Universitas Gresik

Abstrak :Baja karbon adalah material logam yang terbentuk dari unsur utama Fe dan unsur kedua yang berpengaruh pada sifatsifatnya adalah karbon, sedangkan unsur yang lain berpengaruh menurut prosentasenya. Baja karbon dapat dibuat dengan beberapa proses yaitu proses konvertor, proses siemens martin, proses basic oxygen furnace, proses dapur listrik, proses dapur kopel, dan proses dapur cawan.Kata Kunci : Baja Karbon, Unsur, ProsesAbstract :

Carbon steel is a material formed from the major elements Fe and second elements that affect its properties are carbon , whereas other elements according percentage effect . Carbon steel can be made by several processes that is converter processes, siemens martin processes , basic oxygen furnaces process , electric furnace process , the process of coupling the kitchen , and the kitchen cup.

Keywords : Carbon Steel, Element, Process

PENDAHULUANA. Pengertian Baja KarbonBaja karbon adalah material logam yang terbentuk dari unsur utama Fe dan unsur kedua yang berpengaruh pada sifatsifatnya adalah karbon, sedangkan unsur yang lain berpengaruh menurut prosesentasenya. Baja karbon merupakan salah satu jenis logam paduan besi karbon terpenting dengan prosentase berat karbon hingga 2,11%. Baja karbon memiliki kadar C hingga 1.2% dengan Mn 0.30%-0.95%. Elemen-elemen prosentase maksimum selain bajanya sebagai berikut: 0.60% Silicon, 0.60% Copper.Fasa-fasa yang terbentuk pada baja karbon :a) Ferit (alpha) : merupakan sel satuan (susunan atom-atom yang paling kecil dan teratur) berupa Body Centered Cubic (BCC), Ferit ini mempunyai sifat : magnetis, agak ulet, agak kuat, dll.b) Austenit : merupakan sel satuan yang berupa Face Centered Cubic (FCC), Austenit ini mempunyai sifat : Non magnetis, ulet, dll.c) Sementit (besi karbida) : merupakan sel satuan yang berupa orthorombik, Sementit ini mempunyai sifat : keras dan getas.d) Perlit : merupakan campuran fasa ferit dan sementit sehingga mempunyai sifat Kuat.e) Delta : merupakan sel satuan yang berupa Body Centered Cubic (BCC).

Gambar 1. Photomicrographs of (a) ferrite and (b) austenite

B. Klasifikasi Baja KarbonBaja karbon (carbon steel), dibagi menjadi tiga golongan yaitu :1. Baja karbon rendah (low carbon steel) machine, machinery dan mild steel. Kandungannya 0,05% 0,30% C.Sifatnya mudah ditempa dan mudah di mesin. Penggunaannya:- 0,05 % 0,20 % C : automobile bodies, buildings, pipes, chains, rivets, screws, nails.- 0,20 % 0,30 % C : gears, shafts, bolts, forgings, bridges, buildings. 2. Baja karbon menengah (medium carbon steel)- Kekuatan lebih tinggi daripada baja karbon rendah.- Sifatnya sulit untuk dibengkokkan, dilas, dipotong. Penggunaan:- 0,30 % 0,40 % C : connecting rods, crank pins, axles. - 0,40 % 0,50 % C : car axles, crankshafts, rails, boilers, auger bits, screwdrivers.- 0,50 % 0,60 % C : hammers dan sledges.

3. Baja karbon tinggi (high carbon steel) Sifatnya sulit dibengkokkan, dilas dan dipotong. Kandungan 0,60% 1,50% C Penggunaan screw drivers, blacksmiths hummers, tables knives, screws, hammers, vise jaws, knives, drills. tools for turning brass and wood, reamers, tools for turning hard metals, saws for cutting steel, wire drawing dies, fine cutters.PROSES PEMBUATAN BAJA KARBONKonvertor adalah bejana yang berbentuk bulat lonjong terbuat dari pelat baja. Bagian dalam dilapisi dengan batu tahan api yang berfungsi untuk menyimpan panas yang hilang sekaligus menjaga supaya pelat baja tidak lekas aus. Bejana tersebut dapat diputar pada kedua porosnya. pada bagian bawah konvertor terdapat saluran-saluran yang berdiameter antara 15 - 20 mmsebanyak 120 - 150 buah. Melewati poros yang satu dialirkan udara yang bertekanan 1.5 - 2 atmosfer. Sedangkan pada poros yang lain dihubungkan dengan roda gigi untuk mengatur kedudukan konvertor.

CARA KERJA KONVERTOR

Proses pembuatan baja dapat diartikan sebagai proses yang bertujuan mengurangi kadar unsur C, Si, Mn, P dan S dari besi mentah dengan proses oksidasi peleburan.

Konventer untuk proses oksidasi berkapasitas antara 50-400 ton. Besi kasar dari tanur yang dituangkan ke dalam konventer disemburkan oksigen dari atas melalui pipa sembur yang bertekanan kira-kira 12 atm.Reaksi yang terjadi:

O2 + C --> CO2

Penyemburan Oksigen berlangsung antara 10-20 menit. Penambahan waktu penyemburan akan mengakibatkan terbakarnya C, P, Mn dan Si.

Konvertor dibuat dari plat baja dengan sambungan las atau paku keling. Bagian dalamnya dibuat dari batu tahan api. Konvertor disangga dengan alat penyangga yang dilengkapi dengan trunnion untuk mengatur posisi horizontal atau vertikal Konvertor.

Pada bagian bawah konvertor terdapat lubang-lubang angin (tuyer)sebagai saluran udara penghembus (air blast). Batu tahan api yang digunakan untuk lapisan bagian dalam Konvertor dapat bersifat asam atau basa tergantung dari sifat baja yang diinginkan.

Secara umum proses kerja konverter adalah:a. Dipanaskan dengan kokas sampai suhu 15000C.b. Dimiringkan untuk memasukkan bahan baku baja (+1/8 dari volume konverter).c. Konverter ditegakkan kembali.d. Dihembuskan udara dengan tekanan 1,5 2 atm dengan kompresor.e. Setelah 20 25 menit konverter dijungkirkan untuk mengeluarkan hasilnya.

A. Proses Bessemer (1855)

Proses Bessemer diinginkan baja bersifat asam sehingga batu tahan apinya harus bersifat asam (Misal : kwarsa atau aksid asam SiO2). Besi mentah cair yang digunakan dalam proses Bessemer harus mempunyai kadar unsur Si