Defenisi Besi Baja Secara Keseluruhan

Pengertian Besi

Besi, yang memiliki simbol kimia Fe (ferrum) dengan nomor atom 26, terletak di periode keempat dan kelompok 8 dalam tabel periodik, merupakan unsur logam yang ditemukan secara alami dalam bentuk bijih seperti hematit dan magnetit. Salah satu ciri khas besi adalah kemampuannya untuk berkarat dengan cepat saat terpapar udara dan air. Umumnya, besi digunakan dalam bentuk murni, atau setelah melalui proses pengolahan tertentu.

Proses ekstraksi besi dari bijih besi melibatkan serangkaian reaksi kimia, di mana oksigen dihilangkan dari bijih untuk menghasilkan besi murni. Besi hasil ekstraksi ini dapat langsung digunakan atau diubah menjadi berbagai bentuk dan paduan sesuai kebutuhan.

Keberagaman sifat besi menjadikannya bahan yang sangat penting dalam berbagai aplikasi. Hal ini disebabkan oleh kekuatan besi yang tinggi, kemampuannya untuk membentuk struktur yang beragam, serta konduktivitas termal dan listrik yang baik. Namun, kelemahan utamanya adalah ketidakmampuannya untuk melawan korosi dengan efektif. Besi cenderung mengalami korosi dengan cepat jika terpapar udara dan air dalam jangka waktu yang cukup lama.

Pengertian Baja

Baja memiliki kandungan utama yang terdiri dari besi dan karbon, serta elemen unsur lainnya seperti mangan, silikon, nikel, krom, dan sebagainya. Kandungan karbon dalam baja biasanya tidak melebihi 2%. Dibandingkan dengan besi murni, baja memiliki sifat-sifat yang berbeda, seperti ketahanan yang lebih baik terhadap korosi, kekuatan yang lebih tinggi, dan keuletan yang lebih baik.

Proses pembuatan baja melibatkan serangkaian tahapan yang kompleks. Dimulai dari ekstraksi bijih besi, proses ini kemudian melalui tahap peleburan. Bijih besi dicampur dengan kokas (sejenis karbon padat) dan bahan tambahan lainnya yang diperlukan untuk mencapai komposisi yang diinginkan. Setelah itu, cairan hasil peleburan tersebut disuling dan dicetak menjadi berbagai produk baja yang beragam

Komposisi Kimia

Perbedaan pokok antara besi dan baja terletak pada komposisi kimianya. Besi murni terdiri dari unsur besi (Fe), sementara baja adalah paduan besi dengan kandungan karbon yang sedikit (umumnya kurang dari 2%). Adanya karbon dalam baja memberikan kekuatan tambahan pada material tersebut. Jika kandungan karbon melebihi 2%, biasanya bahan tersebut akan diklasifikasikan sebagai besi cor (cast iron).

Kekuatan 

Secara umum, besi memiliki tingkat kekuatan yang lebih rendah daripada baja. Baja dikenal memiliki kekuatan dan tingkat kekerasan yang lebih tinggi dibandingkan dengan besi, sehingga menjadikannya pilihan yang lebih tepat untuk aplikasi yang memerlukan ketahanan dan kekuatan yang tinggi.

Suara yang Dihasilkan

Salah satu cara paling sederhana untuk membedakan antara besi dan baja adalah dengan mendengarkan suara yang dihasilkan saat keduanya dipukul. Saat material baja dipukul, akan menghasilkan suara yang nyaring dan tajam. Namun, berbeda dengan besi, yang akan menghasilkan suara yang lebih redup dan teredam. Hal ini disebabkan oleh adanya grafit dalam struktur besi yang menghalangi getaran, sehingga menimbulkan suara yang lebih mati ketika dipukul.

Penggunaan Karbon

Penggunaan karbon yang lebih tinggi dalam baja memberikan kekuatan dan kekerasan yang lebih tinggi daripada besi. Baja seringkali digunakan dalam pembuatan berbagai konstruksi bangunan, kendaraan, peralatan dapur, serta berbagai aplikasi manufaktur lainnya.

Sebaliknya, besi, yang cenderung lebih lembut dan kurang kuat daripada baja, biasanya dipilih untuk produk-produk yang memerlukan tingkat kekakuan yang lebih rendah. Baja memiliki kandungan karbon kurang dari 2%, yang membentuk fasa ferit (α)/Fe3C atau perlit. Di sisi lain, besi memiliki kandungan karbon lebih dari 2% dan membentuk grafit yang terpisah.

Pengujian Magnetik

Umumnya, besi memiliki sifat magnetik, yang menyebabkan ia memiliki kemampuan untuk dapat ditarik oleh magnet. Sementara itu, sifat magnetik pada baja bergantung pada komposisinya, yang bisa bersifat magnetik atau non-magnetik. Pengujian magnetik yang dilakukan dengan menggunakan magnet bisa menjadi cara sederhana untuk membedakan antara besi dan baja.

Ketahanan Terhadap Karat atau Korosi

Besi memiliki kecenderungan yang lebih tinggi untuk mengalami korosi atau berkarat jika dibandingkan dengan baja. Anda dapat melakukan tes sederhana dengan mengoleskan sedikit air pada permukaan kedua logam tersebut. Besi akan cenderung berkarat dengan cepat, sementara baja akan menunjukkan tingkat ketahanan yang lebih baik terhadap korosi.

Kekuatan baja dalam melawan korosi disebabkan oleh adanya lapisan anti-karat pada komposisinya, yang memberikannya ketahanan yang lebih baik daripada besi. Oleh karena itu, baja lebih sesuai untuk aplikasi yang membutuhkan tingkat ketahanan dan kekuatan yang tinggi. Hal ini membuatnya menjadi pilihan yang optimal untuk digunakan di daerah yang terpapar dengan kondisi cuaca ekstrem, termasuk panas dan hujan intensitas tinggi.

Kesimpulan

Besi dan baja adalah dua material logam yang memiliki perbedaan mendasar. Besi adalah unsur murni yang mudah berkarat, sedangkan baja adalah campuran besi dan karbon yang lebih tahan terhadap karat dan lebih kuat.

Perbedaan dapat dikenali dengan metode sederhana seperti pengujian fisik, pemahaman komposisi kimia, dan penggunaan magnet. Memahami perbedaan ini membantu dalam pemilihan material yang tepat untuk proyek konstruksi dan manufaktur.