Panduan material · Komposisi baja
Baja terbuat dari apa?
Baja adalah paduan berbasis besi yang komposisi kimianya dikendalikan secara sengaja. Karbon adalah unsur tambahan yang menentukan, tetapi mangan, silikon, kromium, nikel, molibdenum, dan banyak unsur lainnya dapat mengubah kekuatan, kemampuan pengerasan, ketahanan korosi, kemagnetan, dan kemampuan pengelasan. Oleh karena itu, jawaban yang tepat bukanlah satu resep tetap—melainkan serangkaian ribuan jenis baja yang dibangun di sekitar besi.
Foto: SP5 Logan McMinn / Angkatan Darat AS, domain publik, melalui Wikimedia Commons.
Jawaban singkatnya
Baja sebagian besar terdiri dari besi, tetapi performanya berasal dari komposisi kimia yang terkontrol.
Deskripsi yang bermanfaat memisahkan empat hal: dasar besi, karbon, penambahan paduan yang disengaja, dan unsur jejak sisa atau yang terkontrol.
Besi membentuk matriks logam kontinu dan biasanya merupakan unsur penyusun terbesar berdasarkan massa.
Biasanya terdapat di bawah sekitar 2% dalam definisi baja secara umum; jauh lebih sedikit pada banyak jenis baja komersial.
Mn, Cr, Ni, Mo, Si, V, Nb, Ti dan lainnya menyesuaikan sifat dan respons pemrosesan.
P, S, O, N, H, Cu dan unsur jejak lainnya mungkin dibatasi, ditoleransi, atau dikendalikan secara sengaja.
Jawaban sebelum detail
Tidak ada satu pun rumus baja universal.
Asosiasi Baja Dunia mendefinisikan baja sebagai paduan besi dan karbon, dengan kandungan karbon kurang dari 2% dalam definisi umumnya. Mereka juga mencatat bahwa baja dibuat dengan baja daur ulang dan sejumlah kecil unsur lainnya. Itu adalah titik awal yang baik—bukan spesifikasi pembelian.
Sebagai contoh, lembaran baja karbon rendah mungkin hanya mengandung sebagian kecil dari satu persen karbon, sedangkan baja tahan karat harus mengandung setidaknya 10.5% kromium. Baja perkakas dapat mengandung kromium, molibdenum, tungsten, atau vanadium dalam jumlah besar. Komposisi kimia panas yang tepat ditentukan oleh standar mutu dan dikonfirmasi oleh sertifikat uji pabrik.
Jangan pernah menyetujui baja untuk fabrikasi hanya berdasarkan nama keluarga generik saja. Gunakan penunjukan kelas, bentuk produk, kondisi pengiriman, standar material, dan sertifikat spesifik untuk setiap jenis baja yang diproses.
Definisi kerja
Baja = bahan dasar besi + karbon terkontrol + unsur-unsur yang disengaja dan sisa
Komposisi menentukan fase apa yang dapat terbentuk. Proses pengolahan—pencetakan, penggulungan, perlakuan panas, dan pendinginan—kemudian menentukan bagaimana fase-fase tersebut tersusun. Oleh karena itu, kimia dan proses harus dipahami bersama-sama.
Bahkan baja dengan kandungan karbon sangat rendah pun mengandung tambahan dan residu terkontrol yang memengaruhi proses pengolahan dan kinerja.
Worldsteel mengidentifikasi lebih dari 3,500 jenis baja dengan sifat kimia, fisik, dan lingkungan yang berbeda.
Komposisi kimia nominal yang sama dapat berperilaku berbeda setelah melalui proses penggulungan atau perlakuan panas yang berbeda.
Tampilan permukaan tidak dapat membedakan secara akurat mutu, kadar karbon, atau kandungan paduan.
Besi dan karbon
Mengapa sejumlah kecil karbon dapat mengubah besi begitu drastis?
Atom-atom besi tersusun dalam struktur kristal yang ruang antar atomnya berubah seiring dengan suhu. Atom-atom karbon menempati ruang-ruang tersebut dan juga bergabung dengan besi untuk membentuk karbida besi (sementit). Selama pendinginan atau perlakuan panas, reaksi kimia ini dapat menghasilkan ferit, perlit, bainit, martensit, dan konstituen mikrostruktural lainnya.
