres dibuat dengan cara sepotong baja membara ditekankan dengan alat penekan malalui sebuah lubang berbentuk cincin.
•Pipa tarikan terbentuk apabila pipa itu melalui sebuah lubang berbentuk cincin ditarik kedalam keping tarik.
Pipa bundar yang dilas dibuat dari baja lembaran. Baja lembaran tersebut dibuat menjadi bundar dengan digiling atau ditarik dan sesudah itu dilas dengan mesin.
Selain pipa bundar, juga diproduksi pipa persegi empat., persegi panjang, atau juga pipa oval. Pipa yang tidak bulat ini disebut pipa profil. Kalau perlu, pipa profil bias dibuat sebagai pipa tanpa sambungan. Pada umumnya pipa tersebut dipasarkan dalam bentuk polos dan dilas.
Ukuran pipa bundar dan pipa profil ditentukan dalam mm. ukuran ini biasanya menunjukan ukuran sisi luar dan tebal dibding pipa tersebut, misal untuk pipa bundar 30 x 2, 5 dan untuk pipa profil 60 x 30 x 2.
Kadang-kadang pengecualian dalam menunjukan ukuran akan terlihat pada pipa bundar yang dilas. Misalnya ukuran dalam dan diameter sisi luar menjadi 60/66 atau 100/114. Pipa banyak dipakai untuk pembuatan kontruksi, saluran pipa dan assesoris.



5.Panduan Baja
Baja yang mengandung sedikit karbon dinamakan baja tanpa panduan. Tetapi pada waktu pengolahan, baja cair bias dipadukan dengan logam lain atau komponen lain dalam jumlah tertentu. Andaikata hal ini dilakukan, maka terjadilah baja paduan.
Ketika memadukan baja dengan logam lain maka sifat baja akan terpengaruh sehingga menghasilkan baja paduan yang sesuai dengan sifat yang diinginkan sebelum proses itu dijalankan. Jadi, antara lain sifat-sifat berikut yang dapat dipengaruhi : daya tarik dan daya lengkung, kekerasan, ketahanan erhadap panas, kecepatan aus, kealotan, ketahanan terhadap korosi, dan sebagainya. Elemen paduan berikut adalah chrome, nikel, molybdenum, vanadium, mangan dan silicon.
Khrom
Apabila kita memadukan baja dengan chrome, maka kita mendapatkan baja chrome. Baja ini keras, tetapi juga lentur dan lagi pula juga tidak cepat aus. Biasanya hal ini diterapkan untuk pembuatan bantalan peluru, daun gergaji, gunting dan benda lainnya yang tidak boleh cepat aus.
> Nikel
Baja nikel mempunyai daya/kekuatan tarik yang sangat tinggi dan anti karat. Baja ini banyak dipakai untuk poros engkol dan roda gigi.
> Molybdenum dan vanadium
Elemen campuran dari kedua logam ini memperbaiki kemungkinan untuk mengeraskan baja dan elemen itu ditambahkan terutama untuk tujuan tersebut.
> Silikon
Sejumlah presentasi silicon didalam baja akan meninggikan ketahanannya terhadap oksidasi pada temperature yang tinggi, terutama kalau dikombinasikan dengan kromium dan alumunium. Hal ini terjadi akibat terbentuknya lapisan padat pada permukaan yang akan menghindari kemungkinan masuknya zat asam. Silicon juga mempertinggi dalamnya dalam kekerasan baja. Baja jenis ini dipakai dalam pembuatan kontruksi bangunan, mesin dan perkakas-perkakas.
> Baja khusus
Baja khusus adalah baja paduan dengan peningkatan mutu. Apabila ada tuntutan khusus yang hari dipenuhi, maka baja khusus ini akan dipergunakan. Contoh-contoh sebagai berikut :
•Berbagai kelompok baja perkakas termasuk didalamnya perkakas iris untuk memutar, mengetam, mengebor dan memfrais. Disini baja berkecepatan tinggi (highspeed steel) memegang peranan penting. Baja ini lama sekali tinggal keras dan tajam, bahkan juga pada saat penggarapan dengan tempertur tinggi. Ada juga jenis baja khusus untuk instalasi pengepresan, pencetak, kunci sekrup dan perkakas lainnya.
•Baja pegas untuk dipakai pegas daun, pegas punter (torsion spring) dan pegas tahan panas pada motor mesin.
•Baja yang dipakai untuk berbagai kerjaan mesin. Salah satu jenis yang pentinga adalah baja free.
•Jenis yang paling penting adalah baja otomatis terutama cocok untuk digarap dengan mesin bubut otomatis. Bila baja selalu terpotong pendek supaya tidak menimbulkan bahaya yang menyebabkan peralatan itu macet karena terlalu lama menyerut baja itu.
•Baja yang dapat bertahan dengan baik terhadap beban yang berubah-ubah. Baja dengan daya ‘kelelahan’ (fatigue strength) yang begitu besar dipakai antara lai untuk membuat rantai katrol.



