Baja karbon (Inggris: Carbon steel) yaitu baja dengan karbon sebagai adonan interstisial utama berkisar 0.12–2.0%. American Iron and Steel Institute (AISI) mendefinisikan:
Baja dianggap sebagai baja karbon jikalau ;
1. saat tidak dituliskan kandungan minimum untuk kromium, kobalt, molibdenum, nikel, niobium, titanium, tungsten, vanadium atau zirconium, atau elemen lain yang ditambahkan untuk mendapat imbas adonan tertentu;
3. sedangkan kandungan tembaga minimum tidak melebihi 0.40 persen;
4. atau kandungan maksimum elemen berikut ini tidak melebihi persentase berikut: mangan 1.65, silikon 0.60.
Istilah "baja karbon" juga sanggup mengacu pada baja yang bukan baja tahan karat ; dalam penggunaan ini baja karbon mungkin termasuk baja aloi.
Ketika kandungan persentase karbon meningkat, baja mempunyai kemampuan untuk menjadi lebih keras dan berpengaruh melalui perlakuan panas ; Namun, itu menjadi kurang getas. Terlepas dari perlakuan panas, kandungan karbon yang lebih tinggi juka akan mengurangi kemampuan untuk disambung dengan las. Dalam baja karbon, kandungan karbon yang lebih tinggi juga akan menurunkan titik lebur.
Baja ringan (besi yang mengandung persentase kecil karbon, berpengaruh dan tangguh tetapi tidak gampang marah), juga dikenal sebagai baja karbon biasa dan baja karbon rendah, kini merupakan bentuk baja yang paling umum sebab harganya relatif murah, baja tipe ini juga gampang dipakai sebab mempunyai sifat material yang sanggup diterima untuk banyak aplikasi.
Baja ringan mengandung sekitar 0,05–0,25% karbon membuatnya gampang dibuat dan getas. Baja ringan mempunyai kekuatan tarik yang relatif rendah, tetapi murah dan gampang dibentuk; kekerasan permukaan sanggup ditingkatkan melalui karburasi.
Baja high-tensile
Baja high-tensile yaitu karbon rendah, atau baja di bawah kisaran karbon-menengah, yang mempunyai materi paduan aksesori untuk meningkatkan kekuatan mereka, menggunakan properti atau kekuatan tarik khusus. Bahan-bahan paduan ini termasuk kromium, molibdenum, silikon, mangan, nikel dan vanadium.
Baja karbon tinggi
Baja karbon yang berhasil menjalani perlakuan panas mempunyai kandungan karbon dalam kisaran 0,30-1,70%. Sisa dari banyak sekali elemen lain sanggup mempunyai imbas yang signifikan terhadap kualitas baja yang dihasilkan.
Baja Karbon Rendah - Komposisi 0,05% -0,25% karbon dan 0,4% mangan. Juga dikenal sebagai baja ringan, harga material ini tergolong murah dan gampang dibentuk. Meskipun tidak sekeras baja karbon tinggi, karburasi sanggup meningkatkan kekerasan permukaannya.
Baja Karbon Sedang - Komposisi 0,29% -0,54% karbon, dengan 0,60% -1,65% mangan. Baja karbon sedang giat dan kuat, dengan sifat tahan lama.
Baja Karbon Tinggi - Komposisi 0,55% -0,95% karbon, dengan 0,30% -0,90% mangan. Baja ini sangat kuat, membuatnya ideal untuk pegas/per, kawat dan alat-alat pertanian.
Baja Karbon Ultra Tinggi - Komposisi 0,96% -2,1% karbon. Kandungan karbonnya yang tinggi membuatnya menjadi materi yang sangat kuat. Karena rapuh, kelas ini membutuhkan penanganan khusus.
Seperti kebanyakan teknik penguatan untuk baja, modulus Young (elastisitas) tidak terpengaruh. Besi mempunyai kelarutan yang lebih tinggi untuk karbon dalam fase austenit ; oleh sebab itu semua perlakuan panas, kecuali spheroidizing dan proses annealing,
Berikut ini yaitu daftar jenis perlakuan panas yang mungkin:
Spheroidizing : Spheroidite terbentuk saat baja karbon dipanaskan hingga sekitar 700 ° C selama lebih dari 30 jam. Spheroidit sanggup terbentuk pada suhu yang lebih rendah tetapi waktu yang diharapkan akan lebih lama, sebab ini yaitu proses yang dikendalikan difusi.
Hasilnya yaitu struktur batang atau bola sementit dalam struktur primer (ferit atau perlit, tergantung pada sisi mana eutektoid Anda berada). Tujuannya yaitu untuk melunakkan baja karbon yang lebih tinggi dan memungkinkan formabilitas lebih. Ini yaitu bentuk baja yang paling lembut dan paling getas.
