Besi: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
Tag: Suntingan perangkat seluler Suntingan peramban seluler |
|||
Baris 250:
=== Besi tempa ===
{{further|Produksi besi purba}}
[[Berkas:Mars symbol.svg|kiri|jmpl|80px|alt=A circle, with a short, simple arrow shape extending diagonally upwards and rightwards from its edge|Simbol planet Mars telah digunakan sejak zaman dahulu untuk menandakan keberadaan besi.]] [[Berkas:QtubIronPillar.JPG|jmpl|alt=An pillar, slightly fluted, with some ornamentation at its top. It is black, slightly weathered to a dark brown near the base. It is around {{convert|7|m|ft|abbr=off|sp=us}} tall. It stands upon a raised circular base of stone, and is surrounded by a short, square fence.|[[Pilar Besi Delhi|Tugu besi Delhi]] adalah sebuah contoh ekstraksi besi dan metodologi pengolahan pada zaman awal India. [[Pilar Besi Delhi|Tugu besi Delhi]] tahan karat selama 1600 tahun terakhir.]]
Besi telah digarap, atau [[Besi tempa|ditempa]], selama beberapa milenium. Namun, objek besi berumur panjang jauh lebih jarang daripada objek yang dibuat dari emas atau perak karena besi mudah berkarat . Manik-manik yang terbuat dari [[besi meteor]] di 3500 SM atau sebelumnya ditemukan di Gerzah, Mesir oleh G.A. Wainwright.{{sfn|Weeks|1968|p=29}} Manik-manik mengandung 7,5% nikel, yang merupakan tanda bahwa berasal dari meteor karena hanya sedikit besi yang ditemukan pada kerak bumi dan tidak ada kandungan nikelnya. Besi meteorit sangat dihormati karena asal-usulnya di langit dan sering digunakan untuk menempa senjata dan alat-alat atau seluruh spesimen yang ditempatkan di gereja-gereja.{{sfn|Weeks|1968|p=31}} Barang-barang yang terbuat dari besi oleh bangsa Mesir bertanggal 2500 hingga 3000 SM.{{sfn|Weeks|1968|p=29}} Besi memiliki keuntungan pembeda dibandingkan perunggu untuk peralatan perang. Besi jauh lebih keras dan lebih awet dibandingkan perunggu, meskipun rentan terhadap karat . Namun, hal. ini telah ditentang. [[Hittites|Hittitolog]] [[Trevor Bryce]] berargumentasi bahwa sebelum teknik pengolahan besi tingkat lanjut dikembangkan di [[India]], senjata besi meteorit yang digunakan oleh tentara [[Mesopotamia]] awal memiliki kecenderungan mudah hancur dalam peperangan, karena kandungan karbonnya yang tinggi.<ref>{{cite book|author=Bryce, Trevor|title=Hittite Warrior|url=https://books.google.com/books?id=0_oi1CLayh8C&pg=PA22|date=2007|publisher=Osprey Publishing|isbn=978-1-84603-081-9|pages=22–23}}</ref>
Produksi besi pertama dimulai sejak [[Zaman Perunggu|Zaman Perunggu tengah]] tetapi memerlukan beberapa abad sebelum dapat menggantikan perunggu. Contoh [[Peleburan (metalurgi)|leburan]] besi dari [[Asmar (Mesopotamia)|Asmar]], Mesopotamia dan Tall Chagar Bazaar di Siria bagian utara dibuat antara 2.700 dan 3.000 SM.{{sfn|Weeks|1968|p=32}} [[Hittites]] tampaknya adalah yang pertama memahami produksi besi dari bijihnya dan sangat dihormati dalam masyarakat mereka. Mereka mulai melebur besi antara 1.500 dan 1.200 SM dan praktik ini tersebar ke Timur Dekat setelah kekaisaran mereka runtuk pada tahun 1.180 SM.{{sfn|Weeks|1968|p=32}} Periode berikutnya disebut [[Zaman Besi]]. Peleburan besi, oleh karenanya dinamakan Zaman Besi, mencapai Eropa dua ratus tahun kemudian dan tiba di [[Zimbabwe]], Afrika pada abad ke-8.{{sfn|Weeks|1968|p=32}} Di China, besi hanya muncul sekitar tahun 700-500 SM.<ref>Sawyer, Ralph D. and Mei-chün Sawyer. ''The Seven Military Classics of Ancient China.'' Boulder: Westview, (1993), p. 10.</ref> Peleburan besi telah diperkenalkan kepada China melalui Asia Tengah.<ref name="pigott2">Pigott, Vincent C. (1999). p. 8.