BAB III Penutup
a.Kesimpulan
Besi adalah logam yang berasal dari bijih besi (tambang) yang banyak digunakan untuk kehidupan manusia sehari-hari dari yang bermanfaat sampai dengan yang merusakkan. Dalam tabel periodik, besi mempunyai simbol Fe dan nomor atom 26. Besi juga mempunyai nilai ekonomis yang tinggi.
Baja adalah paduan logam yang tersusun dari besi sebagai unsur utama dan karbon sebagai unsur penguat. Unsur karbon inilah yang banyak berperan dalam peningkatan performan. Perlakuan panas dapat mengubah sifat baja dari lunak seperti kawat menjadi keras seperti pisau. Penyebabnya adalah perlakuan panas mengubah struktur mikro besi yang berubah-ubah dari susunan kristal berbentuk kubik berpusat ruang menjadi kubik berpusat sisi atau heksagonal.
Tanur tinggi adalah tungku besar yang bentuknya seperti terowongan. Bahan yang harus dipanaskan dimasukan pada bagian atas tungku. Dibagian bawah tungku ditiup udara yang sebelumnya telah dipanaskan terlebih dahulu. Suhunya naik sampai 20000C. Pada suhu yang setinggi itu bijih-bijih meleleh dan menetes pada dasar tungku. Berbagai batuan lain yang terikut didalam bijih-bijih tadi ikut meleleh juga. Bijih beserta bebatuan yang meleleh tadi membentuk terak tanur tinggi.

klasifikasi baja

KLASIFIKASI BAJA PADUAN


1. Berdasarkan persentase paduannya
a. Baja paduan rendah
Bila jumlah unsur tambahan selain karbon lebih kecil dari 8% (menurut Degarmo. Sumber lain, misalnya Smith dan Hashemi menyebutkan 4%), misalnya : suatu baja terdiri atas 1,35%C; 0,35%Si; 0,5%Mn; 0,03%P; 0,03%S; 0,75%Cr; 4,5%W [Dalam hal ini 6,06%<8%]>
b. Baja paduan tinggi
Bila jumlah unsur tambahan selain karban lebih dari atau sama dengan 8% (atau 4% menurut Smith dan Hashemi), misalnya : baja HSS (High Speed Steel) atau SKH 53 (JIS) atau M3-1 (AISI) mempunyai kandungan unsur : 1,25%C; 4,5%Cr; 6,2%Mo; 6,7%W; 3,3%V.
Sumber lain menyebutkan:
a. Low alloy steel (baja paduan rendah), jika elemen paduannya ≤ 2,5 %
b. Medium alloy steel (baja paduan sedang), jika elemen paduannya 2,5 – 10 %
c. High alloy steel (baja paduan tinggi), jika elemen paduannya > 10 %

2. Berdasarkan jumlah komponennya:
a. Baja tiga komponen
Terdiri satu unsur pemadu dalam penambahan Fe dan C.
b. Baja empat komponen atau lebih
Terdiri dua unsur atau lebih pemadu dalam penambahan Fe dan C. Sebagai contoh baja paduan yang terdiri: 0,35% C, 1% Cr,3% Ni dan 1% Mo.

