HIGH ALLOY STEEL (Baja Paduan Tinggi)

A. Pengertian Baja paduan tinggi adalah baja yang mengandung sebuah unsur lain atau lebih dengan kadar yang berlebih daripada karbon biasanya dalam baja karbon dengan unsur paduan di atas 10%.

B. Unsur Ikatan Kimia

Kandungan Baja Paduan Tinggi, diantaranya bias dipadukan dengan :  Carbon (C)  Mangan (Mn)  Sulphur (S)  Phospor (P)  Silicon (Si)  Molibdenum(M)  Wolfram (W)  Vanadium (V)  Tembaga (Cu)  Dll.

C. Struktur Mikro pada baja paduan tinggi a. Ferrite ialah suatu komposisi logam yang mempunyai batas maksimum kelarutan Carbon 0,025%C pada temperature 723 Derajat Celcius, struktur kristalnya BCC (Body Center Cubic) dan pada temperature kamar mempunyai batas kelarutan Carbon 0,008%C.

b. Austenite ialah suatu larutan padat yang mempunyai batas maksimum kelarutan Carbon 2%C pada temperature 1130 Derajat Celcius, struktur kristalnya FCC (Face Center Cubic). c. Cementid ialah suatu senyawa yang terdiri dari unsur Fe dan C dengan perbandingan tertentu (mempunyai rumus empiris) dan struktur kristalnya Orthohombic. d. Lediburite ialah campuran Eutectic antara besi Gamma dengan Cementid yang dibentuk pada temperature 1130 Derajat Celcius dengan kandungan Carbon 4,3%C. D. Proses Pembuatan

E. Klasifikasi
 Berdasarkan persentase paduannya :

 Baja paduan tinggi ( High alloy steel )

Misal : Baja M3-1 (AISI) mempunyai kandungan unsur : 1,25%C; 4,5%Cr; 6,2%Mo; 6,7%W; 3,3%V.
 Berdasarkan jumlah komponennya :  Baja tiga komponen Terdiri satu unsur pemadu dalam penambahan Fe dan C.  Baja empat komponen atau lebih Terdiri dua unsur atau lebih pemadu dalam penambahan Fe dan C. Sebagai contoh baja paduan yang terdiri: 0,35% C, 1% Cr,3% Ni dan 1% Mo.  Berdasarkan strukturnya:  Baja martensit Unsur pemadunya lebih dari 5 %, sangat keras dan sukar dimesin  Baja austenit Terdiri dari 10 30% unsur pemadu tertentu (Ni, Mn atau CO) Misalnya : Baja tahan karat (Stainless steel), nonmagnetic dan baja tahan panas (heat resistant steel).  Karbid atau ledeburit Terdiri sejumlah karbon dan unsur-unsur pembentuk karbid (Cr, W, Mn, Ti, Zr).  Berdasarkan penggunaan dan sifat-sifatnya :  Baja konstruksi (structural steel)  Baja perkakas (tool steel)

High Speed Steel (HSS) merupakan bagian Tool steel, HSS memilki kadar karbon yang relative lebih tinggi ,Tungsten, Molybdenum, Vanadium, Chromium, Unsur Nickel dan Manganese.
 Baja Paduan dengan Sifat Khusus :  Baja Tahan Karat (Stainless Steel)  High Strength Low Alloy Steel (HSLS)  Baja Perkakas (Tool Steel)

F. Sifat Mekanis Baja Paduan

Kekuatan Penambahan logam (Ni, Cr, Molibdenum) dengan komposisi sesuai akan menambah kekuatan baja Batas mulur (Plastisitas)

Plastisitas adalah kemampuan suatu bahan untukberubah bentuk secara permanen setelah diberi beban. Logam yang ditambahkan berupa nikel, vanadium, titanium, tungsten, chrome dsb akan meningkatkan nilai batas mulur. Elasisitas

Adanya penambahan logam pada baja akan meningkatkan kemampuan elastisitasnya dengan nilai modulus elastisitas yang lebih besar dari sebelumnya.

