SGCC vs SGCD1 – Komposisi, Perlakuan Panas, Sifat, dan Aplikasi

Pengenalan

SGCC dan SGCD1 adalah dua jenis lembaran baja galvanis yang umum digunakan di seluruh industri otomotif, peralatan, bangunan, dan fabrikasi umum. Insinyur dan profesional pengadaan sering mempertimbangkan perlindungan terhadap korosi dan biaya dibandingkan dengan kemampuan pembentukan dan kekuatan saat digunakan ketika memilih di antara keduanya. Konteks keputusan yang umum meliputi: memilih lembaran galvanis umum dengan biaya lebih rendah untuk panel non-kritis (SGCC) versus memilih lembaran berlapis yang mampu ditarik dalam untuk pembentukan kompleks dan operasi peregangan (SGCD1).

Perbedaan praktis utama antara SGCC dan SGCD1 terletak pada komposisi kimia dan tujuan pemrosesannya: SGCD1 diformulasikan dan diproses untuk meningkatkan kemampuan pembentukan dingin (karbon efektif lebih rendah dan kontrol ketimpangan/mikroaloy yang lebih ketat) sedangkan SGCC adalah produk galvanis berkualitas komersial umum dengan komposisi dan sifat yang dioptimalkan untuk penggunaan yang luas dan ekonomis. Karena keduanya adalah produk galvanis yang ditujukan untuk aplikasi serupa, perbandingan langsung sering kali berfokus pada perbedaan yang didorong oleh komposisi dalam kemampuan pembentukan, kekerasan, kemampuan pengelasan, dan sifat mekanis akhir.

1. Standar dan Penunjukan

• JIS (Jepang): SGCC, SGCD1 adalah penunjukan JIS untuk lembaran dan strip baja galvanis celup panas. Mereka muncul dalam JIS G3302 (lembaran dan strip baja galvanis celup panas) dan standar baja dasar JIS yang terkait (misalnya, JIS G3141 untuk baja karbon yang direduksi dingin).
• EN (Eropa): Fungsi yang setara dibawa oleh kategori DX51D / DX53D / DX54D untuk lembaran baja galvanis (keluarga EN 10346 / EN 10142 / EN 10152); pemetaan grade spesifik tergantung pada persyaratan mekanis dan permukaan daripada nomenklatur yang identik.
• ASTM/ASME: ASTM tidak menggunakan nama SGCC/SGCD; bahan yang sebanding adalah baja dingin yang berkualitas komersial dan berkualitas tarik dalam yang kemudian digalvanis untuk memenuhi keluarga ASTM A653 (lembaran baja berlapis seng (galvanis)) atau A527.
• GB (Cina): Standar GB/T menggunakan kode grade yang berbeda (misalnya, SGCC muncul dalam beberapa standar Cina yang diterjemahkan juga). Verifikasi kesetaraan standar lokal.

Klasifikasi: baik SGCC maupun SGCD1 adalah baja karbon (karbon rendah) (bukan stainless, paduan, atau HSLA). SGCD1 adalah baja galvanis karbon rendah yang dirancang untuk kemampuan pembentukan yang superior; SGCC adalah baja galvanis berkualitas komersial.

2. Komposisi Kimia dan Strategi Paduan

Tabel berikut memberikan rentang komposisi indikatif (wt%). Ini adalah rentang representatif yang khas untuk grade komersial dan tarik gaya JIS—spesifikasi pabrik aktual dan batas standar harus diperiksa pada sertifikat uji pabrik.

Elemen	SGCC (rentang khas, wt%)	SGCD1 (rentang khas, wt%)
C	0.02 – 0.12	0.02 – 0.10 (target lebih rendah untuk kemampuan pembentukan)
Mn	0.10 – 0.60	0.10 – 0.60
Si	0.02 – 0.30	≤ 0.10 (dijaga rendah untuk permukaan dan kemampuan tarik)
P	≤ 0.05 (terkendali)	≤ 0.03 – 0.05 (kontrol lebih ketat diinginkan)
S	≤ 0.05 (dikurangi)	≤ 0.02 – 0.03 (lebih rendah diutamakan)
Cr	Biasanya < 0.10	Biasanya < 0.05
Ni	Biasanya < 0.10	Biasanya < 0.05
Mo	Biasanya < 0.05	Biasanya < 0.03
V, Nb, Ti	Tidak ada atau jejak	Biasanya tidak ada; mikroaloy tidak umum
B	Jejak jika ada	Jejak jika ada
N	Jejak	Jejak

Bagaimana paduan mempengaruhi sifat: - Karbon: Penentu utama kekuatan dan kemampuan pengerasan. Karbon yang lebih rendah meningkatkan duktilitas dan kemampuan tarik/pembentukan (keuntungan SGCD1). Karbon yang lebih tinggi meningkatkan kekuatan tetapi mengurangi kemampuan tarik dalam.

