Bayangkan sebuah dunia tanpa pelat baja. Dari mobil yang Anda kendarai hingga jembatan yang Anda lewati, lempengan sederhana ini menjadi tulang punggung infrastruktur modern. Dalam artikel ini, kami mengupas beragam jenis pelat baja, ketebalannya yang bervariasi, dan aplikasinya yang krusial. Temukan bagaimana proses dan komposisi yang berbeda menghasilkan pelat baja yang dirancang untuk segala hal, mulai dari pembuatan kapal hingga bejana tekan. Siap menjelajahi material yang membentuk dunia kita? Baca terus untuk mengetahui bagaimana pelat baja diklasifikasikan dan digunakan di seluruh industri.
Pelat baja adalah bahan baja datar yang dituangkan dengan baja cair dan ditekan setelah pendinginan.
Pelat baja berbentuk datar, persegi panjang, dan dapat langsung digulung atau dipotong dari strip baja lebar.
Pelat baja diklasifikasikan berdasarkan ketebalannya: pelat tipis kurang dari 4 milimeter (dengan ketebalan minimum 0,2 milimeter), pelat dengan ketebalan sedang berkisar antara 4 hingga 60 milimeter, dan pelat berat berkisar antara 60 hingga 115 milimeter.
Pelat baja dikategorikan berdasarkan proses penggulungan: canai panas dan canai dingin.
Lebar pelat tipis berkisar antara 500 hingga 1500 milimeter, sedangkan lebar pelat tebal berkisar antara 600 hingga 3000 milimeter.
Pelat tipis diklasifikasikan berdasarkan jenis baja, termasuk baja biasa, baja berkualitas tinggi, baja paduan, baja pegas, baja tahan karat, baja perkakas, baja tahan panas, baja bantalanbaja silikon, dan pelat besi murni industri.
Mereka juga dapat diklasifikasikan berdasarkan aplikasi spesifik, seperti pelat drum minyak, pelat enamel, pelat antipeluru, dll.
Selain itu, mereka dapat dikategorikan berdasarkan lapisan permukaan, termasuk pelat galvanis, pelat berlapis timah, pelat berlapis timbal, pelat baja komposit plastik, dan banyak lagi.
Mutu baja untuk pelat baja tebal umumnya serupa dengan mutu baja untuk pelat baja tipis.
Namun, dalam hal aplikasi spesifik, ada beberapa jenis pelat baja yang terutama digunakan untuk pelat tebal, seperti pelat baja jembatan, pelat baja ketel, pelat baja manufaktur mobil, baja bejana tekan pelat, dan pelat baja bejana bertekanan tinggi berlapis-lapis.
Namun, ada beberapa jenis pelat baja yang tumpang tindih dengan pelat tipis, seperti pelat baja balok mobil (tebal 2,5-10 milimeter), pelat baja berpola (tebal 2,5-8 milimeter), pelat baja tahan karat, pelat baja tahan panas, dll.
Lebih jauh lagi, pelat baja bisa memiliki komposisi bahan yang berbeda. Tidak semua pelat baja sama, dan penggunaannya tergantung pada komposisi bahan.
Dengan perkembangan ilmu pengetahuan, teknologi, dan industri, persyaratan yang lebih tinggi telah ditempatkan pada material, seperti kekuatan yang lebih tinggi, ketahanan terhadap suhu tinggi, tekanan tinggi, suhu rendah, ketahanan terhadap korosi, ketahanan terhadap keausan, dan sifat fisik dan kimia khusus lainnya. Baja karbon saja tidak dapat sepenuhnya memenuhi persyaratan ini.
(1) Kemampuan pengerasan yang rendah: Secara umum, pengerasan maksimum pendinginan air baja karbon hanya berdiameter sekitar 10mm-20mm.
(2) Rasio kekuatan dan hasil yang rendah: Sebagai contoh, kekuatan luluh (σs) dari baja karbon biasa Q235 adalah 235 MPa, sedangkan baja struktural paduan rendah 16Mn memiliki kekuatan luluh (σs) lebih dari 360 MPa. Rasio σs/σb baja 40 hanya 0,43, jauh lebih rendah daripada baja paduan.
(3) Kestabilan temper yang buruk: Karena stabilitas temper yang buruk, ketika baja karbon mengalami perlakuan temper, suhu temper yang lebih rendah diperlukan untuk mencapai kekuatan yang lebih tinggi, sehingga menghasilkan ketangguhan yang lebih rendah. Di sisi lain, suhu temper yang lebih tinggi diperlukan untuk mencapai ketangguhan yang lebih baik, tetapi hal ini menghasilkan kekuatan yang lebih rendah. Oleh karena itu, secara keseluruhan mekanis sifat-sifat baja karbon tidak tinggi.
(4) Ketidakmampuan untuk memenuhi persyaratan kinerja khusus: Baja karbon sering kali tidak memiliki sifat yang baik dalam hal ketahanan oksidasi, ketahanan korosi, ketahanan panas, ketahanan suhu rendah, ketahanan aus, dan sifat elektromagnetik khusus. Baja ini tidak dapat memenuhi tuntutan persyaratan performa khusus.
Berdasarkan kandungan unsur paduannya, baja paduan dapat diklasifikasikan menjadi:
Berdasarkan elemen paduan utama, baja paduan dapat diklasifikasikan lebih lanjut menjadi:
Berdasarkan struktur mikro sampel uji kecil setelah dinormalisasi atau as-cast, baja paduan dapat diklasifikasikan menjadi:
Berdasarkan aplikasinya, baja paduan dapat dikategorikan sebagai:
The kandungan karbon ditunjukkan dengan nilai numerik di awal kelas. Untuk baja struktural, kandungan karbon dinyatakan dalam dua angka di belakang koma sebagai satuan sepersepuluh ribu (misal, 45 menunjukkan kandungan karbon 0,0045%).
Untuk baja perkakas dan baja performa khusus, kandungan karbon dinyatakan dalam satu tempat desimal sebagai satuan seperseribu, kecuali bila kandungan karbon melebihi 1%.
Setelah menunjukkan kandungan karbon, simbol kimia dari elemen paduan utama digunakan untuk mewakili kandungannya, diikuti dengan nilai numerik. Jika kandungan rata-rata kurang dari 1,5%, maka tidak ditunjukkan. Jika kandungan rata-rata antara 1.5% dan 2.49%, 2.5% dan 3.49%, dan seterusnya, maka ditunjukkan sebagai 2, 3, dan seterusnya.
Sebagai contoh, 40Cr mewakili kandungan karbon rata-rata 0,40% dan kandungan kromium di bawah 1,5%. 5CrMnMo mewakili kandungan karbon rata-rata 0,5% dan kandungan kromium, mangan, dan molibdenum di bawah 1,5%.
Untuk baja tujuan khusus, awalan pinyin Cina yang menunjukkan aplikasinya digunakan. Sebagai contoh, "G" ditambahkan sebelum kelas baja untuk menunjukkan baja bantalan. GCr15 mewakili baja bantalan dengan kandungan karbon sekitar 1,0% dan kandungan kromium sekitar 1,5% (yang merupakan pengecualian, karena kandungan kromium dinyatakan dalam seperseribu).
Y40Mn mewakili baja potong bebas dengan kandungan karbon 0,4% dan kandungan mangan di bawah 1,5%.
Untuk baja berkualitas tinggi, huruf "A" ditambahkan di akhir kelas baja. Misalnya, 20Cr2Ni4A.
Setelah menambahkan elemen paduan pada baja, terjadi interaksi antara elemen dasar besi dan karbon dengan elemen paduan yang ditambahkan.
Tujuan dari baja paduan adalah untuk memanfaatkan interaksi antara elemen paduan dan besi-karbon, serta pengaruhnya terhadap diagram fasa besi-karbon dan perlakuan panas, untuk meningkatkan struktur dan sifat baja.
Setelah elemen paduan ditambahkan ke baja, elemen-elemen tersebut umumnya ada dalam tiga bentuk: terlarut dalam besi, membentuk karbida, atau dalam baja paduan tinggi, yang mungkin membentuk senyawa intermetalik.