3. Berdasarkan strukturnya:
a. Baja pearlit (sorbit dan troostit)
Unsur-unsur paduan relatif kecil maximum 5% Baja ini mampu dimesin, sifat mekaniknya meningkat oleh heat treatment (hardening &tempering)
b. Baja martensit
Unsur pemadunya lebih dari 5 %, sangat keras dan sukar dimesin
c. Baja austenit
Terdiri dari 10 – 30% unsur pemadu tertentu (Ni, Mn atau CO) Misalnya : Baja tahan karat (Stainless steel), nonmagnetic dan baja tahan panas (heat resistant steel).
d. Baja ferrit
Terdiri dari sejumlah besar unsur pemadu (Cr, W atau Si) tetapi karbonnya rendah. Tidak dapat dikeraskan.
e. Karbid atau ledeburit
Terdiri sejumlah karbon dan unsur-unsur pembentuk karbid (Cr, W, Mn, Ti, Zr).


4. Berdasarkan penggunaan dan sifat-sifatnya
a. Baja konstruksi (structural steel)
Dibedakan lagi menjadi tiga golongan tergantung persentase unsur pemadunya, yaitu baja paduan rendah (maksimum 2 %), baja paduan menengah (2- 5 %), baja paduan tinggi (lebih dari 5 %). Sesudah di-heat treatment baja jenis ini sifat-sifat mekaniknya lebih baik dari pada baja karbon biasa.
b. Baja perkakas (tool steel)
Dipakai untuk alat-alat potong, komposisinya tergantung bahan dan tebal benda yang dipotong/disayat,kecepatan potong, suhu kerja. Baja paduan jenis ini dibedakan lagi menjadi dua golongan, yaitu baja perkakas paduan rendah (kekerasannya tak berubah hingga pada suhu 250 °C) dan baja perkakas paduan tinggi (kekerasannya tak berubah hingga pada suhu 600°C). Biasanya terdiri dari 0,8% C, 18% W, 4% Cr, dan 1% V, atau terdiri dari 0,9% C, 9 W, 4% Cr dan 2-2,5% V.




c. Baja dengan sifat fisik khusus
Dibedakan lagi menjadi tiga golongan, yaitu baja tahan karat (mengandung 0,1-0,45% C dan 12-14% Cr), baja tahan panas (yang mengandung 12-14% Cr tahan hingga suhu 750-800oC, sementara yang mengandung 15-17% Cr tahan hingga suhu 850-1000oC), dan baja tahan pakai pada suhu tinggi (ada yang terdiri dari 23-27% Cr, 18-21% Ni, 2-3% Si, ada yang terdiri dari 13-15% Cr, 13-15% Ni, yang lainnya terdiri dari 2-2,7% W, 0,25-0,4% Mo, 0,4-0,5% C).

d. Baja paduan istimewa
Baja paduan istimewa lainnya terdiri 35-44% Ni dan 0,35% C,memiliki koefisien muai yang rendah yaitu :
• Invar : memiliki koefisien muai sama dengan nol pada suhu 0 – 100 °C, digunakan untuk alat ukur presisi.
• Platinite : memiliki koefisien muai seperti glass, sebagai pengganti platina.
• Elinvar : memiliki modulus elastisitet tak berubah pada suhu 50°C sampai 100°C. Digunakan untuk pegas arloji dan berbagai alat ukur fisika.

e. Baja Paduan dengan Sifat Khusus
• Baja Tahan Karat (Stainless Steel)
Sifatnya antara lain:
– Memiliki daya tahan yang baik terhadap panas, karat dan goresan/gesekan
– Tahan temperature rendah maupun tinggi
– Memiliki kekuatan besar dengan massa yang kecil
– Keras, liat, densitasnya besar dan permukaannya tahan aus
– Tahan terhadap oksidasi
– Kuat dan dapat ditempa
– Mudah dibersihkan
– Mengkilat dan tampak menarik
• High Strength Low Alloy Steel (HSLA)
Sifat dari HSLA adalah memiliki tensile strength yang tinggi, anti bocor, tahan terhadap abrasi, mudah dibentuk, tahan terhadap korosi, ulet, sifat mampu mesin yang baik dan sifat mampu las yang tinggi (weldability). Untuk mendapatkan sifat-sifat di atas maka baja ini diproses secara khusus dengan menambahkan unsur-unsur seperti: tembaga (Cu), nikel (Ni), Chromium (Cr), Molybdenum (Mo), Vanadium (Va) dan Columbium.
• Baja Perkakas (Tool Steel)
Sifat-sifat yang harus dimiliki oleh baja perkakas adalah tahan pakai, tajam atau mudah diasah, tahan panas, kuat dan ulet. Kelompok dari tool steel berdasarkan unsur paduan dan proses pengerjaan panas yang diberikan antara lain:
– Later hardening atau carbon tool steel (ditandai dengan tipe W oleh AISI), Shock resisting (Tipe S), memiliki sifat kuat dan ulet dan tahan terhadap beban kejut dan repeat loading. Banyak dipakai untuk pahat, palu dan pisau.
– Cool work tool steel, diperoleh dengan proses hardening dengan pendinginan yang berbeda-beda. Tipe O dijelaskan dengan mendinginkan pada minyak sedangkan tipe A dan D didinginkan di udara.
– Hot Work Steel (tipe H), mula-mula dipanaskan hingga (300 – 500) ÂșC dan didinginkan perlahan-lahan, karena baja ini banyak mengandung tungsten dan molybdenum sehingga sifatnya keras.
– High speed steel (tipe T dan M), merupakan hasil paduan baja dengan tungsten dan molybdenum tanpa dilunakkan. Dengan sifatnya yang tidak mudah tumpul dan tahan panas tetapi tidak tahan kejut.
– Campuran carbon-tungsten (tipe F), sifatnya adalah keras tapi tidak tahan aus dan tidak cocok untuk beban dinamis serta untuk pemakaian pada temperatur tinggi.

