Proses Pembuatan Baja

Pembuatan Baja diawali dengan

membuat besi kasar (pig iron) di dapur tinggi (blast furnace) di Gbr.1.1

1. Baja dan Paduannya 1.1 Proses Pembuatan Baja

Besi oksida (umumnya, Hematite Fe₂O₃ atau Magnetite, Fe₃O₄) direduksi oleh karbon (kokas, coke) sehingga dihasilkan besi

Gambar 1.1 Penampang dari dapur tinggi (blast furnace)

coke) sehingga dihasilkan besi kasar.

Fe₂O₃ + 3CO 2Fe + 3CO₂ Besi kasar dipindah ke

dapur pembuat baja dalam keadaan cair

Ingat:

baja adalah paduan besi dan karbon

Detail Dapur Tinggi

Kokas/coke sebagai sumber panas Limestone/batu kapur sebagai agen

pemurni yang menghilangkan unsur ketidakmurnian dari besi oksida /biji besi.

Udara menyediakan oksigen untuk pembakaran kokas

Produksi gas pengurang oksida : 1. C (kokas) + O₂(air) CO₂

Gambar 1.2 Penampang detail dapur tinggi (blast furnace) 1. C (kokas) + O₂(air) CO₂

2. CO₂ + C (kelebihan kokas) 2CO

Pengurangan oksida besi :

1. Fe₂O₃ (biji besi) + 3C (kokas) 2Fe + 3CO₂

2. Beriringan selanjutnya Fe₂O₃ + 3CO 2Fe + 3CO₂

Fe yang dihasilkan adalah besi kasar (pig iron) dan masuk ke

Pembuatan Baja dengan dapur oksigen

Baja memiliki kandungan karbon hingga 1.2% namun pada umumnya memiliki karbon kurang dari 0.5%.

Baja dibuat dengan mereduksi karbon pada baja kasar dengan

mengoksidasinya dalam dapur salah satunya adalah dapur oksigen di gambar berikut.

Dalam dapur ini besi kasar dan besi bekas hingga 30% dioksidasi dengan oksigen, besi cair beraksi dengan oksigen menjadi FeO, kemudian beraksi dengan Karbon dari kokas sebagai berikut :

FeO + C Fe + CO

• Dalam dapur ini selama kurang lebih 22 menit karbon dapat

tereduksi demikian dengan ketidakmurnian seperti sulfur, S dan pospor, P seperti ditunjukkan gambar berikut.

Gambar 1.4 Diagram yang menunjukkan kemajuan pemurnian baja.

Gambar 1.5

Proses pembuatan baja bagian I

Molten Steel

Molten Steel

Molten Steel

Gambar 1.6

Proses pembuatan baja bagian II

Molten Steel

Molten Steel

Molten Steel

Gambar 1.6 Pengerolan panas pada strip baja. Gambar ini menunjukkan mesin rol panas kasar pada bagian belakang sedangkan enam mesin roll pengerjaan akhir

berada di depan. Strip baja yang telah dikerjakan akhir didinginkan dengan air.

Sumber: US. Steel Corp.

1.2 Baja dan Paduannya

Logam-logam yang mengandung besi (Fe).

Terdiri atas:

1. Baja (steel)

merupakan paduan antara besi (Fe) dan karbon (C) dengan kandungan karbon di bawah 2.0%.

2. Besi Tuang (cast iron)

merupakan paduan antara besi (Fe) dan karbon (C) dengan kandungan karbon di atas 2.0%.

Klasifikasi baja:

1. Baja karbon biasa

Baja yang hanya terdiri atas paduan Besi dan Karbon saja.

2. Baja karbon paduan

Baja yang selain terdiri atas paduan Besi dan Karbon saja juga ditambahkan unsure-unsur lain seperti nikel, silikon dll.

untuk meningkatkan sifat-sifat baja karbon seperti tahan panas,

tahan aus dll.