Struktur tersebut menahan deformasi dengan cara yang berbeda. Seiring peningkatan kandungan karbon dan kemampuan pengerasan, baja dapat mengembangkan kekuatan, kekerasan, dan ketahanan aus yang lebih besar—terutama setelah perlakuan panas yang sesuai. Konsekuensi yang biasa terjadi adalah penurunan daktilitas, pembentukan dan pemesinan yang lebih sulit, serta kebutuhan yang lebih besar untuk mengontrol panas pengelasan, pendinginan, dan hidrogen.
Persentase karbon saja tidak dapat memprediksi sifat akhir. Ukuran penampang, paduan, ukuran butir, pemrosesan sebelumnya, laju pendinginan, dan perlakuan panas dapat mengubah hasilnya secara dramatis.
Lembut dan lentur
Kelarutan karbon rendah; matriks umum pada baja karbon rendah pada suhu ruang.
Ferit + sementit
Campuran berlapis yang menambah kekuatan dan kekerasan dibandingkan dengan ferit saja.
Fase keras dan lewat jenuh
Terbentuk melalui pendinginan yang cukup cepat dari austenit; biasanya diberi perlakuan panas untuk mendapatkan ketangguhan yang bermanfaat.
Fase suhu tinggi atau stabil
Stabil pada suhu tinggi dalam baja karbon dan pada suhu ruang dalam banyak jenis baja tahan karat.
Kelompok pengajaran umum
Bagaimana baja karbon umumnya dikelompokkan
Pita-pita ini membantu menjelaskan tren, tetapi bukan merupakan batasan mutu universal. Standar produk mungkin menggunakan definisi yang berbeda, dan paduan serta perlakuan panas dapat lebih berpengaruh daripada sekadar label karbon.
| Kelompok informal | Kisaran karbon perkiraan | Perilaku khas | Penggunaan umum | Catatan fabrikasi |
|---|---|---|---|---|
| Rendah karbon / sedang | Di bawah sekitar 0.30% | Secara umum ulet dan mudah dibentuk; kekerasan hasil penggulungan lebih rendah. | Lembaran, produk struktural, pipa, fabrikasi umum | Seringkali merupakan kelompok baja karbon yang paling mudah dilas, tergantung pada jenis dan ketebalannya. |
| Karbon sedang | Sekitar 0.30–0.60% | Kekuatan dan respons perlakuan panas yang lebih tinggi | Poros, roda gigi, gandar, suku cadang mesin | Pengelasan biasanya membutuhkan kontrol yang lebih teliti terhadap pemanasan awal, bahan pengisi, dan pendinginan. |
| Karbon tinggi | Di atas sekitar 0.60% | Potensi kekerasan dan ketahanan aus yang tinggi; daktilitas yang berkurang. | Pegas, kawat berkekuatan tinggi, mata pisau, dan perkakas. | Biasanya tidak dipilih untuk fabrikasi pengelasan rutin. |
Hanya sebagai referensi perencanaan. Dapatkan spesifikasi kimia dan kondisi pengiriman yang ditentukan sebelum mengambil keputusan pengelasan, pembentukan, atau perlakuan panas.
Panduan komposisi interaktif
Apa fungsi unsur paduan dalam baja?
Pilih suatu unsur untuk melihat kegunaannya yang biasa, dampak negatif yang mungkin ditimbulkannya, dan di mana unsur tersebut umumnya muncul. Efeknya bergantung pada konsentrasi, unsur lain, dan riwayat termal.
Pilih sebuah elemen
Ini adalah alat bantu interpretasi, bukan pengganti standar nilai.
Karbon
Unsur interstisial yang menentukan dalam baja dan pendorong utama kemampuan pengerasan, kekuatan, dan pembentukan karbida.
Meningkatkan potensi kekuatan dan kekerasan; memungkinkan respons terhadap perlakuan panas.
Tingkat yang lebih tinggi umumnya mengurangi daktilitas dan kemampuan pengelasan serta meningkatkan sensitivitas terhadap zona yang terkena panas yang keras.
Terdapat di setiap baja konvensional, mulai dari lembaran baja karbon sangat rendah hingga baja perkakas karbon tinggi.
Berapakah nilai karbon dan nilai setara karbon maksimum untuk panas yang disalurkan?
Dari bahan baku hingga paduan logam
Bagaimana proses pembuatan baja mengontrol komposisi?
