1.2312 Baja (P20+S): Properti dan Aplikasi Utama

1.2312 Baja (Tipe P20+S) adalah baja alat berkinerja tinggi yang terutama diklasifikasikan sebagai baja paduan karbon sedang. Kelas ini dirancang khusus untuk aplikasi yang memerlukan ketahanan tinggi dan kemampuan kerja yang baik, menjadikannya pilihan populer dalam pembuatan cetakan dan die. Unsur paduan utama dalam 1.2312 termasuk kromium, nikel, dan sulfur, yang secara signifikan meningkatkan sifat mekanik dan karakteristik kinerjanya.

Tinjauan Menyeluruh

1.2312 Baja adalah versi modifikasi dari baja alat P20, diperkaya dengan sulfur untuk meningkatkan kemampuan kerjanya. Baja ini dicirikan oleh ketahanan yang sangat baik, ketahanan aus yang baik, dan kekerasan tinggi setelah perlakuan panas. Penambahan sulfur tidak hanya meningkatkan kemampuan kerja tetapi juga berkontribusi pada kemampuan baja untuk mempertahankan kekuatan pada suhu tinggi.

Keuntungan utama dari 1.2312 Baja meliputi:

• Kemampuan Kerja Tinggi: Kandungan sulfur memungkinkan pemotongan dan pembentukan yang lebih mudah, mengurangi keausan alat dan meningkatkan efisiensi produksi.
• Ketahanan Baik: Baja ini menunjukkan ketahanan yang sangat baik, menjadikannya cocok untuk aplikasi di mana ketahanan terhadap benturan sangat penting.
• Aplikasi Serbaguna: Banyak digunakan dalam produksi cetakan untuk plastik dan aplikasi die-casting.

Namun, ada beberapa keterbatasan yang perlu dipertimbangkan:

• Ketahanan Korosi: 1.2312 Baja tidak sekuat baja tahan karat, yang mungkin membatasi penggunaannya di lingkungan tertentu.
• Biaya: Dibandingkan dengan baja kualitas lebih rendah, biaya 1.2312 mungkin lebih tinggi, yang bisa menjadi pertimbangan untuk proyek yang sensitif terhadap anggaran.

Secara historis, 1.2312 telah mendapatkan popularitas dalam industri pembuatan alat karena keseimbangan antara ketahanan dan kemampuan kerjanya, menjadikannya pilihan utama bagi banyak insinyur dan produsen.

Nama Alternatif, Standar, dan Ekivalen

Organisasi Standar	Penunjukan/Kelas	Negara/Region asal	Catatan/Isi
UNS	T51620	USA	Ekivalen terdekat dengan P20 dengan kemampuan kerja yang ditingkatkan
AISI/SAE	P20+S	USA	Kandungan sulfur yang ditingkatkan untuk kemampuan kerja yang lebih baik
ASTM	A681	USA	Spesifikasi untuk baja alat
DIN	1.2312	Jerman	Setara dengan P20+S dengan perbedaan komposisi kecil
JIS	SKD61	Jepang	Sifat serupa, tetapi dengan unsur paduan yang berbeda
ISO	4957	Internasional	Standar umum untuk baja alat

Perbedaan antara kelas-kelas ini sering kali terletak pada unsur paduan spesifik mereka dan proses perlakuan panas, yang dapat memengaruhi kinerja mereka dalam aplikasi tertentu. Misalnya, meskipun baik 1.2312 dan SKD61 menawarkan ketahanan yang baik, SKD61 mungkin memberikan ketahanan aus sedikit lebih baik karena kandungan kromium yang lebih tinggi.

Sifat Utama

Komposisi Kimia

Unsur (Simbol dan Nama)	Rentang Persentase (%)
C (Karbon)	0.40 - 0.50
Cr (Kromium)	1.80 - 2.10
Ni (Nikel)	0.80 - 1.20
S (Sulfur)	0.03 - 0.08
Mn (Mangan)	0.30 - 0.50
Si (Silikon)	0.20 - 0.40

Peran utama unsur paduan kunci dalam 1.2312 Baja meliputi:

• Karbon (C): Meningkatkan kekerasan dan kekuatan melalui perlakuan panas.
• Kromium (Cr): Meningkatkan ketahanan aus dan kemampuan pengerasan.
• Nikel (Ni): Meningkatkan ketahanan dan duktilitas.
• Sulfur (S): Secara signifikan meningkatkan kemampuan kerja, memungkinkan kinerja pemotongan yang lebih baik.

