Unsur Paduan Dijelaskan: Fungsi Setiap Unsur dalam Baja

Cara membaca tabel ini

Unsur bekerja bersama, dan unsur yang sama dapat menjadi fitur pada satu grade dan unsur sisa yang dibatasi pada grade lain. Entri di bawah ini menjelaskan pengaruh utama yang dimaksudkan pada baja paduan dan baja tahan karat yang umum; halaman grade di situs ini memberikan rentang yang diizinkan secara aktual untuk setiap grade yang disebutkan.

Unsur	Pengaruh utama	Perlu diketahui
Karbon (C)	Penguat utama: membentuk karbida dan memungkinkan martensit saat quenching, meningkatkan kekerasan dan kekuatan tarik	Keuletan, ketangguhan, dan kemampuan las menurun ketika karbon naik; unsur yang paling berpengaruh dalam resep
Mangan (Mn)	Deoksidator; meningkatkan kekuatan dan kemampuan pengerasan; mengikat sulfur sebagai MnS yang tidak berbahaya, bukan lapisan FeS yang getas	Terdapat pada hampir setiap baja; kadar tinggi (11–14%) menciptakan baja aus Hadfield yang mengeras saat pengerjaan
Silikon (Si)	Deoksidator; penguat larutan padat; unsur kunci dalam baja pegas dan baja listrik	Kadar yang tinggi dapat memperburuk kualitas permukaan dan perilaku galvanisasi
Kromium (Cr)	Kemampuan pengerasan, karbida tahan aus, kekuatan suhu tinggi; pada sekitar 10.5% dan di atasnya, lapisan pasif yang mendefinisikan baja tahan karat	Juga membawa kepekaan terhadap penggetasan temper pada beberapa baja Cr-Mo jika pendinginan dilakukan dengan ceroboh
Molibdenum (Mo)	Kekuatan suhu tinggi (creep), kemampuan pengerasan, ketahanan temper; sangat meningkatkan ketahanan terhadap korosi sumuran pada baja tahan karat (unsur Mo dalam rumus PREN)	Mahal — grade menggunakannya secara sengaja, biasanya beberapa persepuluh persen pada baja paduan
Nikel (Ni)	Ketangguhan, terutama pada suhu rendah; kemampuan pengerasan; menstabilkan austenit (basis baja tahan karat seri 300)	Biasanya tambahan umum yang paling mahal; menentukan kesenjangan harga antara 304 dan 430
Vanadium (V)	Karbida halus: penghalusan butir, pengerasan sekunder pada baja perkakas, ketahanan aus, kekuatan creep dalam dosis kecil	Efektif pada kadar rendah, biasanya 0.05–0.30%
Tungsten (W)	Karbida yang sangat keras dan stabil terhadap panas: kekerasan panas pada baja kecepatan tinggi (M2 mengandung kira-kira 6% W)	Berat dan mahal; sebagian digantikan oleh molibdenum pada banyak baja perkakas modern
Niobium (Nb)	Penghalusan butir dan penguatan presipitasi pada baja HSLA; menstabilkan baja tahan karat terhadap sensitisasi (grade 347)	Bekerja pada kadar seperseratus persen pada baja struktural
Titanium (Ti)	Pembentuk karbida/nitrida yang kuat: menstabilkan baja tahan karat (grade 321), melindungi boron dari nitrogen, mengikat karbon pada baja IF	Titanium yang berlebihan dapat merusak kualitas permukaan dan ketangguhan
Boron (B)	Pada hanya beberapa bagian per juta, secara dramatis meningkatkan kemampuan pengerasan baja karbon rendah dan menengah	Pengaruhnya hilang jika boron bergabung dengan nitrogen atau oksigen — baja boron melindunginya dengan titanium atau aluminium
Sulfur & fosfor (S, P)	Biasanya unsur sisa yang harus dibatasi: sulfur merusak ketangguhan transversal, fosfor menggetaskan dan mengalami segregasi	Sengaja ditambahkan pada baja free-cutting — sulfur untuk kemampuan mesin (misalnya 1215, 11SMn30), fosfor pada beberapa grade re-fosforisasi dan grade tahan cuaca

Interaksi lebih penting daripada unsur tunggal

Grade yang nyata adalah keseimbangan: kromium ditambah molibdenum memberikan ketahanan creep pada 2.25Cr-1Mo; nikel ditambah kromium memberikan struktur austenitik pada 304; potensi kekerasan karbon hanya dapat dicapai melalui ukuran penampang ketika mangan, kromium, atau boron menyediakan kemampuan pengerasan. Oleh karena itu, standar menentukan unsur sebagai paket rentang, dan substitusi antar grade yang “setara” paling aman ketika seluruh paket dibandingkan, bukan satu unsur pada satu waktu.