Produsen baja memulai dengan besi metalik dari bijih besi, baja daur ulang, besi reduksi langsung, atau kombinasi dari semuanya. Proses peleburan menghasilkan cairan, tetapi kualitas yang diinginkan dicapai dengan menghilangkan unsur-unsur yang tidak diinginkan dan menambahkan sejumlah bahan paduan yang terkontrol.
Dalam jalur tanur tinggi/tanur oksigen dasar terintegrasi, bijih besi direduksi menjadi logam panas kaya karbon. Peniupan oksigen kemudian menghilangkan sebagian besar karbon dan mengoksidasi konstituen lainnya menjadi gas atau terak. Dalam tanur busur listrik, energi listrik terutama melelehkan baja daur ulang, seringkali ditambah dengan besi reduksi langsung atau logam panas. Kedua jalur tersebut dapat menggunakan baja daur ulang.
Metalurgi sekunder adalah tempat kimia disempurnakan: deoksidasi, desulfurisasi, perlakuan vakum, pengadukan argon, dan penambahan paduan yang ditargetkan membantu mencapai batas mutu suatu logam sebelum pengecoran kontinu.
Besi hasil pengolahan bijih, DRI, skrap, dan fluks dipilih dan dimasukkan ke dalam mesin.
Proses BF-BOF atau EAF menciptakan dan memurnikan logam cair.
Karbon, penambahan paduan, oksigen, sulfur, dan gas terlarut dikendalikan.
Baja cair mengeras menjadi lempengan, balok, batangan, atau produk dengan bentuk mendekati jadi.
Deformasi, pendinginan terkontrol, dan perlakuan panas menciptakan struktur akhir.
Dua jalur produksi utama
Baja BF-BOF dan EAF dapat memenuhi standar yang sama—jika komposisi kimia dan kontrol kualitasnya memadai.
Rute manufaktur memengaruhi bahan baku dan pengendalian proses, tetapi gambar harus menentukan jenis baja dan sifat yang dibutuhkan, bukan berasumsi bahwa satu rute secara otomatis lebih unggul.
tanur tinggi + tanur oksigen dasar
- Terutama menggunakan bijih besi, batubara metalurgi, batu kapur, dan baja daur ulang.
- Tanur tinggi menghasilkan logam panas; tanur tinggi menghilangkan kelebihan karbon dan kotoran.
- Sangat cocok untuk produk pipih dan panjang dengan volume tinggi.
- Baja daur ulang merupakan bagian dari muatan logam, dan tidak eksklusif untuk EAF.
Tungku busur listrik
- Menggunakan terutama baja daur ulang dan listrik, dengan DRI atau logam panas jika diperlukan.
- Analisis spektrometri dan penambahan paduan mengontrol kimia larutan.
- Pemisahan bahan baku penting untuk unsur-unsur residu seperti tembaga.
- Dapat memproduksi baja karbon, baja paduan, dan baja tahan karat tergantung pada pabriknya.
Keluarga komposisi
Terbuat dari apa saja jenis-jenis baja utama?
Nama-nama keluarga yang familiar tersebut menggambarkan tujuan desain dari kimia tersebut. Namun, hal itu tidak menghilangkan kebutuhan untuk memilih tingkatan yang tepat.
baja karbon
Baja berbasis besi di mana karbon dan mangan merupakan pengendali sifat utama, dengan silikon, aluminium, dan unsur sisa lainnya dikelola untuk memenuhi standar produk. Baja karbon rendah mendominasi lembaran las dan fabrikasi struktural.
Baja paduan rendah
Menggunakan tambahan terkontrol seperti kromium, molibdenum, nikel, mangan, vanadium, niobium, atau boron untuk memberikan kekuatan, ketangguhan, kemampuan pengerasan, ketahanan terhadap kelelahan, atau kinerja suhu tinggi.
Stainless steel
Mengandung setidaknya 10.5% kromium. Nikel, molibdenum, mangan, nitrogen, dan tambahan lainnya membedakan keluarga austenitik, feritik, martensitik, dupleks, dan pengerasan presipitasi.
Baja perkakas
Menggabungkan karbon terkontrol dengan unsur pembentuk karbida seperti kromium, molibdenum, tungsten, dan vanadium. Perlakuan panas menciptakan kekerasan, ketahanan aus, dan kemampuan kekuatan panas.
Baja listrik
Mengontrol silikon, karbon, aluminium, tekstur, ketebalan lembaran, dan lapisan untuk mengurangi kerugian magnetik pada motor, transformator, dan generator. Jenis yang berorientasi butir dan tidak berorientasi butir memiliki jalur magnetik yang berbeda.