1. Terlarut dalam zat besi:
Hampir semua elemen paduan (kecuali Pb) dapat larut menjadi besi, membentuk ferit paduan atau austenit paduan. Menurut pengaruhnya terhadap α-Fe atau γ-Fe, elemen paduan dapat diklasifikasikan ke dalam dua kategori: elemen yang memperluas daerah fase γ dan elemen yang mengerutkan daerah fase γ.
Elemen yang memperluas wilayah fase γ, juga dikenal sebagai penstabil austenit, termasuk Mn, Ni, Co, C, N, Cu, dll. Mereka menurunkan suhu A3 (suhu transformasi γ-Fe ke α-Fe) dan menaikkan suhu A4 (suhu transformasi γ-Fe). Hal ini memperluas kisaran fase γ.
Di antara mereka, Ni dan Mn, apabila ditambahkan dalam jumlah tertentu, dapat memperluas wilayah fase γ di bawah suhu kamar, menyebabkan wilayah fase α menghilang. Unsur-unsur ini disebut sebagai elemen yang sepenuhnya memperluas wilayah fase γ.
Unsur-unsur lain seperti C, N, Cu, dll., dapat memperluas sebagian wilayah fase γ tetapi tidak sampai suhu kamar, sehingga disebut unsur yang memperluas sebagian wilayah fase γ.
Elemen yang mengontraksi wilayah fase γ, juga dikenal sebagai penstabil ferit, termasuk Cr, Mo, W, V, Ti, Al, Si, B, Nb, Zr, dll. Mereka menaikkan suhu A3 dan menurunkan suhu A4 (kecuali untuk kromium, di mana suhu A3 menurun ketika kandungan kromium di bawah 7%, tetapi meningkat dengan cepat ketika melebihi 7%).
Hal ini mengerutkan rentang fase γ, memperbesar wilayah stabilitas ferit. Berdasarkan efeknya, mereka dapat diklasifikasikan lebih lanjut ke dalam elemen yang sepenuhnya mengontrak wilayah fase-γ (misalnya, Cr, Mo, W, V, Ti, Al, Si) dan elemen yang mengontrak sebagian wilayah fase-γ (misalnya, B, Nb, Zr).
2. Elemen paduan yang membentuk karbida dapat dikategorikan ke dalam dua kelompok besar, berdasarkan afinitasnya terhadap karbon dalam baja: elemen pembentuk karbida dan elemen bukan pembentuk karbida.
Unsur-unsur pembentuk non-karbida yang umum meliputi Ni, Co, Cu, Si, Al, N, dan B. Unsur-unsur ini pada dasarnya larut dalam ferit dan austenit. Unsur-unsur pembentuk karbida yang umum termasuk Mn, Cr, W, V, Nb, Zr, Ti, dll. (disusun berdasarkan urutan stabilitas karbida yang terbentuk, dari yang terlemah hingga yang terkuat). Dalam baja, sebagian dari mereka larut dalam fase matriks, dan sebagian lagi membentuk karbida paduan. Jika ada dalam jumlah besar, mereka dapat membentuk karbida paduan baru.
Efek pada kisaran austenit dan ferit:
Elemen yang memperluas atau memperkecil daerah fasa γ juga memiliki efek yang sama pada daerah fasa γ pada diagram fasa Fe-Fe3C. Ketika kandungan Ni atau Mn tinggi, maka dapat menghasilkan struktur austenit fasa tunggal pada suhu kamar (misalnya, baja tahan karat austenitik 1Cr18Ni9 dan baja mangan tinggi ZGMn13).
Di sisi lain, ketika Cr, Ti, Si, dll., melebihi konsentrasi tertentu, hal ini dapat menyebabkan pembentukan struktur ferit fase tunggal pada suhu kamar (misalnya, 1Cr17Ti kromium tinggi baja tahan karat feritik).
Efek pada titik kritis (titik S dan E) dalam diagram fasa Fe-Fe3C:
Elemen yang memperluas daerah fasa γ menurunkan suhu transformasi eutektoid (titik S) dalam diagram fasa Fe-Fe3C, sedangkan elemen yang mengecilkan daerah fasa γ menaikkan suhu transformasi eutektoid.
Hampir semua elemen paduan mengurangi kandungan karbon pada titik eutektoid (S) dan titik eutektik (E), menggesernya ke kiri. Efek elemen pembentuk karbida yang kuat, khususnya sangat signifikan.
Efek pada perlakuan panas baja:
Elemen paduan dapat mempengaruhi transformasi fasa yang terjadi selama perlakuan panas pada baja.
1. Efek pada transformasi fase selama pemanasan:
Elemen paduan dapat memengaruhi laju pembentukan austenit dan ukuran butiran austenit selama pemanasan.
(1) Pengaruh terhadap laju pembentukan austenit:
Unsur-unsur pembentuk karbida yang kuat seperti Cr, Mo, W, V membentuk karbida paduan yang tidak larut dalam austenit, yang secara signifikan memperlambat pembentukan austenit. Unsur-unsur pembentuk non-karbida parsial seperti Co, Ni meningkatkan difusi karbon, mempercepat pembentukan austenit. Unsur-unsur paduan seperti Al, Si, Mn memiliki pengaruh yang kecil terhadap laju pembentukan austenit.
(2) Pengaruh pada ukuran butir austenit:
Sebagian besar elemen paduan menghambat pertumbuhan butir austenit, tetapi dengan derajat yang berbeda-beda. Unsur-unsur seperti V, Ti, Nb, Zr sangat menghambat pertumbuhan butir, sedangkan unsur-unsur seperti W, Mn, Cr cukup menghambat pertumbuhan butir. Unsur-unsur seperti Si, Ni, Cu memiliki pengaruh yang kecil terhadap pertumbuhan butir, sedangkan unsur-unsur seperti Mn, P mendorong pertumbuhan butir.
2. Efek pada transformasi austenit yang didinginkan secara super:
Kecuali Co, hampir semua elemen paduan meningkatkan stabilitas austenit super dingin, menunda transformasi menjadi perlit. Hal ini menghasilkan pergeseran ke kanan dari Kurva-Cyang menunjukkan peningkatan kemampuan pengerasan baja.
Unsur-unsur umum yang digunakan untuk meningkatkan kemampuan pengerasan termasuk Mo, Mn, Cr, Ni, Si, B. Perlu dicatat bahwa unsur paduan hanya dapat meningkatkan kemampuan pengerasan jika mereka benar-benar larut dalam austenit. Jika tidak sepenuhnya larut, karbida dapat menjadi inti perlit, sehingga mengurangi kemampuan pengerasan.
Selain itu, penambahan gabungan beberapa elemen paduan (misalnya, baja Cr-Mn, baja Cr-Ni) memiliki efek yang jauh lebih kuat pada kemampuan pengerasan daripada elemen individual.
Kecuali Co dan Al, sebagian besar elemen paduan menurunkan titik Ms dan Mf. Urutan pengaruhnya adalah Mn, Cr, Ni, Mo, W, Si. Di antara mereka, Mn memiliki efek terkuat, sedangkan Si tidak memiliki efek praktis.
Penurunan titik Ms dan Mf meningkatkan jumlah austenit yang dipertahankan setelah pendinginan. Ketika ada jumlah austenit yang tertahan yang berlebihan, ia dapat menjalani perlakuan di bawah nol (pendinginan di bawah titik Mf) untuk mengubahnya menjadi martensit atau menjalani beberapa proses tempering.
Dalam kasus terakhir, pengendapan karbida paduan dari austenit yang tertahan dapat menyebabkan titik Ms dan Mf meningkat, dan selama pendinginan, dapat berubah menjadi martensit atau bainit (proses yang dikenal sebagai pengerasan sekunder).
3. Efek pada transformasi tempering:
(1) Stabilitas temper yang lebih baik:
Unsur-unsur paduan dapat menunda penguraian martensit dan transformasi austenit yang tertahan selama penempaan (yaitu, mereka mulai terurai dan bertransformasi pada suhu yang lebih tinggi). Unsur-unsur tersebut juga meningkatkan suhu rekristalisasi ferit, sehingga menyulitkan karbida untuk menyatu dan tumbuh.
Hasilnya, ketahanan baja terhadap pelunakan temper meningkat, sehingga meningkatkan stabilitas temper. Elemen paduan yang berpengaruh kuat terhadap stabilitas tempering meliputi V, Si, Mo, W, Ni, Co.
