web viewbaja (paduan besi dan karbon) makalah. disampaikan pada mata kuliah kapita selekta sekolah...

39
BAJA (Paduan Besi dan Karbon) MAKALAH disampaikan pada mata kuliah Kapita Selekta Sekolah Menengah I untuk mahasiswa Pendidikan Kimia angkatan 2010 rombel 2 Tanggal 14 Mei 2012 oleh Nama : Nestri Yunarti (4301410010) JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

Upload: duonghanh

Post on 30-Jan-2018

216 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Web viewBAJA (Paduan Besi dan Karbon) MAKALAH. disampaikan pada mata kuliah Kapita Selekta Sekolah Menengah I untuk mahasiswa Pendidikan Kimia angkatan 2010 rombel 2

BAJA (Paduan Besi dan Karbon)

MAKALAH

disampaikan pada mata kuliah Kapita Selekta Sekolah Menengah I untuk mahasiswa

Pendidikan Kimia angkatan 2010 rombel 2

Tanggal 14 Mei 2012

oleh

Nama : Nestri Yunarti (4301410010)

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

MEI, 2012

Page 2: Web viewBAJA (Paduan Besi dan Karbon) MAKALAH. disampaikan pada mata kuliah Kapita Selekta Sekolah Menengah I untuk mahasiswa Pendidikan Kimia angkatan 2010 rombel 2

PRAKATA

Segala puji bagi Tuhan yang Maha Esa yang telah melimpahkan taufik, hidayah,

dan inayah-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah yang

berjudul BAJA (Paduan Besi dan Karbon) tanpa halangan yang berarti.

Makalah ini penulis buat untuk melengkapi tugas mata kuliah Kapita Selekta

Sekolah Menengah I yang diampu oleh Drs. Soeprodjo, MS. Makalah ini berisi

paparan tentang Baja (Paduan besi dan karbon).

Keberhasilan penyusunan makalah ini tidak lepas dari bantuan dan dukungan

dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terimakasih kepada:

1. Drs. Soeprodjo, MS. selaku dosen pengampu mata kuliah Kapita Selekta Sekolah

Menengah I, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas

Negeri Semarang;

2. teman-teman rombel 2 mata kuliah Kapita Selekta Sekolah Menengah I.

Penulis menyadari bahwa di dalam makalah ini masih ada kekurangan. Oleh

karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun.

Semarang, Mei 2012

Penulis

Page 3: Web viewBAJA (Paduan Besi dan Karbon) MAKALAH. disampaikan pada mata kuliah Kapita Selekta Sekolah Menengah I untuk mahasiswa Pendidikan Kimia angkatan 2010 rombel 2

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL........................................................................................................

i

PRAKATA.......................................................................................................................

ii

DAFTAR ISI...................................................................................................................

iii

DAFTAR GAMBAR………………………………………….…………………..........

iv

I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang..........................................................................................................

5

1.2 Rumusan Masalah.....................................................................................................

6

1.3 Tujuan........................................................................................................................

6

II PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Baja ……………………..………........................................................ 7

2.2 Struktur Baja ………………...................................................................................

7

2.3 Proses Pembuatan Baja ………………..…...……………...……………...............

8

2.4 Kegunaan Baja……………………………………………………………………..

15

Page 4: Web viewBAJA (Paduan Besi dan Karbon) MAKALAH. disampaikan pada mata kuliah Kapita Selekta Sekolah Menengah I untuk mahasiswa Pendidikan Kimia angkatan 2010 rombel 2

2.5 Pengaruh Baja Terhadap Kesehatan …..…………………………………………..

18

III PENUTUP

3.1 Simpulan .................................................................................................................

23

3.2 Saran........................................................................................................................

24

DAFTAR

PUSTAKA.......................................................................................................

25

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. 1. Proses Pembuatan Baja Dengan Tanur Oksigen Basa (Basic Oxygen Furnace atau

BOF)…………………………………………………………………………...….……….

12

Gambar 1.2.Proses Pembuatan Baja Dengan Tanur Listrik (Electric Furnace) 13

Gambar 1.3. Proses Pembuatan Baja Dengan Continuous Casting (Strand Casting)………14

Page 5: Web viewBAJA (Paduan Besi dan Karbon) MAKALAH. disampaikan pada mata kuliah Kapita Selekta Sekolah Menengah I untuk mahasiswa Pendidikan Kimia angkatan 2010 rombel 2

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Baja adalah logam campuran (alloy) yang tediri dari besi (Fe) dan karbon (C). Jadi baja

berbeda dengan besi (Fe), alumunium (Al), seng (Zn), tembaga (Cu), dan titanium

(Ti) yang merumakan logam murni. Proses peleburan baja dapat dilakukan dengan

menggunakan bahan baku berupa besi kasar (pig iron) atau berupa besi spons

Page 6: Web viewBAJA (Paduan Besi dan Karbon) MAKALAH. disampaikan pada mata kuliah Kapita Selekta Sekolah Menengah I untuk mahasiswa Pendidikan Kimia angkatan 2010 rombel 2

(sponge iron). Disamping itu bahan baku lainnya yang biasanya

digunakan adalah skrap baja dan bahan – bahan penambah seperti ingot

ferosilikon, feromangan, dan batukapur. Proses peleburan dapat dilakukan pada

tungku BOF (Basic Oxygen Furnace) dan pada tungku busur listrik (Electric

Arc Furnace atau disingkat EAF), proses konvertor, proses Siemens Martin, dan

proses dapur Cawan.

