Alloy Steel (Baja Paduan)
Baja paduan adalah baja yang mengandung sejumlah elemen paduan,
seperti 0,3% kromium (Cr), nikel 0,3% (Ni), molibdenum 0,08% (Mo), dll
[ASTM A 941]. Baja paduan rendah adalah baja paduan yang mengandung kurang dari minimum persentase paduan yang didefinisikan.
Baja paduan umumnya dipakai dalam operasi temperatur tinggi dan tekanan tinggi seperti di pembangkit listrik, penukar panas dan tabung tungku, serta reaktor kimia. Contoh baja paduan rendah termasuk 0.5Cr-0.5Mo (ASTM A P2 335), LCR-0.5Mo (ASTM A 335 P12), 1.5Cr-0.5Mo (ASTM PLL 335), 2Cr-MOL (ASTM A 335 P3B), 2.25Cr-MOL (ASTM A 335 P22), 3Cr-MOL (ASTM A 335 P21). Baja paduan menengah mengandung antara 3% dan 10% Cr, seperti 4 sampai 9Cr – 0,5 untuk IMO (ASTM A 335 P5 ke P9).
Setiap elemen paduan memberikan fungsi yang khusus dalam meningkatkan sifat dari material properties-nya :
– Carbon (C) : meningkatkan kekuatan (yield dan ultimate) dan kekerasan.
– Mangan (Mn) : sebagai deoxidizer dan desulfurizer pada baja paduan. Menangkap kotoran sulfur, menghilangkan sifat rapuh dari besi sulfida, meningkatkan kekuatan pada proses hot-work. Jika kadar Mn/C > 3%, maka akan meningkatkan sifat thoughness/ketangguhan . Kadar diatas 0,8% cenderung memberikan sifat keras pada baja.
– Silicon (Si) : sebagai deoxidizer yang menangkap oksigen terlarut dan menghindari porositas. Meningkatkan castability.
– Chromium (Cr) : meningkatkan ketahanan terhadap abrasi dan keausan. Di atas 11,5% Cr akan membentuk lapisan oksida yang stabil. Cr juga meningkatkan ketahanan terhadap temperatur tinggi.
– Molibdenum (Mo) : meningkatkan sifat yield dan kekuatan terhadap temperatur tinggi.
– Nikel (Ni) : menyebabkan peningkatan yang signifikan dalam ketangguhan sifat getas dan fatigue strengt. Kadar diatas 7% menyebabkan struktur atom menjadi austenit pada suhu kamar.
– Aluminium (Al) : meningkatkan proses deoksidasi apabila dikombinasi dengan Silicon.
– Tembaga (Cu) : meningkatkan ketahanan terhadap korosi.
– Vanadium (V) : memurnikan biji baja, meningkatkan sifat mekaniknya. Meningkatkan ketahanan terhadap hidrogenisasi pada suhu tinggi.
Pengotor yang paling umum dalam unsur baja adalah sulfur dan fosfor. Sulfur (S) & Fosfor (P) adalah pengotor yang membentuk kerapuhan, yang akan membentuk besi-sulfida. Fosfor (P)