(2) Pengerasan sekunder:
Pada beberapa baja paduan tinggi dengan kandungan Mo, W, V yang tinggi, kekerasannya tidak menurun secara monoton dengan meningkatnya temperatur temper, melainkan mulai meningkat setelah mencapai temperatur tertentu (sekitar 400°C) dan mencapai puncaknya pada temperatur yang lebih tinggi (umumnya sekitar 550°C).
Fenomena ini dikenal sebagai pengerasan sekunder selama tempering dan terkait dengan sifat endapan yang terbentuk selama tempering. Ketika suhu temper di bawah 450°C, karbida akan mengendap di dalam baja.
Di atas 450°C, karbida larut, dan karbida tahan api yang stabil terdispersi seperti Mo2C, W2C, endapan VC, menyebabkan kekerasan meningkat lagi. Hal ini dikenal sebagai pengerasan presipitasi.
Pengerasan sekunder juga dapat terjadi karena pendinginan sekunder austenit yang tertahan selama proses pendinginan setelah temper.
Elemen yang menyebabkan pengerasan sekunder:
Penyebab pengerasan sekunder: Elemen paduan
Transformasi austenit yang tertahan: Pengerasan presipitasi: Mn, Mo, W, Cr, Ni, Co①, V V, Mo, W, Cr, Ni, Co.
①Efektif hanya pada konsentrasi tinggi dan dengan adanya elemen paduan lain yang mampu membentuk senyawa intermetalik yang terdispersi.
(3) Meningkatnya kerapuhan emosi:
Seperti baja karbon, baja paduan dapat menunjukkan kerapuhan temper, dan sering kali lebih menonjol. Ini adalah efek buruk dari elemen paduan. Jenis kerapuhan temper yang kedua (kerapuhan temper suhu tinggi) yang terjadi antara 450°C dan 600°C terutama terkait dengan pemisahan yang parah dari elemen pengotor tertentu dan elemen paduan itu sendiri pada batas butir austenit asli.
Umumnya terjadi pada baja paduan yang mengandung unsur seperti Mn, Cr, Ni. Jenis kerapuhan ini dapat dibalik, dan pendinginan yang cepat (biasanya pendinginan minyak) setelah tempering dapat mencegah terjadinya kerapuhan. Penambahan Mo atau W dalam jumlah yang sesuai (0,5% Mo, 1% W), juga dapat secara efektif menghilangkan kerapuhan jenis ini.
Efek elemen paduan pada sifat mekanik baja:
Salah satu tujuan utama penambahan elemen paduan adalah untuk meningkatkan kekuatan baja. Untuk meningkatkan kekuatan, upaya dilakukan untuk meningkatkan ketahanan terhadap gerakan dislokasi.
Mekanisme penguatan utama pada logam adalah penguatan larutan padat, penguatan dislokasi, penguatan penghalusan butir, dan penguatan fase kedua (endapan dan dispersi). Elemen paduan memanfaatkan mekanisme penguatan ini untuk mencapai efek penguatannya.
1. Efek pada sifat mekanik baja dalam keadaan anil:
Dalam keadaan anil, fase dasar pada baja struktural adalah ferit dan karbida. Unsur-unsur paduan larut dalam ferit, membentuk ferit paduan dan mencapai kekuatan dan kekerasan peningkatan melalui penguatan larutan padat. Namun, hal ini juga mengurangi plastisitas dan ketangguhan baja.
2. Efek pada sifat mekanik baja dalam keadaan normal:
Penambahan elemen paduan menurunkan kandungan karbon pada titik eutektoid, menggeser kurva-C ke kanan. Hal ini meningkatkan proporsi perlit dalam struktur mikro dan mengurangi jarak interlamellar, sehingga menghasilkan peningkatan kekuatan dan penurunan keuletan. Namun, dalam keadaan normal, baja paduan tidak menunjukkan keunggulan yang signifikan dibandingkan dengan baja karbon.
3. Efek pada sifat mekanik baja di dalam dipadamkan dan ditempa negara:
Efek penguatan elemen paduan paling signifikan dalam baja yang dipadamkan dan ditempa karena sepenuhnya memanfaatkan keempat mekanisme penguatan. Selama quenching, martensit terbentuk, dan selama temper, karbida mengendap, menghasilkan penguatan fase kedua yang kuat.
Pada saat yang sama, ini sangat meningkatkan ketangguhan baja. Oleh karena itu, mendapatkan martensit dan tempering adalah metode yang paling ekonomis dan efektif untuk memperkuat baja secara komprehensif.
Tujuan utama penambahan elemen paduan pada baja adalah untuk meningkatkan kemampuan pengerasannya, memastikan pembentukan martensit yang mudah selama proses pendinginan.
Tujuan sekundernya adalah untuk meningkatkan stabilitas temper, memungkinkan retensi martensit ke suhu yang lebih tinggi dan memungkinkan pembentukan karbida endapan yang lebih halus, lebih seragam, dan stabil selama temper. Hasilnya, baja paduan menunjukkan kekuatan yang lebih tinggi daripada baja karbon dalam kondisi yang sama.
Dampak dari Elemen Paduan tentang Sifat Teknologi Baja
1. Dampak Elemen Paduan terhadap Kemampuan Tuang Baja
Semakin rendah temperatur garis fasa padat dan cair serta semakin sempit rentang temperatur kristalisasi, semakin baik pula kemampuan tuang baja tersebut. Dampak elemen paduan terhadap kemampuan tuang terutama tergantung pada pengaruhnya terhadap diagram fasa Fe-Fe3C.
Selain itu, banyak elemen seperti Cr, Mo, V, Ti, Al membentuk karbida dengan titik leleh tinggi atau partikel oksida dalam baja, yang meningkatkan viskositas baja, mengurangi fluiditasnya, dan memperburuk kemampuan tuangnya.
2. Dampak Elemen Paduan pada Kemampuan Bentuk Plastik Baja
Pembentukan plastik termasuk pemrosesan panas dan dingin. Elemen paduan yang dilarutkan dalam larutan padat, atau membentuk karbida (seperti Cr, Mo, W, dll.), meningkatkan ketahanan terhadap deformasi termal baja dan secara signifikan menurunkan plastisitas panasnya, sehingga rentan terhadap retakan tempa. Kemampuan proses pembentukan panas baja paduan umum jauh lebih buruk daripada baja karbon.
3. Dampak Elemen Paduan pada Kemampuan Las Baja
Elemen paduan meningkatkan kemampuan pengerasan baja, mendorong pembentukan struktur rapuh (martensit), dan memperburuk kemampuan las. Namun, kehadiran sejumlah kecil Ti dan V dalam baja dapat meningkatkan kemampuan lasnya.
4. Dampak Elemen Paduan pada Kemampuan Mesin Baja
Kemampuan mesin berkaitan erat dengan kekerasan baja, dan kisaran kekerasan yang sesuai untuk pemrosesan pemotongan baja adalah 170HB hingga 230HB. Secara umum, kemampuan mesin baja paduan lebih buruk daripada baja karbon. Namun, penambahan S, P, Pb dan elemen lainnya dapat secara signifikan meningkatkan kemampuan mesin baja.
5. Dampak Elemen Paduan pada Kemampuan Proses Perlakuan Panas Baja
Kemampuan proses perlakuan panas mencerminkan tingkat kesulitan perlakuan panas baja dan kecenderungan menghasilkan cacat. Hal ini terutama mencakup kemampuan pengerasan, sensitivitas panas berlebih, kecenderungan kerapuhan, dan oksidasi dekarburisasi kecenderungan.
Baja paduan memiliki kemampuan pengerasan yang tinggi, dan metode pendinginan yang relatif lambat dapat digunakan selama pendinginan untuk mengurangi deformasi dan kecenderungan retak pada benda kerja. Penambahan mangan dan silikon meningkatkan sensitivitas panas berlebih pada baja.
Jenis baja yang digunakan untuk membuat struktur teknik dan suku cadang mesin yang penting dikenal sebagai baja struktural paduan. Ini terutama mencakup baja struktural paduan rendah, baja karburasi paduan, baja quenching dan tempering paduan, baja pegas paduan, dan baja bantalan gelinding.