Pelapukan baja
Menggunakan tambahan kecil yang terkontrol—umumnya tembaga dengan kromium, nikel, atau fosfor tergantung pada tingkatannya—untuk mendorong pembentukan patina pelindung di bawah siklus paparan basah/kering yang sesuai.
Jangan sampai salah menyebut nama
Baja vs besi, besi cor dan baja tahan karat
Dalam percakapan sehari-hari, "besi" dapat berarti unsur kimia, logam panas yang berasal dari bijih, besi cor, atau produk besi. Dokumen teknik harus lebih tepat.
Baja dan besi cor sama-sama termasuk dalam keluarga paduan besi-karbon, tetapi besi cor umumnya mengandung lebih banyak karbon dan silikon dan dirancang terutama untuk pengecoran. Baja tahan karat bukanlah lapisan atau logam dasar terpisah; ini adalah keluarga baja tahan korosi yang kromiumnya menciptakan lapisan permukaan pasif.
| Istilah material | Komposisi inti | Karakteristik umum | Kesalahpahaman umum |
|---|---|---|---|
| Besi murni atau besi murni komersial | Sebagian besar Fe dengan pengotor terkontrol yang sangat rendah. | Lunak, ulet, dan memiliki kegunaan magnetik dalam aplikasi tertentu. | Sebagian besar produk "besi" struktural sebenarnya adalah baja atau besi cor. |
| Baja | Paduan berbasis besi dengan kandungan karbon terkontrol, umumnya di bawah sekitar 2%, ditambah unsur-unsur lain sesuai kebutuhan. | Rentang sifat yang sangat luas melalui komposisi dan pemrosesan. | Baja bukanlah hasil dari satu resep kimia tetap. |
| besi cor | Paduan cor besi-karbon-silikon, umumnya di atas kisaran karbon baja. | Kemampuan pengecoran yang sangat baik; sifat-sifatnya bergantung pada bentuk grafit/karbida. | Ini bukan sekadar "baja jelek" dan bisa ideal untuk komponen cor. |
| Stainless steel | Baja yang mengandung setidaknya 10.5% kromium; banyak jenis baja juga mengandung Ni, Mo, Mn atau N. | Lapisan pasif kaya kromium memberikan ketahanan terhadap korosi. | Korosi masih bisa terjadi jika kualitas, lapisan akhir, dan lingkungan tidak sesuai. |
Peta komposisi ke pertunjukan
Bagaimana komposisi baja mengubah sifat-sifat di dunia nyata?
Paduan merupakan sebuah sistem. Penambahan yang meningkatkan satu sifat dapat menciptakan kendala manufaktur lain, dan struktur mikro akhir mengontrol apakah potensi kimia tersebut benar-benar terwujud.
Kekuatan dan kekerasan
Karbon, mangan, kromium, molibdenum, nikel, boron, dan unsur paduan mikro dapat meningkatkan kemampuan pengerasan atau penguatan presipitasi. Pendinginan, penemperan, dan penggulungan terkontrol menentukan keseimbangan akhir.
mampu las
Kandungan karbon dan kemampuan pengerasan yang lebih tinggi meningkatkan risiko zona yang terpengaruh panas yang keras dan keretakan hidrogen. Para insinyur sering menggunakan rumus kesetaraan karbon yang sesuai bersama dengan ketebalan, pengekangan, tingkat hidrogen, dan masukan panas.
Tahan korosi
Kromium sangat penting untuk perilaku tahan karat; nikel menstabilkan austenit dan dapat meningkatkan ketangguhan, sementara molibdenum dapat meningkatkan ketahanan terhadap serangan lokal di lingkungan yang mengandung klorida. Pemilihan jenis baja tetap bergantung pada kondisi penggunaan.
Kemampuan pembentukan dan pemesinan
Baja karbon rendah, bersih, dan tekstur yang sesuai mendukung pembentukan lembaran. Kekuatan yang lebih tinggi, fase keras, atau karbida abrasif dapat meningkatkan daya pegas balik, gaya pemotongan, dan keausan alat. Penambahan sulfur dapat membantu pemesinan pada jenis baja khusus, tetapi dapat memengaruhi sifat-sifat lainnya.