Dalam memenuhi kebutuhan manusia, baja memiliki beberapa

kegunaan yang sangat besar bagi semua aspek kehidupan. Akan tetapi, dari kegiatan

peleburan industri baja tidak terlepas dari berbagai masalah-masalah kesehatan yang

dapat menimbulkan berbagai penyakit. Atas dasar itulah, penulis mengangkat

tema yang berisi tentang penjelasan lebih mendalam mengenai salah satu bagian

dari paduan alloy yaitu baja.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas, dirumuskan masalah sebagai berikut.

1. Apa pengertian dari baja?

2. Bagaimana struktur dari baja?

3. Bagaimana proses pembuatan baja?

4. Apa saja kegunaan dari baja?

5. Bagaimana pengaruh yang ditimbulkan dari peleburan baja bagi

kesehatan?

Page 7: Web viewBAJA (Paduan Besi dan Karbon) MAKALAH. disampaikan pada mata kuliah Kapita Selekta Sekolah Menengah I untuk mahasiswa Pendidikan Kimia angkatan 2010 rombel 2

1.3 Tujuan

Berdasarkan masalah diatas, dirumuskan tujuan sebagai berikut.

1. Menjelaskan pengertian baja.

2. Menjelaskan struktur dari baja.

3. Menjelaskan proses pembuatan baja.

4. Menjelaskan kegunaan dari baja.

5. Menjelaskan pengaruh yang ditimbulkan dari peleburan baja bagi

kesehatan.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Baja

Baja pada dasarnya merupakan campuran antara logam Fe dan

sedikit kandungan C ( dibawah 2 %). Penggunaan baja dalam kehidupan sehari-

hari umumnya dicampur dengan kandungan logam lain menjadi baja paduan.

Unsur paduan yang biasa ditambahkan antara lain: Cr, Mn,Si, Ni, W, Mo, Ti, Al,

Cu, Nb dan Zr. Penambahan unsur-unsur lain dalam baja dapat dilakukan dengan

Page 8: Web viewBAJA (Paduan Besi dan Karbon) MAKALAH. disampaikan pada mata kuliah Kapita Selekta Sekolah Menengah I untuk mahasiswa Pendidikan Kimia angkatan 2010 rombel 2

satu atau lebih unsur, bergantung dari karakteristik atau sifat khusus yang

dikehendaki.

2.2 Struktur Baja

Struktur baja ada 5 macam, yakni:

a. Pearlit

Baja pearlit (sorbit dan troostit) didapat jika unsur-unsur paduan

relatif kecil maksimum 5%. Baja ini mampu dalam permesinan, sifat

mekaniknya meningkat oleh heat treatment (hardening & tempering).

b. Martensit

Baja yang unsur pemadunya lebih dari 5 %, sangat keras dan

machinability kurang (heat resistant steel).

c. Aus t e n i t

Te rd i r i a t a s 10 – 30% uns u r pem adu t e r t e n tu (Ni , M n

a t a u CO) .M is a l nya : Ba j a t a han ka ra t (S t a in l e s s s t ee l ) ,

nonmagne t i c , dan t aha n panas .

d. F e r r i

Te r d i r i a t a s s e j u m l a h b e s a r u n s u r p e m a d u ( C r , W

a t a u S i ) t e t a p i k a n d u n g a n k a r b o n n y a r e n d a h d a n t i d a k

d a p a t d i k e r a s k a n .

e. Ladeburit / karbid

Terdiri atas sejumlah karbon dan unsur-unsur penbentuk karbid (Cr, W, Mn,

Ti, Zr).

2.3 Proses Pembuatan Baja

Page 9: Web viewBAJA (Paduan Besi dan Karbon) MAKALAH. disampaikan pada mata kuliah Kapita Selekta Sekolah Menengah I untuk mahasiswa Pendidikan Kimia angkatan 2010 rombel 2

Besi kasar baik padat maupun cair, besi bekas (Skrap) dan beberapa paduan logam

diolah menjadi baja di dalam dapur pengolahan baja.

Ada beberapa proses pembuatan baja antara lain : 

1. Proses konvertor

Te rd i r i da r i s a tu t abung ya ng be rbe n tuk bu la t l on j ong

dengan m enghadap kesamping.