</ref> Bukti awal penggunaan [[tanur tinggi]] di China berpenanggalan abad pertama setelah masehi,<ref name="Golas1999">{{cite book|author=Peter J. Golas|title=Science and Civilisation in China: Volume 5, Chemistry and Chemical Technology, Part 13, Mining|url=https://books.google.com/books?id=TSiII7s2wLkC&pg=PA152|date=25 February 1999|publisher=Cambridge University Press|isbn=978-0-521-58000-7|page=152|quote=earlist blast furnace discovered in China from about the first century AD}}</ref> dan tungku kubah ({{Lang-en|cupola furnaces}}) digunakan pada awal periode perang (403–221 BCE).<ref name="pigott">Pigott, Vincent C. (1999). ''The Archaeometallurgy of the Asian Old World''. Philadelphia: University of Pennsylvania Museum of Archaeology and Anthropology. ISBN 0-924171-34-0, p. 191.</ref> Penggunaan tanur tinggi dan kubah tetap menyebar selama [[Dinasti Song]] dan [[Dinasti Tang|Tang]].<ref name="The Coming of the Ages of Steel">{{cite book|title=The Coming of the Ages of Steel|url=https://books.google.com/books?id=uMwUAAAAIAAJ&pg=PA54|publisher=Brill Archive|page=54|id=GGKEY:DN6SZTCNQ3G|date=1961}}</ref>
Baris 356:
Metode produksi baru adalah melalui [[karburasi]] besi batangan dalam [[proses sementasi]] ditemukan pada abad ke-17. Pada Revolusi Industri, metode baru memproduksi besi batangan tanpa batu bara ditemukan dan hal ini kemudian digunakan untuk memproduksi baja. Pada akhir 1850an, [[Henry Bessemer]] menciptakan proses pembuatan baja baru, melibatkan penghembusan udara melalui lelehan besi kasar untuk memproduksi baja lunak. Hal ini membuat baja jauh lebih ekonomis, oleh karena itu besi tempa tidak lagi diproduksi.<ref>{{cite book|url = https://books.google.com/books?id=fUmTX8yKU4gC&pg=PA190|pages = 190–191|title = Encyclopedia of the Elements: Technical Data - History - Processing - Applications|isbn = 9783527612345|author1 = Enghag|first1 = Per|date = 8 January 2008}}</ref>
==== Baja tahan karat ====
;SAE steel grades▼
Baja tahan karat adalah istilah yang umum untuk semua jenis baja yang merupakan produk dari proses peleburan khusus, memiliki tingkat kemurnian yang tinggi, dan bereaksi merata terhadap panas yang diberikan. Berdasarkan definisi ini, baja stainless tidak harus selalu merupakan baja alloy atau baja alloy tinggi. Dalam uraian ini akan dibatasi pada baja stainless alloy tinggi dengan kandungan kromium setidaknya 10,5%. Berdasarkan strukturnya, baja stainless alloy tinggi dapat dikelompokkan ke dalam kategori berikut:
* baja tahan karat feritik
* baja tahan karat martensitik
* baja tahan karat austenitik
* baja tahan karat feritik-austenitik (baja dupleks)
* Baja tahan karat feritik
;Baja tahan karat feritik dibagi menjadi dua kelompok:
* dengan kromium (CR) sekitar 11 hingga 13%
* dengan kromium (CR) sekitar 17%
Baja tahan karat dengan kandungan kromium sebesar 10,5% hingga 13% dikategorikan sebagai lembam korosi karena kandungan kromiumnya yang rendah. Baja ini digunakan jika kriteria yang diutamakan adalah masa pakai, keamanan, dan tingkat perawatan yang rendah dan tidak ada kriteria spesifik yang dibutuhkan. Bidang aplikasi yang umum menggunakannya misalnya konstruksi kontainer, konstruksi gerbong, dan konstruksi kendaraan.
;Baja tahan karat martensitik
Baja tahan karat martensitik dengan kandungan kromium 12 hingga 18% dan kandungan karbon melebihi 0,1% akan berubah menjadi austenitik pada temperatur di atas 950 - 1050°C. Pendinginan cepat (quenching) akan menghasilkan struktur martensitik. Struktur ini, terutama jika dikeraskan dan didinginkan, akan menghasilkan kekuatan yang tinggi dan bahkan meningkatkan kandungan karbon. Baja tahan karat martensitik digunakan misalnya untuk produksi pisau silet, pisau, atau gunting.
