| Jenis Baja | Nama | JIS (Jepang) | AISI/SAE (Amerika Serikat) | DIN (Jerman) | GB (Tiongkok) |
|---|---|---|---|---|---|
| Karbon rendah (batang baja) | Batang baja bundar | SS400 (5541) | A36 | - | Q235 |
| Baja karbon rendah | S15C | SAE 1015 | CK15 (1.1141) | 15 | |
| S20C | SAE 1021 | CIC20 (1.0402) | 20 | ||
| Baja karbon sedang | Baja karbon sedang | S45C | SAE 1045 | CK45, C45 (1.0503) | 45 |
| S50C | SAE 1050 | CK50 (1.1213) | 50 | ||
| S55C | SAE 1055 | CK55 (1.1203) | 55 | ||
| Baja paduan Cr-Mo | Batang baja bundar | SCM415 Bahasa Indonesia: (SCM21) | - | 15CrMo5 (1.7262) | 15 CrMo |
| Batang baja bundar | SCM420 Bahasa Indonesia: (SCM22) | - | 25CrMo4 (1.7218) | 20 CrMo | |
| Batang baja bundar | SCM440 Bahasa Indonesia: (SCM4) | SAE 4140 | 42CrMo4 (1.7225) | 42 CrMo | |
| Baja paduan Ni-Cr-Mo | Batang baja bundar | SNCM tidak Bahasa Indonesia: (SNCM21) | SAE 8620 | 21NiCrMo2 (1.6523) | 20CrNiMo |
| Batang baja bundar (dengan kandungan nikel tinggi) | SNCM420 Bahasa Indonesia: (SNCM23) | SAE 4320 | 20CrNi2Mo | ||
| Batang baja bundar | SNCM439 Bahasa Indonesia: (SNCM8) | SAE 4340 | 40NiCrMo6 | 40CrNiMo4 | |
| Baja pinion | _ | 17CrNiMo6 18CrNiMo7-6 | _ | ||
| Baja paduan Al-Cr-Mo | Batang baja bundar | SACM645 Bahasa Indonesia: (SACM1) | SAE 7140 | 41CrAlMo7 (1.8550) | 38CrMoAl |
| Baja paduan kromium karbon tinggi | Bantalan baja | SUJ2 | 52100 | (110Cr6 .30505) | GCr15 |
| Baja perkakas paduan | Baja perkakas kerja dingin | SKD11 | D2 | X165CrMoV12 (1.2601) | Cr12MoV |
| Baja perkakas panas | SKD61 | H13 | X40CrMoV51 (1.2344) | 4Cr5MoSiV1 | |
| Baja berkecepatan tinggi | SKH51 (SKH9) | M2 | 56-5-2 (1.3343) | W6Mo5Cr4V2 | |
| Baja perkakas karbon | Batang baja bundar | SK 2 (SK 120) | W1-111/2 | - | |
| SK 3 (SK 105) | W1-10 | C1051,V1 (1.1545) | - | ||
| Stainless steel | 303 stainless steel | SUS303 | A1SI303 | Xl2CrNi5188 (1.4305) | 1Cr18Ni9MoZr |
| 304 stainless steel | SU5304 | AISI 304 | X5CrNi189 (1.4350) | OCr181119 | |
| 316 stainless steel | SUS316 | AISI 316 | X5CrNiMo1810 (1.4401) | OCr17Ni1Mo2 |
Baja adalah salah satu bahan teknik yang paling banyak digunakan karena sifatnya yang serbaguna, kuat, tahan lama, dan kemampuan untuk dicampur dan diberi perlakuan panas untuk berbagai macam aplikasi. Propertinya bergantung pada komposisi kimia, perlakuan panas, dan pemrosesan.
Sifat Utama Baja
1. Properti mekanik
| Milik | Uraian Teknis |
|---|---|
| Kekuatan tarik | Ketahanan terhadap patah akibat tekanan. Kisaran dari 250 MPa (ringan) hingga 2000+ MPa (baja perkakas). |
| Kekuatan Hasil | Tekanan yang menyebabkan baja mulai mengalami deformasi plastis. Penting untuk menahan beban. |
| Kekerasan | Ketahanan terhadap lekukan atau abrasi (diukur dalam HRC, HB, HV). |
| Kekerasan | Kemampuan menyerap energi dan berubah bentuk tanpa retak (tahan benturan). |
| Daktilitas | Kemampuan meregang tanpa putus. Ditunjukkan dengan % perpanjangan |
| Kekuatan Kelelahan | Tahan terhadap siklus pembebanan berulang. Penting untuk roda gigi, poros, dan komponen lainnya. |
2. Sifat fisik
| Milik | Nilai atau Rentang Khas |
|---|---|
| Kepadatan | ~7.85 gram/cm³ |
| melting Point | ~1370–1510°C (tergantung pada kandungan paduan) |
| Konduktivitas Termal | 45–60 W/m·K (lebih rendah untuk baja paduan) |
| Konduktivitas listrik | Miskin (logam resistif) |
| Ekspansi termal | ~11–13 µm/m·°C (bervariasi berdasarkan tingkatan) |
3. Komposisi Kimia (Jenis Dasar)
| Jenis baja | Elemen Paduan Utama | Catatan |
|---|---|---|
| Baja karbon | Besi + Karbon (hingga 2%) | Paling umum. Diklasifikasikan sebagai karbon rendah (≤0.3%), sedang (0.3–0.6%), dan tinggi (0.6–1%). |
| Alloy Steel | Cr, Ni, Mo, Mn, V, dll. | Peningkatan sifat mekanik dan ketahanan panas. |