Sistem kerja :

•Dipanaskan dengan kokas sampai ± 15000C.

•D i m i r i n g k a n u n t u k m e m a s u k k a n b a h a n b a k u b a j a

( ± 1 / 8 d a r i v o l u m e konvertor)

•Kembali ditegakkan.

•Udara dengan tekanan 1,5 – 2 atm dihembuskan dari kompresor.

•Setelah 20-25 menit konvertor dijungkirkan untuk mengeluarkan hasilnya.

•Proses Bassemer (asam)

Lapisan bagian dalam terbuat dari batu tahan api yang mengandung

kuarsa asam atau oksida asam (SiO2). Bahan yang diolah adalah besi kasar

kelabu cair, CaO ditambahkan sebab dapat bereaksi dengan SiO2.

SiO2 + CaO CaSiO3

•Proses Thomas (basa)

Lapisan dinding bagian dalam terbuat dari batu tahan api atau

dolomit[ kalsium karbonat dan magnesium (CaCO3 + MgCO3)]. Besi yang

diolah adalah besi kasar berwarna putih yang mengandung P antara 1,7 – 2 %, Mn 1 – 2

% dan Si 0,6-0,8 %. Setelah unsur Mn dan Si terbakar, P membentuk oksida

phospor (P2O5). Untuk mengeluarkan besi cair ditambahkan zat kapur (CaO).

3CaO + P 2O5 Ca3(PO4)2 (terak cair)

Page 10: Web viewBAJA (Paduan Besi dan Karbon) MAKALAH. disampaikan pada mata kuliah Kapita Selekta Sekolah Menengah I untuk mahasiswa Pendidikan Kimia angkatan 2010 rombel 2

2. Proses Siemens Martin

Merupakan proses pengolahan besi yang menggunakan sistem regenerator (± 30000C).

Fungsi dari regenerator adalah :

a.Memanaskan gas dan udara atau menambah temperatur dapur.

b.Sebagai Fundamen/ landasan dapur.

c.Menghemat pemakaian tempat. Bisa digunakan baik besi kelabu maupun putih. Besi

kelabu dinding dalamnya dilapisi batu silika (SiO2). Besi putih dilapisi dengan batu

dolomit (40 % MgCO3+ 60 % CaCO3).

3. Proses dapur Kopel

Merupakan proses pengolahan besi kasar kelabu dan besi bekas menjadi baja atau besi tuang.

 Proses :

•Pemanasan pendahuluan agar bebas dari uap cair.

•Bahan bakar (arang kayu dan kokas) dinyalakan selama ± 15 jam.

•Kokas dan udara dihembuskan dengan kecepatan rendah hingga kokas mencapai 700 – 800

mm dari dasar tungku.

•Besi kasar dan baja bekas kira-kira 10 – 15 % ton/jam dimasukkan.

•Setelah 15 menit baja cair dikeluarkan dari lubang pengeluaran. Untuk membentuk

terak dan menurunkan kadar P dan S ditambahkan batu kapur (CaCO3) dimana

akan terurai menjadi

CaCO CaO+CO2

CO2 akan bereaksi dengan karbon : CO2 +C 2CO

Gas CO yang dikeluarkan melalui cerobong, panasnya dapat dimanfaatkan

untuk  pembangkit mesin-mesin lain.

4. Proses dapur Cawan

Page 11: Web viewBAJA (Paduan Besi dan Karbon) MAKALAH. disampaikan pada mata kuliah Kapita Selekta Sekolah Menengah I untuk mahasiswa Pendidikan Kimia angkatan 2010 rombel 2

•Proses kerja dapur cawan dimulai dengan memasukkan baja bekas dan besi

kasar dalam cawan.

•Kemudian dapur ditutup rapat.

•Kemudian dimasukkan gas-gas panas yang memanaskan sekeliling cawan dan muatan

dalam cawan supaya mencair.

•Baja cair tersebut siap dituang untuk dijadikan baja-baja istimewa

dengan menambahkan unsur-unsur paduan yang diperlukan.

5. Tanur oksigen basa (Basic Oxygen Furnace atau BOF)

Merupakan modifikasi dari proses Bessemer dan menempati 70% proses

produksi baja di US. Proses Bessemer menggunakan uap air panas ditiupkan pada besi

kasar cair untuk membakar zat kotoran yang tersisa. Proses BOF memakai

oksigen murni sebagai ganti uap air. Bejana BOF biasanya

berdiameter dalam 5 m dan mampu memproses 150~200 ton dalam

satu pemanasan.

Urutan proses BOF adalahsebagai berikut:

Besi bekas ( scrap ) dimasukkan dalam bejana, scrap meliputi 30% bahan baku.