Full annealing : Baja karbon dipanaskan pada suhu sekitar 40 ° C selama 1 jam; ini memastikan semua ferit bermetamorfosis austenit (walaupun sementit mungkin masih ada jikalau kandungan karbon lebih besar dari eutektoid). Baja kemudian harus didinginkan perlahan, pada suhu 20 ° C (36 ° F) per jam.
Biasanya hanya tungku yang didinginkan, di mana tungku dimatikan dengan baja masih di dalamnya. Proses ini menghasilkan struktur mutiara kasar, yang berarti "band" dari perlit tebal. Baja annealing sepenuhnya lunak dan getas, tanpa tekanan internal.
Proses annealing : Sebuah proses yang dipakai untuk menghilangkan stres dalam baja karbon yang di dinginkan dengan kurang dari 0,3% C. Baja biasanya dipanaskan hingga 550-650 ° C selama 1 jam, tetapi adakala juga hingga setinggi 700 ° C.
Isothermal annealing : Ini yaitu proses di mana baja hypoeutectoid dipanaskan di atas suhu kritis. Suhu ini dipertahankan untuk sementara waktu dan kemudian dikurangi hingga di bawah suhu kritis yang lebih rendah dan sekali lagi dipertahankan. Kemudian didinginkan hingga suhu kamar. Metode ini menghilangkan gradien suhu apa pun.
Normalisasi : Baja karbon dipanaskan hingga sekitar 55 ° C selama 1 jam; ini memastikan baja sepenuhnya bermetamorfosis austenit. Baja tersebut kemudian didinginkan dengan menggunakan angin, dengan laju pendinginan sekitar 38 ° C (100 ° F) per menit. Proses ini menghasilkan struktur pearlitic yang bagus, dan struktur yang lebih seragam. Baja dinormalisasi mempunyai kekuatan yang lebih tinggi daripada baja yang diannealing; mempunyai kekuatan dan kekerasan yang relatif tinggi.
Quenching : Baja karbon dengan berat setidaknya 0,4% dipanaskan untuk menormalkan suhu dan kemudian dengan cepat didinginkan dalam air, air asin, atau minyak hingga suhu kritis.
Proses ini menghasilkan struktur martensit; suatu bentuk baja yang mempunyai kandungan karbon super jenuh dalam struktur kristal kubik berpusat badan (BCC), yang secara benar disebut tetragonal (BCT) yang berpusat pada tubuh, dengan banyak tekanan internal.
Martempering (Marquenching) : Martempering bekerjsama bukan mekanisme temper, maka digunakanlah istilah "marquenching". Ini yaitu bentuk perlakuan panas isotermal yang diterapkan sesudah quench awal, biasanya direndam dalam garam cair, pada suhu sempurna di atas "suhu awal martensit".
Pada suhu ini, tegangan sisa di dalam material menjadi lega dan beberapa bainit sanggup dibuat dari austenit sisa yang tidak mempunyai waktu untuk bermetamorfosis yang lain. Dalam industri, ini yaitu proses yang dipakai untuk mengontrol keuletan dan kekerasan material.
Tempering : Ini yaitu perlakuan panas yang paling umum ditemui, sebab sifat selesai sanggup ditentukan dengan sempurna oleh suhu dan waktu tempering. Tempering melibatkan memanaskan kembali baja yang dipadamkan ke suhu di bawah suhu eutektoid kemudian mendingin. Suhu yang tinggi memungkinkan jumlah spheroidit yang sangat kecil untuk terbentuk, yang mengembalikan keuletan, tetapi mengurangi kekerasan. Suhu dan waktu faktual dipilih secara hati-hati untuk setiap komposisi.
Austempering : Proses austempering yaitu sama dengan martempering, kecuali baja direndam dalam garam cair pada suhu antara 205 ° C dan 540 ° C, dan kemudian didinginkan pada tingkat sedang.
Baja yang dihasilkan, disebut bainit, menghasilkan struktur mikro acicular dalam baja yang mempunyai kekuatan besar (tetapi kurang dari martensit), daktilitas yang lebih besar, resistensi dampak yang lebih tinggi, dan kurang distorsi dari baja martensit. Kerugian dari austempering yaitu hanya sanggup dipakai pada beberapa baja, dan membutuhkan garam khusus.
Sumber:
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Carbon_steel
Baja dianggap sebagai baja karbon jikalau ;
1. saat tidak dituliskan kandungan minimum untuk kromium, kobalt, molibdenum, nikel, niobium, titanium, tungsten, vanadium atau zirconium, atau elemen lain yang ditambahkan untuk mendapat imbas adonan tertentu;
3. sedangkan kandungan tembaga minimum tidak melebihi 0.40 persen;
4. atau kandungan maksimum elemen berikut ini tidak melebihi persentase berikut: mangan 1.65, silikon 0.60.