Ketangguhan dan suhu
Nikel, penghalusan butiran, dan tingkat pengotor yang rendah dapat meningkatkan ketangguhan. Molibdenum, kromium, tungsten, vanadium, dan kobalt terdapat dalam baja yang dirancang untuk mempertahankan kekuatan atau kekerasan pada suhu tinggi.
Perilaku magnetik
Struktur kristal, silikon, kandungan paduan, tekstur, dan perlakuan panas sangat berpengaruh. Baja feritik dan martensitik umumnya bersifat magnetik; baja tahan karat austenitik biasa biasanya memiliki sifat magnetik lemah saat dipasok tetapi dapat berubah setelah pengerjaan dingin.
Dari pengetahuan artikel hingga pengendalian pembelian
Bagaimana Anda tahu terbuat dari apa sebenarnya baja yang dikirim?
Mintalah dokumen standar material dan inspeksi yang dipersyaratkan oleh kontrak. Sertifikat uji pabrik menghubungkan hasil produksi atau lot yang dikirim dengan hasil pengukuran kimia dan mekanik.
Lembar data pemasok generik menjelaskan suatu kelompok mutu. Lembar data ini tidak membuktikan identitas lembaran, pelat, batangan, atau tabung tertentu.
Penamaan yang tepat, edisi atau spesifikasi yang disepakati, bentuk produk, dan kondisi pengiriman.
Nomor batch atau ketertelusuran lot yang menghubungkan sertifikat dengan material fisik.
Analisis panas atau produk untuk elemen tertentu, termasuk residu maksimum jika relevan.
Hasil kekuatan luluh/tarik, perpanjangan, benturan, atau kekerasan jika standar mensyaratkannya.
Dinormalisasi, dipadamkan dan ditempa, dianil, diberi perlakuan larutan, digulung dingin, atau kondisi pengiriman lainnya.
Kesetaraan karbon, sifat-sifat melalui ketebalan, uji korosi, NDE atau kondisi permukaan jika berlaku.
Input daur ulang tetaplah input hasil rekayasa.
Apakah baja daur ulang berbeda secara kimiawi?
Baja daur ulang adalah bahan baku logam, bukan jenis baja yang terpisah. Operasi EAF (Electric Arc Furnace) dapat menggunakan proporsi skrap yang sangat tinggi, sementara jalur BF-BOF (Brilliant Furnace-Oil Furnace) juga menggunakan baja daur ulang. Produk jadi tetap harus memenuhi spesifikasi kimia dan sifat yang ditentukan.
Tantangan metalurgi adalah pengendalian. Pemilahan skrap, pengenceran dengan logam yang lebih bersih, pemurnian, dan analisis larutan bertujuan untuk mengelola unsur-unsur residu. Tembaga adalah contoh umum: sulit untuk dihilangkan setelah larut, sehingga campuran bahan baku mungkin perlu dikendalikan lebih ketat untuk produk datar yang membutuhkan ketelitian tinggi.
Worldsteel melaporkan bahwa kedua jalur utama pembuatan baja menggunakan baja daur ulang dan bahwa cadangan besi tua yang tersedia belum cukup untuk memenuhi seluruh permintaan global. Itulah mengapa bahan baku logam berbasis bijih dan berbasis besi tua digunakan secara bersamaan.
Mengapa komposisi penting untuk pemrosesan laser?
Komposisi kimia baja mengubah rencana pengelasan, pembersihan, dan penandaan laser.
Pengaturan laser tidak dapat dipilih hanya dari kata "baja" saja. Kadar karbon, jenis paduan, lapisan permukaan, ketebalan, perlakuan panas sebelumnya, dan sifat yang dibutuhkan semuanya memengaruhi pengembangan proses.
Dalam pengelasan, komposisi memengaruhi kemampuan pengerasan dan perilaku zona yang terpengaruh panas. TWI mencatat bahwa ekspresi kesetaraan karbon mencirikan kontribusi gabungan unsur-unsur terhadap kemampuan pengerasan dan kerentanan terhadap retak hidrogen, tetapi rumus dan prosedur yang berlaku bergantung pada jenis baja dan kode yang berlaku.
Untuk pembersihan dan penandaan, lapisan, oksida, kontaminasi, jenis paduan, dan persyaratan penyelesaian permukaan memengaruhi penyerapan dan rentang proses yang dapat diterima.
Cantumkan standar material, ketebalan, sertifikat, dan kondisi pengiriman.
Catat proses galvanisasi, cat, kerak pabrik, oli, oksida, dan pembersihan sebelumnya.