Pengaruh unsur-unsur paduan terhadap Baja

Macam-macam Baja Paduan :

1. Baja perkakas (tool steel)

a. Baja karbon perkakas (mengandung karbon) (Tool carbon steel) pada kikir, pisau cukur,

b. Baja paduan perkakas, Tool alloy steel (mengandung tungsten, krom dan nikel)

- cetakan atau dies untuk membentuk logam atau plastik c. Baja kecepatan tinggi (mengandung tungsten, krom dan

vanadium)

- bermacam-macam mata pahat bubut, frais dll.

- bermacam-macam mata pahat bubut, frais dll.

2. Baja konstruksi (structural steel)

a. Baja untuk struktur mesin (mengandung karbon, silikon, mangan)

- mobil, pesawat terbang, mesin produksi (mesin bubut, bor, frais, ketam dll.)

b. Baja paduan untuk struktur (mengandung karbon, mangan,

krom, molibdenium, nikel, Al.)

3. Baja khusus (special purposed steel)

a. Baja pegas (mengandung karbon, silikon, mangan, krom, vanadium, nikel) - bermacam-macam pegas

b. Baja poros (mengandung karbon dan krom) - bearing/bantalan c. Baja tahan karat, stainless steel (mengandung krom, nikel

dan molibdenium)

- alat makan, peralatan rumah, bangunan, material kendaraan d. Baja tahan panas (mengandung krom, silikon, mangan, nikel,

kobal)

- reactor nuklir, turbin, mesin, pabrik kimia - reactor nuklir, turbin, mesin, pabrik kimia

e. Baja mangan tinggi (mengandung karbon, mangan) - berbagai macam mesin

f. Baja magnet (mengandung kobalt, molibdenium, tungsten, nikel, dan aluminum)

- magnet, komponen elektronik

g. Baja kawat piano (mengandung karbon) - material untuk bangunan cor dan jembatan

h. Baja kekuatan tinggi ( mengandung tembaga, nikel, krom) - bangunan, jembatan, kapal laut, kereta api, mobil

Macam-macam bentuk baja:

1. Berupa material baja rol:

- Pejal : batang baja, kawat baja, baja profil

- Plat : plat tebal ( tebal > 6mm), plat menengah (tebal 3~ 6 mm), plat tipis (tebal < 3 mm)

- Tabung: baja tabung tanpa sambungan (seamless tube), baja tabung las, baja tabung tempa

2. Material baja cor 3. Material baja tempa

4. Bentuk lain : - Material baja ekstrusi panas, Serbuk baja 4. Bentuk lain : - Material baja ekstrusi panas, Serbuk baja

Contoh-contoh penamaan baja:

1. Baja karbon rendah ( C<0.2%) - SPC ( Steel Plate Cold Rolled) - SPH (Steel Plate Hot Rolled)

2. Baja karbon dengan karbon antara 0.15 hingga 0.6%

- S15C (Steel 0.15% Carbon) - S55C (Steel 0.55% Carbon)

3. Baja karbon dengan karbon lebih dari 0.6 % - SWP (Steel Wire Piano)

4. Baja karbon paduan

- SNC ( Steel Nickel Crom) - SMnC (Steel Mangan Crom)

- SUS (Steel special Use Stainless)

- SUH (Steel special Use Heat Resisting) - SUH (Steel special Use Heat Resisting) - SUP (Steel special Use sPring)

- SUJ (Steel special Use Jikuuke) bantalan

5. Baja tuang

- FC10 ( Fe Casting kekuatan tarik 10 kgf/mm²)

- FCMP50 (Fe Casting Malleable(mampu tempa) Parlite kekuatan tarik 50 kgf/mm²)

Terima kasih atas perhatian Anda dan

Selamat Mencatat dan Belajar dengan Baik Terima kasih atas perhatian Anda

dan

Selamat Mencatat dan Belajar dengan Baik