Besi kasar cair diambil dari tanur tinggi memakai hot-iron ladle

car, dan dituang ke dalam bejana. Kapur (CaO) ditambahkan untuk mengikat kotoran.

Pipa oksigen diturunkan sehingga ujungnya berjarak sekitar 1,5 m

di atas permukaan besi cair. Oksigen ditiupkan dengan kecepatan tinggi dan

menyebabkan pembakaran dan pemanasan pada permukaan besi cair. Karbon

akan terurai, dan zat pengotor seperti silikon, mangan, dan fosfor akan

teroksidasi. Reaksinya adalah:

2C + O2→2CO (juga CO2),

Si + O2 →SiO2,

Page 12: Web viewBAJA (Paduan Besi dan Karbon) MAKALAH. disampaikan pada mata kuliah Kapita Selekta Sekolah Menengah I untuk mahasiswa Pendidikan Kimia angkatan 2010 rombel 2

2Mn + O2→2MnO,

4P + 5 O2→2P2O5

Gas CO dan CO2 yang dihasilkan dikeluarkan melalui mulut bejana atas. Oksida silikon,

mangan, dan fosfor dijadikan terak menggunakan flux. Kandungan

karbon akan berkurang linear terhadap waktu proses sehingga mudah

dikontrol.

Baja cair dituangkan dalam ladle dan ditambahkan unsur paduan dan yang lain.

Terak dituangkan dalam ladle yang lain.

Untuk memproses 200 ton baja diperlukan waktu 20 menit, dan siklus

proses perlu waktu 45 menit. Saat ini, dikembangkan teknik dengan

mengalirkan oksigen dari bawah bejana, sehingga pemanasan lebih merata,

akibatnya waktu proses berkurang 3 menit. Kandungan karbon lebih rendah dan hasil

lebih banyak..

Page 13: Web viewBAJA (Paduan Besi dan Karbon) MAKALAH. disampaikan pada mata kuliah Kapita Selekta Sekolah Menengah I untuk mahasiswa Pendidikan Kimia angkatan 2010 rombel 2

Gambar 1. 1. Proses Pembuatan Baja Dengan Tanur Oksigen Basa (Basic Oxygen Furnace

atau BOF)

Keuntungan dari BOF adalah:

•BOF menggunakan O2 murni tanpa nitrogen.

•Proses hanya lebih-kurang 50 menit.

•Tidak perlu tuyer di bagian bawah.

•Fosfor dan sulfur dapat terusir dulu daripada karbon.

•Biaya operasi murah.

6. Tanur Listrik (Electric Furnace)

Menempati 30% proses produksi baja di US. Sebagai bahan baku, selain besi

kasar, saat ini juga banyak digunakan besi dan baja bekas. Jenis

tanur yang  digunakan ditunjukkan pada gambar 2. Tanur ini memiliki atap

yang bisa dibuka untuk menuangkan bahan baku.

Besi dan baja kasar dipilih sesuai dengan komposisinya, dimasukkan ke

dalam tanur bersama unsur paduan dan batu kapur (sebagai flux). Kemudian

dipanaskan memakai busur listrik yang dipancarkan dari elektroda-2 besar

diatas. Untuk melebur sempurna diperlukan waktu 2 jam dan siklus proses diperlukan

waktu 4 jam.

Tanur listrik memiliki kapasitas 25~100 ton per pemanasan. Tanur ini dapat

menghasilkan besi/baja kualitas lebih baik dibanding BOF, tetapi biaya per

tonnya lebih mahal.

Page 14: Web viewBAJA (Paduan Besi dan Karbon) MAKALAH. disampaikan pada mata kuliah Kapita Selekta Sekolah Menengah I untuk mahasiswa Pendidikan Kimia angkatan 2010 rombel 2

Gambar 1.2. Proses Pembuatan Baja Dengan Tanur Listrik (Electric

Furnace)

Baja yang dihasilkan dengan BOF atau tanur listrik dipadatkan untuk

proses berikutnya dalam bentuk coran ingot (Cast Ingot) atau coran kontinu

(continuouscasting).

Coran Ingot (Cast Ingot)

Adalah blok baja coran yang beratnya mulai dari yang kecil hingga 300 ton.

Cetakan ingot (ingot mold) dibuat dari besi karbon tinggi dan sisinya dibuat  

m i r i ng ( t ape r ) un tuk me mudahkan m e le pas c e t a kan . Ce ta kan

d i l e t akka n d i l andas an ( stool ) . P ro s e s s o l id i f i ka s i pe r lu w ak tu

l am a (10~12 j am ) dan  penyusutan (shrinkage) yang terjadi signifikan.

Porositas yang disebabkan oleh r eaks i ka rbon dengan oks igen

mem ben tuk CO s e l am a pend i ng inan dan solidifikasi harus dihindarkan/

dikurangi. Dengan menambahkan Si dan Al agar  bereaksi dengan oksigen

mencegah/mengurangi terbentuknya CO.

