10 SIFAT MEKANIKAL DAN FIZIKAL KELULI - KIMIA - 2024

Sifat mekanikal dan fizikal keluli boleh sangat berbeza bergantung pada komposisi dan peratusan kekotorannya (seperti fosfor atau sulfur). Dengan cara ini, apabila sifat mekanik dan fizikal yang lebih baik diinginkan daripada yang lain, keluli dapat disatukan dengan kromium, kobalt, tembaga, molibdenum, nikel, nitrogen, selenium, tantalum, titanium, tungsten atau vanadium.

Komposisi dan sifat keluli berbeza-beza. Baja pada amnya mempunyai kandungan karbon yang lebih rendah daripada besi, dan jumlah kekotoran yang lebih rendah daripada yang terdapat pada logam lain.

Secara amnya, sifat fizikal seperti ketumpatan, kekonduksian elektrik dan terma tidak banyak berubah dari satu aloi ke aloi yang lain. Walau bagaimanapun, sifat mekanikal seperti kekuatan, kemuluran dan kekerasan sangat bergantung pada jenis aloi dan komposisi keluli.

Sifat mekanikal utama keluli

1- Keplastikan

Ini adalah keupayaan keluli untuk mengekalkan bentuknya setelah mengalami tekanan. Keluli yang disatukan dengan peratusan kecil karbon lebih banyak plastik.

2- Kerapuhan

Kerapuhan adalah kemudahan di mana keluli dapat dipatahkan dalam keadaan tertekan. Apabila keluli disatukan, dengan peratusan karbon yang tinggi, ia cenderung lebih rapuh.

3- Kelenturan

Kelenturan adalah kemudahan keluli yang akan digulung. Dengan cara ini, sebilangan aloi keluli tahan karat cenderung lebih lembut daripada yang lain.

4- Kekerasan

Kekerasan adalah rintangan yang dilawan oleh logam terhadap agen pelelas. Semakin banyak karbon yang anda tambahkan pada aloi keluli, semakin sukar.

5- Ketabahan

Ketangguhan adalah konsep yang menunjukkan keupayaan keluli untuk menolak penggunaan daya luaran tanpa putus.

Bagi keluli dengan kepekatan karbon sederhana, ketangguhan cenderung lebih tinggi.

Sifat fizikal utama keluli

1- Badan

Ia merangkumi sifat yang berkaitan dengan berat keluli, isipadu, jisim dan ketumpatannya.

2- Termal

Ini merujuk kepada tiga aspek asas dari keluli: kemampuannya melakukan suhu (pengaliran), potensinya untuk memindahkan haba (perolakan), dan kemampuannya memancarkan sinar inframerah di tengah (radiasi).

3- Elektrik

Mereka merujuk kepada kemampuan baja untuk mengalirkan arus elektrik.

4- Optik

Sifat-sifat ini dalam hal keluli menunjukkan kemampuannya memantulkan cahaya atau memancarkan cahaya. Sejauh keluli tahan karat disatukan dengan peratusan aluminium yang lebih tinggi, ia akan mempunyai sifat optik yang lebih baik.

5- Magnetik

Ini merujuk kepada kemampuan baja untuk diinduksi atau untuk mendorong medan elektromagnetik.

Semakin tinggi peratusan besi dalam aloi keluli, semakin besar kemampuannya untuk bertindak sebagai magnet.

Jenis keluli

Jenis keluli yang berbeza dihasilkan mengikut pengaplikasiannya, oleh itu sifat mekanikal dan fizikal jenis keluli ini mestilah berbeza.

Dengan cara ini, pelbagai skala telah dibuat untuk mengklasifikasikan keluli mengikut sifatnya (keanjalan, ketumpatan, takat lebur, kekonduksian terma, kekuatan, kekerasan, antara lain).

Untuk membuat pelbagai jenis keluli, pengeluar menggunakan kepekatan logam lain yang berbeza untuk membuat aloi.

Proses pengeluaran dan cara pengerjaan keluli juga mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap produk akhir yang diperoleh.

Menurut American Iron and Steel Institute (AISI), baja boleh dikategorikan kepada empat kumpulan utama, mengikut komposisi kimianya:

• Keluli karbon
• Besi aloi
• Keluli tahan karat
• Keluli alat

Sifat keluli karbon

Keluli karbon berasal dari aloi antara besi dan karbon. Dengan memvariasikan peratusan karbon, adalah mungkin untuk menghasilkan keluli dengan kualiti yang berbeza. Secara amnya, semakin tinggi peratusan karbon, keluli lebih keras dan kaku.