(Juga dikenal sebagai Baja Paduan Rendah Umum, HSLA)
1. Aplikasi
Terutama digunakan dalam pembuatan jembatan, kapal, kendaraan, boiler, kapal bertekanan tinggi, pipa transmisi minyak dan gas, struktur baja besar, dan banyak lagi.
2. Persyaratan Kinerja
(1) Kekuatan Tinggi: The kekuatan luluh umumnya di atas 300MPa.
(2) Ketangguhan Tinggi: Diperlukan tingkat perpanjangan 15%-20%, dengan ketangguhan benturan suhu ruangan melebihi 600kJ/m hingga 800kJ/m. Untuk komponen yang dilas besar, diperlukan ketangguhan retak yang lebih tinggi.
(3) Kemampuan las yang baik dan pembentukan dingin kemampuan.
(4) Suhu transisi getas dingin yang rendah.
(5) Ketahanan korosi yang sangat baik.
3. Karakteristik Komposisi
(1) Karbon Rendah: Karena persyaratan yang tinggi untuk ketangguhan, kemampuan las, dan kemampuan bentuk dingin, kandungan karbon tidak boleh melebihi 0,20%.
(2) Penambahan mangan sebagai elemen paduan utama.
(3) Penambahan niobium, titaniumatau vanadium sebagai elemen tambahan: Sejumlah kecil niobium, titanium, atau vanadium yang membentuk karbida halus atau karbonitrida di dalam baja, berkontribusi pada butiran ferit halus dan meningkatkan kekuatan dan ketangguhan baja. Selain itu, menambahkan sejumlah kecil tembaga (≤0,4%) dan fosfor (sekitar 0,1%) meningkatkan ketahanan terhadap korosi. Dimasukkannya jejak elemen tanah jarang memfasilitasi desulfurisasi dan degassing, memurnikan baja dan meningkatkan ketangguhan dan kemampuan kerjanya.
4. Baja Struktural Paduan Rendah Umum
16Mn adalah jenis baja kekuatan tinggi paduan rendah yang paling banyak digunakan dan diproduksi di Tiongkok. Ini adalah struktur ferit-pearlite dengan butiran halus, menawarkan kekuatan sekitar 20%-30% lebih tinggi dari struktur karbon biasa baja Q235dan ketahanan korosi atmosfer yang lebih tinggi 20%-38%.
15MnVN adalah jenis baja kekuatan menengah yang paling umum digunakan. Baja ini memiliki kekuatan yang lebih tinggi, serta ketangguhan yang baik, kemampuan las, dan ketangguhan suhu rendah, sehingga banyak digunakan dalam pembuatan jembatan, boiler, kapal, dan struktur besar lainnya.
Setelah tingkat kekuatan melebihi 500MPa, struktur ferit dan perlit tidak mencukupi, oleh karena itu, baja bainit karbon rendah dikembangkan. Penambahan elemen seperti Cr, Mo, Mn, B membantu membentuk struktur bainitik dalam kondisi pendinginan udara, memberikan kekuatan yang lebih tinggi, plastisitas yang lebih baik, dan kemampuan las, yang sering digunakan pada boiler bertekanan tinggi, bejana bertekanan tinggi, dll.
5. Karakteristik Perlakuan Panas
Jenis baja ini umumnya digunakan dalam keadaan canai panas berpendingin udara, tanpa memerlukan perlakuan panas khusus. Struktur mikro dalam kondisi kerja biasanya berupa ferit + sorbit.
1. Aplikasi
Terutama digunakan dalam pembuatan suku cadang mesin seperti roda gigi transmisi pada mobil dan traktor, poros bubungan dan pin piston pada mesin pembakaran internal. Suku cadang ini mengalami gesekan dan keausan yang hebat saat beroperasi, dan secara bersamaan menanggung beban bolak-balik yang cukup besar, terutama beban benturan.
2. Persyaratan Kinerja
(1) Lapisan permukaan yang dikarburasi memiliki kekerasan tinggi untuk memastikan ketahanan aus yang sangat baik dan ketahanan terhadap kelelahan kontak, sekaligus mempertahankan plastisitas dan ketangguhan yang sesuai.
(2) Inti memiliki ketangguhan yang tinggi dan kekuatan yang cukup tinggi. Jika ketangguhan inti tidak memadai, inti dapat dengan mudah patah karena beban benturan atau beban berlebih; jika kekuatannya tidak mencukupi, lapisan karburasi yang rapuh dapat retak dan terkelupas.
(3) Kemampuan proses perlakuan panas yang baik. Pada suhu karburasi tinggi (900°C hingga 950°C), butiran austenit tidak mudah tumbuh, dan memiliki kemampuan pengerasan yang baik.
3. Karakteristik Komposisi
(1) Karbon Rendah: Kandungan karbon biasanya 0.10% hingga 0.25%, yang memastikan plastisitas dan ketangguhan yang memadai pada bagian inti.
(2) Penambahan elemen paduan yang meningkatkan kekerasan: Penambahan yang umum termasuk Cr, Ni, Mn, B, dll.
(3) Penambahan elemen untuk menghambat pertumbuhan butiran austenit: Hal ini biasanya melibatkan penambahan sejumlah kecil elemen pembentuk karbida yang kuat, seperti Ti, V, W, Mo, dll., untuk membentuk karbida paduan yang stabil.
4. Jenis dan Mutu Baja
20Cr adalah baja karburasi paduan dengan kemampuan pengerasan rendah. Kemampuan pengerasan baja jenis ini rendah, dengan kekuatan inti yang lebih rendah.
20CrMnTi adalah baja karburasi paduan dengan kemampuan pengerasan sedang. Jenis baja ini memiliki kemampuan pengerasan yang lebih tinggi, sensitivitas panas berlebih yang lebih rendah, lapisan transisi karburisasi yang seragam, dan menunjukkan sifat mekanik dan pemrosesan yang baik.
18Cr2Ni4WA dan 20Cr2Ni4A adalah baja karburasi paduan dengan kekerasan tinggi. Ini jenis baja mengandung lebih banyak unsur Cr, Ni, memiliki kemampuan pengerasan yang sangat tinggi, dan menunjukkan ketangguhan yang sangat baik serta ketangguhan benturan pada suhu rendah.
5. Perlakuan Panas dan Kinerja Organisasi
Proses perlakuan panas untuk baja karburasi paduan biasanya melibatkan karburasi yang diikuti dengan pendinginan langsung, dan kemudian temper suhu rendah. Setelah perlakuan panas, lapisan karburasi permukaan terdiri dari karbida paduan + martensit temper + sejumlah kecil austenit sisa, dengan kekerasan 60HRC hingga 62HRC.
Struktur inti terkait dengan kemampuan pengerasan baja dan dimensi penampang bagian tersebut. Ketika mengeras sepenuhnya, itu adalah martensit temper karbon rendah, dengan kekerasan 40HRC hingga 48HRC; dalam banyak kasus, itu adalah bainit, martensit temper, dan sejumlah kecil ferit, dengan kekerasan 25HRC hingga 40HRC. Ketangguhan inti umumnya lebih tinggi dari 700KJ / m2.
1. Aplikasi
Baja paduan quenched dan tempered banyak digunakan untuk membuat berbagai komponen penting pada mobil, traktor, peralatan mesin, dan mesin lainnya, seperti roda gigi, poros, batang penghubung, dan baut.
2. Persyaratan Kinerja
Sebagian besar bagian yang ditempa menanggung banyak beban kerja, situasi stres relatif kompleks, membutuhkan sifat mekanik komprehensif yang tinggi, yaitu kekuatan tinggi, plastisitas yang baik, dan ketangguhan. Baja paduan yang dipadamkan dan ditempa juga harus memiliki kemampuan pengerasan yang baik. Namun, bagian yang berbeda memiliki kondisi tegangan yang berbeda, sehingga persyaratan untuk pengerasan berbeda.
3. Karakteristik Komposisi
(1) Karbon Sedang: Kandungan karbon umumnya antara 0,25% dan 0,50%, dengan 0,4% adalah yang paling umum.
