Jenis dan Penjelasan Besi & Baja (Ferro, Iron, Steel)

Jenis Besi Cor menurut grafit nya, terdiri dari :

• Besi Cor Putih
• Besi Cor Kelabu
• Besi Cor Nodular

Untuk mengetahui jenis besi cor menurut grafitnya bisa dengan cara dipecahkan atau dengan cara lain yaitu :

• Jika didinginkan cepat yaitu Besi Cor Putih. 
• Jika ditambahkan MG / Selium (Ce) grafitnya yaitu Besi Cor Bulat / Nodular. 
• Jika didiamkan yaitu besi Cor Kelabu

Besi Cor Kelabu

Sifat : - Getas

           - Kuat pada beban tekan

           - Kurang kuat pada beban tarik

           - Kekuatan arus baik

Contoh : Cakram rem, Manifold, Cakram motor listrik.

Besi Cor Nodular

Ciri-Ciri : - Grafit berbentuk bulat

                 - Grafit bulat didapat dengan penambahan inokulan Mg (Fe-Mg-Si) pada saat pengecoran

Sifat       : Kuat, Cukup Ulet & Menyerupai baja

Contoh   : Poros engkol motor bakar, poros engkol 

Standarisasi Besi Cor
Contoh :
FC30 = FC → Ferro Cast (Besi Cor)
             30  → Kekuatan Tarik (30 Kgf/mm²)
FC30 umumnya berupa besi cor kelabu

FCD40 = FCD → Ferro Cast Ductile (Besi Cor ulet)
                40     → Kekuatan tarik (40 Kgf/mm²)
FCD40 berupa besi cor nodular

Paduan Besi Cor (Cast Iron) memiliki kadar karbon 2,1- 4,26%C
Paduan Baja (Steel) memiliki kadar karbon < 2,1%C

Besi Cor Maleabel
- Sering disebut sebagai besi cor mampu tempa.

- Dibuat dari besi yang dipanaskan ulang 700ºC selama 30 jam
- Digunakan untuk komponen produk tempa yang berukuran kecil.

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

BAJA

Klasifikasi Baja

1. Baja Karbon (Plain Carbon Steel)
• Kadar Karbon : 0,025 - 1/4 %
• Berat Jenis      : 7,6 Kg/dm³
• Sel Satuan       : BCC
• Logam yang penggunaannya paling banyak
• Produk baja (hulu) berupa : Slab, Billet, Wire Rod
• Produk lanjutan berupa      : Plate, Lembaran, Baja Profile, dan Kawat
• Tipe : 
1. Baja karbon rendah                  %C < 0,25%
• Sifat Mekanik : kekuatan rendah, keuletan tinggi
• Mampu bentuk sangat baik
• Tidak mudah karatan
• Mampu las sangat baik
• Sulit dikeraskan dengan transformasi martensitik
• Contoh pengunaan : plate body mobil, filling cabinet, kulkas, pipe, tulangan beton, mur, baut, paku, dll
2. Baja karbon medium 0,25% < %C < 0,6%
• Kekuatan > dibanding baja C rendah
• Keuletan < dibanding baja C rendah
• Mampu las kurang baik
• Dapat dikeraskan dengan transformasi martenssitik
• Contoh penggunaan : poros, baut palu, pisau, pegas, perkakas tangan, roda gigi, bushing.
3. Baja karbon tinggi                    %C > 0,6%
• Sifat : Kuat, keras namun relatif getas
• Umumnya ditambahkan unsur paduan : W, Cr, Mo & V untuk meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus.
• Contoh pengunaan : baja perkakas, dies, pisau, punch, dll
• Digunakan dalam keadaan telah dikeraskan (hardened)
2. Baja Paduan Rendah
3. Baja Paduan Tinggi
• terdiri dari : 
• Paduan rendah (unsur paduan < 8%)
• Paduan tinggi (unsur paduan > 8%)
• Pengelompokan baja paduan tinggi berdasarkan tujuan pengunaannya :
• Paduan tahan korosi
• Paduan tahan aus
• Paduan tahan panas
• Unsur : Cr (min 18%) & Ni (Min 8%)
• Terbentuknya dari lapisan pasif krom oksida yang tipis dan kontinyu di seluruh permukaan.
• Jenis baja paduan tinggi yaitu :
• Baja tahan karat austenitik, yaitu tidak menempel pada magnet
• Contoh : alat makan, tangki minuman, alat industri makanan
• Baja tahan karat fentik, yaitu menempel pada magnet dengan kasta rendah
• Contoh : pagar rumah, knalpot motor, keran air, railing tangga
• Baja tahan karat matensitik, yaitu menempel pada magnet & keras.
• Contoh : gunting, pisau, laras senapan, alat bedah, dll
• Baja tahan karat precipitation hardened
• Contoh : pegas
• Baja tahan karat struktur duplex (kombinasi)  

Baja Perkakas

• Termasuk kelompok baja paduan tahan aus
• Dijual dalam keadaan "lunak" dan setelah dibuat komponen tertentu baru dikeraskan dengan perlakuan panas
• Unsur paduan utama : W, Mo, Cr dan V
• Contoh pengunaan    : pahat permesinan, die, punch, pisau potong, kunci pas, dll

Baja Mangan

• yaitu baja dengan paduan tahan aus
• disebut juga baja mangan hadfield
• Bila terdeformasi plastis kekerasannya meningkat sangat tinggi
• Contoh : wesel rel KA, ball mill, rantai roda alat berat, "gigi" pada bucket alat berat.

Baja HSLA (High Strength Low Alloy Steel)

• termasuk kelompok baja karbon rendah, tetapi mempunyai kekuatan tinggi dan mampu las yang baik.
• Peningkatan kekuatan dilakukan dengan cara "penghalusan butir"
• Contoh : X60, X65, X70 dll (Standard API 5L)
• Contoh Pengunaan : Pipe gas alam, Baja konstruksi yang dilas, Chasis Truck, dll

Perlakuan panas pada baja & Transformasi Martensitik

• Untuk meningkatkan sifat mekanik baja salah satu caranya adalah perlakuan panas (heat treatment)
• Pengerasan baja dilakukan dengan transformasi martensitik
• Transformasi martensitik yaitu pemanasan sampai fasa austenit dilanjutkan pendinginan cepat (quenching)
• Fasa yang diperoleh yaitu martensit yang sangat keras dan getas, sel satuan BCT.
• Untuk mengurangi kegetasan dilakukan proses temper, sehingga fasa yang diperoleh adalah martensit temper.
• Pada transformasi martensitik, jika benda 800ºC dimasukkan ke oli, maka oli akan berfungsi untuk mendinginkan benda tersebut.

Standard Baja

• Standard AISI (American Iron & Steel Institute)
• contoh : AISI 1020 : dua digit pertama menunjukkan jenis baja 10 yaitu baja karbon, dua digit terakhir menunjukkan kadar 0,01% karbon 20 yaitu 0,2%C
• Standard DIN
• contoh : St 37, St berarti baja, 37 menunjukkan kekuatan tarik 37 kgf/mm²

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Note.:

Perit = Keras

Grafit = Lunak (Berbentuk serpih, hal ini yang membuat sifatnya getas)

Stainless Steel yang asli tidak akan menempel pada magnet
Sifat lain dari SS adalah "Inert" yaitu tidak beraksi dengan tubuh manusia.
Topi perang komposit terbuat dari baja, dimana seratnya anti peluru.
Titik Cair baja yaitu 1400 - 1500ºC