Baja karbon (Carbon steel) adalah baja dengan kandungan karbon sekitar 0,05 hingga 2,1 persen beratnya. Definisi baja karbon menurut American Iron and Steel Institute (AISI) menyatakan:
- Tidak ada kandungan minimum yang ditetapkan atau diwajibkan untuk kromium, kobalt, molibdenum, nikel, niobium, titanium, tungsten, vanadium, zirkonium, atau elemen lainnya. Diinginkan untuk mencapai efek paduan.
- Kandungan tembaga minimum yang ditentukan tidak melebihi 0,40%.
- Atau nilai maksimum yang ditentukan dari salah satu unsur berikut tidak melebihi persentase yang ditentukan: Mangan 1,65%. Silikon 0,60%; Tembaga 0,60%.
Istilah baja karbon juga dapat digunakan untuk baja selain baja tahan karat; dalam aplikasi ini baja karbon mungkin mengandung baja paduan. Baja karbon tinggi memiliki banyak kegunaan berbeda, seperti mesin penggilingan, pisau (seperti pahat) dan kawat yang kuat. Aplikasi ini memerlukan struktur mikro yang jauh lebih baik sehingga meningkatkan ketangguhan.
Ketika kandungan karbon meningkat, baja menjadi lebih keras dan kuat melalui perlakuan panas. Namun, ini kurang ulet. Terlepas dari perlakuan panas, kandungan karbon yang lebih tinggi mengurangi kemampuan las. Pada baja karbon, peningkatan kandungan karbon menurunkan titik leleh.
Sifat, karakteristik dan dampak lingkungan
- Baja karbon sering dibagi menjadi dua kategori utama: baja karbon rendah dan baja karbon tinggi.
- Baja karbon mungkin juga mengandung unsur lain seperti mangan, fosfor, belerang, dan silikon, yang dapat mempengaruhi sifat-sifatnya.
- Baja karbon mudah dikerjakan dan dilas, membuatnya serbaguna untuk berbagai aplikasi. Itu juga dapat diberi perlakuan panas untuk meningkatkan kekuatan, kekerasan dan daya tahan.
- Baja karbon rentan terhadap karat dan korosi, terutama di lingkungan dengan kelembaban tinggi dan garam.
- Baja karbon dapat dilindungi dari korosi dengan melapisinya dengan cat, pernis, atau bahan pelindung lainnya.
- Sebagai alternatif, dapat dibuat dari paduan baja tahan karat yang mengandung kromium, yang memberikan ketahanan korosi yang sangat baik.
- Baja karbon dapat dicampur dengan unsur lain untuk meningkatkan sifat-sifatnya, seperti: B. Tambahkan kromium dan/atau nikel untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi dan oksidasi, atau menambahkan molibdenum untuk meningkatkan kekuatan dan ketangguhan pada suhu tinggi.
- Baja karbon merupakan material yang ramah lingkungan karena mudah didaur ulang dan dapat digunakan kembali dalam berbagai aplikasi. Logam ini juga hemat energi dalam produksinya, membutuhkan lebih sedikit energi dibandingkan logam lain seperti aluminium dan tembaga.
Tipe baja karbon
- Baja ringan, juga dikenal sebagai baja karbon rendah, mengandung sedikit karbon, sehingga kuat dan tangguh namun tidak mudah marah. Ini banyak digunakan karena keterjangkauannya dan sifat materialnya yang dapat diterima untuk berbagai aplikasi. Dengan kandungan karbon sekitar 0,05-0,30%, baja ringan bersifat lunak dan ulet, meskipun kekuatan tariknya relatif rendah. Kepadatannya sekitar 7,85 g/cm3, dan memiliki modulus Young sebesar 200 GPa.
- Baja karbon rendah menunjukkan titik leleh yang habis, ditandai dengan dua titik leleh dimana hasil material turun secara signifikan setelah titik leleh atas. Mereka lebih mudah dibentuk dingin dan biasa digunakan dalam aplikasi seperti suku cadang mobil, pipa, konstruksi, dan kaleng makanan.
- Baja dengan tegangan tarik tinggi, yang ditemukan pada kisaran karbon menengah paling bawah, mengandung unsur paduan tambahan untuk meningkatkan kekuatan, sifat aus, atau kekuatan tarik. Paduan ini termasuk kromium, molibdenum, silikon, mangan, nikel, dan vanadium, dengan pengotor terbatas seperti fosfor dan belerang.
- Baja karbon tinggi, dengan kandungan karbon berkisar antara 0,30% hingga 1,70%, dapat menjalani perlakuan panas dan seringkali memiliki sedikit pengotor yang mempengaruhi kualitasnya. Mangan ditambahkan untuk meningkatkan kemampuan pengerasan, dan meskipun baja karbon tinggi memiliki keuletan dan kemampuan las yang terbatas, baja ini digunakan dalam aplikasi khusus seperti pegas dan kabel berkekuatan tinggi.
Disadur dari: en.wikipedia.org