5. Klasifikasi lain antara lain :
a. Menurut penggunaannya:
• Baja konstruksi (structural steel), mengandung karbon kurang dari 0,7 % C.
• Baja perkakas (tool steel), mengandung karbon lebih dari 0,7 % C.
b. Baja dengan sifat fisik dan kimia khusus:
• Baja tahan garam (acid-resisting steel)
• Baja tahan panas (heat resistant steel)
• Baja tanpa sisik (non scaling steel)
• Electric steel
• Magnetic steel
• Non magnetic steel
• Baja tahan pakai (wear resisting steel)
• Baja tahan karat/korosi
c. Dengan mengkombinasikan dua klasifikasi baja menurut kegunaan dan komposisi kimia maka diperoleh lima kelompok baja yaitu:
• Baja karbon konstruksi (carbon structural steel)
• Baja karbon perkakas (carbon tool steel)
• Baja paduan konstruksi (Alloyed structural steel)
• Baja paduan perkakas (Alloyed tool steel)
• Baja konstruksi paduan tinggi (Highly alloy structural steel)
d. Selain itu baja juga diklasifisikan menurut kualitas:
• Baja kualitas biasa
• Baja kualitas baik
• Baja kualitas tinggi

B. SIFAT-SIFAT TEKNIS BAHAN
a) Sifat Mekanis Baja Paduan
Baja paduan merupakan campuran dari baja dan beberapa jenis logam lainnya dengan tujuan untuk memperbaiki sifat baja karon yang relatif mudah berkarat dan getas bila kadar karbonnya tinggi. Selain itu, penambahan unsur paduan juga bertujuan untuk memperbaiki sifat mekanik diantaranya:


• Kekuatan
Kekuatan merupakan kemampuan suatu bahan untuk menahan perubahan bentuk di bawah tekanan. Penambahan logam (Ni, Cr, Molibdenum) dengan komposisi sesuai akan menambah kekuatan baja, sebab Ni dan Cr yang ditambahkan akan masuk ke susunan atom dan menggantikan berapa atom C. Penambahan tersebut dapat meningkatkan kekuatan sampai lima kali lipat.
• Elasisitas
Elastisitas adalah kemampuan suatu bahan unuk kembali ke bentuk semula setelah pembebanan ditiadakan atau dilepas. Modulus elastisitas merupakan indikator dari sifat elastis. Adanya penambahan logam pada baja akan meningkatkan kemampuan elastisitasnya dengan nilai modulus elastisitas yang lebih besar dari sebelumnya. Berikut beberapa logam dan nilai modulus elastisitasnya jika ditambahkan pada baja:
• Batas mulur (Plastisitas)
Plastisitas adalah kemampuan suatu bahan untukberubah bentuk secara permanen setelah diberi beban. Logam yang ditambahkan berupa nikel, vanadium, titanium, tungsten, chrome dsb akan meningkatkan nilai batas mulur. Hal tersebut disebabkan dengan penambahan logam yang memiliki batas mulur tinggi akan menghasilkan baja paduan yang batas mulurnya tinggi pula.
• Kekuatan Tarik
Kekuatan tarik adalah kemampuan suatu material untuk menahan tarikan dua gaya yang saling berlawanan arah dan segaris. Logam Ni dan Cr merupakan bahan yang biasa ditambahankan untuk meningkatkan kemampuan menahan tariakan, selain sebagai penambah kekutan tekan.