Baja dengan peratusan rendah karbon dikenali di pasaran sebagai besi tempa. Keluli jenis ini mudah dikendalikan kerana sangat plastik.

Atas sebab ini, ia digunakan secara meluas untuk menghasilkan kisi, aplikasi hiasan, atau tiang lampu.

Keluli dengan kandungan karbon sederhana sangat sukar, sebab itulah ia digunakan untuk membuat jambatan atau bahagian struktur yang mampu menampung beban yang sangat besar.

Sebahagiannya, keluli berkarbon tinggi digunakan untuk membuat kabel. Apabila peratusan arang batu lebih besar daripada besi, itu disebut sebagai besi tuang, yang digunakan untuk membuat pasu dan jenis barang lainnya.

Walaupun jenis keluli yang terakhir cukup keras, ia juga sangat rapuh.

Sifat Baja Aloi

Keluli aloi adalah besi yang dihasilkan dengan peratusan kecil satu atau lebih logam selain besi. Logam yang ditambahkan pada aloi mempunyai keupayaan untuk mengubah sifat keluli.

Contohnya, keluli yang diperbuat daripada besi, kromium, dan nikel menghasilkan keluli tahan karat. Apabila aluminium ditambahkan pada aloi ini, hasilnya lebih lembut dan penampilannya seragam.

Apabila mangan ditambahkan pada aloi keluli, mereka dapat mencapai kekuatan dan ketangguhan yang luar biasa.

Sifat keluli tahan karat

Keluli tahan karat mengandungi antara 10 hingga 20% kromium, faktor yang memungkinkannya tahan terhadap kakisan dan pengoksidaan.

Apabila keluli mengandungi 11% kromium, kira-kira 200 kali lebih tahan terhadap kakisan daripada keluli yang tidak mengandungi kromium. Terdapat tiga kumpulan keluli tahan karat:

Keluli Austenitik : besi yang mempunyai kepekatan kromium tertinggi dan sebilangan kecil nikel dan karbon.

Ia biasanya digunakan untuk pemprosesan makanan dan perpaipan. Ia mudah dikenali, kerana ia tidak magnet.

Keluli ferit : Ini adalah jenis keluli yang mengandungi kira-kira 15% kromium, tetapi hanya sedikit jejak karbon dan logam lain seperti molibdenum, aluminium atau titanium.

Jenis keluli ini bersifat magnetik, sangat keras dan tahan. Ia boleh mengeras ketika sejuk bekerja.

Keluli martensitik : besi yang mengandungi kromium, nikel dan karbon dalam jumlah yang sederhana. Ia sangat magnetik dan boleh dirawat pada suhu tinggi.

Baja martensitik biasanya digunakan untuk membuat alat pemotong seperti pisau dan peralatan pembedahan.

Sifat keluli alat

Keluli alat tahan lama, tahan suhu, dan mempunyai kekerasan yang cukup tinggi.

Mengandungi tungsten, molibdenum, kobalt, dan vanadium. Ia adalah yang digunakan untuk membuat bit gerudi.

Rujukan

1. Bell, T. (17 Mac 2017). Diperolehi dari Apakah Jenis dan Sifat Baja ?, thebalance.com.
2. Bab 6. Sifat Mekanikal Logam. (2004). Diperolehi dari Mekanikal Sifat Logam: virginia.edu.
3. Guru, W. (2017). Guru Kimpalan. Diperolehi dari Panduan ke Sifat Mekanikal Logam: weldguru.com.
4. Kailas, SV (sf). Bab 4. Sifat Mekanikal Logam. Diperolehi dari Sains Bahan: nptel.ac.in.
5. Materia, T. (Ogos 2002). Jumlah Perkara. Diperolehi dari Mekanikal Sifat Logam: totalmateria.com.
6. Bahan, A. (2 Disember 2014). Diperolehi dari SIFAT MEKANIKAL DAN FIZIKAL: worldstireless.org.
7. Sandhyarani, N. (4 Ogos 2016). Diperolehi dari Sifat Fizikal Baja: buzzle.com.