Titik Leleh Besi
Titik leleh besi adalah 1538°C (sekitar 2800°F).
Mengapa penting mengetahui titik leleh besi?
Memahami titik leleh besi sangat penting untuk memastikan kinerja dan keselamatan optimal dalam manufaktur, teknik, dan operasi industri.
Peleburan dan Pengecoran: Titik lebur merupakan parameter penting dalam proses peleburan dan pengecoran. Untuk mengubah besi dari padat menjadi cair untuk dicetak, panas yang cukup harus disediakan untuk memastikan besi mencapai atau melampaui titik leburnya.
Pemilihan Material: Saat menggunakan besi atau baja di lingkungan bersuhu tinggi, mengetahui titik leleh membantu dalam memilih material yang tepat. Misalnya, pada suhu tinggi, besi dapat mulai meleleh atau kehilangan kekuatannya, sehingga titik leleh harus dipertimbangkan untuk menentukan kesesuaian material.
Produksi dan Pengolahan Baja: Dalam produksi baja, kontrol suhu sangat penting untuk proses seperti peleburan, paduan, dan perlakuan panas. Mengetahui titik leleh besi membantu mengatur suhu tungku untuk memastikan kualitas produk.
Pengelasan dan Pemotongan: Saat melakukan pengelasan dan pemotongan, mengetahui titik leleh membantu dalam memilih alat dan teknik yang tepat untuk memastikan operasi yang aman dan efektif. Misalnya, dalam pengelasan, logam perlu dipanaskan hingga mendekati titik lelehnya untuk mencapai kekuatan sambungan yang dibutuhkan.
Peralatan Industri dan Aplikasi Teknik: Banyak peralatan dan komponen mesin yang beroperasi pada suhu tinggi. Mengetahui titik leleh besi membantu merancang peralatan yang dapat menahan suhu operasi dan menghindari pelelehan atau kerusakan material akibat panas yang berlebihan.
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Titik Leleh Besi
Titik lebur besi dipengaruhi oleh berbagai faktor, termasuk komposisinya (misalnya, kandungan karbon, unsur paduan), suhu, tekanan, kemurnian, struktur kristal, dan proses pendinginan. Dalam aplikasi praktis, perubahan titik lebur memengaruhi teknik pemrosesan dan kinerja material, terutama dalam operasi suhu tinggi seperti peleburan, pengecoran, dan pengelasan.
Elemen dan Kandungan Paduan: Kandungan karbon yang lebih tinggi dalam besi (misalnya, besi tuang) menurunkan titik lelehnya. Unsur paduan lainnya, seperti kromium atau nikel, juga memengaruhi titik leleh.
Struktur Kristal: Struktur kristal besi berubah seiring dengan meningkatnya suhu. Saat suhu meningkat, struktur besi berubah dari kubik berpusat badan (BCC) menjadi kubik berpusat muka (FCC), yang memengaruhi titik lelehnya.
Suhu dan Tekanan: Pada suhu tinggi, titik leleh besi dapat sedikit menurun, sedangkan pada tekanan yang sangat tinggi, titik leleh dapat meningkat.
Kemurnian: Besi murni memiliki titik leleh yang lebih tinggi. Kotoran seperti sulfur dan fosfor menurunkan titik leleh.
Laju Pendinginan: Pendinginan cepat dapat mengubah struktur kristal besi dan memengaruhi suhu lelehnya.
Stres dan Cacat: Cacat mikroskopis dan tekanan eksternal pada besi dapat menyebabkannya meleleh pada suhu yang lebih rendah.
