BESI DAN BAJA EMANUEL ROBERTO, ST. Besi dan Baja Besi dan baja merupakan logam yang paling banyak digunakan manusia untuk berbagai keperluan. Hal ini.

Presentasi berjudul: "BESI DAN BAJA EMANUEL ROBERTO, ST. Besi dan Baja Besi dan baja merupakan logam yang paling banyak digunakan manusia untuk berbagai keperluan. Hal ini."— Transcript presentasi:

1 BESI DAN BAJA EMANUEL ROBERTO, ST

2 Besi dan Baja Besi dan baja merupakan logam yang paling banyak digunakan manusia untuk berbagai keperluan. Hal ini disebabkan karena antara lain : jumlahnya cukup banyak dan mudah didapat, mempunyai sifat mekanik (mis. kekuatan, keuletan, dan lain-lain) yang memadai, mudah dikerjakan, harganya relatif murah, dan lain-lain.

3 PERBEDAAN BESI DAN BAJA : baja: C < 2 % besi: 2 < % C < 6,67 Mikrostruktur : baja: ferit, perlit, sementit, bainit, martensit; besi: - matriks : ferit, perlit, sementit, bainit, martensit; - filler : grafit atau karbida besi (Fe 3 C). Sifat-sifat : Keuletan: baja > besi, Kekuatan: baja > besi, Daya redam terhadap getaran : baja < besi.

4 DEFENISI BAJA KARBON Merupakan baja yang hanya terdiri dari besi ( Fe) dan Karbon (C) tanpa bantuan pemadu yang Lain beberapa unsur yang lain masih terdapat pada baja karbon tapi dengan presentasi yang sangat kecil seperti: Si, Mn, P, S

5 Baja Karbon Rendah  memiliki kandungan karbon <0.3%  mempunyai sifat lunak dan tidak dapat di keraskan  dapat di tuang, mudah dilas dan di tempah  Memiliki kekuatan luluh 275 MPa (40.000 psi), tarik kekuatan antara 415 dan 550 MPa (60.000 dan 80.000 psi), dan keuletan dari 25% EL. Penggunaan: a.Baja karbon rendah mengandung 0,04 % C digunakan untuk plat-plat strip. b. Baja karbon rendah mengandung 0,05 % C digunakan untuk badan kenderaan. c.Baja karbon rendah mengandung 0,05 – 0,25 % C digunakan untuk konstruksi jembatan dan bangunan d.Baja karbon rendah mengandung 0,05 – 0,3 % digunakan untuk baut paku keling, karena kepalanya harus di bentuk.

6 Bajah karbon menengah  memiliki kandungang karbon antar 0.3 - 0.6 %  Lebih kuat dan keras dari pada baja karbon rendah.  Tidak mudah di bentuk dengan mesin.  Lebih sulit di lakukan untuk pengelasan.  Dapat dikeraskan (quenching) dengan baik. Penggunaan: a.Baja karbon menengah mengandung 0,35 – 0,45 % C digunakan untuk roda gigi, poros. b.Baja karbon menengah mengandung 0,4 % C di gunakan untuk keperlukan industri kenderaan seperti baut dan mur, poros engkol dan batang torak. c.Baja karbon menengah mengandung 0,5 % C di gunakan untuk roda gigi dan clamp. d.Baja karbon menengah mengandung 0,5 – 0,6 % C di gunakan untuk pegas.

7 Baja Karbon tinggi  Kuat sekali.  Sangat keras dan getas/rapuh.  Sulit dibentuk mesin.  Mengandung unsur sulfur ( S ) dan posfor ( P ).  Mengakibatkan kurangnya sifat liat.  Dapat dilakukan proses heat treatment dengan baik. Penggunaan: a)tanggem (vice), pisau meja,palu,reamers, b)gergaji untuk memotong baja,

8 Ferrit α ferrit, atau besi α, memiliki struktur kristal BCC. Struktur yang terbentuk pada temperatur kurang leih 550 o Memiliki karbon dengan kandungan < 0.9% Austenit Austenit, atau γ besi, > 912 °C (1674 °F), memiliki Struktur kristal FCC. Mulai terbentuk setelah melalui titik bah A1 dan menjadi ausenit murni setelah melewati garis A3 Fasa Yang terbentuk pãda baja Karbon

9 Sementit sementit (Fe3C), memiliki sifat yang keras (hard) dan getas (brittle). dgn kadar karbon >0.9%

10 SISTEM BINARY EUTEKTIK Batas kelarutan atom Ag pada fasa  dan atom Cu pada fasa  tergantung pada suhu Pada 780  C, Fasa  dapat melarutkan atom Ag hingga 7,9%berat dan Fasa  dapat melarutkan atom Cu hingga 8,8%berat Daerah fasa padat: fasa , fasa  + , dan fasa , yang dibatasi oleh garis solidus AB, BC, AB, BG, dan FG, GH. Daerah fasa padat + cair: fasa  + cair, dan fasa  + cair, yang dibatasi oleh garis solidus Daerah fasa cair terletak diatas garis liquidus AE dan FE Reaksi Cair  padat(  ) + padat (  ) pada titik E disebut reaksi Eutektik. A B C E F G H Perak-Tembaga

