Baja Karbon dan Karakteristiknya

(Sumber gambar: kawatlasedzona.com)

Baja karbon adalah material logam yang terbentuk dari unsur utama Fe  dan unsur kedua yang berpengaruh pada sifat-sifatnya adalah karbon, sedangkan unsur yang lain berpengaruh menurut presentasinya. Pemakain Campuran Karbon pada baja yang dibutuhkan adalah sebanyak karbon yang dibutuhkan pada pemakain suatu alat. 
Semakin tinggi paduan Carbon pada Fe titik didihnya lebih rendah pada peleburannya. Maka penambahan unsur carbon pada baja sangatlah berpengaruh pada tingkat kekerasan suatu bahan yang akan diproses menjadi barang yang berhubungan dengan pemesinan maupun lainnya. Dan juga menetukan keuletaan dan kegetasan suatu bahan tersebut, pada saat diuji kekerasannya. 

Klasifikasi Baja Karbon

• LCS (Low Carbon Steel) :  mempunyai kadar karbon dibawah 0,25%
• MCS (Medium Carbon Steel) : mempunyai kadar karbon diatas 0,25 % sampai 0,6%
• HCS (High Carbon Steel) :  mempunyai normalnya harga kekerasan diatas 0,6 dan 1,4%

Sifat - sifat Baja Karbon

* LCS :

             a. Mempunyai sifat  : keuletan dan ketangguhan yang baik dan harga kekerasan lebih mahal

             b. Diaplikasikan untuk body Mobil, Kapal, Pipa dan Jembatan dll. 

             c. Mempunyai kekuatan luluh : 275 Mpa ( 40.000 Psi )

             d. Kekuatan Tarik : 415 dan 550 Mpa

*MCS :

             a. Dapat dikeraskan dengan baik mengeraskan dengan cara dipanasakan dengan cepat.

             b. Diaplikasikan untuk Rel Kereta Api

             c. Siftanya : tahan aus Sangat Keras, tidak ulet.

*HCS :

             a. Dapat dikeraskan dengan Tempering

             b. Diaplikasikan untuk: Tool Steel , Alat pemotong, Pisau machine.

             c. Sifatnya : Sangat Keras, tidak ulet, Getas, Mudah rapuh.

Proses Pembuatan Baja

Baja diproduksi didalam dapur pengerollan baja dari besi kasar baik padat maupun cair, besi bekas (Skrap) dan beberapa paduan logam. Ada beberapa  proses pembuatan baja antara lain:

I. Proses Konventor

adalah sebuah proses terdiri dari suatu tabung yang berbentuk bulat lonjong dan dengan menghadap kesamping.

* Sistem Kerja :

a. Dipanaskan dengan kokas sampai 1500 derajat Celcius

b. Dimiringkan untuk memasukan  bahan baku baja ( 1/8 dari volume konventor )

c. Kembali ditegakkan

d. Udara dengan tekanan 1,5 - 2 atm atau dihembuskan dengan kompresor skala dapur tinggi.

Proses Konventor Terbagi Dua yaitu :

A. Proses Konventor Basemer ( Asam )

adalah lapisan bagian dalam tersebut dari batu tahan api yang mengandung kwarsa asam atau axid asam (Si O2 ). Bahan dapat diolah besi kasar kelabu cair ( CaO) tidak ditambahkan sebab dapat bereaksi dengan (Si O2 -> Si O2 + CaO -> CaSi O3.

B. Proses Thomas ( Basa )
adalah lapisan dinding bagian dalam terbuat dari batu tahan api bisa atau dolomit (kalsium karbonat dan magnesium (CaO + MgCo3) besi yang diolah besi kasar putih yang mengandung (P) antara 1,7- 2%, Mn 1-2% dan Si 0,6-0,8 %. Setelah Mn dan Si terbakar, P membuat oksida phospor ( P2O5) untuk mengeluarkan besi cair ditambahkan zat kapur (CaO), 3CaO + P2O5 -> Ca3 PO4. 
II. Proses Siemens Martin
adalah menggunakan sistem regenerator (+- 3000 derajat C ) fungsi dari regenerator adalah :                a. memanaskan gas dan udara atau dengan menambah temperatur dapur.
b. sebagai fundamen/ landasan dapur
c. menghemat pemakaian tempat
Bisa digunakan baik besi kelabu maupun putih
* Besi kelabu dinding dalamnya dilapisi batu silika ( SiO2 )
* Besi putih dilapisi dengan batu dolomit ( 40% Mg CO3 + 60% CaCO3 )  

III. Proses Basic Oxygen Furnance
a. Logam cair dimasukan keruang bakar ( dimiringkan lalu ditegakkan )
b. Oxigen ( +- 1000 ) ditiupkan lewat Oxigen lance keruang bakar dengan kecepatan tinggi ( 55 m3 ( 995 % O2 ) tiap satuan ion muatan )
c. Ditambahkan bubuk kapur ( CaO ) untuk menurunkan kadar P dan S
Keuntungan BOF adalah :
- BOF menggunakan O2 murni tanpa Nitrogen
- Proses hanya lebih kurang 50 menit.
- Phospor dan Sulfur dapat terusir dulu dari pada karbon
 IV. Proses Dapur Listrik
Pada temperatur tinggi dengan menggunakan busur cahaya elektroda dan induksi listrik  Keuntungan :
a. Mudah mencapai temperatur tinggi dalam waktu singkat
b. Temperatur dapat diatur
c. Efisiensi termis dapur tinggi
d. Cairan besi terlindungi dari kotoran dan pengaruh sehingga kwalitasnya baik.
Produk Baja Karbon - Screw Driver, block smitchs hammers, - Screw, Hammers - Vise jaws, knives, drills, tools for turning, bras, and, wood, reamers.

Sumber: http://mjpcenter.blogspot.co.id/2010/11/baja-karbon-dan-karateristiknya.html