Baja Karbon

Baja Secara Umum

Baja (steel) merupakan material yang sering digunakan dan dijumpai pada kehidupan kita sehari-hari. Kandungan utama dalam baja adalah ferrous atau iron. Selain ferrous, ada kandungan lain yang selalu ada pada baja. Kandungan lain yang selalu ada dalam baja adalah karbon dan manganese.

Gambar 1. Baja Karbon

Baja dapat dibagi menjadi dua kategori yakni baja standar dan baja tool. Berdasarkan komposisi kimianya, baja standar dapat dibagi menjadi tiga kelompok. Ketiga kelompok baja standar antara lain baja karbon, baja paduan, dan baja tahan karat. Berikut akan dibahas mengenai baja karbon.

Baja Karbon (Carbon Steel atau Plain-carbon Steel)

Baja karbon mengandung ferrous, karbon, dan manganese. Komposisi lain yang terkadang ditambahkan pada baja karbon antara lain silicon, phosphorus, sulfur, dan tembaga. Kandungan karbon pada baja karbon sebesar kurang dari 2,06%. Sedangkan kandungan manganese pada baja karbon sebesar kurang dari 1,65%. Untuk kandungan tambahan lainnya seperti silicon kurang dari 0,6%, phosphorus kurang dari 0,02%, sulfur kurang dari 0,02%, dan tembaga kurang dari 0,6%.

Berdasarkan kandungan karbonnya, baja karbon dibagi menjadi empat kelompok. Keempat kelompok tersebut antara lain:

• Baja karbon dengan kandungan karbon kurang dari 0,15%. Pada baja karbon kelompok ini, jika kandungan karbon kurang dari 0,05% dikenal dengan istilah baja sangat lunak atau baja karbon sangat rendah (dead mild steel). Sedangkan jika kandungan karbon 0,08%-0,15% dikenal dengan baja lunak atau baja karbon rendah (mild steel). Baja karbon kelompok ini bersifat mudah dibentuk. Aplikasinya antara lain untuk membuat lembaran, strip, kawat, batangan, tabung, paku, dan sekrup.
• Baja karbon dengan kandungan karbon 0,15%-0,3%. Baja karbon kelompok ini dikenal dengan istilah baja lunak atau baja karbon rendah (mild steel). Baja karbon rendah bersifat mudah dibentuk. Aplikasi baja karbon rendah antara lain untuk membuat lembaran, strip, plat, kawat, batangan, baja struktur, baja profil (section), dll.
• Baja karbon dengan kandungan karbon 0,3% sampai mendekati 0,55%. Baja karbon jenis ini dikenal dengan istilah baja karbon sedang (medium carbon steel). Baja karbon sedang memiliki kekerasan dan kekuatan di atas baja karbon rendah. Akan tetapi sifat mampu bentuk baja karbon sedang lebih buruk dibandingkan baja karbon rendah. Kandungan karbon pada baja karbon sedang sangat mendukung untuk dilakukannya proses perlakuan panas hardening. Aplikasi baja karbon sedang antara lain sebagai bahan pembuatan poros, as, roda gigi, pegas, dll.
• Baja karbon dengan kandungan karbon 0,55%-1,0%. Baja karbon jenis ini dikenal dengan istilah baja karbon tinggi (high carbon steel). Baja karbon tinggi memiliki tingkat kekerasan dan kekuatan yang paling besar dibandingkan dengan baja karbon lainnya. Aplikasi baja karbon tinggi antara lain sebagai bahan pembuatan rel kereta, alat potong, punch, die, palu, pisau, kapak, pegas, dll.

Apabila ditinjau berdasarkan standar atau sistem SAE/AISI, baja karbon diklasifikasikan menjadi empat kelompok. Berikut kelompok baja karbon menurut sistem SAE/AISI:

• Baja karbon nonresulfurized dengan nomor bahan SAE/AISI 10xx. Baja karbon SAE/AISI 10xx mengandung manganese sebesar 0,25%-1,00%.
• Baja karbon resulfurized dengan nomor bahan SAE/AISI 11xx. Baja karbon ini mengandung sulfur sebesar 0,08%-0,33%. Walaupun sulfur seharusnya dibatasi agar tidak lebih dari 0,02%, namun penambahan sulfur yang banyak ini dilakukan untuk meningkatkan machinability dari baja karbon ini. Oleh karena itu, baja karbon resulfurized dikenal dengan istilah baja karbon free-machining.
• Baja karbon rephosphorized dan resulfurized dengan nomor bahan SAE/AISI 12xx. Baja karbon ini mengandung sulfur 0,16%-0,35% dan phosphorus 0,04%-0,12%. Baja karbon SAE/AISI 12xx juga dikenal dengan istilah baja karbon free-machining.
• Baja karbon dengan manganese tinggi, memiliki nomor bahan SAE/AISI 15xx. Baja karbon ini memiliki tingkat manganese yang lebih tinggi dibandingkan baja karbon SAE/AISI 10xx. Kandungan manganese pada baja karbon SAE/AISI 15xx sebesar 1,00%-1,65%.