;Baja tahan karat austenitik
Baja tahan karat austenitik (disebut juga: baja kromium-nikel) dengan kandungan nikel di atas 8% merupakan kombinasi yang ideal untuk aplikasi praktis yang terkait pemrosesan, ketahanan terhadap korosi, dan karakteristik mekanisnya. Karakteristik utama dari jenis baja stainless ini adalah ketahanan yang tinggi terhadap korosi. Atas dasar itu, baja stainless austenitik diterapkan di area dengan media yang agresif, misalnya kontak dengan air laut yang mengandung klorida dan dalam industri kimia dan makanan.
;Baja tahan karat feritik-austenitik
Baja tahan karat feritik-austenitik seringkali disebut juga baja dupleks karena merupakan komposit yang terbentuk dari dua struktur ini. Karena baja ini memiliki tingkat fleksibilitas yang tinggi dan juga memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap korosi, baja jenis ini terutama cocok untuk penggunaan pada teknik lepas pantai.
Sistem nilai baja steel grades SAE adalah sistem penomoran paduan standar (SAE J1086 - Numbering Metals and Alloys) untuk nilai baja yang dikelola oleh SAE International.
{| class="wikitable"
|+
|-
! colspan=2 |
! colspan=9 |
|-
! SAE
! UNS
! [[Kromium|Cr]] !! [[Nikel|Ni]] !! [[Karbon|C]] !! [[Mangan|Mn]] !! [[Silikon|Si]] !! [[Fosforus|P]] !! [[Belerang|S]] !! [[Nitrogen|N]]
!
|-
! colspan="11" |
|-
| 201 || S20100 || 16–18 || 3.5–5.5 || 0.15 || 5.5–7.5 || 0.75 || 0.06 || 0.03 || 0.25 || -
Baris 435 ⟶ 454:
| 384 || S38400 || 15–17 || 17–19 || 0.08 || 2 || 1 || 0.045 || 0.03 || - || -
|-
! colspan=2 |
! colspan=9 |
|-
! SAE
! UNS
! [[Kromium|Cr]] !! [[Nikel|Ni]] !! [[Karbon|C]] !! [[Mangan|Mn]] !! [[Silikon|Si]] !! [[Fosforus|P]] !! [[Belerang|S]] !! [[Nitrogen|N]]
!
|-
! colspan="11" |
|-
| 405 || S40500 || 11.5–14.5 || - || 0.08 || 1 || 1 || 0.04 || 0.03 || - || 0.1–0.3 Al, 0.60 max.
Baris 465 ⟶ 484:
| 446 || S44600 || 23–27 || 0.25 || 0.2 || 1.5 || 1 || 0.04 || 0.03 || - || -
|-
! colspan=2 |
! colspan=9 |
|-
! SAE
! UNS
! [[Kromium|Cr]] !! [[Nikel|Ni]] !! [[Karbon|C]] !! [[Mangan|Mn]] !! [[Silikon|Si]] !! [[Fosforus|P]] !! [[Belerang|S]] !! [[Nitrogen|N]]
!
|-
! colspan="11" |
|-
| 403 || S40300 || 11.5–13.0 || 0.60 || 0.15 || 1 || 0.5 || 0.04 || 0.03 || - || -
Baris 499 ⟶ 518:
| [[440C]] || S44004 || 16–18 || - || 0.95–1.20 || 1 || 1 || 0.04 || 0.03 || - || 0.75 Mo
|-
! colspan=2 |
! colspan=9 |
|-
! SAE
! UNS
! [[Kromium|Cr]] !! [[Nikel|Ni]] !! [[Karbon|C]] !! [[Mangan|Mn]] !! [[Silikon|Si]] !! [[Fosforus|P]] !! [[Belerang|S]] !! [[Nitrogen|N]]
!
|-
! colspan="11" |
|-
| 501 || S50100 || 4–6 || - || 0.10 min. || 1 || 1 || 0.04 || 0.03 || - || 0.40–0.65 Mo
Baris 513 ⟶ 532:
| 502 || S50200 || 4–6 || - || 0.1 || 1 || 1 || 0.04 || 0.03 || - || 0.40–0.65 Mo
|-
! colspan="11"|
|-
| 630 || S17400 || 15–17 || 3–5 || 0.07 || 1 || 1 || 0.04 || 0.03 || - || Cu 3–5, Ta 0.15–0.45 <ref>{{cite web |url=http://www.upmet.com/media/17-4.pdf |title=Precipitation-Hardening Stainless Steel Type 17-4PH (S17400)}}</ref>
| |||