- Mangan dan silikon: Ditambahkan untuk meningkatkan kekuatan dan kontrol deoksidasi. Si/Mn yang berlebihan dapat mempengaruhi adhesi pelapisan dan pembentukan; SGCD1 sering kali menentukan Si yang lebih rendah.

- Fosfor/sulfur: Ketimpangan yang dapat membuat batas butir menjadi rapuh dan mengurangi duktilitas; grade tarik memberlakukan batas yang lebih ketat atau menggunakan pemrosesan tambahan untuk mengontrol ini.

- Mikroaloy (V, Nb, Ti): Umumnya tidak digunakan dalam grade galvanis komersial ini; keberadaannya akan meningkatkan kekuatan dan kemampuan pengerasan tetapi dapat mengorbankan kemampuan tarik dalam.

3. Mikrostruktur dan Respons Perlakuan Panas

Mikrostruktur khas: - Baik SGCC maupun SGCD1, dalam bentuk dingin yang diproses dan dianneal, sebagian besar bersifat ferritik dengan matriks ferrit halus dan sejumlah kecil pearlit atau pita fase interstitial tergantung pada pemrosesan.

- SGCD1 dianneal dengan pemrosesan yang bertujuan untuk meminimalkan pita, mempromosikan mikrostruktur yang seragam dan ukuran butir halus untuk memaksimalkan kemampuan pembentukan.

Respons perlakuan panas: - Ini adalah baja karbon rendah yang tidak dirancang untuk pengerasan quench-and-temper. Rute pemrosesan yang khas adalah reduksi dingin diikuti oleh annealing kontinu atau annealing batch (anneal rekristalisasi).

- Normalisasi atau quench & temper tidak umum diterapkan pada grade ini; pemrosesan termal hanya akan sedikit mengubah kekuatan dan duktilitas. Pemrosesan termo-mekanis di pabrik (penggulungan terkontrol diikuti oleh anneal) dapat memperhalus ukuran butir dan meningkatkan keseimbangan kekuatan–duktilitas.

- SGCD1 mendapatkan manfaat dari siklus annealing yang lebih terkontrol (misalnya, leveling tegangan dan anneal rekristalisasi) untuk memastikan kualitas permukaan yang sangat baik dan perilaku flens peregangan yang konsisten.

4. Sifat Mekanis

Tabel di bawah ini merangkum rentang sifat mekanis khas untuk lembaran SGCC dan SGCD1 yang dipasok secara komersial. Nilai sangat tergantung pada ketebalan, reduksi penggulungan dingin, dan jadwal annealing; ini adalah indikatif.

Sifat	SGCC (tipikal)	SGCD1 (tipikal)
Kekuatan tarik (MPa)	~270 – 410	~260 – 410 (batas atas serupa)
Kekuatan luluh (offset 0.2%, MPa)	~205 – 350	~170 – 300 (kekuatan luluh lebih rendah untuk tarik dalam)
Peregangan (%)	~20 – 40	~28 – 45 (duktilitas lebih tinggi untuk tarik)
Kekerasan (HB atau HV)	Rendah hingga sedang	Biasanya lebih rendah atau serupa, dioptimalkan untuk pembentukan

Interpretasi: - SGCD1 dioptimalkan untuk menurunkan kekuatan luluh efektif dan meningkatkan peregangan untuk mengakomodasi tarik dalam dan pembentukan peregangan tanpa retak; kekuatan tarik akhir dapat serupa dengan SGCC tergantung pada temper.

- SGCC adalah grade umum yang hemat biaya dengan rentang mekanis yang lebih luas dan kurang ketat—cocok di mana kemampuan pembentukan ekstrem tidak diperlukan.

