Perbedaan Antara Baja Karbon Rendah, Sedang, dan Tinggi

Baja Karbon dapat dibagi menjadi tiga jenis utama berdasarkan kandungan karbonnya: baja karbon rendah, baja karbon sedang, dan baja karbon tinggi. Karena perbedaan dalam kandungan karbon, setiap jenis baja karbon juga menunjukkan perbedaan yang signifikan dalam struktur organisasi, sifat mekanis, teknologi pengolahan, dll. Namun, sangat penting bagi kita untuk memilih bahan yang tepat dengan memahami perbedaan antara baja karbon rendah, baja karbon sedang, dan baja karbon tinggi.

Apa itu Baja Karbon?

Baja karbon, juga dikenal sebagai baja karbon, adalah bahan baja dengan besi sebagai elemen utama, jumlah karbon tertentu (umumnya kurang dari 2,11%) tetapi tanpa menambahkan banyak elemen paduan lainnya. Baja karbon adalah jenis material baja yang paling dasar dan umum. Berdasarkan kadar karbon yang berbeda, baja karbon dapat dibagi menjadi baja karbon rendah, baja karbon sedang, dan baja karbon tinggi. Semakin tinggi kadar karbon, semakin besar kekuatan dan kekerasan baja, tetapi plastisitas dan ketangguhan berkurang secara bersamaan. Semakin rendah kadar karbon, semakin baik kelenturan dan performa pengelasan baja.

Klasifikasi Baja Karbon:

Klasifikasi baja karbon terutama didasarkan pada kadar karbonnya. Menurut standar internasional dan domestik yang umum digunakan, baja karbon dikategorikan sebagai berikut:

• Baja karbon rendah: kadar karbon umumnya antara 0,04% dan 0,25%;
• Baja karbon sedang: kadar karbon antara 0,25% dan 0,60%;
• Baja karbon tinggi: kandungan karbon berada antara 0,60% dan 1,00%.

Meskipun klasifikasi utamanya didasarkan pada kandungan karbon, dalam aplikasi tertentu, kandungan elemen lainnya (seperti mangan, silikon, belerang, fosfor, dll.) serta penggunaan dan sifat mekanis baja juga akan diperhitungkan.

Apa Perbedaan Antara Baja Karbon Rendah, Baja Karbon Sedang, Dan Baja Karbon Tinggi?

Perbedaan mereka terutama tercermin dalam 5 aspek berikut, seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

1. Komposisi Kimia:

Perbedaan paling langsung antara baja karbon rendah, baja karbon sedang, dan baja karbon tinggi tercermin dalam komposisi kimianya. Seiring dengan peningkatan bertahap dari kandungan karbon, kekerasan dan kekuatan baja meningkat, tetapi kelenturannya dan kemampuan lasnya menurun.

• Baja karbon rendah: Selain mengandung karbon rendah, seringkali juga mengandung sejumlah kecil silikon (0,17~0,37%), mangan (0,35~0,65%), dll., untuk meningkatkan kekuatannya dan kemampuan pemotongannya. Karena kandungan karbonnya yang rendah, ia memiliki plastisitas, ketangguhan, dan kemampuan pengelasan yang baik.
• Baja karbon sedang: Kandungan karbon umumnya berada antara 0,25% hingga 0,60%, dan juga mengandung elemen penguat seperti mangan (0,50%~1,65%). Sifat mekanisnya relatif baik dan cocok untuk penanganan panas. Dibandingkan dengan baja karbon rendah, ia memiliki kekuatan dan kekerasan yang lebih tinggi, tetapi ketangguhannya berkurang.
• Baja karbon tinggi: Kandungan karbon berada antara 0,60% hingga 1,00%. Karena kandungan karbonnya yang tinggi, kekerasan quenching dan ketahanan ausnya meningkat secara signifikan, tetapi kemampuan pengelasan dan pemotongannya buruk.

2. Sifat Mekanis:

Dalam hal sifat mekanis, perbedaan antara ketiga jenis baja ini sangat terlihat. Sifat mekanis mencakup kekuatan tarik, kekuatan leleh, peregangan, ketangguhan benturan, kekerasan, dll.

• Baja karbon rendah: Kekuatan tariknya biasanya berada di antara 370~500MPa, kekuatan lelehnya berada di antara 200~300MPa, dan peregangannya bisa mencapai lebih dari 25%. Ciri unggulnya adalah ketangguhan yang baik dan kelenturan yang kuat, sehingga cocok untuk pemipaan, penarikan, dan proses lainnya.
• Baja karbon sedang: Setelah melalui proses quenching dan tempering, kekuatan tariknya dapat mencapai 600~800MPa, kekuatan lelehnya berada di antara 400~600MPa, dan peregangannya berada di antara 15%~20%. Ia memiliki sifat mekanis secara keseluruhan yang baik dan sangat cocok untuk pembuatan bagian struktural.
• Baja karbon tinggi: Kekuatan tariknya dapat mencapai lebih dari 900~1300MPa, tetapi peregangan biasanya kurang dari 10%, dan ketahanan dampaknya buruk. Setelah pengerasan dan pengembunan, ia dapat memperoleh kekerasan yang sangat tinggi, yang merupakan bahan ideal untuk alat potong dan cetakan.