• Keuletan
Keuletan adalah kemampuan suatu material untuk diregang atau ditekuk secara permanent tanpa mengakibatkan pecah atau patah. Baja dengan kandungan karbon rendah memiliki keuletan yang tinggi, sehingga dengan paduan logam lain kadar karbonnya akan turun. Selain itu, kandungan fosfor pada baja paduan yang rendah akan meningkatkan keuletannya.
• Tahan aus
Tahan aus merupakan. Paduan logam yang digunakan untuk meningkatkan kemampuan tahan aus diantaranya nikel, chrom, dan vanadium.

Efek utama elemen paduan utama untuk baja [8]

Elemen Persentase Fungsi utama
Aluminium
0.95–1. Paduan unsur dalam nitriding baja

Bismut
- -- Meningkatkan mesin
Boron
0.001–0.003 Powerfull agen kemampukerasan
Kromium
0.5–2 Naik kemampukerasan
4–18 Tahan Korosi
Tembaga
0.1–0.4 Tahan Korosi



Molybdenum
0.2–5 Stabil karbida; menghambat pertumbuhan butir
Nikel
2–5 Toughener Toughener
12–20 Tahan terhadap Korosi
Silicon
0.2–0.7 Meningkatkan kekuatan
2 Spring Baja
Persentase tinggi Memperbaiki sifat-sifat magnetik
Belerang
0.08–0.15 mesin bebas properti
Titanium
- Perbaikan karbon dalam partikel inert; mengurangi kekerasan di krom martensit baja
Tungsten
- Kekerasan pada temperatur tinggi
Vanadium
0.15 Stabil karbida; meningkatkan kekuatan sementara tetap mempertahankan keuletan; mempromosikan struktur butir halus



Gambar Kurva Tegangan dan Regangan (baja paduan AISI 4.140)

b) Sifat Pengaruh Lingkungan
Korosi merupakan proses elektrokimia yang terjadi pada logam dan tidak dapat dihindari karena merupakan suatu proses alamiah. Berbagai faktor yang dapat menyebabkan terjadinya korosi, yaitu: sifat logam, yang meliputi perbedaan potensial, ketidakmurnian, unsur paduan, perlakuan panas yang dialami, dan tegangan, serta faktor lingkungan yang meliputi udara, temperatur, mikroorganisme. Baja paduan akan memiliki ketahanan terhadap korosi jika dicampur dengan Tembaga yang berkisar 0,5-1,5% tembaga pada 99,95-99,85 % Fe, dengan Chromium, atau dicampur dengan Nikel.

Baja Paduan tahan terhadap perubahan suhu, ini berarti sifat fisisnya tidak banyak berubah.
• Penambahan Molibdenum akan memperbaiki baja menjadi tahan terhadap suhu tinggi,liat dan kuat
• Penambahan Wolfram dan penambahan Kobalt juga memberikan pengaruh yang sama seperti pada penambahan Molibdenum yaitu membuat baja paduan tahan terhadap suhu tinggi

C. CONTOH PENGGUNAAN/APLIKASI DI BIDANG TEKNIK PERTANIAN/TEKNIK MESIN

Penggunaan baja paduan banyak sekali pada bidang teknik pertanian atau teknik mesin karena baja paduan memiliki kelebihan yang berbeda sesuai dengan campuran jenis logam yang digunakan.
Penggunaan baja paduan pada bidang teknika adalah mesin penghancur plastik. Pada mesin ini penggunaan baja paduan berada pada bagian pisau yang membuat pisau tersebut mudah di asah dan mudah diganti jika sudah aus, katup coran, kawat yang terbuat dari baja karbon, rangka mesin perontok padi, gear pada mesin milling, alat tap, pipa, dan masih banyak lagi alat atau mesin yang menggunakan baja karbon.