Titik Leleh Berbagai Jenis Besi
Berbagai jenis besi dan baja memiliki titik leleh yang berbeda-beda. Berikut ini adalah kisaran titik leleh untuk beberapa bahan berbasis besi:
| Jenis Bahan | Kisaran Titik Leleh | Perkataan |
| Besi Murni | 1538°C (2800°F) | Besi murni memiliki titik leleh yang tinggi, dan merupakan bahan besi dasar. |
| Baja Karbon Rendah | 1425°C – 1540°C (2597°F – 2800°F) | Kandungan karbon rendah, titik leleh mendekati besi murni. |
| Baja Karbon Sedang | 1425°C – 1530°C (2597°F – 2786°F) | Kandungan karbon sedang, titik leleh sedikit lebih rendah daripada baja karbon rendah. |
| Baja Karbon Tinggi | 1425°C – 1510°C (2597°F – 2750°F) | Kandungan karbon lebih tinggi, titik leleh lebih rendah. |
| Baja Tahan Karat Austenitik | 1400°C – 1450°C (2552°F – 2642°F) | Contohnya termasuk baja tahan karat austenitik 304, 316, dengan titik leleh yang lebih rendah. |
| Baja Tahan Karat Feritik | 1450°C – 1510°C (2642°F – 2750°F) | Contohnya termasuk 430, dengan titik leleh lebih tinggi daripada jenis austenitik. |
| Baja Tahan Karat Martensit | 1450°C – 1510°C (2642°F – 2750°F) | Contohnya termasuk 410, yang titik lelehnya mirip dengan baja tahan karat feritik. |
| Besi Cor Abu-abu | 1150°C – 1200°C (2102°F – 2192°F) | Kandungan karbon tinggi, titik leleh lebih rendah. |
| Besi Cor Ductile | 1150°C – 1300°C (2102°F – 2372°F) | Mengandung grafit bulat, titik leleh lebih rendah. |
| Paduan Nikel-Besi (misalnya, Invar) | 1450°C – 1500°C (2642°F – 2732°F) | Digunakan pada lingkungan bersuhu tinggi, memiliki titik leleh tinggi. |
| Baja Paduan Tinggi | 1425°C – 1550°C (2597°F – 2822°F) | Baja perkakas, baja pengerjaan panas, dsb., dengan titik leleh yang lebih tinggi bergantung pada komposisi paduan. |
Proses Dasar Peleburan Besi
LANGKAH 1: Mempersiapkan Bahan Baku: Bahan utama yang digunakan adalah bijih besi (misalnya, hematit), kokas (sebagai bahan bakar), dan batu kapur (sebagai fluks).
LANGKAH 2: Peleburan Tanur Tinggi:
- Bijih besi, kokas, dan batu kapur ditambahkan berlapis-lapis ke dalam tanur tinggi.
- Kokas dinyalakan untuk menghasilkan suhu tinggi (lebih dari 2000°C).
- Kokas bereaksi dengan oksigen dalam bijih besi untuk mereduksinya menjadi besi, menghasilkan karbon dioksida.
- Batu kapur bereaksi dengan kotoran membentuk terak, yang mengapung di atas besi cair.
LANGKAH 3: Memperoleh Besi Babi: Besi cair (besi kasar) dikeluarkan dari tungku, dan terak serta besi dipisahkan.
LANGKAH 4: Pembuatan baja: Besi kasar dipindahkan ke konverter (misalnya, tungku Bessemer atau LD), tempat oksigen dihembuskan melaluinya untuk menghilangkan kelebihan karbon dan kotoran, sehingga menghasilkan baja.
LANGKAH 5: Peleburan Tanur Listrik: Busur listrik digunakan untuk memanaskan bijih besi atau baja bekas, memungkinkan kontrol suhu yang tepat selama reaksi.
LANGKAH 6: Kontrol Pendinginan: Proses peleburan dikontrol secara cermat untuk memastikan produk besi atau baja yang diinginkan dihasilkan.
Proses peleburan besi umumnya melibatkan pemanasan bijih besi, kokas, dan batu kapur dalam tanur tinggi untuk mereduksi bijih menjadi besi kasar. Besi kasar kemudian dimurnikan lebih lanjut dalam tanur pembuatan baja untuk menghilangkan kotoran.
ID 
EN 
DE 
RU 
FA 
ES 
FR 
NL