3. Kinerja Pengolahan Panas:

Pengolahan panas adalah cara penting untuk meningkatkan kinerja baja. Baja karbon rendah, baja karbon sedang, dan baja karbon tinggi bereaksi berbeda terhadap pengolahan panas.

• Baja karbon rendah: Karena kandungan karbonnya rendah, kekerasannya tidak dapat ditingkatkan secara signifikan melalui pengolahan panas. Ini terutama menggunakan pekerjaan dingin dan perlakuan karburisasi untuk meningkatkan kekerasan permukaan. Setelah anealing, bahan dapat diperlunak untuk pemrosesan selanjutnya.
• Baja karbon sedang: Cocok untuk pengerasan dan penempaan, yaitu pengerasan dan penempaan, mengontrol struktur untuk mendapatkan keseimbangan yang diinginkan antara kekuatan dan ketangguhan, dan merupakan bahan pilihan untuk membuat komponen mobil dan kereta api.
• Baja karbon tinggi: Efek pengolahan panas paling signifikan. Baja karbon tinggi dapat memperoleh kekerasan tinggi melalui pengerasan, dan menyesuaikan ketangguhannya melalui penempaan. Digunakan untuk membuat bagian dengan kekuatan tinggi dan tahan aus seperti pegas, pisau, dan alat ukur.

4. Kemampuan Las dan Proses:

Kemampuan las dan proses secara langsung memengaruhi biaya produksi dan kemudahan penggunaan baja.

• Baja karbon rendah: Memiliki kemampuan las yang sangat baik dan sifat pembentukan dingin, dan dapat dilas dengan berbagai metode. Digunakan secara luas dalam konstruksi dan pembuatan mesin.
• Baja karbon sedang: Memiliki kemampuan penyambungan rata-rata dan rentan terhadap retak selama penyambungan. Biasanya memerlukan pemanasan sebelum dan pengolahan panas setelah penyambungan untuk meningkatkan kualitas penyambungan. Kemampuan pemrosesannya juga sedikit lebih buruk daripada baja karbon rendah.
• Baja karbon tinggi: kemampuan penyambungan buruk, rentan terhadap retak pengerasan, biasanya tidak cocok untuk penyambungan. Juga rentan terhadap retak dan patah selama pemrosesan, memerlukan penggunaan alat khusus dan metode pendinginan.

5. aplikasi:

Karena perbedaan dalam performa, penggunaan dari ketiga jenis baja ini juga sangat berbeda.

• Baja karbon rendah: terutama digunakan untuk struktur bangunan (seperti tulangan, profil baja), komponen mesin (seperti baut, mur), bodi mobil, dll.
• Baja karbon sedang: terutama digunakan untuk membuat bagian struktural yang menopang beban, seperti gigi, poros, connecting rod, lengan derek, dll.
• Baja karbon tinggi: terutama digunakan untuk membuat alat yang tahan aus dan kuat seperti pisau, alat pengukur, pegas, bola bearing, dll.

Tipe umum:

Dalam standar GB Tiongkok dan standar ASTM Amerika, baja dengan kandungan karbon berbeda memiliki perwakilan tipikalnya masing-masing:

• Baja karbon rendah: Q235 (Tiongkok), A36 (Amerika Serikat), SS400 (Jepang)
• Baja karbon sedang: 45# baja (Tiongkok), 1045 baja (Amerika Serikat), S45C (Jepang)
• Baja karbon tinggi: Baja T8, T10 (Cina), baja 1095 (AS), SK85 (Jepang)

Ketahanan Korosi dan Pengolahan Permukaan:

Baja karbon sendiri tidak memiliki ketahanan korosi yang baik, sehingga biasanya perlu dipadukan dengan pengolahan permukaan dalam aplikasinya.

• Baja karbon rendah: Proses galvanisasi hot-dip, galvanisasi listrik, penyemprotan plastik, dan lainnya sering digunakan untuk meningkatkan ketahanan korosi, dan banyak digunakan di lingkungan outdoor atau lembap.
• Besi karbon sedang dan tinggi: Karena kekuatannya yang tinggi, sering digunakan dalam peralatan industri, dengan fokus lebih pada segel minyak, lapisan anti-rusak atau perlakuan fosfat, daripada lingkungan paparan sehari-hari.

Perlu diperhatikan bahwa besi dengan kandungan karbon tinggi lebih rentan terhadap oksidasi, terutama selama pengelasan dan pengobatan panas. Oleh karena itu, besi karbon tinggi biasanya dilapisi dengan lapisan pelindung atau diolah secara termal sebelum dan sesudah penggunaan untuk mencegah korosi.

Kesimpulan:

Meskipun besi karbon rendah, sedang, dan tinggi termasuk dalam seri besi karbon, karena perbedaan kandungan karbon, ketiganya memiliki karakteristik yang berbeda dalam sifat mekanis, kemampuan mesin, lasabilitas, karakteristik pengolahan panas, dan bidang aplikasi. Pemilihan dan penerapan yang tepat dari tiga jenis besi ini sangat penting untuk meningkatkan kualitas produk insinyur, mengontrol biaya produksi, dan memperpanjang masa pakai.

  +86 17611015797 (WhatsApp )        

  info@steelgroups.com