D. STANDARISASI DAN PENGKODEAN

Baja memilki standar dan pengkodean yang bermacam-maca dari Amerika hingga Jepang pun mengkodekan jenis baja. Jenis-jenis Kode tersebut adalah AISI(American Iron Steel Institute), SAE(Society for Automotive Engineering), UNS (Unified Numbering System), ASTM(American Standard for Testing and Material), JIS (Japanese Industrial Standard), DIN (Deutsches Institut fur Normung), ASME(American Society of Mechanical Engineers), CEN(Committee European de Normalization), ISO(International Standardization Organization), dan Association francaise de normalization (AFNOR).
Standarisasi untuk pengkodean SAE memiliki cara penulisan sebagai berikut:

Untuk dua angka pertama dalam sebutan ini menandakan paduan utama (s) dari baja. Dua angka berikutnya dalam penunjukan menandakan jumlah karbon dalam baja. Masing-masing unsur logam lainnya memilki angka kode yang mengisi digit pertama, yaitu:

Baja Karbon:
• Digit pertama adalah "1" seperti dalam 10xx, 11xx, dan 12xx
• Digit kedua menjelaskan proses: "1" adalah resulfurized dan "2" adalah resulfurized dan rephosphorized.
Baja Mangan:
• Digit pertama adalah "1" seperti dalam 13xx dan, memang, baja karbon. Namun, karena mangan adalah normal produk baja karbon membuat AISI / SAE telah memutuskan untuk tidak mengklasifikasikan sebagai baja paduan.
• Digit kedua selalu "3"
Baja Molybdenum:
• Digit pertama adalah "4" seperti dalam 40xx dan 44xx.
• Angka kedua menunjuk persentase molibdenum dalam baja.
Baja Kromium:
• Digit pertama adalah "5" seperti dalam 51xx dan 52xx
• Angka kedua menunjuk persentase kromium dalam baja.
Baja paduan lebih satu unsur:
• Baja ini mengandung tiga paduan
• Digit pertama dapat "4", "8", atau "9" tergantung pada paduan dominan
• Angka kedua menunjuk persentase reaming dua paduan.
Data pengkodean baja paduan sebagai berikut:
Kode SAE Komposisi
13xx Mn 1.75%
40xx Mo 0.20% or 0.25% or 0.25% Mo & 0.042% S
41xx
Cr 0.50% or 0.80% or 0.95%, Mo 0.12% or 0.20% or 0.25% or 0.30%
43xx Ni 1.82%, Cr 0.50% to 0.80%, Mo 0.25%
44xx Mo 0.40% or 0.52%
46xx Ni 0.85% or 1.82%, Mo 0.20% or 0.25%
47xx Ni 1.05%, Cr 0.45%, Mo 0.20% or 0.35%
48xx Ni 3.50%, Mo 0.25%
50xx Cr 0.27% or 0.40% or 0.50% or 0.65%
50xxx Cr 0.50%, C 1.00% min
50Bxx Cr 0.28% or 0.50%
51xx Cr 0.80% or 0.87% or 0.92% or 1.00% or 1.05%
51xxx Cr 1.02%, C 1.00% min
51Bxx Cr 0.80%
52xxx Cr 1.45%, C 1.00% min
61xx Cr 0.60% or 0.80% or 0.95%, V 0.10% or 0.15% min
86xx Ni 0.55%, Cr 0.50%, Mo 0.20%
87xx Ni 0.55%, Cr 0.50%, Mo 0.25%
88xx Ni 0.55%, Cr 0.50%, Mo 0.35%
92xx Si 1.40% or 2.00%, Mn 0.65% or 0.82% or 0.85%, Cr 0.00% or 0.65%




E. BENTUK, UKURAN, DAN HARGA YANG ADA DI PASAR
Bentuk Ukuran /Bentuk Harga
Mur dan Baut 10 Rp 1000
12 Rp1250
14 Rp1500
Palu Rp 21.000
Gunting Rp 27.500

Gear & Rantai 1 Set Rp 120.000
Obeng Rp 15.000 - Rp 55000
Tang Potong Rp 13.000
Pipa 0.5 inchi panjang 6 m Rp 150.000
2 inchi Rp 550.000
Gembok 20 mm Rp 8.000
30 mm Rp 12.000
35 mm Rp 20.000
Ragum 3 inchi Rp 100.000
8 inchi Rp 750.000