5. Kemampuan Pengelasan

Kemampuan pengelasan baja karbon rendah yang galvanis umumnya baik, tetapi pelapisan dan komposisi mempengaruhi praktik.

Faktor kunci: - Kandungan karbon dan kemampuan pengerasan mempengaruhi kerentanan terhadap retak dingin—karbon yang lebih rendah dan kemampuan pengerasan yang lebih rendah meningkatkan kemampuan pengelasan dan mengurangi kebutuhan pemanasan awal.

- Pelapisan residu (seng) menghasilkan asap dan dapat menyebabkan intermetallic yang rapuh di ujung las jika tidak dikelola; prosedur pengelasan yang tepat (menghapus pelapisan di las, menggunakan ventilasi dan logam pengisi yang tepat) diperlukan.

Rumus setara karbon yang berguna untuk menilai sensitivitas retak: - Setara karbon IIW: $$CE_{IIW} = C + \frac{Mn}{6} + \frac{Cr+Mo+V}{5} + \frac{Ni+Cu}{15}$$ - Pcm Internasional: $$P_{cm} = C + \frac{Si}{30} + \frac{Mn+Cu}{20} + \frac{Cr+Mo+V}{10} + \frac{Ni}{40} + \frac{Nb}{50} + \frac{Ti}{30} + \frac{B}{1000}$$

Interpretasi kualitatif (tidak ada perhitungan numerik di sini): - Kedua grade umumnya menghasilkan nilai $CE_{IIW}$ dan $P_{cm}$ yang rendah karena mereka adalah baja karbon rendah, baja paduan rendah, sehingga mereka mudah dilas dengan proses pengelasan umum.

- SGCD1, dengan kontrol yang lebih ketat terhadap karbon, Si, dan P/S, dapat memberikan ketahanan yang sedikit lebih baik terhadap retak dingin pada sambungan las yang tertekan dibandingkan SGCC.

- Pelapisan galvanis memerlukan persiapan permukaan: menghapus seng dari zona pengelasan atau mengadopsi kontrol proses untuk mengurangi uap seng dan porositas.

6. Korosi dan Perlindungan Permukaan

• Baik SGCC maupun SGCD1 bukan stainless; keduanya bergantung pada pelapisan seng (galvanisasi celup panas) untuk perlindungan terhadap korosi. Pelapisan memberikan perlindungan pengorbanan dan penghalang.
• Opsi perlindungan dan penyelesaian permukaan yang khas:
• Galvanisasi celup panas (seperti yang diimplikasikan oleh grade) memberikan ketahanan korosi atmosfer yang kuat.
• Perlakuan pasca: pasivasi, pelapisan konversi bebas kromat, pengecatan, atau pelapisan gulungan dapat diterapkan untuk memperpanjang umur dan meningkatkan estetika.
• PREN (angka setara ketahanan pitting) hanya relevan untuk paduan stainless dan tidak berlaku untuk SGCC/SGCD1 karena mereka bukan baja stainless: $$\text{PREN} = \text{Cr} + 3.3 \times \text{Mo} + 16 \times \text{N}$$
• Catatan praktis: Operasi tarik dalam (SGCD1) memerlukan kontrol yang hati-hati terhadap adhesi pelapisan dan pelumas untuk menghindari pengelupasan atau retak pelapisan dalam pembentukan yang parah; beberapa produsen menyediakan varian galvanneal atau elektro-galvanis yang diperlakukan khusus untuk kompatibilitas pengecatan/pembentukan.

7. Fabrikasi, Kemampuan Mesin, dan Kemampuan Pembentukan

• Kemampuan pembentukan: SGCD1 dirancang untuk tarik dalam dan pembentukan kompleks—total peregangan yang lebih tinggi, kekuatan luluh yang lebih rendah, dan oksida permukaan yang dioptimalkan mendukung tarik yang lebih panjang dan flanging peregangan. SGCC berkinerja baik untuk pembengkokan dan pembentukan ringan tetapi tidak dioptimalkan untuk tarik yang parah.
• Pemotongan dan pemisahan: Kedua grade berperilaku serupa dalam pemotongan, pemisahan, dan pemotongan laser. Pelapisan seng dapat mempengaruhi pembentukan burr dan keausan alat; alat mungkin memerlukan pemeliharaan lebih sering untuk baja berlapis.
• Kemampuan mesin: Ini adalah baja karbon rendah dengan kemampuan mesin yang baik secara umum; pelapisan dan ketebalan tipis lebih relevan daripada baja dasar untuk operasi pemesinan. Cairan pemotong harus menangani chip yang terkontaminasi seng.
• Penyelesaian: Adhesi cat biasanya baik setelah perlakuan awal yang tepat. Pelapisan gulungan dan lapisan polimer umumnya diterapkan; namun, kemampuan pembentukan produk berlapis harus divalidasi untuk SGCD1 untuk mencegah retak pelapisan.

