Anggota: •Chandra L•Jansen A•Ahmad Fauzi•Abdullah Fahmi•Aris Hadyo W•Dewi P•Frannicko M•Mayang Centya F.

Presentasi PMT BAJA ( Steel)

Sejarah BajaBesi Ditemukan pada

1500 SMTahun 1100 SM, Bangsa

hittites menemukan proses peleburan besi

Tahun 1000 SM, bangsa yunani, mesir, jews, roma, carhaginians dan asiria menggunakan besi dalam kehidupannya.

Tahun 700 – 600 SM, Cina belajar membuat besi.

Tahun 250 SM bangsa India menemukan cara membuat baja

Tahun 400 – 500 SM, baja sudah ditemukan penggunaannya di eropa.

Tahun 1000 M, baja dengan campuran unsur lain ditemukan pertama kali

1700 M, baja kembali diteliti penggunaan dan pembuatannya di eropa.

Ore dari Baja

Bijih (ore) : Hematite - Fe2O3 - 70 % iron Magnetite - Fe3O4 - 72 % iron Limonite - Fe2O3 + H2O - 50 % to

66 % iron Siderite - FeCO3 - 48 % iron

HEMATIT LIMONIT

MAGNETIT SIDERIT

Macam – Macam Baja

Berdasarkan komposisi kimia:Baja karbon ( carbon steel ):• Low carbon steel: C 0.05% - 0.3%• Medium carbon steel: C 0,3% - 0,6%• High Carbon Steel: C 0,6%-1.5%

•Baja Paduan (alloy steel)i. Low alloy steel elemen paduan < 2,5%ii. Medium Alloy steel elemen paduan 2,5 -

10%iii. High Alloy steel elemen paduan > 10%

Baja PaduanBerdasarkan sifatnya:

◦Baja paduan khusus◦High speed steel

Berdasarkan penggunaannya:◦ Baja konstruksi C<0,7%◦ Baja perkakas (tool steel) C>0,7%

Low Carbon steel• Baja karbon rendah (low

carbon steel) machine dan mild steel (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.

Medium Carbon SteelKekuatan lebih tinggi

daripada baja karbon rendah.-Sifatnya sulit untuk dibengkokkan, dilas, dipotong.

Penggunaan:-0,3 % - 0,4 % C : connecting rods, crank pins, axles.-0,4 % - 0,5 % C : car axles, crankshafts, rails, boilers,screwdrivers.

-0,5 % - 0,6 % C :hammers dan sledges.

High Carbon SteelSifatnya 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, saws for cutting steel, fine cutters.

Baja Paduan Khusus

Baja + nikel, chromium, manganese, molybdenum, tungsten atau vanadium. penambahan logam tersebut ke dalam baja akan merubah sifat-sifat mekanik dan kimianya seperti menjadi lebih keras, kuat dan ulet bila dibandingkan terhadap baja karbon (carbon steel).

Tujuan dilakukan penambahan unsur1. Untuk menaikkan sifat mekanik

baja (kekerasan, keliatan, kekuatan tarik dan sebagainya)

2. Untuk menaikkan sifat mekanik pada temperatur rendah

3. Untuk meningkatkan daya tahan terhadap reaksi kimia (oksidasi dan reduks

4. Untuk membuat sifat-sifat spesial

Contoh baja paduan khususStainless Steel. tahan

oksidasi, Kuat dan dapat ditempa, Mudah dibersihkan, Mengkilat dan tampak menarik

HSLS (High strength low alloy steel)UTS tinggi, terhadap korosi, ulet, sifat machineability yang baik dan sifat mampu las yang tinggi (weldability). Cara penambahan unsur2: V, Ni, Mo, Cu&Cr

Baja perkakas ( tool steel)

Sifat-sifat yang harus dimiliki oleh baja perkakas adalah tahan pakai, tajam atau mudah diasah, tahan panas, kuat dan ulet.

Klasifikasi baja perkakas

A. Later hardening atau carbon tool steel (ditandai dengan tipe W oleh AISI), Shock resisting (Tipe S), memiliki sifat kuat dan ulet dan tahan terhadap beban kejut dan repeat loading. Banyak dipakai untuk pahat, palu dan pisau.

B. Cool work tool steel, diperoleh dengan proses hardening dengan pendinginan yang berbeda-beda. Tipe O dijelaskan dengan mendinginkan pada minyak sedangkan tipe A dan D didinginkan di udara.

C.Hot Work Steel (tipe H), mula-mula dipanaskan hingga (300 – 500) ºC dan didinginkan perlahan-lahan, karena baja ini banyak mengandung tungsten dan molybdenum sehingga sifatnya keras.

d. High speed steel (tipe T dan M), merupakan hasil paduan baja dengan tungsten dan molybdenum tanpa dilunakkan. Dengan sifatnya yang tidak mudah tumpul dan tahan panas tetapi tidak tahan kejut.

e. Campuran carbon-tungsten (tipe F), sifatnya adalah keras tapi tidak tahan aus dan tidak cocok untuk beban dinamis serta untuk pemakaian pada temperatur tinggi.

Baja KonstruksiBaja Konstruksi adalah baja yang digunakan untuk bahan bangunan,dengan bentuk tertentu dan standar tertentu.

Mengandung karbon <0,7 % C.

STEELMAKING PROCESS

Proses Produksi

A. Direct ReductionIron Ore pellet dimasukkan dalam tangki pembakaranDi alirkan gas CH4 sehingga iron ore bereaksi membentuk CO dan Sponge Iron (C 4%)Sponge iron dimasukkan ke Electric Arc Furnance kandungan C dikurangi sehingga menghasilkan molten steel dengan kandungan C rendah.

Molten steel Steel refining facility untuk pemurnian, pengurangan kandungan C menjadi < 2%, penambahan paduan lainnya.

Dilanjutkan pada proses casting untuk membentuk ingot

Keuntungan Electric Arc Furnance :

Mudah mencapai temperatur tinggi dalam waktu singkat

Temperatur dapat diatur Efisiensi termis dapur tinggi Cairan besi terlindungi dari

kotoran dan pengaruh lingkungan sehingga kualitasnya baik

Kerugian akibat penguapan sangat kecil

 

B. Indirect Reduction Iron ore + Coal + Limestone (CaCO3)

dimasukkan dalam Blast Furnance Gas O2 ditiupkan sehingga bereaksi

membentuk gas CO yang berfungsi sebagai pereduksi hematit

Proses reduksi dilakukan berdasarkan kenaikan suhu pada tangki Blast furnace

Proses reduksi pada Blast Furnace

3Fe203 + CO 2Fe3O4 + CO2 (400 – 500 C) ͦ

Fe3O4 + CO 3FeO + CO2 (570 – 800 C)ͦ

FeO + CO Fe + CO2 (1550 C) ͦ

Dihasilkan Molten steel dengan kandungan C 4%

Molten Steel Basic Oxygen Furnace , pengurangan kandungan C

Steel Refining facility, sehingga didapatkan kandungan C <2 % dan penambahan paduan lainnya.

Proses casting untuk membentuk ingot

Keuntungan dari BOF adalah: BOF menggunakan O2 murni tanpa

Nitrogen Proses hanya lebih-kurang 50 menit. Tidak perlu tuyer di bagian bawah Phosphor dan Sulfur dapat terusir

dulu daripada karbon Biaya operasi murah

Sekian dan Terima Kasih