Continuous casting (strand casting)

Page 15: Web viewBAJA (Paduan Besi dan Karbon) MAKALAH. disampaikan pada mata kuliah Kapita Selekta Sekolah Menengah I untuk mahasiswa Pendidikan Kimia angkatan 2010 rombel 2

 Baja cair dituangkan dalam bejana sementara (tundish), yang akan mengalirkan logam

pada satu atau lebih cetakan cor kontinu. Baja mulai memadat

pada bagian luar saat mengalir kebawah melalui cetakan yang didinginkan

dengan air. Saat baja masih panas dan bersifat plastis, dibelokkan arah

horisontal dan dirol sampai didapat dimensi yang diinginkan, dan dipotong.

  Gambar 1.3. Proses Pembuatan Baja Dengan Continuous Casting (Strand Casting)

2.4 Kegunaan Baja

Ba ja ada l a h paduan bes i de ngan ka rbon an t a r a

0 ,02~2 ,11%. Ba ja dapa t dikelompokkan menjadi:

1) Plain carbon steels (baja karbon biasa)

Mengandung karbon sebagai paduan utama, dengan sedikit paduan lainnya

(sekitar 0,5% Mn).

Baja karbon dapat dikelompokkan menjadi :

Page 16: Web viewBAJA (Paduan Besi dan Karbon) MAKALAH. disampaikan pada mata kuliah Kapita Selekta Sekolah Menengah I untuk mahasiswa Pendidikan Kimia angkatan 2010 rombel 2

Low carbon steels, mengandung kurang dari 0,20%C. Paling luas digunakan

sebagai komponen sheetmetal automotive, pelat baja untuk fabrikasi, dan r e l ke r e t a .

Me mi l ik i s i f a t ma mpu ben tuk ( fo rm ing ) dan m ampu c o r   (casting)

yang baik..

 Medium carbon steels, mengandung 0,20~0,50% C. Digunakan untuk

komponen mesin dan engine seperti crankshafts danconnecting rods.

 High carbon steels,mengandung lebih dari 0,50%C. Digunakan untuk pegas

(springs), pahat potong, baling-baling (blades), dan komponen tahan aus.

2 ) L o w A l l o y S t e e l s

 Low Alloy Steels (baja paduan rendah) adalah paduan besi – karbon yang jumlah

unsur paduannya kurang dari 5% berat. Memiliki sifat mekanik yang

lebih unggul dibandingkan baja karbon biasa, yaitu : strength, hardness, hot hardness, wear

resistance (tahan aus), keuletan, dan lain-lain. Untuk mendapatkan sifat unggul

tersebut seringdiperlukan perlakuan panas (heat treatment).

3) Stainless Steels

Adalah kelompok baja paduan tinggi yang dirancang untuk memiliki daya

tahankorosi tinggi. Paduan utama adalah chromium, biasanya diatas 15%.

Stainless steel umumnya dibedakan menjadi tiga, yaitu :

a. Austenitic stainless.

Mengandung 18% Cr dan 8% Ni. Digunakan untuk peralatan pabrik kimia dan makanan,

serta komponen mesin yang memerlukan daya tahan korosi tinggi.

 b.Ferritic stainless.

Mengandung 15~20% Cr, sedikit karbon dan tanpa nikel. Digunakan sebagai

peralatan dapur hingga komponen mesin jet.

c.Martensitic stainless.

Page 17: Web viewBAJA (Paduan Besi dan Karbon) MAKALAH. disampaikan pada mata kuliah Kapita Selekta Sekolah Menengah I untuk mahasiswa Pendidikan Kimia angkatan 2010 rombel 2

Me ngandung ka rbon l eb ih banya k d iband i ng f e r r i t i c stainless,

sehingga dapat dikeraskan dengan perlakuan panas. Mengandung 18% Cr dan

tanpa Ni. Memiliki kekuatan, kekerasan dan daya tahan tinggi, tetapi daya tahan

korosi lebih rendah dibanding yang lain.

De wa sa in i d i kembangka n ba j a pa duan t i ngg i yang t ahan ko ros i

dan dapa t dikelompokkan sebagai baja stainless:

a) Precipitation hardening stainless.

Komposisinya 17% Cr dan 7% Ni, ditambah sedikit unsur paduan lain seperti

Aluminum (Al), Tembaga (Co), Titanium (Ti) danMolybdenum (Mo). Memiliki

kekerasan dan kekuatan yang baik pada suhu tinggi, sehingga cocok digunakan untuk aplikasi

ruang angkasa.

b) Duplex stainless.

Memiliki struktur campuran austenite dan ferrite dalam jumlah hampir sama. Daya

tahan korosi mirip dengan austenitic stainless, tetapi memiliki daya tahan yg baik terhadap

stress-corrosion cracking. Aplikasinya meliputi komponen heat exchangers, pompa, dan

penanganan limbah air.

