BAJA PERKAKAS

Biasanya baja perkakas mengandung unsur carbon antara 0,5%-1,4% ,Disamping unsure rahasia perusahaan yang hanya biasa diketahui dengan uji komposisi kimia ,biasanya baja perkakas mengandung unsure:

4.1.1.a.Carbon(C)

Karbon merupakan unsur 'pengeras utama' pada baja. Jika kadar Carbon ditingkatkan maka akan meningkatkan kekuatannya akan tetapi nilai impact baja tersebut akan menurun

· Merupakan paduan utama dan pengaruhnya sangat besaar pada baja dengan membentuk karbida Fe3C/simentit yang keras

· Penambahan prosentase karbon akan meningkatkan kekerasan dan kekuatan baja tetapi sifat elastis ,kemampuan baja untuk di tempa dan di las menurun begitu juga machinibilitynya

· Kadar karbon tidak mempengaruhi pada daya tahan korosi terhadap air,asam dan gas

4.1.1.b.Silikon(Si)

· Unsur ini akan selalu ada dalam baja karena bijih besi selalu mengandung silicon

· Pada baja maksimal 0,35%

· Menaikan sifat mekanik

· Menaikan pada ketahanan tarhadap unsur kimia (14% Si) tapi sifatnya menjadi kaku

4.1.1.c.Krom(Cr)

· Membentuk karbida(tergantung perlakuan dan kadarnya)

· Meningkatkan temperatur austenisasi

· Meningkatkan ketahann korosi

· Meningkatkan mampu keras

· Meningkatkan kekuaatanya dan kekerasan

· Meningkatkan ketahanan aus

Jadi unsure Cr berfungsi untuk meningkatkan mampu las dan mampu panas baja. Kekuatan tarik, ketangguhan serta ketahanan terhadap abrasi juga bisa meningkat. Bisa juga meningkatkan Harden Ability material jika mencapai kandungan 50%.

4.1.1.d.Mangan(Mn)

· Berperan meningkatkan kekuatan dan kekerasan

· Menurunkan laju pendinginan kritik

· Meningkatkan ketahanan abrasi

· Memperbaiki kualitas permukaan

· Mengikat Sulfur (S) sehingga memperkecil terbentuknya sulfide besi (FeS) yang dapat menimbulkan rapuh panas (hot shortness

Mangan juga berperan menurunkan laju pendinginan sehingga mampu meningkatkan mampu keras baja dan kekuatan terhadap tahanan abrasi. Hal ini dikarenakan mampu mengikat belerang yang mampu memperkecil terbentuknya sulfida besi yang bisa menyebabkab abrasi (HOT-Shortness) dapat diminimalkan.

4.1.1.e.Molibden(Mo)

· Sangat besar pengaruhnya terhadap sifat mampu keras dibanding unsur lain

· Menaikkan kekuatan, kekerasan

· Dikombinasikan dengan krom dan nikel akan menghasilkan titik luluh dan kekuatan tarik yang tinggi

· Mempunyai kecenderungan yang tinggi untuk membentuk karbida

· Menurunkan kepekaaan terhadap temper embrittlement

Meningkatkan kadar kekerasan,ketangguhan,keuletan,ketahanan baja terhadap temperatur yang tinggi. Mo juga bisa menurunkan temper embritment.

4.1.1.f.Vanadium(V) )

Memeberikan pengaruh positf terhadap kekuatan tarik, kekuatan dan kekerasan pada tmperatur tinggi seta meningkatkan batas mulur juga.
Biasanya digunakan untuk perkakas kontruksi yang akan menerima tegangan tinggi

· Menaikkan titik luluh dan kekuatan

· Pembentuk karbida yang kuat dan stabil

· Penambahan sedikit Vanadium menaikkan kekerasan pada temperatur tinggi dan mengurangi pertumbuhann butir.

C, Mn dan Ni merupakan unsur-unsur penyetabil austenite, sedang Si, Cr, Mo,W dan Al merupakan unsur-unsur penyetabil ferit.Ti, Nb, Cr, W, Mo, V, Ta, Zr merupakan unsur-unsur pembentuk karbida.Proses perlakuan panas yang berbeda akan menghasilkan struktur mikro yang berbeda pula.Struktur mikro yang akan ada pada baja akibat proses perlakuan panas adalah ferit, sementit, perlit, bainit, martensit dan karbida.

Ferit

· Terbentuk dari proses pendinginan yang lambat dari austenit (baja hypoeutectoid)

· Bersifat lunak dan ulet
Mempunyai konduktivitas panas yang tinggi.

Sementit

· Senyawa besi dan karbon (Fe3C),Bersifat keras,pada pendinginan lambat bentuknya lamellar.

Perlit

· Campuran antara ferit dan sementit

· Pada 0,8% karbon perlit yang tebentuk berupa campuran ferit dan sementit yang tampak seperti pelat-pelat yang tersusun secara bergantian.

Bainit

· Merupakan fasa yang kurang stabil (metastabil)

· Diperolah dari austenit pada temperatur yang lebih dari temperatur transformasi ke perlit dan lebih tinggi dari temperatur transformasi ke martensit

· Hasil transformasi berupa struktur yang terdiri dari ferit dan sementit (tetapi bukan perlit).

· Kerasan bervariasi tergantung pada temperatur transformasinya

· Jika terbentuk pada temperatur yang relatif tinggi disebut upper bainit (strukturnya seperti perlit yang sangat halus)

· Jika terbentuk pada temperatur yang relatif rendah disebut lower bainit (strukturnya menyerupai martensit temper).

Martensit

· Merupakan fasa yang terbentuk akibat karbon larut lewat jenuh pada besi alfa

· Terjadi dengan pendinginan yang cepat

· Sel satuannya Body Center Tetragonal (BCT)

· Atom karbon dianggap menggeser latis kubus menjadi tetragonal

· Makin tinggi konsentrasi karbon, makin banyak posisi interstisi yang terisi sehingga efek tetragonalitasnya makin besar.

Karbida

· Unsur-unsur paduan banyak digunakan untuk baja-baja perkakas (misalnya hot work tool steel, cold work tool steel, HSS

· Meningkatkan ketahanan aus dan memelihara kestabilan pada temperatur tinggi

· Keberadaan unsur paduan pada baja akan menimbulkan terbentuknya karbida seperti M3C, M23C6, M6C, M7C3

· Karbida mempunyai kekerasan yang tinggi

· Banyaknya karbida yang terbentuk sangat dipengaruhi oleh persentase karbon dan unsur paduan serta tergantung jenis karbida yang akan terbentuk