(2) Penambahan unsur Cr, Mn, Ni, Si, dll., untuk meningkatkan kemampuan pengerasan: Elemen-elemen paduan ini tidak hanya meningkatkan kemampuan pengerasan tetapi juga membentuk ferit paduan, sehingga meningkatkan kekuatan baja. Misalnya, kinerja Baja 40Cr setelah quenching dan tempering jauh lebih tinggi daripada baja 45.
(3) Penambahan elemen untuk mencegah kerapuhan temper kelas dua: Baja paduan yang dipadamkan dan ditempa yang mengandung Ni, Cr, Mn, rentan terhadap kerapuhan temper kelas dua ketika didinginkan secara perlahan setelah temper suhu tinggi. Menambahkan Mo, W ke baja dapat mencegah kerapuhan tempering kelas dua, dengan kandungan yang sesuai sekitar 0.15% hingga 0.30% Mo atau 0.8% hingga 1.2% W.
Perbandingan performa baja 45 dan baja 40Cr setelah quenching dan temper:
4. Jenis dan Mutu Baja
(1) Baja yang dikeraskan dan dikeraskan dengan kekerasan rendah 40Cr: Diameter kritis pendinginan oli dari jenis baja ini adalah 30mm hingga 40mm, digunakan untuk membuat komponen kritis berukuran umum.
(2) 35CrMo baja paduan dengan pengerasan sedang yang dipadamkan dan ditempa: Diameter kritis pendinginan oli dari jenis baja ini adalah 40mm hingga 60mm, menambahkan molibdenum tidak hanya meningkatkan kemampuan pengerasan tetapi juga mencegah kerapuhan temper kelas dua.
(3) Baja paduan 40CrNiMo yang dikeraskan dan dikeraskan dengan kekerasan tinggi: Diameter kritis pendinginan oli dari jenis baja ini adalah 60mm hingga 100mm, sebagian besar baja CrNi. Menambahkan jumlah molibdenum yang sesuai ke baja CrNi tidak hanya memberikan pengerasan yang baik tetapi juga menghilangkan kerapuhan temper kelas dua.
5. Perlakuan Panas dan Kinerja Organisasi
Perlakuan panas akhir dari baja paduan yang dipadamkan dan ditemper adalah quenching ditambah temper suhu tinggi (perlakuan quenching dan temper). Baja paduan yang dipadamkan dan ditempa memiliki kemampuan pengerasan yang lebih tinggi, biasanya dipadamkan dengan oli, dan bila kemampuan pengerasannya sangat besar, bahkan pendinginan udara pun dapat digunakan, sehingga mengurangi cacat perlakuan panas.
Performa akhir baja paduan yang dipadamkan dan ditempa tergantung pada suhu temper. Umumnya, temper pada suhu 500 ℃ -650 ℃ diadopsi. Dengan memilih suhu temper, kinerja yang dibutuhkan dapat diperoleh. Untuk mencegah kerapuhan tempering kelas dua, pendinginan cepat setelah tempering (pendinginan air atau pendinginan oli) bermanfaat untuk meningkatkan ketangguhan.
Struktur baja paduan yang dipadamkan dan ditempa setelah perlakuan panas konvensional adalah sorbite temper. Untuk bagian yang membutuhkan ketahanan aus pada permukaan (seperti roda gigi dan spindel), pendinginan permukaan pemanas induksi dan tempering suhu rendah dilakukan, dan struktur permukaannya adalah martensit temper. Kekerasan permukaan bisa mencapai 55HRC hingga 58HRC.
Kekuatan luluh baja paduan yang dipadamkan dan ditempa setelah pendinginan dan penempaan sekitar 800MPa, ketangguhan benturan sekitar 800kJ / m2, dan kekerasan inti dapat mencapai 22HRC hingga 25HRC. Jika ukuran penampang besar dan tidak dipadamkan, kinerjanya akan berkurang secara signifikan.
Berdasarkan ketebalan:
(1) Pelat tipis, ketebalan tidak melebihi 3mm (tidak termasuk pelat baja listrik)
(2) Pelat sedang, ketebalan antara 4-20mm
(3) Pelat tebal, ketebalan antara 20-60mm
(4) Pelat ekstra tebal, ketebalan lebih besar dari 60mm
Dengan metode produksi:
(1) Pelat baja canai panas
(2) Pelat baja canai dingin
Berdasarkan karakteristik permukaan:
(1) Pelat galvanis (Pelat galvanis celup panas, pelat galvanis elektro)
(2) Pelat berlapis timah
(3) Pelat baja komposit
(4) Pelat baja berlapis warna
Dengan menggunakan:
(1) Pelat baja jembatan
(2) Pelat baja boiler
(3) Pelat baja pembuatan kapal
(4) Pelat baja lapis baja
(5) Pelat baja mobil
(6) Pelat baja atap
(7) Pelat baja struktural
(8) Pelat baja listrik (Lembaran baja silikon)
(9) Pelat baja pegas
(10) Pelat baja tahan panas
(11) Pelat baja paduan
(12) Lainnya
Merek umum pada pelat baja struktural umum dan mekanis
1. Pada material baja Jepang (seri JIS), nama merek baja struktural umum terdiri dari tiga bagian:
Sebagai contoh, SS400 - S pertama adalah singkatan dari baja, S kedua mewakili "struktur", dan 400 adalah kekuatan tarik minimum 400MPa, yang secara kolektif mewakili baja struktural umum dengan kekuatan tarik 400 MPa.
2. SPHC - S inisial adalah singkatan dari Steel, P adalah singkatan dari Plate, H adalah singkatan dari Heat, C adalah singkatan dari Commercial, yang secara kolektif menunjukkan penggunaan umum dari pelat dan strip baja canai panas.
3. SPHD - mewakili stamping menggunakan pelat dan strip baja canai panas.
4. SPHE - mewakili gambar dalam menggunakan pelat dan strip baja canai panas.
5. SPCC - mewakili pelat dan strip baja karbon canai dingin yang digunakan secara umum. Huruf ketiga C adalah singkatan dari Cold. Untuk memastikan uji tarik, T ditambahkan di akhir merek menjadi SPCCT.
6. SPCD - mewakili stamping menggunakan pelat dan strip tipis baja karbon canai dingin, setara dengan baja struktural karbon berkualitas tinggi 08AL (13237) dari China.
7. SPCE - mewakili deep drawing yang menggunakan pelat dan strip tipis baja karbon canai dingin, setara dengan baja deep drawing 08AL (5213) dari China. Untuk memastikan tidak menua, N ditambahkan di akhir merek menjadi SPCEN.
Pelat tipis baja karbon canai dingin dan penunjukan temper strip: Status anil adalah A, temper standar adalah S, 1/8 keras adalah 8, 1/4 keras adalah 4, 1/2 keras adalah 2, keras adalah 1.
Penunjukan finishing permukaan: Penggulungan akhir kusam adalah D, penggulungan akhir cerah adalah B. Misalnya, SPCC-SD mewakili temperamen standar, penggulungan akhir kusam yang menggunakan pelat tipis karbon canai dingin secara umum. Contoh lain, SPCCT-SB mewakili temper standar, finishing cerah, yang membutuhkan jaminan sifat mekanik pelat tipis karbon canai dingin.
8. Metode representasi nama merek baja struktural mekanis JIS adalah: S + kandungan karbon + kode huruf (C, CK), di mana kandungan karbon diwakili oleh nilai median x 100, huruf C adalah singkatan dari karbon, dan K adalah singkatan dari baja karburasi. Sebagai contoh, baja karbon melingkar S20C memiliki kandungan karbon 0,18-0,23%.
Merek Baja Silikon
1. Metode representasi merek China:
(1) Strip baja silikon non-orientasi canai dingin (lembaran): Metode representasi: DW + nilai kehilangan besi (nilai kehilangan besi per satuan berat pada fluks magnetik puncak 1,5T dengan frekuensi 50HZ dan bentuk gelombang sinus) dikalikan 100 + nilai ketebalan dikalikan 100. Sebagai contoh, DW470-50 mewakili baja silikon non-orientasi canai dingin dengan nilai kehilangan besi 4,7w/kg dan ketebalan 0,5mm, dan model baru direpresentasikan sebagai 50W470.
