Klasifikasi Baja Paduan Rendah Baja paduan rendah adalah salah satu klasifikasi dari baja paduan (alloy steel) yaitu :low alloy steel,medium alloy steel,dan high alloy steel. Klasifikasi ini dibedakan menurut unsur paduannya. Baja paduan rendah (low alloy steel) tergolong jenis baja karbon yang memiliki tambahan unsur paduan seperti Nikel, Chromium dan Molybdenum. Total unsur paduannya mencapai 2,07%-2,5%. Baja paduan rendah memiliki baja yang sedikit mengandung unsur paduan dibawah 10% dibandingkan dengan baja paduan tinggi mengandung unsur paduan diatas 10% .
Baja paduan rendah (low alloy steel) dapat dikelompokkan menjadi :
1. Baja paduan rendah kekuatan tinggi
Baja ini mempunyai sifat mekanis dan ketahanan korosi yang lebih baik bila dibandingkan dengan baja paduan rendah biasa. Baja ini dibuat melalui pengerasan baik dalam keadaandiannealing atau normalizing. Baja ini kadar karbonnya rendah sehingga relatif lunak dan liat, sehingga mudah dalam
pembentukan dan pengelasan. Unsur-unsur seperti Si,Mn,Ni,Cr,Mo, ditambahkan dalam baja ini. Sebagai unsur-unsur paduan ( alloying element) dengan jumlah total tidak lebih dari 5% . Unsur-unsur ini membentuk solid solution dengan ferrite sehingga menambah kekuatan baja.
2. Baja paduan rendah biasa
Biasanya baja ini mengandung paling sedikit 0,3% C, yang berarti mudah untuk dikeraskan karena adanya unsur-unsur Ni,Cr,Mn,Mo, berarti baja ini mempunyai sifat hardenability yang baik bila mana baja ini diannealing dan distempering sampai kekuatan tertentu atau bilamana seluruh stuktur martensite, maka baja ini mempunyai gejala yang menunjukkan sifat mekanis yang sama dengan baka karbon biasa yang mengandung unsur C yang sama. Dalam ukuran-ukuran baja yang besar, baja karbon tidak dapat dikeraskan secara sempurna, sehingga unsur-unsur paduan diperlukan untuk sifat –sifat pengerasan yang lebih baik, maka untuk baja dengan ukuran-ukuran besar.. Alloy steel cocok untuk memperolah kekuatan maksimum dengan proses heat treatment.
Baja paduan rendah ( low alloy steel) dapat diklasifikasikan lagi, yaitu:
• Menurut komposi kimia, seperti Nikel stel, Nikel Chromanium steels,molybdenum steels.
• Menurut proses perlakuan panas, seperti quenched and tempered (QT) Normalized and tempered (NT) annealed (A) dan sebagainya.
Ciri-ciri umum baja paduan rendah yaitu :
a) Jumlah unsur paduan < 10%.
b) Memiliki kadar karbon sama seperti baja karbon, tetapi ada sedikit unsur paduan dengan penambahan unsur paduan, kekuatan dapat dinaikkan tanpa mengurangi keuletannya, kekuatan fisik, dan daya tahan terhadap korosi, aus, dan panas lebih baik.
c) Baja paduan rendah dapat didinginkan dan disepuh supaya dapat mencapai kekuatan leleh sebesar 80 – 110 ksi (550 – 760 MPa). Kekuatan leleh biasanya didefinisikan sebagai tegangan pada regangan offset 0,2%, karena baja ini tidak menunjukan titik leleh yang jelas. Dengan prosedur yang tepat baja ini dapat dilas, dan biasanya tidak membutuhkan tambahan perlakuan panas setelah pengelasan dilakukan. Untuk beberapa keperluan khusus, kadangkala dibutuhkan pengendoran tegangan.
BAB II
Stuktur Kristal Baja Paduan Baja Ferit
Baja ferit mempunyai stuktur sel BCC (Bodi Centered Cubic) atau kubik pusat ruang,kpr. Pada BCC semua sumbu memiliki panjang yang sana dengan sudut antar sumbu90o(derajat). Stuktur BCC mempunyai atom pada tiap titik sudut kubus dan satu atom pada pusat kubus. Setiap atom besi dalam stuktur kubik pusat ruang ini dikelilingi oleh delapan atom tetangga, baik atom pada sudut maupun pada pusat sel satuan. Sel satuan logam kpr memiliki dua atom. Satu atom di pusat kubus dan delapan kali seperdelapan atom pada delapan titik sudutnya.
Baja Martensite
Martensit memiliki stuktur BCT (Body Centered Tetragonal). Sel satuan ini memiliki satu atom pada pusat kubus dan seperdelapan atom pada delapan titik sudutnya. Sel satuan ini memiliki dua sumbu yang sama panjang dan satu sumbu berbeda. Sudut antara sumbu pada stuktur BCT adalah 90oC.