4) Tool Steels

Tool Steels (baja perkakas) adalah kelompol baja paduan tinggi yang dirancang

untuk bahan pahat potong (cutting tools), dies dan molds. Baja ini

harus memiliki kekuatan, kekerasan, hot hardness, daya tahan korosi serta

keuletan yang tinggi. Untuk memiliki sifat tersebut, bahan mendapat perlakuan

panas (heat treatment). Klasifikasi tool steels menurut AISI: T, M: High-speed tool

steels (HSS) d i g u n a k a n s e b a g a i p a h a t p o t o n g p a d a

Page 18: Web viewBAJA (Paduan Besi dan Karbon) MAKALAH. disampaikan pada mata kuliah Kapita Selekta Sekolah Menengah I untuk mahasiswa Pendidikan Kimia angkatan 2010 rombel 2

p r o s e s  pemesinan. Daya tahan aus dan hot hardness tinggi. Tipe T paduan

utamanya adalah Tungsten, tipe M paduan utamanya adalah Molybdenum. 

H: Hot working tool steels. U n t u k   dies proses pengerjaan panas seperti

forging,extrusion, dan die-casting.

D:Cold-work tool steels.Untuk dies proses pengerjaan dingin seperti

sheetmetal pressworking, cold extrusion, fold forging. Kode D berasal dari die.

Termasuk kelompok ini juga adalah tipe A (untuk air-hardening) dan tipe O (untuk oil-

hardening). Memiliki daya tahan aus tinggi dan distorsi rendah.

W:Water-hardening tool steels. Mengandung karbon tinggi dan

sedikit/tanpa unsur paduan lain. Hanya dapat dikeraskan dengan proses

quenching cepat dalam air. Digunakan luas karena harganya murah, tetapi terbatas untuk

aplikasi suhu rendah.

S:Shock-resistant tool steels. Digunakan utk aplikasi dimana keuletan tinggi

diperlukan, seperti sheetmetal shearing, punching, dan bending.

P:Mold steels. Digunakan untuk membuat molds proses mengecor plastik dan karet.

L:Low alloy tool steels. Digunakan unuk aplikasi khusus.

2.5 Pengaruh Baja Terhadap Kesehatan

 I n d u s t r i p e l e b u r a n b a j a d a p a t m e n y e b a b k a n

p e n c e m a r a n s e h i n g g a a k a n menimbulkan berbagai masalah kesehatan.

Pencemaran udara yang dihasilkannya darikegiatan peleburan baja akan

menghasilkan gas-gas beracun dan berbahaya bagi kesehatan, seperti :

a.SOx

Page 19: Web viewBAJA (Paduan Besi dan Karbon) MAKALAH. disampaikan pada mata kuliah Kapita Selekta Sekolah Menengah I untuk mahasiswa Pendidikan Kimia angkatan 2010 rombel 2

Pencemaran SOx menimbulkan dampak terhadap manusia dan hewan,

kerusakan pada tanaman terjadi pada kadar sebesar 0,5 ppm. Pengaruh utama

polutan SOx terhadap manusia adalah iritasi sistem pernafasan. Beberapa

penelitian menunjukkan bahwa iritasi tenggorokan terjadi pada kadar SO2 sebesar

5 ppm atau lebih bahkan pada beberapa individu yang sensitif iritasi terjadi pada

kadar 1-2 ppm. SO2 dianggap pencemar yang berbahaya bagi kesehatan terutama

terhadap orang tua dan penderita yang mengalami penyakit khronis pada sistem

pernafasan kadiovaskular. Individu dengan gejala penyakit tersebut sangat sensitif

terhadap kontak dengan SO2, meskipun dengan kadar yang relatif rendah. Kadar SO2

yang berpengaruh terhadap gangguan kesehatan adalah sebagai berikut.

Tabel 1. Pengaruh Kadar SO2 Terhadap Gangguan Kesehatan

Konsentrasi

ppm

Pengaruh

3-5 Jumlah terkecil yang dapat dideteksi dari

baunya.

8-12 Jumlah terkecil yang segera mengakibatkan

iritasi tenggorokan.

Page 20: Web viewBAJA (Paduan Besi dan Karbon) MAKALAH. disampaikan pada mata kuliah Kapita Selekta Sekolah Menengah I untuk mahasiswa Pendidikan Kimia angkatan 2010 rombel 2

20 Jumlah terkecil yang akan mengakibatkan

iritasi mata.

20 Jumlah terkecil yang akan mengakibatkan

batuk.

20 Maksimum yang diperbolehkan untuk

konsentrasi dalam waktu lama.

50-100 Maksimum yang diperbolehkan untuk kontak

singkat (30 menit).

