Penerapan Nanoteknologi pada Baja

Sumber: Berita Iptek Topik: Kimia   Tags: Nanoteknologi, teknologi nano

Tren dan perhatian dunia terhadap teknologi nano sangat tinggi akhir-akhir ini. Begitu pula di riset dan industri bahan seperti besi dan baja. Riset dan pengembangan teknologi nano untuk material baja yang dilakukan oleh negara Jepang merupakan riset pertama kali di dunia. Riset ini dikenal dengan nama STX-21 yang dilakukan oleh National Institute for Materials Science (NIMS), dan Supermetal Project dikoordinir oleh New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO). Untuk STX-21, proyek besar yang telah memasuki tahapan ke dua ini dimulai sejak tahun 1997 dan mempunyai target utama yaitu meningkatkan kekuatan bahan dan umur pakai dua kali lipat. Salah satu keberhasilannya adalah meningkatkan kekuatan baja level 400MPa menjadi 800MPa tanpa menambah unsur campuran logam selain elemen dasarnya. Kelebihan lain dari baja ini selain kekuatannya adalah mudahnya proses daur ulang dari material ini, karena tidak perlu mereduksi/menghilangkan unsur lain dari baja tersebut. Teknologi nano yang diaplikasikan pada material baja ini adalah proses pengecilan butir kristal baja sampai level submikro. Percobaan di laboratorium berhasil memperkecil butir baja sampai 0.2 mikrometer (1/10 pangkat minus 6 meter) dan inilah butir terkecil yang ada di dunia. Tetapi, proses produksi di industri hanya mampu mengecilkan butir sampai 1 mikrometer dan ini merupakan terobosan besar, karena teknologi dan proses yang ada sekarang ini (dikenal dengan Thermomechanical Process (TMCP)) tidak mampu memperkecil butir dibawah 3~5mikrometer. Di bidang baja yang banyak digunakan sebagai material struktur, bangunan dan konstruksi, besar butir kristal mempunyai pengaruh sangat besar untuk sifat mekanika, baik kekuatan dan ketangguhannya. Pada umumnya, ketangguhan dan duktilitas logam akan menurun bila kekuatannya meningkat, tapi hal ini tidak berlaku untuk pengecilan butir kristal. Kekuatan dan ketangguhan akan meningkat bersamaan bila butir diperkecil.