Baja Austenit
Austenit mempunyai stuktur sel FCC ( Fase Centered Cubic) atau kubij pusat sisi, kps. Pada FCC, semua sumbu memiliki panjang yang sama dengan sudut antara sumbu 900 (derajat). Sel kps tidak memilki atom yang terletak pada pusat kubus. Sel satuan ini memiliki atom yang terletak pada pusat bidang /sisi dan atom pada titik sudut kubusnya. kedelapan atom pada titik sudut menghasilkan satu atom, dan keenam bidang sisi menghasilkan 3 atom per sel satuan. Dengan demikian sel satuan FCC memiliki 4 atom.
Perlakuan Panas Terhadap Baja Pearlit
Perlit adalah suatu campuran lamellar dari ferrite dan cementite. Kontituen ini terbentuk dari dekomposisi austenite melalui reaksi eutectoid pada keadaan setimbang, dimana lapisan ferrite dan cementite terbentuk secara bergantian untuk menjaga keadaan kesetimbangan komposisi eutectoid. Pearlite memillki struktur yang lebih keras dari pada ferrite, yang terutama disebabkan oleh adanya fase cementite atau carbide dalam bentuk lamel-lamel.
Bainite
Bainite adalah suatu campuran non-lamellar dari ferrite dan cementite yang terbentuk pada dekomposisi Austenite melalui reaksi eutectoid. Berbeda dengan pearlite yang terbentuk pada laju transformasi pendinginan sedang strukturnya adalah acicular, terdiri atas ferrite lewat jenuh dengan partikel-partikel carbide terdispersi secara diskontinu. Dispersi dari bainite tergantung pada temperatur pembentukannya.
Martensit
Martensit merupakan baja cr dengan atau tanpa paduan lain. Martensit terbentuk pada suhu diatas suhu ruang, tetapi dibawah suhu eutekeoid dimana struktur fcc austensit menjadi tidak stabil. Austenit secara spontan berubah menjadi struktur pemusatan ruang dengan cara khusus tidak melibatkan difusi, tetapi diakibatkan oleh suatu gerak geser. Semua atom bergeser serempak, dan tidak ada atom individu yang bergeser lebih dari nanometer dari tetanggga semulanya. Karena tanpa difusi, perubahan berlangsung cepat. Semua atom karbon yang ada tetap dalam larutan padat. Dengan lebih dari 15% karbon, struktur pemusatan ruang yang terjadi tidak berbentuk kubus tetapi tetragonal (bct).
BAB III
Contoh Penggunaan Baja Paduan Rendah Berdasarkan penggunaan dan sifat-sifanya, baja paduan diklasifikasikan menjadi:
Baja konstruksi (structural steel)
Baja Konstruksi, dibedakan lagi mejadi; tiga golongan tergantung persentase unsur paduanya, yaitu : 1. Baja paduan rendah (maximum 2 %),
2. Baja paduan menengah (2- 5 %),
3. Baja paduan tinggi (lebih dari 5 %)
Baja perkakas (tool steel)
Baja perkakas(Tool Steel) adalah Baja dengan sifat fisik khusus serta baja dengan kandungan Carbon antara 0.3 – 1.6% dan mengandung unsur-unsur paduan lainnya (Cr, V, W, Mo, dll). Unsur-unsur paduan tersebut membuat baja tersebut mempunyai sifat mekanik (kekerasan, ketahanan abrasi, kemampuan potong, kekerasan pada temperatur tinggi) yang sangat baik sehingga baja tersebut dapat digunakan sebagai tool (perkakas), misalkan sebagai mould, dies atau pisau. Umumnya tool Steel digunakan setelah di “heat treatment” (perlakuan panas), hal ini untuk mendapatkan sifat mekanik yang benar-benar sesuai dengan kebutuhan.
Paduan patong
Paduan potong digunakan untuk alat-alat potong yang beroperasi sampai suhu (1000-1100)°C. tidak dapat dimesin secara biasa. Diproduksi dangan dua cara : Casting cutting alloys atau stellites, terdiri dari sejumlah besar cobalt dan wolfram, memiliki kekerasan (HRc= 60-65) dan mencair pada suhu tinggi. Batang-batang tuangan paduan ini dengan ketebalan 5-10mm digunakan untuk memperkeras permukaan dengan disambung pada ujung alat-alat potong untuk meningkatkan umur (lama pemakaian). Cemented carbides, dibuat dari campuran powder (serbuk) wolfram dan titanium carbide dan cobalt yang disatukan secara proses powsere metallurgy.Kekerasannya mencapai lebih dari 85 HRc, dan tetap keras hingga suhu 1000°C.