(2) Strip baja silikon berorientasi canai dingin (lembaran): Metode representasi: DQ + nilai kehilangan besi (nilai kehilangan besi per satuan berat pada fluks magnetik puncak 1,7T dengan frekuensi 50HZ dan bentuk gelombang sinus) dikalikan dengan 100 + nilai ketebalan dikalikan dengan 100. Kadang-kadang G ditambahkan setelah nilai kehilangan besi untuk mewakili induksi magnetik yang tinggi.
(3) Pelat baja silikon canai panas: Pelat baja silikon canai panas diwakili oleh DR, dan menurut kandungan silikonnya, pelat ini dibagi menjadi baja silikon rendah (kandungan silikon ≤2.8%) dan baja silikon tinggi (kandungan silikon>2.8%).
Metode representasi: DR + nilai kehilangan besi (nilai kehilangan besi per satuan berat pada fluks magnetik puncak 1,5T dengan frekuensi 50HZ dan bentuk gelombang sinus) dikalikan 100 + nilai ketebalan dikalikan 100. Sebagai contoh, DR510-50 mewakili pelat baja silikon canai panas dengan nilai kehilangan besi 5,1 dan ketebalan 0,5 mm.
Nama merek pelat tipis silikon canai panas untuk peralatan rumah tangga diwakili oleh JDR + nilai kehilangan besi + nilai ketebalan, seperti JDR540-50.
2. Metode representasi merek Jepang:
(1) Strip baja silikon non-orientasi canai dingin: Terdiri dari ketebalan nominal (nilai dikalikan 100) + kode A + nilai jaminan kehilangan besi (nilai kehilangan besi pada kerapatan fluks magnetik maksimum 1,5T dengan frekuensi 50HZ, dikalikan 100). Sebagai contoh, 50A470 mewakili strip baja silikon non-orientasi canai dingin dengan ketebalan 0,5 mm dan nilai jaminan kehilangan besi ≤4,7.
(2) Strip baja silikon berorientasi canai dingin: Terdiri dari ketebalan nominal (nilai dikalikan 100) + kode G: mewakili material biasa, P: mewakili material yang sangat berorientasi + nilai jaminan kehilangan besi (nilai kehilangan besi pada kerapatan fluks magnetik maksimum 1,7T dengan frekuensi 50HZ, dikalikan 100). Sebagai contoh, 30G130 mewakili strip baja silikon berorientasi canai dingin dengan ketebalan 0,3 mm dan nilai jaminan kehilangan besi ≤1,3.
Pelat Berlapis Timah dan Pelat Galvanis Celup Panas
1. Pelat berlapis timah: Pelat dan strip timah elektrolitik, juga dikenal sebagai besi kaleng, pelat baja (strip) ini dilapisi dengan timah pada permukaannya, memiliki ketahanan korosi yang baik, dan tidak beracun, dapat digunakan sebagai bahan pengemas untuk kaleng, selubung kabel, instrumen dan komponen telekomunikasi, baterai, dan perangkat keras kecil lainnya.
Klasifikasi dan simbol pelat dan strip baja berlapis timah adalah sebagai berikut:
| Metode klasifikasi | Kategori | Simbol |
| Dengan jumlah pelapisan timah | Pelapisan Timah Seragam E1, E2, E3, E4 | |
| Berdasarkan tingkat kekerasan | T50, T52, T57, T61, T65, T70 | |
| Berdasarkan kondisi permukaan | Permukaan Halus | G |
| Permukaan bermotif batu | S | |
| Permukaan bermotif linen | M | |
| Dengan metode pasivasi | Pasifasi Kromium Rendah | L |
| Pasif kimiawi | H | |
| Pasif elektrokimia katodik | Y | |
| Dengan jumlah minyak | Beri sedikit minyak. | Q |
| Meminyaki berat | Z | |
| Berdasarkan kualitas permukaan | Satu set | I |
| Kelompok dua | II |
Spesifikasi untuk ketebalan pelapisan timah seragam dan diferensial adalah sebagai berikut:
| simbol | Jumlah pelapisan timah nominal, g/m2 | Jumlah pelapisan timah rata-rata minimum g/m2 |
| E1 | 5.6（2.8/2.8） | 4.9 |
| E2 | 11.2（5.6/5.6） | 10.5 |
| E3 | 16.8（8.4/8.4） | 15.7 |
| E4 | 22.4（11.2/11.2） | 20.2 |
| D1 | 5.6/2.8 | 5.05/2.25 |
| D2 | 8.4/2.8 | 7.85/2.25 |
| D3 | 8.4/5.6 | 7.85/5.05 |
| D4 | 11.2/2.8 | 10.1/2.25 |
| D5 | 11.2/5.6 | 10.1/5.05 |
| D6 | 11.2/8.4 | 10.1/7.85 |
| D7 | 15.1/5.6 | 13.4/5.05 |
2. Celupkan panas lembaran galvanis: Lapisan seng diaplikasikan pada permukaan pelat baja tipis dan strip baja melalui proses hot-dip terus menerus, yang dapat mencegah permukaan pelat baja tipis dan strip baja dari korosi dan karat.
Pelat baja galvanis dan strip baja banyak digunakan dalam industri seperti permesinan, industri ringan, konstruksi, transportasi, kimia, dan telekomunikasi. Klasifikasi dan simbol pelat baja galvanis dan strip baja ditampilkan pada tabel di bawah ini:
| Metode klasifikasi | Kategori | Simbol | |
| Menurut kinerja pemrosesan | Tujuan umum | PT | |
| Oklusi mekanis | JY | ||
| Gambar dalam | SC | ||
| Gambar yang sangat dalam dan tahan terhadap penuaan | CS | ||
| struktur | JG | ||
| Menurut berat lapisan seng | seng | 001 | 001 |
| 100 | 100 | ||
| 200 | 200 | ||
| 275 | 275 | ||
| 350 | 350 | ||
| 450 | 450 | ||
| 600 | 600 | ||
| Paduan besi seng | 001 | 001 | |
| 90 | 90 | ||
| 120 | 120 | ||
| 180 | 180 | ||
| Berdasarkan struktur permukaan: | Bunga Seng Normal | Z | |
| Bunga seng kecil | X | ||
| Bunga seng halus | GZ | ||
| Paduan seng-besi | XT | ||
| Berdasarkan kualitas permukaan: | IGROUP | I | |
| Kelompok II | II | ||
| Dengan akurasi dimensi: | Presisi Tingkat Lanjut | A | |
| Presisi umum | B | ||
| Oleh perawatan permukaan: | Pasif Asam Kromat | L | |
| Lapisan minyak | Y | ||
| Pasifasi asam kromat ditambah lapisan minyak | LY |
Lapisan seng No. 001 memiliki berat kurang dari 100g/m2.
Baja Pelat Mendidih vs Baja Pelat Tenang
1. Baja pelat didih adalah baja canai panas dari baja struktural karbon biasa, yang juga dikenal sebagai baja didih.
Jenis baja ini terdeoksidasi sebagian, hanya menggunakan sejumlah deoxidizer lemah, sehingga menghasilkan kandungan oksigen yang tinggi dalam baja cair. Setelah menuangkan baja ke dalam cetakan ingot, reaksi antara karbon dan oksigen menghasilkan gas yang berlebihan, menyebabkan baja mendidih, sesuai dengan namanya. Baja mendidih memiliki kandungan karbon rendah dan kandungan silikon rendah karena tidak adanya deoksidasi oleh ferrosilicon (Si <0,07%).
Lapisan luar baja yang mendidih dikristalisasi di bawah kondisi agitasi intens yang disebabkan oleh perebusan, menghasilkan permukaan yang murni dan padat dengan kualitas yang baik, plastisitas yang sangat baik, dan kinerja stamping. Tidak ada lubang penyusutan terkonsentrasi yang signifikan, lebih sedikit cutting head, tingkat hasil yang tinggi, dan biaya yang rendah karena proses produksi yang sederhana dan konsumsi ferroalloy yang minimal. Pelat baja mendidih digunakan secara luas dalam pembuatan berbagai bagian stamping, struktur bangunan dan teknik, dan beberapa yang kurang penting struktur mesin komponen.
