Besi baja merupakan material yang terbuat dari paduan utama besi (Fe) dengan sejumlah kecil unsur lainnya yang memberikan kekuatan, ketahanan, dan sifat mekanis yang diperlukan untuk berbagai aplikasi. Bahan dasar utama yang digunakan dalam pembuatan besi baja adalah bijih besi, yang merupakan sumber utama besi. Bijih besi yang paling umum digunakan adalah hematit (Fe₂O₃) dan magnetit (Fe₃O₄), yang diekstraksi dari tambang dan kemudian diolah dalam proses peleburan untuk menghasilkan besi kasar (pig iron).
Selain bijih besi, bahan penting lainnya dalam pembuatan baja adalah karbon. Karbon ditambahkan ke dalam besi untuk meningkatkan kekuatannya, dan jumlah karbon yang ditambahkan akan menentukan jenis baja yang dihasilkan. Pada baja karbon rendah, kandungan karbon biasanya di bawah 0,3%, sedangkan pada baja karbon tinggi, kandungan karbon bisa mencapai hingga 2%.
Selain karbon, bahan paduan lain juga sering ditambahkan untuk memberikan sifat-sifat khusus pada baja. Unsur-unsur seperti mangan (Mn), krom (Cr), nikel (Ni), dan molibdenum (Mo) sering digunakan untuk meningkatkan kekerasan, ketahanan terhadap korosi, dan keuletan baja. Misalnya, krom dan nikel adalah bahan utama dalam pembuatan baja tahan karat (stainless steel), yang dikenal karena ketahanannya terhadap oksidasi dan korosi.
Limestone (batu kapur) juga digunakan dalam proses pembuatan baja sebagai bahan fluks yang membantu mengikat kotoran dalam bijih besi dan membentuk terak (slag) yang dapat dipisahkan dari besi cair. Selain itu, bahan bakar seperti kokas (coke), yang merupakan bentuk karbon yang dihasilkan dari batubara, digunakan sebagai sumber panas dan agen pereduksi dalam tanur tinggi (blast furnace) untuk mengubah bijih besi menjadi besi kasar.
Secara keseluruhan, kombinasi dari bijih besi, karbon, dan berbagai unsur paduan ini memberikan fleksibilitas dalam pembuatan berbagai jenis baja dengan sifat yang disesuaikan untuk aplikasi spesifik, mulai dari konstruksi bangunan hingga pembuatan alat-alat industri.
Kelebihan dari Setiap Unsur Logam
Besi baja dibuat dari berbagai material yang masing-masing memiliki kelebihan tersendiri, memberikan sifat khusus pada baja yang dihasilkan. Besi (Fe) sebagai elemen utama memberikan struktur dasar dan kekuatan, serta mudah diakses karena kelimpahannya. Penambahan karbon (C) meningkatkan kekuatan dan kekerasan baja, serta memungkinkan pengaturan sifat mekanisnya sesuai kebutuhan. Mangan (Mn) berperan dalam meningkatkan kekerasan, ketangguhan, dan mengurangi risiko keretakan. Kromium (Cr) menambahkan ketahanan terhadap korosi dan oksidasi, membuat baja lebih tahan lama di lingkungan yang keras. Nikel (Ni) meningkatkan ketahanan terhadap korosi dan suhu ekstrem, serta memberikan kelenturan pada baja. Molibdenum (Mo) meningkatkan ketahanan terhadap suhu tinggi dan korosi, menjadikannya ideal untuk aplikasi berkinerja tinggi. Batu kapur (limestone) berfungsi sebagai fluks yang menghilangkan kotoran selama proses peleburan, meningkatkan kemurnian baja. Terakhir, kokas (coke) berperan sebagai sumber panas dan agen pereduksi, membantu proses transformasi bijih besi menjadi besi cair. Kombinasi material-material ini memungkinkan produsen untuk menghasilkan baja dengan sifat yang sesuai untuk berbagai aplikasi industri dan konstruksi.