| Besi tahan karat | Cr ≥ 10.5% | Tahan korosi. Kelas seperti 304, 316. |
| Alat Baja | W, Mo, Cr, V, Ko | Digunakan untuk alat pemotong dan cetakan. Kekerasan tinggi & ketahanan aus. |
| Baja Maraging | Ni, Mo, Co, Ti | Kekuatan sangat tinggi, karbon rendah, digunakan dalam bidang kedirgantaraan. |
4. Perlakuan Panas dan Efeknya
| Proses | Hasil |
|---|---|
| anil | Melunakkan baja, meningkatkan keuletan, dan menyempurnakan kemampuan mesin. |
| Quenching | Mengeraskan baja (terutama baja karbon tinggi/baja paduan). |
| Tempering | Mengurangi kerapuhan setelah pendinginan dan menyeimbangkan kekerasan dan ketangguhan. |
| Normalisasi | Memperbaiki struktur butiran, meningkatkan kekuatan dan ketangguhan. |
| Pengerasan Kasus | Hanya mengeraskan permukaan (karburisasi, nitridasi). Ideal untuk roda gigi dan poros. |
Mutu dan Penggunaan Baja Umum
| Kelas | Tipe | Properti & Aplikasi |
|---|---|---|
| AISI 1018 | Rendah karbon | Kemampuan las yang baik, digunakan untuk poros dan komponen tugas ringan. |
| AISI 1045 | Karbon sedang | Lebih kuat dari 1018, cocok untuk roda gigi, as, dan baut. |
| SCM440 / 4140 | Baja paduan | Kekuatan tinggi, tahan aus, digunakan pada peralatan, roda gigi, dan bagian struktural. |
| SKD11 / D2 | Baja perkakas | Kekerasan dan ketahanan aus yang tinggi, digunakan dalam cetakan dan alat pemotong. |
| SUS304 | Tahan karat | SS serbaguna, non-magnetik, dan tahan korosi. |
| SUS316 | Tahan karat | Ketahanan korosi yang lebih baik (klorida), digunakan di bidang kelautan/kimia. |
Tips Seleksi
penggunaan baja rendah karbon untuk pengelasan dan pembentukan bagian.
penggunaan karbon sedang hingga tinggi or baja paduan untuk komponen struktural dan penahan beban.
penggunaan besi tahan karat untuk ketahanan terhadap korosi.
penggunaan alat baja di mana ketahanan aus dan kekerasan sangat penting.
Selalu pertimbangkan keadaan perlakuan panas —baja dalam kondisi anil berperilaku sangat berbeda dari baja dengan mutu yang sama yang dipadamkan dan ditempa.
Tabel Perbandingan Mutu Baja
| Properti / Nilai | SCM440 (AISI 4140) | S45C (AISI 1045) | SUS304 (AISI 304) | SKD11 (Baja Perkakas D2) | SUS316 |
|---|---|---|---|---|---|
| Tipe | Alloy Steel | Baja Karbon Sedang | Baja Tahan Karat Austenitik | Baja Alat Pekerjaan Dingin | Baja Tahan Karat Austenitik |
| Karbon (c) | ~ 0.40% | ~ 0.45% | ≤ 0.08% | ~ 1.5% | ≤ 0.08% |
| Kromium (Cr) | ~ 1.0% | - | ~ 18% | ~ 12% | ~16–18% |
| Nikel (Ni) | - | - | ~ 8% | - | ~10–14% |
| Kekerasan (setelah HT) | 28–45 jam | 20–30 HRC (padam/ditempa) | ~90–95 HRB (anil) | Hingga 60 HRC (setelah pengerasan) | ~90 HRB (anil) |
| Kekuatan tarik | Tekanan 850–1000 MPa | Tekanan 600–800 MPa | Tekanan Udara ~520MPa | Tekanan Udara ~1900MPa | Tekanan Udara ~500MPa |
| mampu las | Cukup baik | baik | Sangat baik | Tidak baik | Sangat baik |
| machinability | baik | baik | Cukup baik | Miskin–Cukup | Cukup baik |
| Ketahanan Korosi | Rendah | Rendah | High | Rendah | Sangat Tinggi (tingkat kelautan) |
| Aplikasi khas | Roda gigi, poros, baut, cetakan | Poros, pin, roda gigi | Tangki dan pipa food grade | Alat pelubang, cetakan, dan alat pembentuk dingin | Kelautan, kimia, farmasi |
Ringkasan berdasarkan Kasus Penggunaan
SCM440 (4140): Baja berkekuatan tinggi yang sangat baik untuk roda gigi, poros, dan komponen otomotif — menyeimbangkan kekuatan, ketangguhan, dan kemampuan pengerasan.
S45C (1045): Ekonomis, cocok untuk komponen mekanis umum; tidak dapat dikeraskan seperti SCM440.
SUS304: Aman untuk makanan, tahan karat; ideal untuk lingkungan dalam ruangan yang rawan korosi.
SUS316: Lebih baik untuk kaya klorida or lingkungan laut, seperti mesin pesisir atau tangki kimia.
SKD11 (D2): Sangat keras dan tahan aus; tidak dapat dilas; digunakan untuk cetakan dan pemotongan industri.