Namun, baja didih memiliki beberapa pengotor pada intinya, pemisahan yang signifikan, organisasi yang tidak kompak, dan sifat mekanik yang tidak merata. Karena kandungan gasnya yang tinggi, ketangguhannya rendah, kerapuhan dinginnya tinggi, dan sensitivitas terhadap penuaan, dan kemampuan lasnya buruk. Oleh karena itu, pelat baja mendidih tidak cocok untuk struktur manufaktur yang menanggung beban benturan, bekerja dalam kondisi suhu rendah, dan struktur kritis lainnya.
2. Baja pelat tenang digulung panas dari baja struktural karbon biasa, yang dikenal sebagai baja tenang.
Ini adalah baja yang sepenuhnya terdeoksidasi di mana baja cair dideoksidasi secara menyeluruh menggunakan ferromangan, ferrosilikon, dan aluminium sebelum dituang, sehingga menghasilkan kandungan oksigen yang rendah (umumnya 0,002-0,003%). Baja cair tetap tenang di dalam cetakan ingot, tanpa mendidih, sesuai dengan namanya.
Dalam kondisi operasi normal, baja tenang tidak memiliki gelembung, dan strukturnya padat secara seragam. Karena kandungan oksigen yang rendah, inklusi oksida dalam baja lebih sedikit, kemurniannya lebih tinggi, dan kerapuhan dingin serta kecenderungan penuaannya kecil. Selain itu, baja tenang memiliki pemisahan yang lebih kecil, sifat yang lebih seragam, dan kualitas yang lebih tinggi. Kerugian dari baja tenang adalah adanya lubang penyusutan yang terkonsentrasi, tingkat hasil yang rendah, dan harga yang tinggi. Oleh karena itu, material baja tenang terutama digunakan pada komponen yang dapat menahan benturan pada suhu rendah, struktur pengelasan, dan komponen lain yang membutuhkan kekuatan tinggi.
Pelat baja paduan rendah adalah baja tenang dan pelat baja semi-tenang. Karena kekuatannya yang tinggi, kinerja yang unggul, dan penghematan baja yang cukup besar, yang mengurangi berat struktural, aplikasinya menjadi semakin luas.
Pelat Baja Struktural Karbon
Baja struktural karbon berkualitas tinggi adalah baja karbon dengan kandungan karbon kurang dari 0,8%. Jenis baja ini mengandung lebih sedikit sulfur, fosfor, dan non-logam inklusi daripada baja struktural karbon, menghasilkan kinerja mekanis yang unggul.
Baja struktural karbon berkualitas tinggi dibagi menjadi tiga kategori berdasarkan kandungan karbon: baja karbon rendah (C≤0.25%), baja karbon sedang (C=0.25-0.6%), dan baja karbon tinggi (C>0,6%).
Baja struktural karbon berkualitas tinggi dibagi menjadi dua kelompok berdasarkan kandungan mangan: kandungan mangan biasa (mangan 0.25%-0.8%) dan kandungan mangan tinggi (mangan 0.70%-1.20%), dengan kandungan mangan tinggi memiliki sifat mekanik dan kemampuan proses yang lebih baik.
1. Pelat Baja Tipis Canai Panas dan Strip Baja dari Baja Struktural Karbon Berkualitas Tinggi:
Baja ini digunakan dalam industri otomotif, penerbangan, dan sektor lainnya. Kelas baja meliputi baja didih: 08F, 10F, 15F; baja tenang: 08, 08AL, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50. Grade 25 ke bawah adalah pelat baja karbon rendah, dan 30 ke atas adalah pelat baja karbon sedang.
2. Pelat Baja Tebal Canai Panas dan Strip Baja Lebar dari Baja Struktural Karbon Berkualitas Tinggi:
Baja ini digunakan untuk berbagai komponen struktur mekanis. Kelas baja meliputi baja karbon rendah: 05F, 08F, 08, 10F, 10, 15F, 15, 20F, 20, 25, 20Mn, 25Mn, dll.; baja karbon sedang: 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 30Mn, 40Mn, 50Mn, 60Mn, dll.; baja karbon tinggi: 65, 70, 65Mn, dll.
Pelat Baja Struktural Khusus
1. Pelat baja untuk bejana tekan: Ini dilambangkan dengan huruf R kapital di akhir kelas, yang dapat ditunjukkan dengan titik leleh atau kandungan karbon/elemen paduan. Misalnya, Q345R, di mana Q345 adalah titik leleh. Demikian pula, 20R, 16MnR, 15MnVR, 15MnVNR, 8MnMoNbR, MnNiMoNbR, 15CrMoR, dan lainnya menunjukkan kandungan karbon atau elemen paduan.
2. Pelat baja untuk gas las silinder: Ini ditunjukkan dengan huruf kapital HP di akhir kelas. Kelas dapat diwakili oleh titik hasil seperti Q295HP, Q345HP, atau dengan elemen paduan seperti 16MnREHP.
3. Pelat baja boiler: Dilambangkan dengan huruf kecil g di akhir kelas. Kelas dapat ditunjukkan oleh titik leleh, seperti Q390g, atau oleh kandungan karbon atau elemen paduan, seperti 20g, 22Mng, 15CrMog, 16Mng, 19Mng, 13MnNiCrMoNbg, 12Cr1MoVg, dll.
4. Pelat baja jembatan: Ditunjukkan dengan huruf kecil q di akhir kelas, seperti Q420q, 16Mnq, 14MnNbq, dll.
5. Pelat baja untuk balok mobil: Ini dilambangkan dengan huruf L kapital di akhir kelas, seperti 09MnREL, 06TiL, 08TiL, 10TiL, 09SiVL, 16MnL, 16MnREL, dll.
Pelat Baja Berlapis Warna
Pelat dan strip baja berlapis warna adalah produk yang menggunakan bahan strip metalik sebagai bahan dasar dan mengaplikasikan berbagai jenis pelapis organik pada permukaannya. Produk ini digunakan di berbagai bidang seperti konstruksi, peralatan rumah tangga, perabot baja, alat transportasi, dll.
Klasifikasi dan kode untuk pelat dan strip baja sesuai dengan tabel berikut:
| Metode Klasifikasi | Kategori | Nama kode |
| Dengan Penggunaan | Konstruksi Eksterior | JW |
| Untuk Interior Bangunan | JN | |
| Untuk Peralatan Rumah Tangga | JD | |
| Berdasarkan Kondisi Permukaan | Piring Dilapisi | TC |
| Lembar Cetak | YH | |
| Lembar Timbul | Ya. | |
| Berdasarkan Jenis Pelapisan | Poliester Eksterior | WZ |
| Penggunaan Interior Poliester | NZ | |
| Poliester yang Dimodifikasi Silikon | GZ | |
| Eksterior Gunakan Akrilik | WB | |
| Penggunaan Interior Akrilik | NB | |
| Sol Plastik | SJ | |
| Sol Organik | YJ | |
| Berdasarkan Kategori Substrat | Strip baja karbon rendah canai dingin | DL |
| Strip Baja Datar Spangle Kecil | XP | |
| Strip Baja Datar Spangle Besar | DP | |
| Strip Baja Paduan Seng-Besi XT | XT | |
| Strip Baja Elektro-Galvanis DX | DX |
Baja Struktural untuk Pembuatan Kapal
Umumnya, baja pembuatan kapal mengacu pada baja yang digunakan untuk struktur lambung kapal, yang menunjukkan material baja yang diproduksi sesuai dengan spesifikasi konstruksi dari lembaga klasifikasi kapal. Baja ini sering dipesan, diproduksi, dan dijual sebagai baja khusus dan termasuk pelat kapal, baja struktural, dan sebagainya.
Saat ini, beberapa perusahaan baja besar di negara kita memproduksinya dan dapat memproduksi material baja galangan kapal sesuai dengan spesifikasi nasional yang berbeda sesuai kebutuhan pelanggan. Ini termasuk standar dari negara-negara seperti Amerika Serikat, Norwegia, Jepang, Jerman, Prancis, dll. Spesifikasinya adalah sebagai berikut:
| Kebangsaan | Spesifikasi |
| Cina | CC |
| Amerika Serikat | ABS |
| Jerman | GL |
| Prancis | BV |
| Norwegia | DNV |
| Jepang | KDK |
| Inggris | LR |
I. Jenis dan Spesifikasi
Baja struktural untuk lambung kapal diklasifikasikan ke dalam tingkat kekuatan berdasarkan titik leleh minimumnya: baja struktural kekuatan umum dan baja struktural kekuatan tinggi.