Istilah "baja karbon" juga sanggup mengacu pada baja yang bukan baja tahan karat ; dalam penggunaan ini baja karbon mungkin termasuk baja aloi.
Ketika kandungan persentase karbon meningkat, baja mempunyai kemampuan untuk menjadi lebih keras dan berpengaruh melalui perlakuan panas ; Namun, itu menjadi kurang getas. Terlepas dari perlakuan panas, kandungan karbon yang lebih tinggi juka akan mengurangi kemampuan untuk disambung dengan las. Dalam baja karbon, kandungan karbon yang lebih tinggi juga akan menurunkan titik lebur.
Tipe Baja Karbon
Baja ringanBaja ringan (besi yang mengandung persentase kecil karbon, berpengaruh dan tangguh tetapi tidak gampang marah), juga dikenal sebagai baja karbon biasa dan baja karbon rendah, kini merupakan bentuk baja yang paling umum sebab harganya relatif murah, baja tipe ini juga gampang dipakai sebab mempunyai sifat material yang sanggup diterima untuk banyak aplikasi.
Baja ringan mengandung sekitar 0,05–0,25% karbon membuatnya gampang dibuat dan getas. Baja ringan mempunyai kekuatan tarik yang relatif rendah, tetapi murah dan gampang dibentuk; kekerasan permukaan sanggup ditingkatkan melalui karburasi.
Baja high-tensile
Baja high-tensile yaitu karbon rendah, atau baja di bawah kisaran karbon-menengah, yang mempunyai materi paduan aksesori untuk meningkatkan kekuatan mereka, menggunakan properti atau kekuatan tarik khusus. Bahan-bahan paduan ini termasuk kromium, molibdenum, silikon, mangan, nikel dan vanadium.
Baja karbon tinggi
Baja karbon yang berhasil menjalani perlakuan panas mempunyai kandungan karbon dalam kisaran 0,30-1,70%. Sisa dari banyak sekali elemen lain sanggup mempunyai imbas yang signifikan terhadap kualitas baja yang dihasilkan.
Klasifikasi Baja Karbon
Ada empat jenis baja karbon menurut jumlah karbon yang ada di aloi. Baja karbon rendah lebih lunak dan lebih gampang dibentuk, dan baja dengan kandungan karbon yang lebih tinggi tentu lebih keras dan kuat, tetapi kurang getas, dan mereka menjadi lebih sulit untuk disambung dengan las. Di bawah ini yaitu sifat dari 4 jenis baja karbon:Baja Karbon Rendah - Komposisi 0,05% -0,25% karbon dan 0,4% mangan. Juga dikenal sebagai baja ringan, harga material ini tergolong murah dan gampang dibentuk. Meskipun tidak sekeras baja karbon tinggi, karburasi sanggup meningkatkan kekerasan permukaannya.
Baja Karbon Sedang - Komposisi 0,29% -0,54% karbon, dengan 0,60% -1,65% mangan. Baja karbon sedang giat dan kuat, dengan sifat tahan lama.
Baja Karbon Tinggi - Komposisi 0,55% -0,95% karbon, dengan 0,30% -0,90% mangan. Baja ini sangat kuat, membuatnya ideal untuk pegas/per, kawat dan alat-alat pertanian.
Baja Karbon Ultra Tinggi - Komposisi 0,96% -2,1% karbon. Kandungan karbonnya yang tinggi membuatnya menjadi materi yang sangat kuat. Karena rapuh, kelas ini membutuhkan penanganan khusus.
Perlakuan Panas Baja Karbon
Tujuan perlakuan panas baja karbon yaitu untuk mengubah sifat mekanik baja, biasanya keuletan, kekerasan, kekuatan luluh, atau ketahanan benturan. Perhatikan bahwa konduktivitas listrik dan termal hanya sedikit yang diubah.Seperti kebanyakan teknik penguatan untuk baja, modulus Young (elastisitas) tidak terpengaruh. Besi mempunyai kelarutan yang lebih tinggi untuk karbon dalam fase austenit ; oleh sebab itu semua perlakuan panas, kecuali spheroidizing dan proses annealing,
Berikut ini yaitu daftar jenis perlakuan panas yang mungkin:
Spheroidizing : Spheroidite terbentuk saat baja karbon dipanaskan hingga sekitar 700 ° C selama lebih dari 30 jam. Spheroidit sanggup terbentuk pada suhu yang lebih rendah tetapi waktu yang diharapkan akan lebih lama, sebab ini yaitu proses yang dikendalikan difusi.
