SPHC vs SPHD – Komposisi, Perlakuan Panas, Sifat, dan Aplikasi

Pengenalan

SPHC dan SPHD adalah dua grade baja hot-rolled yang ditunjuk JIS yang umumnya ditentukan dalam bentuk lembaran dan strip untuk operasi struktural dan pembentukan. Insinyur, manajer pengadaan, dan perencana produksi sering kali menghadapi pilihan antara keduanya saat menyeimbangkan biaya, kemampuan dibentuk, dan persyaratan pemrosesan hilir. Konteks keputusan yang umum termasuk apakah akan memprioritaskan kinerja deep-draw dan kualitas permukaan yang ketat (bagian yang intensif pembentukan) dibandingkan dengan aplikasi struktural umum di mana biaya dan ketersediaan adalah penggerak utama.

Perbedaan inti adalah bahwa SPHD diproduksi dan ditentukan untuk meningkatkan kemampuan menarik dan karakteristik pembentukan dibandingkan dengan SPHC, yang merupakan grade hot-rolled komersial umum. Karena keduanya digunakan untuk keluarga bagian yang serupa, perbandingan langsung sering terjadi dalam tinjauan desain dan spesifikasi pengadaan.

1. Standar dan Penunjukan

• JIS (Standar Industri Jepang):
• SPHC — Pelat, lembaran, dan strip baja hot-rolled untuk pembentukan umum (kualitas komersial).
• SPHD — Pelat, lembaran, dan strip baja hot-rolled untuk penarikan (kemampuan dibentuk yang lebih baik).
• ASTM/ASME: Tidak ada padanan langsung satu-ke-satu ASTM; analog terdekat adalah baja mild hot-rolled generik yang tercakup dalam keluarga ASTM A1011 / A1008 (kualitas komersial vs kualitas penarikan), tetapi perbedaan spesifikasi bervariasi berdasarkan kimia dan toleransi yang diizinkan.
• EN: Keluarga EN 10025 mencakup baja struktural dan standar EN lainnya mencakup grade penarikan/deep-drawing; kesetaraan memerlukan pemeriksaan kimia dan sifat mekanis kasus per kasus.
• GB (Cina): Baja komersial dan penarikan hot-rolled Cina (misalnya, seri Q235 untuk grade umum) dapat berfungsi serupa tetapi bukan padanan langsung tanpa perbandingan silang.

Klasifikasi: Baik SPHC maupun SPHD adalah baja karbon (karbon rendah) daripada baja paduan, alat, stainless, atau HSLA. Beberapa varian pabrik mungkin termasuk elemen mikro-paduan pada tingkat jejak untuk kontrol sifat, tetapi keduanya pada dasarnya adalah baja hot-rolled karbon rendah.

2. Komposisi Kimia dan Strategi Paduan

Catatan: Tabel memberikan strategi komposisi kualitatif daripada batas persen berat spesifik. Kedua grade secara sengaja adalah baja paduan rendah/karbon rendah; SPHD lebih menekankan pada meminimalkan elemen dan kotoran yang merusak kualitas permukaan dan kemampuan dibentuk (P, S, N bebas, dan C tinggi).

Bagaimana paduan mempengaruhi sifat: - Karbon meningkatkan kekuatan dan kekerasan tetapi mengurangi keuletan dan kemampuan las. Karbon yang lebih rendah dalam SPHD meningkatkan kemampuan dibentuk. - Mangan meningkatkan kekuatan dan kekerasan serta membantu deoksidasi; Mn yang berlebihan dapat sedikit mengurangi kemampuan dibentuk. - Silikon digunakan untuk deoksidasi; Si tinggi dapat mengurangi kualitas permukaan dan kemampuan dilapisi. - Mikro-paduan (V, Nb, Ti) ketika ada dalam jumlah kecil dapat memperhalus ukuran butir dan meningkatkan kekuatan tanpa kehilangan keuletan yang besar, tetapi elemen semacam itu biasanya dihindari untuk grade deep-drawing.

3. Mikrostruktur dan Respons Perlakuan Panas

Mikrostruktur tipikal: - SPHC: Mikrostruktur ferrite–pearlite yang dihasilkan oleh penggulungan panas dan pendinginan terkontrol. Ukuran butir dan fraksi pearlite tergantung pada laju pendinginan; umumnya seimbang untuk kekuatan dan keuletan sedang. - SPHD: Juga ferrite–pearlite tetapi dengan kontrol proses yang disetel untuk menghasilkan ukuran butir ferrite yang lebih halus dan fraksi pearlite yang lebih rendah (atau jarak lamelar yang lebih halus) untuk meningkatkan kemampuan dibentuk dan perpanjangan yang seragam.

Perlakuan panas dan pemrosesan: - Kedua grade biasanya disuplai dalam kondisi hot-rolled. Mereka tidak dimaksudkan untuk perlakuan quench-and-temper yang khas dari baja struktural berkekuatan tinggi. - Normalisasi dapat memperhalus ukuran butir dan sedikit meningkatkan kekuatan dan ketangguhan untuk kedua grade, tetapi jarang diterapkan pada SPHD karena dapat mengubah kemampuan dibentuk. - Pemrosesan terkontrol termo-mekanis (TMCP) tidak tipikal untuk SPHC/SPHD komoditas, meskipun beberapa pabrik mungkin menerapkan penggulungan terkontrol dan pendinginan yang dipercepat untuk mencapai rentang sifat yang lebih sempit. - Pekerjaan dingin (misalnya, pengasaman, skin-pass) mempengaruhi hasil akhir permukaan dan sifat mekanis; SPHD sering menerima pemrosesan permukaan yang lebih ketat untuk aplikasi penarikan.

4. Sifat Mekanis