Sertakan kekuatan sambungan, kekerasan, distorsi, penampilan, korosi, atau kontras tanda.
Gunakan bahan produksi dan periksa hasilnya sebelum merilis suatu proses.
Dokumentasikan daya laser, kecepatan, fokus, pelindung, kawat, kontrol pembersihan dan inspeksi.
Ringkasan
Terbuat dari apakah baja? Enam poin yang perlu diingat
Baja adalah paduan berbasis besi, tetapi baja dengan kadar paduan tinggi mungkin mengandung tambahan yang disengaja dalam jumlah besar.
Karbon sangat penting untuk kekuatan dan kemampuan mengeras, bahkan ketika hadir dalam jumlah yang sangat kecil.
Kromium, nikel, mangan, molibdenum, silikon, dan unsur paduan mikro memecahkan berbagai masalah.
Pengecoran, penggulungan, perlakuan panas, dan pendinginan mengubah komposisi kimia menjadi struktur mikro dan sifat-sifatnya.
Baik jalur BF-BOF maupun EAF dapat menggunakan besi tua (scrap) sambil menghasilkan baja dengan mutu yang terkontrol.
Gunakan sertifikat dan standar mutu khusus untuk setiap jenis panas dalam proses fabrikasi dan pengambilan keputusan terkait kualitas.
Lanjutkan keputusan
Sumber daya fabrikasi baja terkait
Pertanyaan yang sering diajukan
Pertanyaan tentang terbuat dari apa baja itu.
Apa saja bahan utama dalam pembuatan baja?
Baja adalah paduan berbasis besi yang mengandung karbon dalam jumlah terkontrol. Sebagian besar jenis baja juga mengandung mangan dan silikon, sementara kromium, nikel, molibdenum, vanadium, niobium, dan unsur-unsur lain dapat ditambahkan untuk mendapatkan sifat-sifat tertentu. Unsur-unsur residu dan gas terlarut juga dikendalikan.
Apakah baja hanya terdiri dari besi dan karbon?
Besi dan karbon mendefinisikan keluarga paduan dasar, tetapi baja komersial jarang hanya terdiri dari dua unsur tersebut. Zat peroksida, tambahan paduan, dan residu memengaruhi kekuatan, ketangguhan, ketahanan korosi, kemampuan pengelasan, dan pemrosesan.
Berapa persentase besi dalam baja?
Besi biasanya merupakan unsur penyusun terbesar, tetapi tidak ada persentase universal. Baja karbon rendah biasa mungkin sebagian besar terdiri dari besi, sedangkan baja tahan karat dan baja perkakas dapat mengandung kromium, nikel, molibdenum, tungsten, atau tambahan lainnya dalam jumlah besar. Gunakan komposisi kimia berdasarkan tingkatan komposisi, bukan hanya satu angka umum.
Berapa banyak karbon yang terkandung dalam baja?
Definisi luas Worldsteel menempatkan baja di bawah 2% karbon, tetapi banyak baja komersial mengandung jauh lebih sedikit. Lembaran baja rendah karbon mungkin hanya mengandung beberapa ratusan hingga beberapa persepuluh persen, sementara baja karbon tinggi dan baja perkakas menggunakan lebih banyak karbon untuk kekerasan dan ketahanan aus.
Apa perbedaan antara baja dan besi?
Besi adalah unsur kimia Fe. Baja adalah paduan berbasis besi dengan kandungan karbon yang terkontrol dan seringkali unsur-unsur lainnya. Dalam bahasa sehari-hari, "besi" juga dapat berarti besi cor atau produk besi, sehingga dokumen teknik harus menyatakan material yang tepat.
Apa perbedaan antara baja dan besi cor?
Keduanya merupakan keluarga paduan besi-karbon. Besi cor umumnya mengandung lebih banyak karbon dan silikon daripada baja dan diformulasikan untuk pengecoran. Sifat-sifatnya sangat bergantung pada apakah karbon muncul sebagai grafit atau karbida dan pada struktur mikro yang dihasilkan.
Apa yang membuat baja tahan karat menjadi tahan karat?
Setidaknya 10.5% kromium memungkinkan terbentuknya lapisan pasif tipis yang kaya kromium di permukaan. Nikel, molibdenum, nitrogen, dan tambahan lainnya membedakan keluarga baja tahan karat dan meningkatkan sifat-sifat tertentu, tetapi baja tahan karat masih dapat mengalami korosi di lingkungan yang tidak sesuai.