8. Aplikasi Khas

SGCC (penggunaan umum)	SGCD1 (penggunaan umum)
Panel dinding bangunan, panel atap, talang, saluran HVAC	Panel dalam otomotif, panel bodi luar dengan fitur tarik dalam
Panel kabinet peralatan di mana pembentukan ekstensif tidak diperlukan	Komponen peralatan berbentuk kompleks (misalnya, rumah drum) yang memerlukan pembentukan peregangan
Fabrikasi umum, rak, bingkai tanda	Enklosur listrik dengan fitur yang ditarik; bagian yang dicetak dengan radius ketat
Bagian struktural ringan di mana biaya rendah adalah yang utama	Komponen yang memerlukan kontinuitas permukaan tinggi setelah pembentukan

Rasional pemilihan: - Pilih SGCC ketika biaya, stok yang mudah tersedia, dan perlindungan korosi umum adalah perhatian utama dan bagian tidak memerlukan pembentukan yang parah.

- Pilih SGCD1 ketika tarik dalam, pembentukan peregangan, atau pencet kompleks diperlukan dan di mana meminimalkan retak dan mencapai permukaan yang konsisten setelah pembentukan sangat penting.

9. Biaya dan Ketersediaan

• Biaya: SGCC biasanya merupakan opsi dengan biaya lebih rendah karena toleransi kimia dan pemrosesannya lebih luas. SGCD1 memerlukan premium yang moderat karena kontrol proses yang lebih ketat dan annealing yang dioptimalkan untuk kemampuan tarik.
• Ketersediaan: Kedua grade tersedia secara luas dalam bentuk gulungan dan lembaran dari pabrik besar. SGCC sebagai produk galvanis umum biasanya tersedia dalam banyak kombinasi ketebalan; SGCD1 mungkin kurang tersedia di beberapa daerah dan lebih umum diperoleh berdasarkan pesanan dalam kondisi temper/anneal tertentu.
• Bentuk produk: gulungan, lembaran potong-panjang, gulungan yang dipotong, dan varian yang dicat/pelapisan gulungan.

10. Ringkasan dan Rekomendasi

Tabel ringkasan (kualitatif)

Atribut	SGCC	SGCD1
Kemampuan pengelasan	Baik; praktik standar untuk baja galvanis	Sedikit lebih baik karena C & ketimpangan yang lebih rendah
Keseimbangan Kekuatan–Kekerasan	Sedang; umum	Disetel untuk duktilitas lebih tinggi dan kekuatan luluh lebih rendah (kemampuan pembentukan lebih baik)
Biaya	Lebih rendah (ekonomis)	Sedikit lebih tinggi (premium untuk kemampuan pembentukan)

Rekomendasi: - Pilih SGCC jika Anda memerlukan lembaran galvanis yang hemat biaya dan umum untuk bagian yang memerlukan pembentukan sedang, perlindungan korosi yang kuat, dan ketersediaan yang luas (misalnya, atap, saluran, panel dasar).

- Pilih SGCD1 jika aplikasi Anda memerlukan tarik dalam, pembentukan peregangan yang signifikan, kualitas permukaan yang sangat baik setelah pembentukan yang parah, atau di mana meminimalkan retak tepi dan flens sangat penting (misalnya, panel dalam otomotif, bagian peralatan yang dicetak kompleks).

Catatan praktis akhir: SGCC dan SGCD1 adalah kerabat dekat dalam keluarga baja galvanis. Pilihan yang benar tergantung terutama pada tingkat pembentukan yang diperlukan dan harapan penyelesaian permukaan/cat. Selalu verifikasi sertifikat uji pabrik dan contoh-form komponen kunci di mana pembentukan parah atau pengelasan kritis terlibat.