Hasilnya yaitu struktur batang atau bola sementit dalam struktur primer (ferit atau perlit, tergantung pada sisi mana eutektoid Anda berada). Tujuannya yaitu untuk melunakkan baja karbon yang lebih tinggi dan memungkinkan formabilitas lebih. Ini yaitu bentuk baja yang paling lembut dan paling getas.
Full annealing : Baja karbon dipanaskan pada suhu sekitar 40 ° C selama 1 jam; ini memastikan semua ferit bermetamorfosis austenit (walaupun sementit mungkin masih ada jikalau kandungan karbon lebih besar dari eutektoid). Baja kemudian harus didinginkan perlahan, pada suhu 20 ° C (36 ° F) per jam.
Biasanya hanya tungku yang didinginkan, di mana tungku dimatikan dengan baja masih di dalamnya. Proses ini menghasilkan struktur mutiara kasar, yang berarti "band" dari perlit tebal. Baja annealing sepenuhnya lunak dan getas, tanpa tekanan internal.
Proses annealing : Sebuah proses yang dipakai untuk menghilangkan stres dalam baja karbon yang di dinginkan dengan kurang dari 0,3% C. Baja biasanya dipanaskan hingga 550-650 ° C selama 1 jam, tetapi adakala juga hingga setinggi 700 ° C.
Isothermal annealing : Ini yaitu proses di mana baja hypoeutectoid dipanaskan di atas suhu kritis. Suhu ini dipertahankan untuk sementara waktu dan kemudian dikurangi hingga di bawah suhu kritis yang lebih rendah dan sekali lagi dipertahankan. Kemudian didinginkan hingga suhu kamar. Metode ini menghilangkan gradien suhu apa pun.
Normalisasi : Baja karbon dipanaskan hingga sekitar 55 ° C selama 1 jam; ini memastikan baja sepenuhnya bermetamorfosis austenit. Baja tersebut kemudian didinginkan dengan menggunakan angin, dengan laju pendinginan sekitar 38 ° C (100 ° F) per menit. Proses ini menghasilkan struktur pearlitic yang bagus, dan struktur yang lebih seragam. Baja dinormalisasi mempunyai kekuatan yang lebih tinggi daripada baja yang diannealing; mempunyai kekuatan dan kekerasan yang relatif tinggi.
Quenching : Baja karbon dengan berat setidaknya 0,4% dipanaskan untuk menormalkan suhu dan kemudian dengan cepat didinginkan dalam air, air asin, atau minyak hingga suhu kritis.
Proses ini menghasilkan struktur martensit; suatu bentuk baja yang mempunyai kandungan karbon super jenuh dalam struktur kristal kubik berpusat badan (BCC), yang secara benar disebut tetragonal (BCT) yang berpusat pada tubuh, dengan banyak tekanan internal.
Martempering (Marquenching) : Martempering bekerjsama bukan mekanisme temper, maka digunakanlah istilah "marquenching". Ini yaitu bentuk perlakuan panas isotermal yang diterapkan sesudah quench awal, biasanya direndam dalam garam cair, pada suhu sempurna di atas "suhu awal martensit".
Pada suhu ini, tegangan sisa di dalam material menjadi lega dan beberapa bainit sanggup dibuat dari austenit sisa yang tidak mempunyai waktu untuk bermetamorfosis yang lain. Dalam industri, ini yaitu proses yang dipakai untuk mengontrol keuletan dan kekerasan material.
Tempering : Ini yaitu perlakuan panas yang paling umum ditemui, sebab sifat selesai sanggup ditentukan dengan sempurna oleh suhu dan waktu tempering. Tempering melibatkan memanaskan kembali baja yang dipadamkan ke suhu di bawah suhu eutektoid kemudian mendingin. Suhu yang tinggi memungkinkan jumlah spheroidit yang sangat kecil untuk terbentuk, yang mengembalikan keuletan, tetapi mengurangi kekerasan. Suhu dan waktu faktual dipilih secara hati-hati untuk setiap komposisi.
Austempering : Proses austempering yaitu sama dengan martempering, kecuali baja direndam dalam garam cair pada suhu antara 205 ° C dan 540 ° C, dan kemudian didinginkan pada tingkat sedang.
Baja yang dihasilkan, disebut bainit, menghasilkan struktur mikro acicular dalam baja yang mempunyai kekuatan besar (tetapi kurang dari martensit), daktilitas yang lebih besar, resistensi dampak yang lebih tinggi, dan kurang distorsi dari baja martensit. Kerugian dari austempering yaitu hanya sanggup dipakai pada beberapa baja, dan membutuhkan garam khusus.
Sumber:
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Carbon_steel
Share This :
comment 0 comments
more_vert