Baja struktural kekuatan umum menurut spesifikasi standar dari China Classification Society dibagi menjadi empat kelas kualitas: A, B, D, E. Baja struktural berkekuatan tinggi menurut spesifikasi standar dari China Classification Society dibagi menjadi tiga tingkat kekuatan, empat kelas mutu:
| A32 | A36 | A40 |
| D32 | D36 | D40 |
| E32 | E36 | E40 |
| F32 | F36 | F40 |
II. Sifat Mekanik dan Komposisi Kimia
Sifat mekanik dan komposisi kimia baja struktural kekuatan umum untuk lambung kapal adalah sebagai berikut:
| Kelas baja | Titik hasil σs (MPa) tidak kurang dari | Kekuatan tarik σ b (MPa) | Perpanjangan σ% Tidak kurang dari | Karbon C | Mangan Mn | Silikon Si | Belerang S | Fosfor P |
| A | 235 | 400-520 | 22 | ≤ 0.21 | ≥ 2.5 | ≤ 0.5 | ≤ 0.035 | ≤ 0.035 |
| B | ≤ 0.21 | ≥ 0.80 | ≤ 0.35 | |||||
| D | ≤ 0.21 | ≥ 0.60 | ≤ 0.35 | |||||
| E | ≤ 0.18 | ≥ 0.70 | ≤ 0.35 |
Sifat Mekanis dan Komposisi Kimia Baja Struktural Lambung Kapal Berkekuatan Tinggi
| Kelas baja | Titik hasil σs (MPa) Tidak kurang dari | Kekuatan tarik σb (MPa) | Perpanjangan σ% Tidak kurang dari | Karbon C | Mangan Mn | Silikon Si | Belerang S | Fosfor P |
| A32 | 315 | 440-570 | 22 | ≤0.18 | ≥0.9-1.60 | ≤0.50 | ≤0.035 | ≤0.035 |
| D32 | ||||||||
| E32 | ||||||||
| F32 | ≤0.16 | ≤0.025 | ≤0.025 | |||||
| A36 | 355 | 490-630 | 21 | ≤0.18 | ≤0.035 | ≤0.035 | ||
| D36 | ||||||||
| E36 | ||||||||
| F36 | ≤0.16 | ≤0.025 | ≤0.025 | |||||
| A40 | 390 | 510-660 | 20 | ≤0.18 | ≤0.035 | ≤0.035 | ||
| D40 | ||||||||
| E40 | ||||||||
| F40 | ≤0.16 | ≤0.025 | ≤0.025 |
III. Hal-hal yang Perlu Diperhatikan untuk Pengiriman dan Penerimaan Baja Perkapalan:
Peninjauan sertifikasi mutu:
Setelah pengiriman, pabrik baja pasti akan mengirimkan dan memberikan sertifikat kualitas asli sesuai dengan persyaratan pengguna dan spesifikasi yang disepakati dalam kontrak. Sertifikat tersebut harus mencakup konten berikut:
(1) Spesifikasi yang diperlukan;
(2) Nomor catatan mutu dan nomor sertifikasi;
(3) Nomor batch dan kelas teknis;
(4) Komposisi kimia dan sifat mekanis;
(5) Sertifikat persetujuan dari lembaga klasifikasi kapal dan tanda tangan surveyor kapal.
Pemeriksaan fisik:
Pada saat pengiriman baja galangan kapal, benda-benda fisik harus mencantumkan tanda pabrikan, antara lain. Secara khusus, tanda tersebut harus mencakup:
(1) Tanda persetujuan dari masyarakat klasifikasi kapal;
(2) Penandaan yang digambar dengan cat atau dilekatkan, termasuk parameter teknis seperti: nomor batch, kelas standar, dimensi, dll;
(3) Penampilannya harus bersih dan mulus, tanpa cacat.
(1) Karena kekakuan tinggi dari baja struktural yang dibentuk dari pelat berkekuatan tinggi, yang memiliki momen inersia yang besar dan modulus ketahanan lentur yang tinggi, terutama karena persyaratan aplikasi mengharuskan pelubangan awal sebelum proses pembengkokan dingin, maka perbedaan kerataan permukaan material dan dimensi tepi dapat terjadi.
Oleh karena itu, perlu menambahkan lebih banyak perangkat pemosisian lateral dalam desain lubang tekukan dingin untuk pelat baja struktural berkekuatan tinggi.
Merancang bentuk lubang yang sesuai, mengatur celah rol secara wajar, dan memastikan bahwa material yang masuk ke dalam setiap bentuk lubang tidak menyimpang dapat mengurangi dampak perbedaan kerataan permukaan material dan dimensi tepi pada bentuk tekukan dingin berikutnya.
Fitur penting lainnya adalah fenomena pegas yang parah pada pelat baja struktural berkekuatan tinggi. Springback dapat menyebabkan tepi busur, yang memerlukan pembengkokan berlebih untuk dikoreksi, dan sulit untuk menguasai sudut pembengkokan berlebih, yang memerlukan penyesuaian dan koreksi selama debugging produksi.
(2) Diperlukan beberapa lintasan pembentukan. Tahap pemrosesan utama dalam proses pembengkokan rol dingin adalah deformasi pembengkokan.
Terlepas dari penipisan kecil di tingkat lokal sudut lentur produk, ketebalan material yang terdeformasi diasumsikan tetap konstan selama proses pembentukan. Saat mendesain bentuk lubang, penting untuk mendistribusikan jumlah deformasi secara wajar, terutama pada beberapa lintasan pertama dan selanjutnya, di mana jumlah deformasi tidak boleh terlalu besar.
Rol samping dan rol pembengkokan berlebih dapat digunakan untuk membengkokkan profil terlebih dahulu dan menyelaraskan garis netral penampang profil dengan garis netral profil yang sudah jadi, menyeimbangkan gaya yang diberikan pada profil dan menghindari pembengkokan memanjang.
Jika terdeteksi adanya pembengkokan longitudinal selama pemrosesan, rol tambahan dapat ditambahkan sesuai dengan situasi, khususnya pada tahap selanjutnya.
Tindakan seperti menggunakan mesin pelurus untuk meluruskan, mengubah jarak frame, menggunakan rol penyangga, dan menyesuaikan celah gulungan untuk setiap frame dapat meminimalkan atau menghilangkan pembengkokan memanjang. Perlu dicatat bahwa keterampilan teknis yang mahir diperlukan untuk mengurangi pembengkokan longitudinal dengan menyesuaikan celah gulungan setiap frame.
(3) Kontrol kecepatan tekukan dingin rol dan penyesuaian tekanan rol pembentuk harus sesuai untuk meminimalkan retakan kelelahan tekukan dingin yang berulang.
Pelumasan dan pendinginan yang tepat harus dilakukan untuk mengurangi terjadinya retakan akibat tekanan termal, dan mengontrol radius lentur - radius tekukan tidak boleh terlalu kecil, jika tidak, permukaan produk akan mudah retak.
Untuk mengatasi fenomena fraktur pasca pemanjangan yang diamati pada pelat berkekuatan tinggi selama pembentukan dingin dan dingin proses pembengkokanmengoptimalkan bentuk penampang, seperti meningkatkan radius tikungan, mengurangi sudut tekukan dingin, atau memperbesar bentuk penampang, di bawah premis untuk memenuhi persyaratan desain mekanis material adalah metode yang efektif. Hal ini direkomendasikan untuk memenuhi persyaratan desain struktural.
Sebagai pendiri MachineMFG, saya telah mendedikasikan lebih dari satu dekade karier saya untuk industri pengerjaan logam. Pengalaman saya yang luas telah memungkinkan saya untuk menjadi ahli di bidang fabrikasi lembaran logam, permesinan, teknik mesin, dan peralatan mesin untuk logam. Saya terus berpikir, membaca, dan menulis tentang subjek-subjek ini, terus berusaha untuk tetap menjadi yang terdepan di bidang saya. Biarkan pengetahuan dan keahlian saya menjadi aset bagi bisnis Anda.
ID 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO 
TR