Kekuatan Tarik Logam Ni dan Cr merupakan bahan yang biasa ditambahankan untuk meningkatkan kemampuan menahan tariakan, selain sebagai penambah kekutan tekan. Keuletan Baja dengan kandungan karbon rendah memiliki keuletan yang tinggi, sehingga dengan paduan logam lain kadar karbonnya akan turun. Selain itu, kandungan fosfor pada baja paduan yang rendah akan meningkatkan keuletannya.

Efek utama elemen paduan utama untuk baja [8] Elemen Tembaga Molybdenum Persentase 0.1 0.4 0.2 5 2 5 Nikel 12 20 0.2 0.7 Silicon 2 Persentase tinggi Titanium Tungsten Tahan terhadap Korosi Meningkatkan kekuatan Spring Baja Memperbaiki sifat-sifat magnetik Perbaikan karbon dalam partikel inert; mengurangi kekerasan di krom martensit baja Kekerasan pada temperatur tinggi Menstabil karbida; meningkatkan kekuatan sementara tetap mempertahankan keuletan; Fungsi utama Tahan Korosi Stabil karbida; menghambat pertumbuhan butir Toughener

Vanadium

0.15

G. Sifat Fisik  memiliki tensile strength yang tinggi,  anti bocor,  tahan terhadap abrasi,  mudah dibentuk,  tahan terhadap korosi, H. Sifat Pengaruh Lingkungan
Baja paduan akan memiliki ketahanan terhadap korosi jika dicampur dengan Tembaga yang berkisar 0,5-1,5% tembaga pada 99,95-99,85 % Fe, dengan Chromium, atau dicampur dengan Nikel. Penambahan Molibdenum akan memperbaiki baja menjadi tahan terhadap suhu tinggi,liat dan kuat . Penambahan Wolfram dan penambahan Kobalt juga memberikan pengaruh yang sama seperti pada penambahan Molibdenum yaitu membuat baja paduan tahan terhadap suhu tinggi

I. Standardisasi dan Pengkodean

AISI, American Iron Steel Institute SAE, Society for Automotive Engineering UNS (Unified Numbering System) ASTM, American Standard for Testing and Material JIS, Japanese Industrial Standard DIN, Deutsches Institut fur Normung

a. Cara Pengkodean Baja Menurut AISI atau SAE

SAE designation 13xx 40xx 41xx 43xx 44xx 46xx 47xx 48xx 50xx 50xxx 50Bxx 51xx 51xxx

Composition Mn 1.75% Mo 0.20% or 0.25% or 0.25% Mo & 0.042% S Cr 0.50% or 0.80% or 0.95%, Mo 0.12% or 0.20% or 0.25% or 0.30% Ni 1.82%, Cr 0.50% to 0.80%, Mo 0.25% Mo 0.40% or 0.52% Ni 0.85% or 1.82%, Mo 0.20% or 0.25% Ni 1.05%, Cr 0.45%, Mo 0.20% or 0.35% Ni 3.50%, Mo 0.25% Cr 0.27% or 0.40% or 0.50% or 0.65% Cr 0.50%, C 1.00% min Cr 0.28% or 0.50% Cr 0.80% or 0.87% or 0.92% or 1.00% or 1.05% Cr 1.02%, C 1.00% min

51Bxx 52xxx 61xx 86xx 87xx 88xx 92xx

Cr 0.80% Cr 1.45%, C 1.00% min Cr 0.60% or 0.80% or 0.95%, V 0.10% or 0.15% min Ni 0.55%, Cr 0.50%, Mo 0.20% Ni 0.55%, Cr 0.50%, Mo 0.25% Ni 0.55%, Cr 0.50%, Mo 0.35% Si 1.40% or 2.00%, Mn 0.65% or 0.82% or 0.85%, Cr 0.00% or 0.65%

b. Cara pengkodean lainnya