Sistem penomoran AISI/SAE:

Gambar 1. Digit penomoran AISI/SAE.

Dua digit pertama menggambarkan tipe material, yaitu element utama pada digit pertama dan secondary element pada digit kedua. Dua digit terakhir adalah kandungan element karbon yang dinyatakan dalam seperseratus persen.

Contoh 1060, artinya 1 untuk baja karbon (carbon steel), 0 untuk menunjukan plain (tidak ditambahkan sulfur dan phospor). Dua digit terakhir yaitu 60 adalah kandungan karbon sebesar 0,60 %.

AISI/SAE Tipe1XXX Carbon steels 2XXX Nickel steels 3XXX Nickel-chromium steels 4XXX Molybdenum steels 5XXX Chromium steels 6XXX Chromium-vanadium steels 7XXX Tungsten steels 8XXX Nickel-chromium-vanadium steels 9XXX Silicon-manganese steels

Untuk baja karbon, digit kedua adalah:

10XX  0 menunjukan plain carbon

11XX  1 menunjukan resulfurized (ditambahkan sulfur)

12XX  2 menunjukan resulfurized dan rephosporized (ditambahkan sulfur dan phosphor)

UNS Designation System

Bila pada AISI/SAE system penomoran terdiri dari 4 digit, UNS mengunakan 6 digit untuk menggambarkan logam baik dari komposisi kimia, proses manufaktur, dan perlakuan panas. Digit pertama terdiri dari huruf menunjukan jenis logam, yaitu:

AXXXXX  A untuk aluminum

CXXXXX   C untuk copper dan copper alloy

FXXXXX    F untuk cast iron (besi cor)

GXXXXX   G untuk baja karbon

NXXXXX   N untuk nickel dan nickel alloy

SXXXXX   S untuk stainlles stell

WXXXXX  W untuk welding filler material

ZXXXXX   Z untuk zinck dan zinck alloy

Digit kedua sampai digit kelima adalah adaptasi dari sistem penomoran AISI/SAE. Sedangkan digit terakhir sebagai informasi tambahan untuk proses perlakuan panas, tempering contohnya, atau proses manufaktur.

Contoh:

UNS G10300

G menunjukan baja karbon

1030 plain carbon steel dengan kandungan karbon 0.30 %

0 digit terakhir informasi tambahan mengenai heat treatment dan proses manufaktur.

ATOM

Atom adalah suatu satuan dasar materi, yang terdiri atas inti atom serta awan elektron

bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom terdiri atas proton yang bermuatan

positif, dan neutron yang bermuatan netral (kecuali pada inti atom Hidrogen-1, yang

tidak memiliki neutron). Elektron-elektron pada sebuah atom terikat pada inti atom

oleh gaya elektromagnetik. Sekumpulan atom demikian pula dapat berikatan satu sama

lainnya, dan membentuk sebuah molekul. Atom yang mengandung jumlah proton dan

elektron yang sama bersifat netral, sedangkan yang mengandung jumlah proton dan

elektron yang berbeda bersifat positif atau negatif dan disebut sebagai ion. Atom

dikelompokkan berdasarkan jumlah proton dan neutron yang terdapat pada inti atom

tersebut. Jumlah proton pada atom menentukan unsur kimia atom tersebut, dan jumlah

neutron menentukan isotop unsur tersebut.

Istilah atom berasal dari Bahasa Yunani (ἄτομος/átomos, α-τεμνω), yang berarti tidak dapat dipotong ataupun sesuatu yang tidak dapat dibagi-bagi lagi. Konsep atom sebagai komponen yang tak dapat dibagi-bagi lagi pertama kali diajukan oleh para filsuf India dan Yunani. Pada abad ke-17 dan ke-18, para kimiawan meletakkan dasar-dasar pemikiran ini dengan menunjukkan bahwa zat-zat tertentu tidak dapat dibagi-bagi lebih jauh lagi menggunakan metode-metode kimia. Selama akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20, para fisikawan berhasil menemukan struktur dan komponen-komponen subatom di dalam atom, membuktikan bahwa 'atom' tidaklah tak dapat dibagi-bagi lagi. Prinsip-prinsip mekanika kuantum yang digunakan para fisikawan kemudian berhasil memodelkan atom.[1]

Dalam pengamatan sehari-hari, secara relatif atom dianggap sebuah objek yang sangat kecil yang memiliki massa yang secara proporsional kecil pula. Atom hanya dapat dipantau dengan menggunakan peralatan khusus seperti mikroskop gaya atom. Lebih dari 99,9% massa atom berpusat pada inti atom,[catatan 1] dengan proton dan neutron yang bermassa hampir sama. Setiap unsur paling tidak memiliki satu isotop dengan inti yang tidak stabil, yang dapat mengalami peluruhan radioaktif. Hal ini dapat mengakibatkan transmutasi, yang mengubah jumlah proton dan neutron pada inti. [2]

Elektron yang terikat pada atom mengandung sejumlah aras energi, ataupun orbital, yang stabil dan dapat mengalami transisi di antara aras tersebut dengan menyerap ataupun memancarkan foton yang sesuai dengan perbedaan energi antara aras. Elektron pada atom menentukan sifat-sifat kimiawi sebuah unsur, dan memengaruhi sifat-sifat magnetis atom tersebut.