Apakah baja karbon sama dengan baja lunak?
Tidak. Baja karbon adalah keluarga yang luas. Baja lunak biasanya berarti baja karbon rendah, relatif ulet dan mudah dilas. Baja karbon menengah dan tinggi juga merupakan baja karbon tetapi dapat berperilaku sangat berbeda.
Bisakah baja dibuat sepenuhnya dari baja daur ulang?
Beberapa operasi tungku busur listrik dapat menggunakan muatan logam yang sangat tinggi atau bahkan seluruhnya didaur ulang, tergantung pada jenis dan ketersediaan bahan baku. Pemanasan lainnya mencampur skrap dengan DRI atau logam panas. Baja jadi tetap harus memenuhi komposisi kimia dan sifat yang ditentukan.
Apakah penambahan unsur paduan selalu meningkatkan kualitas baja?
Tidak ada unsur yang bermanfaat secara universal. Penambahan suatu unsur dapat meningkatkan kemampuan pengerasan, ketahanan korosi, atau kekuatan panas, tetapi sekaligus meningkatkan biaya, segregasi, beban pembentukan, kesulitan pemesinan, atau sensitivitas pengelasan. Desain baja adalah pertimbangan yang terkontrol.
Mengapa karbon membuat pengelasan baja menjadi lebih sulit?
Kandungan karbon dan kemampuan pengerasan paduan yang lebih tinggi dapat menciptakan zona yang terkena panas yang lebih keras selama pendinginan cepat dan meningkatkan kerentanan terhadap retak akibat hidrogen. Ketebalan, pengekangan, kadar hidrogen, masukan panas, dan pemanasan awal juga penting, sehingga diperlukan prosedur yang memenuhi syarat.
Bisakah saya mengidentifikasi jenis baja berdasarkan warna atau percikan api?
Pengujian penampilan dan percikan api dapat membantu penyortiran, tetapi tidak sepenuhnya membuktikan kesesuaian komposisi kimia atau mutu. Identifikasi material yang tepat, analisis laboratorium, dan sertifikat yang dapat dilacak lebih dapat diandalkan untuk pekerjaan yang kritis.
Dokumen apa yang membuktikan komposisi baja?
Sertifikat uji pabrik atau dokumen inspeksi yang terkait dengan batch atau lot material melaporkan mutu yang berlaku, analisis kimia, dan hasil mekanis yang dibutuhkan. Standar kontraktual menentukan jenis dokumen dan batasan penerimaan.
Mengapa dua jenis baja dengan komposisi kimia yang serupa dapat memiliki sifat yang berbeda?
Pengurangan penggulungan, ukuran butir, pengendalian inklusi, perlakuan panas, laju pendinginan, ketebalan produk, dan pengerjaan dingin semuanya mengubah struktur mikro. Komposisi kimia menentukan kemungkinannya; riwayat manufaktur menentukan kondisi produk yang dikirim.
Referensi teknis
Sumber yang digunakan untuk panduan ini
- Asosiasi Baja Dunia: Apa itu baja? Definisi, jalur produksi, tingkatan, dan konteks daur ulang.
- Asosiasi Baja Dunia: Bahan baku Input BF-BOF dan EAF serta penggunaan baja daur ulang.
- Survei Geologi AS: Statistik dan Informasi Bijih Besi Hematit, magnetit, dan besi primer.
- worldstainless: Pengantar baja tahan karat Ambang batas kromium dan perilaku baja tahan karat.
- WorldStainless: Kategori, tingkatan, dan bentuk produk Keluarga baja tahan karat dan konteks paduannya.
- TWI: Rumus setara karbon dan perengkahan hidrogen Interpretasi komposisi, kemampuan pengerasan, dan kemampuan pengelasan.
Ubah komposisi menjadi rencana proses.
Perlu mengelas, membersihkan, atau menandai baja tertentu?
Kirimkan spesifikasi seperti jenis, ketebalan, sertifikat material, kondisi permukaan, tugas penyambungan atau pembersihan, dan persyaratan penerimaan. Oceanplayer dapat merekomendasikan jalur pengujian praktis dan arah sistem laser yang sesuai.
- Kelas dan standar baja
- Ketebalan dan dimensi bagian
- Kondisi lapisan, karat, minyak, atau oksida.
- Geometri sambungan atau hasil permukaan target
- Kriteria keluaran dan inspeksi yang dibutuhkan