1. Pemilihan Material untuk Fastener
Materi Kursus Pelatihan di PT Garuda Metalindo
Jakarta, 23 Juni 2012
Dr. Asep Ridwan Setiawan
Program Studi Teknik Material
Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara
ITB

2. 1. Pendahuluan
• Presentasi ini akan membahas mengenai
pemilihan material untuk fastener.
• Tidak ada satupun material/bahan baut yang bisa
kompatible dengan setiap lingkungan.
• Memilih bahan baut yang tepat adalah pekerjaan
yang menantang.
• Hal yang harus dipertimbangkan :
Kekuatan, temperatur, korosi, vibrasi, fatique dll.
• Diperlukan pengetahuan dan pemahaman
mendasar tentang bahan dan sifat-sifatnya.

3. 2. Baja Karbon
1. Baja Karbon
• Hampir 90% baut di buat dari baja karbon.
(workability, strength, murah)
• Sifat mekanik baja tergantung pada kandungan
karbon yang dimiliki nya.
• Baja karbon bisa diklasifikasi kan menjadi 3 grup:
1. Baja karbon rendah
2. Baja karbon medium
3. Baja paduan

4. (C < 2%) (C> 2%)

5. Baja
Low Alloy High Alloy
low carbon Med carbon high carbon
<0.25wt% C 0.25-0.6wt% C 0.6-1.4wt% C
heat
Name plain HSLA plain plain tool stainless
treatable
Cr,V Cr, Ni Cr, V,
Paduan none none none Cr, Ni, Mo
Ni, Mo Mo Mo, W
Contoh 1010 4310 1040 4340 1095 4190 304, 409
Hardenability 0 + + ++ ++ +++ varies
TS - 0 + ++ + ++ varies
EL + + 0 - - -- ++
Uses auto bridges crank pistons wear drills high T
struc. towers shafts gears applic. saws applic.
sheet press. bolts wear dies turbines
vessels hammers applic. furnaces
blades Very corros.
resistant
Peningkatan kekuatan, biaya, Penurunan keuletan 5

6. Baja karbon rendah (<0.25 wt% C)
• Baja ini tidak bisa dikuatkan dengan perlakuan
panas
• Peningkatan kekuatan bisa dilakukan melalui cold
working.
• Baja ini relatif lunak dan kekuatannya rendah,
tapi memiliki keuletan dan ketangguhan yang
tinggi, selain itu bisa dimesin, disambung las,
murah untuk diproduksi.
• Contoh baja jenis ini yang paling sering digunakan
adalah AISI 1006, 1008, 1016, 1018, 1021, and
1022.

7. Komposisi 5 Jenis baja karbon sederhana dan tiga jenis baja
karbon rendah dengan kekuatan tinggi
aKode yang dipakai oleh American Iron and Steel Institute (AISI), the Society of Automotive Engineers (SAE),
and the American Society for Testing and Materials (ASTM) dan dalam Uniform Numbering System (UNS)
b Juga konsentrasi maksimum 0.04wt%P,0.05wt%S, dan 0.30wt%Si (terkecuali dinyatakan)

8. Baja karbon rendah (<0.25wt%C)
• Kelompok lain dari baja karbon rendah adalah
high-strength, low-alloy (HSLA) steels.
• Baja ini mengandung unsur : Cu, V, Ni, dan Mo
konsentrasi total = 10 wt%, dan kekuatan yang
lebih tinggi dari baja karbon rendah.
• Kebanyakan baja ini bisa diperkuat dengan
perlakuan panas.
• Baja ini juga ulet, mampu dibentuk, dan mampu
mesin.
• Baja HSLA lebih tahan korosi dibandingkan
dengan baja karbon rendah.

9. Sifat mekanik dari hot-rolled material dan contoh aplikasi
berbagai baja karbon rendah dan baja HSLA

10. Baja karbon medium (0.25-0.6 wt% C)
• Baja ini dapat diberikan perlakuan panas dengan
dipanaskan sampai temperature austenisasi,
quenching, dan kemudian di temper untuk
memperbaiki sifat mekaniknya.
• Baja ini umumnya dipakai dalam kondisi temper,
dengan struktur mikronya adalah martensit temper.
• Baja karbon medium mempunyai hardenability
(mampu keras) yang rendah,
• Perlakuan panas akan berhasil untuk sampel yang tipis
dengan laju quenching yang sangat cepat.
• Artinya, sifat mekanik akhir dari baut akan bergantung
pada ukurannya.

11. Baja karbon medium (0.25-0.6 wt% C)
• Dengan pertimbangan kekuatan vs biaya, baja
ini mampu menerima beban tinggi.
• Baja ini lebih kuat dibandingkan dengan baja
karbon rendah, tapi mempunyai keuletan dan
ketangguhan yang lebih rendah dibandingkan
dengan baja karbon rendah.
• Jenis yang sering digunakan antara lain AISI
1030, 1035, 1038, and 1541.

12. Baja karbon tinggi (0.6-1.4 wt% C)
• Baja karbon yang paling keras, kuat akan
tetapi paling kurang keuletannya (getas).
• Umumnya digunakan dalam kondisi
dikeraskan atau kondisi temper, dan terutama
dipakai untuk tahan aus dan mampu
mempunyai sisi potong yang tajam.
• Alat potong dan cetakan baja adalah paduan
baja karbon tinggi, dan biasanya mengandung
unsur lain seperti Cr, V, W dan Mo.

13. 3. Baja Tahan Karat
• Baja ini biasanya mengandung Cr 10.5%
• Unsur Cr akan melindungi baja dari korosi
dengan membentuk lapisan oksida Cr (Cr2O3).
• Unsur lain yg sering ditambahkan : Ni atau Mo
untuk meningkatkan ketahanan korosi,
kekuatan dan ketahanan panas.
• Dibagi menjadi 3 jenis, austenitik, feritik, dan
martensitik.

14. Baja Tahan Karat

15. 4. Aluminium
• Besi / baja memiliki keterbatasan : berat, tidak tahan
korosi, konduktivitas listrik rendah.
• Keunggulan aluminium adalah sifatnya yang ringan. Berat
aluminium 1/3 berat baja.
• Aluminium bisa dipadu dengan unsur lain untuk
mendapatkan sifat mekanik yang di inginkan. (solid solution
strengthening/precipitation strengthening)
• Rasio (berat vs kekuatan) dari baut aluminium lebih baik
dibanding bahan lain.
• Aluminium bersifat non magnetik, memiliki konduktivitas
panas dan listrik yang baik.
• Aluminium bisa dimesin, dan mudah di bentuk
(dingin/panas).

16. 5. Standar Material
• The Society of Automotive Engineers (SAE),
the American Iron and Steel Institute (AISI),
and the American Society for Testing and
Materials (ASTM) adalah diantara organsasi
dimana paduan spesifikasi dan klasifikasi baja
dan paduan lainnya dijadikan rujukan di
seluruh dunia.