Inti atom

Energi pengikatan yang diperlukan oleh nukleon untuk

lolos dari inti pada berbagai isotop.

Inti atom terdiri atas proton dan neutron yang terikat bersama pada pusat atom. Secara

kolektif, proton dan neutron tersebut disebut sebagai nukleon (partikel penyusun inti).

Diameter inti atom berkisar antara 10-15 hingga 10-14m.[36] Jari-jari inti diperkirakan

sama dengan

dengan A adalah jumlah nukleon.[37] Hal ini sangatlah kecil dibandingkan dengan jari-

jari atom. Nukleon-nukleon tersebut terikat bersama oleh gaya tarik-menarik potensial

yang disebut gaya kuat residual. Pada jarak lebih kecil daripada 2,5 fm, gaya ini lebih

kuat daripada gaya elektrostatik yang menyebabkan proton saling tolak menolak.[38]

Atom dari unsur kimia yang sama memiliki jumlah proton yang sama, disebut nomor atom. Suatu unsur dapat memiliki jumlah neutron yang bervariasi. Variasi ini disebut sebagai isotop. Jumlah proton dan neutron suatu atom akan menentukan nuklida atom tersebut, sedangkan jumlah neutron relatif terhadap jumlah proton akan menentukan stabilitas inti atom, dengan isotop unsur tertentu akan menjalankan peluruhan radioaktif.[39]

Neutron dan proton adalah dua jenis fermion yang berbeda. Asas pengecualian Pauli melarang adanya keberadaan fermion yang identik (seperti misalnya proton berganda) menduduki suatu keadaan fisik kuantum yang sama pada waktu yang sama. Oleh karena itu, setiap proton dalam inti atom harusnya menduduki keadaan kuantum yang berbeda dengan aras energinya masing-masing. Asas Pauli ini juga berlaku untuk neutron. Pelarangan ini tidak berlaku bagi proton dan neutron yang menduduki keadaan kuantum yang sama.[40]

Untuk atom dengan nomor atom yang rendah, inti atom yang memiliki jumlah proton lebih banyak daripada neutron berpotensi jatuh ke keadaan energi yang lebih rendah melalui peluruhan radioaktif yang menyebabkan jumlah proton dan neutron seimbang. Oleh karena itu, atom dengan jumlah proton dan neutron yang berimbang lebih stabil dan cenderung tidak meluruh. Namun, dengan meningkatnya nomor atom, gaya tolak-menolak antar proton membuat inti atom memerlukan proporsi neutron yang lebih tinggi lagi untuk menjaga stabilitasnya. Pada inti yang paling berat, rasio neutron per proton yang diperlukan untuk menjaga stabilitasnya akan meningkat menjadi 1,5.[40]

Jumlah proton dan neutron pada inti atom dapat diubah, walaupun hal ini memerlukan energi yang sangat tinggi oleh karena gaya atraksinya yang kuat. Fusi nuklir terjadi ketika banyak partikel atom bergabung membentuk inti yang lebih berat. Sebagai contoh, pada inti Matahari, proton memerlukan energi sekitar 3–10 keV untuk mengatasi gaya tolak-menolak antar sesamanya dan bergabung menjadi satu inti.[41]

Fisi nuklir merupakan kebalikan dari proses fusi. Pada fisi nuklir, inti dipecah menjadi dua inti yang lebih kecil. Hal ini biasanya terjadi melalui peluruhan radioaktif. Inti atom juga dapat diubah melalui penembakan partikel subatom berenergi tinggi. Apabila hal ini mengubah jumlah proton dalam inti, atom tersebut akan berubah unsurnya.[42][43]

Jika massa inti setelah terjadinya reaksi fusi lebih kecil daripada jumlah massa partikel awal penyusunnya, maka perbedaan ini disebabkan oleh pelepasan pancaran energi (misalnya sinar gamma), sebagaimana yang ditemukan pada rumus kesetaraan massa-energi Einstein, E = mc2, dengan m adalah massa yang hilang dan c adalah kecepatan cahaya. Defisit ini merupakan bagian dari energi pengikatan inti yang baru.[44]

Fusi dua inti yang menghasilkan inti yang lebih besar dengan nomor atom lebih rendah daripada besi dan nikel (jumlah total nukleon sama dengan 60) biasanya bersifat eksotermik, yang berarti bahwa proses ini melepaskan energi.[45] Adalah proses pelepasan energi inilah yang membuat fusi nuklir pada bintang dapat dipertahankan. Untuk inti yang lebih berat, energi pengikatan per nukleon dalam inti mulai menurun. Ini berarti bahwa proses fusi akan bersifat endotermik.[40]