400-500 Berbahaya meskipun kontak secara singkat.

b. CO

Karbon dan Oksigen dapat bergabung membentuk senyawa karbon

monoksida(CO) sebagai hasil pembakaran yang tidak sempurna dan

karbon dioksida (CO2) sebagai hasil pembakaran sempurna. Karbon

monoksida merupakan senyawa yang tidak berbau, tidak berasa dan

pada suhu udara normal berbentuk gas yang tidak   berwarna. Senyawa

CO sifatnya racun dan  berbahaya karena mampu membentuk ikatan yang kuat

dengan pigmen darah yaitu haemoglobin. Karakteristik biologik yang paling

penting dari CO adalah kemampuannya untuk  berikatan dengan haemoglobin,

pigmen sel darah merah yang mengakut oksigen keseluruh tubuh. Sifat ini

menghasilkan pembentukan karboksihaemoglobin (HbCO) yang 200 kali lebih

stabil dibandingkan oksihaemoglobin (HbO2). Penguraian HbCOyang relatif

lambat menyebabkan terhambatnya kerja molekul sel pigmen tersebut

dalam fungsinya membawa oksigen keseluruh tubuh. Kondisi seperti ini bisa berakibat

serius, bahkan fatal, karena dapat menyebabkan keracunan. Selain itu,

Page 21: Web viewBAJA (Paduan Besi dan Karbon) MAKALAH. disampaikan pada mata kuliah Kapita Selekta Sekolah Menengah I untuk mahasiswa Pendidikan Kimia angkatan 2010 rombel 2

metabolisme otot dan fungsi enzim intra-seluler juga dapat terganggu dengan adanya ikatan

CO yang s t ab i l t e r s ebu t . Dam pak ke ra cunan CO sa nga t be rba haya

bag i o r ang yang t e l a h menderita gangguan pada otot jantung atau sirkulasi darah

periferal yang parah.

Dampak dari CO bergantung pada status kesehatan seseorang. Pada

beberapa orang yang berbadan gemuk dapat mentolerir pajanan CO

sampai kadar HbCO dalam darahnya mencapai 40% dalam waktu

singkat. Tetapi seseorang yang menderita sakit jantung atau paru-paru

akan menjadi lebih parah apabila kadar HbCO dalam darahnya sebesar 5–10%.

Pengaruh CO kadar tinggi terhadap sistem syaraf pusat dan sistem

kardiovaskular telah banyak diketahui. Namun respon dari masyarakat

berbadan sehat terhadap pemajanan CO kadar rendah dan dalam jangka

waktu panjang, masih sedikit diketahui.

Hasil studi diatas menunjukkan bahwa paling sedikit untuk bukan perokok,

ternyata ada hubungan yang linier antara HbCO dan menurunnya kapasitas

maksimum oksigen. Walaupun kadar CO yang tinggi dapat

menyebabkan perubahan tekanan darah, meningkatkan denyut jantung, ritme

jantung menjadi abnormal, gagal jantung, dan ke rusa kan pe mbu luh

da rah pe r i f e r a l , t i da k banyak d ida pa tka n da t a t en t a ng  pengaruh

pemajanan CO kadar rendah terhadap sistem kardiovaskular. Hubungan yang

telah diketahui tentang merokok dan peningkatan risiko penyakit

jantung koroner menunjukkan bahwa CO kemungkinan mempunyai peran

dalam memicu timbulnya penyakit tersebut (perokok berat tidak jarang

mengandung kadar HbCO sampai 15 %). Namun tidak cukup bukti yang

menyatakan bahwa karbon monoksida menyebabkan penyakit jantung atau paru-

Page 22: Web viewBAJA (Paduan Besi dan Karbon) MAKALAH. disampaikan pada mata kuliah Kapita Selekta Sekolah Menengah I untuk mahasiswa Pendidikan Kimia angkatan 2010 rombel 2

paru, tetapi jelas bahwa CO mampu untuk mengganggu transpor oksigen ke

seluruh tubuh yang dapat berakibat serius pada seseorang yang t e l ah

mende r i t a sak i t j a n tung a t au pa ru -pa ru . K a re na se nyaw a d i a t a s

t e rm as uk  k e l o m p o k p e l a r u t ( S o l l v e n t ) y a n g b a n y a k

d i g u n a k a n d a l a m i n d u s t r i u n t u k   menggantikan karbon

tetrakhlorida yang beracun, maka keamanan lingkungan kerja mereka perlu ditinjau

lebih lanjut.

c. NOx

Oks ida n i t r ogen se pe r t i N O dan NO2 b e rbahaya bag i

manus i a . P ene l i t i an menunjukkan bahwa NO2 empat kali lebih beracun

daripada NO. Selama ini belum pernah dilaporkan terjadinya keracunan NO yang

mengakibatkan kematian. Di udara ambien yang normal, NO dapat mengalami oksidasi

menjadi NO2 yang bersifat racun.