11 Diagram Fasa Fe-Fe 3 C Besi-  (ferrit); Struktur BCC, dapat melarutkan C maks. 0,022% pada 727  C. Besi-  (austenit); struktur FCC, dapat melarutkan C hingga 2,11% pada 1148  C. Besi-  (ferrit); struktur BCC Besi Karbida (sementit); struktur BCT, dapat melarutkan C hingga 6,7%0 Pearlit; lamel-lamel besi-  dan besi karbida

12

13

14

15 Pengaruh kadar karbon terhadap mikrostruktur dan sifat mekanik utama dari baja karbon : Kadar karbon terhadap mikrostruktur : Dead mild steel (0< %C < 0,1) : seluruhnya ferit; Mild steel / baja lunak (0,15 perlit); Medium carbon steel (0,3 < %C < 0,6) : ferit + perlit (ferit < perlit); High carbon steel (0,6 < %C < 2) :

16 Pengaruh kadar karbon terhadap mikrostruktur dan sifat mekanik utama dari baja karbon : Kadar karbon terhadap sifat mekanik : Kekerasan: makin banyak karbon kekerasan makin meningkat; Kekuatan :  0%C s/d 0,8 : kekuatan meningkat;  C > 0,8% : kekuatan menurun. Keuletan : makin banyak karbon keuletan makin menurun.

17 Pengaruh kadar karbon terhadap mikrostruktur dan sifat mekanik utama dari baja karbon : Sebenarnya yang mempe- ngaruhi sifat mekanik adalah mikrostruktur : Kekerasan: ferit < perlit < sementit; Kekuatan : ferit < sementit < perlit; Keuletan : sementit < perlit < ferit.

18 Mikrostruktur baja dengan berbagai kadar karbon : %C 0,050,130,150,200,250,500,620,821,30

19 KLASIFIKASI BAJA MENURUT AISI & SAE Baja seri 1045 utk yoke ball 1045 termasuk seri 10xx atau seri baja karbon Angka 45 merupakan kandungan karbon = 45/100 % = 0,45%

20 BAJA Klasifikasi baja : Menurut kekuatannya : St37, St42, St50, dst. Standar DIN (Jerman) StX Kekuatan dalam kg/mm 2 Steel (baja) Contoh : St37 = baja dengan kekuatan 37 kg/mm 2

21 BAJA PADUAN Baja paduan rendah berkekuatan tinggi (high strength alloy steel)  C<0,30%  Strukturmikro: butir besi-  halus, fasa kedua martensit & besi-   Produknya: pelat, balok, profila Baja fasa ganda (Dual- phase steel)  Strukturmikro: campuran besi-  & martensit

22 BAJA TAHAN KARAT Sifatnya tahan korosi, kekuatan & keuletan tinggi dan kandungan Cr tinggi Kandungan lain : Ni, Mo, Cu, Ti, Si, Mg, Cb, Al, N dan S

23 JENIS BAJA TAHAN KARAT Austenitik (seri 200 & 300)  Mengandung Cr, Ni dan Mg  Bersifat tidak magnit, tahan korosi  Utk peralatan dapur, fitting, konstruksi, peralatan transport, tungku, komponen penukar panas, linkungan kimia Ferritik (seri 400)  Mengandung Cr tinggi, hingga 27%  Bersifat magnit, tahan korosi  Utk peralatan dapur.

24 JENIS BAJA TAHAN KARAT Martemsitik (seri 400 & 500)  Mengandung 18%Cr, tdk ada Ni  Bersifat magnit, berkekuatan tinggi, keras, tahan patah dan ulet  Utk peralatan bedah, instrument katup dan pegas Pengerasan presipitasi  Mengandung Cr, Ni, Cu, Al, Ti, & Mo  Bersifat tahan korosi, ulet & berkekuatan tinggi pada suhu tinggi  Utk komponen struktur pesawat & pesawat ruang angkasa

25 JENIS BAJA TAHAN KARAT Struktur Duplek  Campuran austenit & ferrit  Utk komponen penukar panas & pembersih air

26 BESI COR Besi tuang disusun oleh besi, 2,11-4,50% karbon dan 3,5% silikon Kandungan Si mendekomposisi Fe 3 C menjadi Fe-  dan C (garfit)

27 JENIS BESI COR Besi cor kelabu Besi cor nodular (ulet) Besi cor tuang putih Besi cor malleable

28 BESI COR KELABU Disusun oleh serpihan C (grafit) yang tersebar pada besi-  Bersifat keras & getas

29 BESI COR NODULAR (ULET) C (grafit)nya berbentuk bulat (nodular) tersebar pada besi- . Nodular terbentuk karena besi cor kelabu ditambahkan sedikit unsur magnesium dan cesium Keras & ulet

30 BESI COR PUTIH Disusun oleh besi-  dan besi karbida (Fe 3 C) Terbentuk melalui pendinginan cepat Getas, tahan pakai & sangat keras

31