Pengaruh Unsur Kimia terhadap Sifat Pelat Baja
Paduan besi-karbon dengan kandungan karbon kurang dari 2,11% disebut baja.Selain komponen kimia seperti besi (Fe) dan karbon (C), baja juga mengandung sejumlah kecil silikon (Si), mangan (Mn), fosfor (P), sulfur (S), oksigen (O), nitrogen ( N), niobium (Nb) dan titanium (Ti) Pengaruh unsur kimia umum terhadap sifat baja adalah sebagai berikut:
1. Karbon (C): Dengan meningkatnya kandungan karbon dalam baja, kekuatan luluh dan kekuatan tarik meningkat, tetapi plastisitas dan kekuatan impak menurun;Namun, bila kandungan karbon melebihi 0,23%, kemampuan las baja menurun.Oleh karena itu, kandungan karbon baja struktural paduan rendah yang digunakan untuk pengelasan umumnya tidak melebihi 0,20%.Peningkatan kandungan karbon juga akan mengurangi ketahanan korosi atmosferik pada baja, dan baja karbon tinggi mudah terkorosi di udara terbuka.Selain itu, karbon dapat meningkatkan kerapuhan dingin dan sensitivitas baja terhadap penuaan.
2. Silikon (Si): Silikon merupakan deoxidizer kuat dalam proses pembuatan baja, dan kandungan silikon dalam baja mati umumnya 0,12%-0,37%.Jika kandungan silikon dalam baja melebihi 0,50%, silikon disebut unsur paduan.Silikon dapat secara signifikan meningkatkan batas elastis, kekuatan luluh dan kekuatan tarik baja, dan banyak digunakan sebagai baja pegas.Menambahkan 1,0-1,2% silikon ke dalam baja struktural yang dipadamkan dan ditempa dapat meningkatkan kekuatan sebesar 15-20%.Dikombinasikan dengan silikon, molibdenum, tungsten dan kromium, dapat meningkatkan ketahanan korosi dan ketahanan oksidasi, dan dapat digunakan untuk memproduksi baja tahan panas.Baja karbon rendah yang mengandung 1,0-4,0% silikon, dengan permeabilitas magnetik yang sangat tinggi, digunakan sebagai baja listrik dalam industri kelistrikan.Peningkatan kandungan silikon akan menurunkan kemampuan las baja.
3. Mangan (Mn): Mangan adalah deoxidizer dan desulfurizer yang baik.Umumnya baja mengandung 0,30-0,50% mangan.Ketika lebih dari 0,70% mangan ditambahkan ke baja karbon, itu disebut "baja mangan".Dibandingkan dengan baja biasa, baja ini tidak hanya memiliki ketangguhan yang cukup, tetapi juga memiliki kekuatan dan kekerasan yang lebih tinggi, sehingga meningkatkan kemampuan pengerasan dan kemampuan kerja panas baja.Baja yang mengandung 11-14% mangan memiliki ketahanan aus yang sangat tinggi, dan sering digunakan dalam bucket excavator, ball mill liner, dll. Dengan meningkatnya kandungan mangan, ketahanan korosi baja melemah dan kinerja pengelasan menurun.
4. Fosfor (P): Secara umum, fosfor adalah unsur berbahaya dalam baja, yang meningkatkan kekuatan baja, namun mengurangi plastisitas dan ketangguhan baja, meningkatkan kerapuhan dingin baja, dan menurunkan kinerja pengelasan dan kinerja lentur dingin. .Oleh karena itu, biasanya kandungan fosfor dalam baja disyaratkan kurang dari 0,045%, dan persyaratan baja berkualitas tinggi lebih rendah.
5. Belerang (S): Belerang juga merupakan unsur berbahaya dalam keadaan normal.Menjadikan baja panas menjadi rapuh, mengurangi keuletan dan ketangguhan baja, serta menyebabkan keretakan pada saat penempaan dan penggulungan.Belerang juga merusak kinerja pengelasan dan mengurangi ketahanan terhadap korosi.Oleh karena itu, kandungan sulfur biasanya kurang dari 0,055%, dan baja berkualitas tinggi kurang dari 0,040%.Menambahkan 0,08-0,20% sulfur ke baja dapat meningkatkan ketidakmampuan mesin, yang biasa disebut baja potong bebas.
6. Aluminium (Al): Aluminium adalah deoxidizer yang umum digunakan pada baja.Menambahkan sedikit aluminium ke baja dapat memperhalus ukuran butir dan meningkatkan ketangguhan benturan;Aluminium juga memiliki ketahanan oksidasi dan ketahanan korosi.Kombinasi aluminium dengan kromium dan silikon dapat secara signifikan meningkatkan kinerja pengelupasan suhu tinggi dan ketahanan korosi suhu tinggi pada baja.Kerugian dari aluminium adalah mempengaruhi kinerja pengerjaan panas, kinerja pengelasan dan kinerja pemotongan baja.
7. Oksigen (O) dan nitrogen (N): Oksigen dan nitrogen adalah unsur berbahaya yang dapat masuk dari gas tungku saat logam dicairkan.Oksigen dapat membuat baja panas menjadi rapuh, dan pengaruhnya lebih parah dibandingkan dengan belerang.Nitrogen dapat membuat kerapuhan dingin baja serupa dengan fosfor.Efek penuaan nitrogen dapat meningkatkan kekerasan dan kekuatan baja, namun menurunkan keuletan dan ketangguhan, terutama dalam kasus penuaan deformasi.
8. Niobium (Nb), vanadium (V) dan titanium (Ti): Niobium, vanadium dan titanium semuanya merupakan elemen pemurnian biji-bijian.Menambahkan elemen-elemen ini dengan tepat dapat memperbaiki struktur baja, memperhalus butiran, dan secara signifikan meningkatkan kekuatan dan ketangguhan baja.