Pendalaman tentang Baja / Besi Tuang

Dengan  mencampur  besi  murni  dan  karbon  (4,3%C),  maka  titik  leburnya dapat  diturunkan  dari  1534 0C  (besi  murni)  menjadi  1147 0C.  Penurunan tersebut  dalam  skala  industri  dapat  digunakan  untuk  menciptakan  besi tuang  (cast-iron).  Oleh  karena  itu  besi  tuang  memiliki  kandungan  karbon tinggi  antara  2 – 5%  C  yang  tentunya  akan  mempengaruhi  sifat  mampu 

lasnya. Dan lagi pula kandungan pospor dan sulfur nya sering lebih tinggi dari  pada  baja  karbon,  karena  itu  pula  akan  dapat  mempengaruhi  sifat mampu lasnya. Besi tuang, terutama yang mempunyai kandungan karbon tinggi  (2  – 5%C)  dapat  menurunkan  sifat  kelenturan,  kekerasan,  dan kekuatannya,  dan  secara  keseluruhan  merupakan  bahan  yang  sangat rapuh.  Untuk  meningkatkan  kemampuannya  dan  mengembalikan kemampuannya,  maka  tambahan  kandungan  seperti  ketahanan  terhadap panas,  karat,  dan  keausan  seharusnya  dipertinggi,  sehingga  besi  tuang tersebut  sering  dijadikan  alloy  dan  di  heat  treated,  sehingga  terbentuk beberapa golongan yaitu sebagai berikut : 

• Besi  tuang  abu-abu  adalah  besi  tuang  yang  telah  didinginkan dengan  sangat  pelan  dari  temperatur  kritisnya  pada  pasir  atau tungku api dan mempunyai mikrostruktur yang terdiri dari serpihan graphite  yang  terdistribusi  dalam  matrik  ferrite,  pearlite,  atau keduanya.  Karena  graphite  sama  sekali  tidak   memiliki  kekuatan, oleh karena itu dalam fase ini sering terjadi perpecahan. Dan karena graphite  berwarna  abu-abu,  maka  permukaan  yang  pecah  akan tampak berwarna abu-abu. Jadi nama abu-abu diambil dari warna retakannya.  Sesuai  dengan  mananya,  besi  tuang  abu-abu mengandung  4,5%  C  dan  mengandung  lebih  dari  3%  Si.  Warna abu-abu  dihasilkan  dari  serpih  grafit  pada  matriks  besi  dan  karbit besi. Beberapa jenis besi tuang mengandung sejumlah besar sulfur dan  phopor  yang  membuatnya  sulit  untuk  dilas.  Sedangkan  pada pengecoran  modern,  kandungan  alloy  dapat  ditentukan,  dan pengelasannya  lebih  sering  berhasil  tanpa banyak kesulitan.  Pada akhir  proses  pengelasan   biasanya  semua  hasil  lasan  besi  tuang dipanasi  (postheating)  dan  didinginkan  secara  pelan-pelan  untuk mendapatkan besi tuang abu-abu. 
• Besi tuang putih adalah besi tuang yang didinginkan secara cepat setelah  dituangkan.  Nama  besi  tuang  putih  berasal  dari  warna retakannya,  dan  besi  tuang  ini   sangat  keras  dan  sangat  tahan terhadap  keausan,  sering  digunakan  untuk  berbagai  kegunaan. Komposisinya  hampir  sama  dengan  besi  tuang  abu-abu,  namun kandungan  silikonnya  sedikit  lebih  rendah.  Kadang-kadang  besi tuang putih ini juga dipadukan dengan stabilisator karbida seperti Cr, Mo, dan V. Mikrostrukturnya terdiri dari karbida yang terdistribusi dalam matriks martensitic atau pearlitic. Karbidanya sangat keras dan rapuh, yang menyebabkan  permukaannya  berwarna  putih,  sesuai  dengan namanya. 
• Besi tuang temper adalah besi tuang putih yang diberi pemanasan. Tuangannya  dipanaskan  hingga  1400 0F  (760 0 C)  selama  24  jam untuk  setiap  ketebalan  satu  inci  dan  kemudian  didinginkan  secara pelan-pelan.  Pemberian  panas  ini  membuat  karbon  membentuk bintik-bintik  atau  bola-bola  karbon  kecil  pada  matrix  besi  karbon rendah. 
• Besi  tuang  nodular  dihasilkan  dengan  menambah  sedikit magnesium pada besi tuang dan akan membuat graphite, kemudian membentuk  nodule  atau  bola-bola  kecil  yang  dengan  seragam tersebar diseluruh struktur logam. Logam ini ductility (mudah untuk dibentuk) yang lebih besar dari bentuk-bentuk besi tuang lainnya. Dalam  keadaan  di  annealing  akan  dapat  mengembalikan kemampuan mekanis dan besi tuang ini bisa ditempa, dan juga besi tuang  nodular  semuanya  bisa  dilas.  Pemberian  prapemanasan diperlukan  dan  besi-besi  tuang  ini  biasanya  memerlukan pemanasan setelah dilas. 

Rangkuman  

Pemakaian  baja  sebagai  satu-satunya  bahan  teknik  baik  secara  teknis maupun  secara  ekonomis  semakin  hari  semakin  meningkat,  hal  ini dikarenakan  baja  memiliki  berbagai  keunggulan  dalam  sifat-sifatnya, pemakaiannya  sangat  bervariasi  dan  hampir  mencakup  semua  aspek 

kebutuhan  bahan  teknik  seperti  industri  pemesinan,  automotive,  konstruksi bangunan gedung, industri pertanian hingga kebutuhan rumah tangga. 

Penggolongan  /  standarisasi  bahan  teknik  atau  baja  khususnya  menjadi sangat penting untuk memberikan kemudahan bagi konsumen secara luas, terutama  dalam  memilih  dan  menentukan  jenis  baja  yang  sesuai  dengan kebutuhannya,  biasanya  pemakai  bahan  dari  baja  sebagai  bahan  baku produknya akan mempertimbangkan jenis dan golongan dari baja tersebut. 

Tes Formatif  

1. Sebutkan sifat-sifat mekanik dari bahan yang terpenting ! 

2. Sifat  bahan  yang  bentuk  fisiknya  kembali  seperti  semula  jika  beban dilepas disebut apa ! 

3. Kemampuan  bahan  terhadap  beban  luar  sehingga  bahan  tidak mengalami patah disebut apa ! 

4. Apa yang dimaksud dengan kode baja St 60 menurut standarisasi DIN ? 

5. Apa  yang  dimaksud  dengan  kode  baja  S.  45  C  menurut  standarisasi Japan ? 

6. Berikan contoh pengkodean baja paduan rendah ! 

7. Berikan contoh pengkodean baja paduan tinggi ! 

8. Sebutkan 2 kelompok baja berdasarkan pemakaiannya ! 

9. Sebutkan 3 (tiga) klasifikasi baja tahan karat menurut strukturnya ! 

10.Sebutkan 3 (tiga) golongan baja /besi tuang menurut strukturnya !