Penelitian terhadap hewan percobaan yang dipajankan NO dengan

dosis yang sangat tinggi, memperlihatkan gejala kelumpuhan sistem syarat dan

kekejangan. NO2 bersifat racun terutama terhadap paru-paru. Kadar NO2 yang lebih

tinggi dari 100 ppm dapat mem a t i kan s eba g ian bes a r b i na t ang

pe rcoba an da n 90% da r i kema t i an t e r s ebu t disebabkan oleh gejala

pembengkakan paru (edema pulmonari ). Kadar NO2 sebesar 800 ppm akan

mengakibatkan 100% kematian pada binatang-binatang yang diuji dalam waktu 29 menit

atau kurang. Pemajanan NO2 dengan kadar 5 ppm selama 10 menit terhadap

manusia mengakibatkan kesulitan dalam bernafas.

Page 23: Web viewBAJA (Paduan Besi dan Karbon) MAKALAH. disampaikan pada mata kuliah Kapita Selekta Sekolah Menengah I untuk mahasiswa Pendidikan Kimia angkatan 2010 rombel 2

BAB III

PENUTUP

3. 1 S i m p u l a n

1. Sumber Pembuatan Baja yaitu campuran antarmaksima logam Fe dan sedikit

kandungan C ( dibawah 2 %).

Page 24: Web viewBAJA (Paduan Besi dan Karbon) MAKALAH. disampaikan pada mata kuliah Kapita Selekta Sekolah Menengah I untuk mahasiswa Pendidikan Kimia angkatan 2010 rombel 2

2. Proses pembuatan baja ada beberapa macam, yaitu : proses konvertor, proses

Siemens Martin, proses dapur kopel, proses dapur Cawan, Tanur

oksigen basa (Basic Oxygen Furnace, BOF), dan Tanur Listrik (Electric

Furnace).

3. Ke gunaan ba j a ya i tu :

Low carbon steels digunakan sebagai komponen sheetmetal

automotif, pelat baja untuk fabrikasi, dan rel kereta.

Medium carbon steels digunakan untuk komponen mesin dan engine seperti

crankshafts dan connecting rods .

High carbon steels digunakan untuk pegas (springs), pahat potong, baling-

baling (blades), dan komponen tahan aus.

Austenitic  stainless digunakan untuk peralatan pabrik kimia dan makanan, serta

komponen mesin yang memerlukan daya tahan korosi tinggi.

Ferritic stainless.digunakan dari peralatan dapur hingga komponen mesin jet.

4. Pengaruh Terhadap Kesehatan yaitu pengaruh utama polutan SOx

terhadap manusia adalah iritasi sistem pernafasan. Karbon dan oksigen dapat bergabung

membentuk senjawa karbon monoksida (CO) sebagai hasil pembakaran yang

t i da k se mpurna dan ka rbon d ioks ida (CO 2 ) s e baga i ha s i l

pemba ka ran sempurna. Oksida nitrogen seperti NO dan NO2 berbahaya bagi manusia.

3.2 S a r a n

Sebaiknya sumber referensi di dalam pembuatan makalah ini ditambah

lagi agar pembaca mendapat ilmu yang lebih dalam lagi.

Page 25: Web viewBAJA (Paduan Besi dan Karbon) MAKALAH. disampaikan pada mata kuliah Kapita Selekta Sekolah Menengah I untuk mahasiswa Pendidikan Kimia angkatan 2010 rombel 2

DAFTAR PUSTAKA

Azwaruddin. 2008. Proses Pembuatan Baja. http://azwaruddin.blogspot/2008/05/proses-pembuatan-baja.html. Diakses pada 11 Mei 2012.

Yefri. 2011. Proses Pembuatan Baja. http://yefrichan.wordpress.com/2010/10/26/proses-pembuatan-baja-dengan-tanur-oksigen-basa-basic-oxygen-furnace.html. Diakses pada 11 Mei 2012.

Page 26: Web viewBAJA (Paduan Besi dan Karbon) MAKALAH. disampaikan pada mata kuliah Kapita Selekta Sekolah Menengah I untuk mahasiswa Pendidikan Kimia angkatan 2010 rombel 2

Guna. 2010. Proses Pembuatan Baja. http://gunawirawan.wordpress.com/2010/09/28/proses-pembuatan-baja/. Diakses pada 11 Mei 2012.

Anonim. 2010. Sejarah Pembuatan Baja. http://sipil.polsri.ac.id/print.php?news.18. Diakses pada 11 Mei 2012.

Anonim. 2011. Terjadinya Pencemaran Udara dan Penanggulanginya. http://www.chem-is-try-org/ -materi_kimia-kimia-lingkungan/pencemaran-udara-dan-penanggulangannya/. Diakses pada 11 Mei 2012.