Sifat Mekanik

Sifat	Kondisi/Temper	Nilai/Range Khas (Metrik - Satuan SI)	Nilai/Range Khas (Satuan Imperial)	Standar Referensi untuk Metode Uji
Kekuatan Tarik	Quenched & Tempered	850 - 1000 MPa	123 - 145 ksi	ASTM E8
Kekuatan Luntuh (offset 0.2%)	Quenched & Tempered	600 - 800 MPa	87 - 116 ksi	ASTM E8
Peregangan	Quenched & Tempered	10 - 15%	10 - 15%	ASTM E8
Kekerasan (HRC)	Quenched & Tempered	28 - 32 HRC	28 - 32 HRC	ASTM E18
Kekuatan Benturan	Suhu Ruangan	30 - 50 J	22 - 37 ft-lbf	ASTM E23

Kombinasi sifat mekanik ini menjadikan 1.2312 Baja sangat cocok untuk aplikasi yang melibatkan beban mekanik tinggi, seperti dalam pembuatan cetakan di mana ketahanan dan ketahanan aus sangat penting. Kekuatan tarik dan luntuh yang tinggi memastikan bahwa itu dapat menahan gaya yang signifikan tanpa berubah bentuk, sementara kekuatan benturan yang baik memberikan ketahanan terhadap beban mendadak.

Sifat Fisik

Sifat	Kondisi/Suhu	Nilai (Metrik - Satuan SI)	Nilai (Satuan Imperial)
Kepadatan	Suhu Ruangan	7.85 g/cm³	0.284 lb/in³
Titik Peleburan/Rentang	-	1425 - 1470 °C	2600 - 2700 °F
Konditivitas Termal	Suhu Ruangan	25 W/m·K	14.5 BTU·in/(hr·ft²·°F)
Kapasitas Panas Spesifik	Suhu Ruangan	460 J/kg·K	0.11 BTU/lb·°F
Resistivitas Listrik	Suhu Ruangan	0.00065 Ω·m	0.00038 Ω·in

Signifikansi praktis dari sifat fisik kunci meliputi:

• Kepadatan: Memengaruhi berat dan integritas struktural komponen yang terbuat dari 1.2312 Baja, mempengaruhi pilihan desain dalam aplikasi cetakan dan die.
• Konditivitas Termal: Penting untuk aplikasi yang melibatkan transfer panas, memastikan bahwa cetakan dapat mendinginkan panas secara efektif selama pemrosesan.
• Titik Peleburan: Menentukan suhu maksimum layanan untuk komponen, kritis untuk aplikasi yang melibatkan proses suhu tinggi.

Ketahanan Korosi

Agen Korosif	Konsentrasi (%)	Suhu (°C/°F)	Peringkat Ketahanan	Catatan
Air	0 - 100	20 - 100	Fair	Risiko karat
Asam (HCl)	0 - 10	20 - 60	Poor	Rentan terhadap pitting
Alkali	0 - 10	20 - 60	Fair	Ketahanan terbatas
Klorida	0 - 5	20 - 60	Poor	Risiko retak korosi stres

1.2312 Baja menunjukkan ketahanan sedang terhadap korosi, terutama dalam kondisi atmosfer dan air tawar. Namun, itu rentan terhadap pitting dan retak korosi stres di lingkungan klorida, menjadikannya kurang cocok untuk aplikasi maritim atau area dengan salinitas tinggi. Dibandingkan dengan baja tahan karat seperti 1.4401 (AISI 316), yang menawarkan ketahanan korosi yang sangat baik, 1.2312 jauh lebih sedikit tahan, memerlukan pelapis perlindungan atau perlakuan permukaan di lingkungan korosif.

Ketahanan Panas

Sifat/Batas	Suhu (°C)	Suhu (°F)	Catatan
Suhu Layanan Maksimal Berkelanjutan	300 °C	572 °F	Di atas ini, sifat mungkin menurun
Suhu Layanan Maksimal Intermittent	400 °C	752 °F	Paparan jangka pendek saja
Suhu Scaling	600 °C	1112 °F	Risiko oksidasi pada paparan berkepanjangan

Pada suhu tinggi, 1.2312 Baja mempertahankan sifat mekaniknya hingga batas tertentu, di luar mana mungkin mengalami oksidasi dan kehilangan kekuatan. Ini membuatnya cocok untuk aplikasi yang melibatkan suhu tinggi intermiten tetapi memerlukan pertimbangan cermat terhadap kondisi layanan untuk menghindari penurunan kualitas.

Sifat Fabrikasi

Kepatuhan Las

Proses Las	Logam Pengisi yang Direkomendasikan (Klasifikasi AWS)	Gas/Lempung Pelindung Umum	Catatan
MIG	ER70S-6	Argon + CO2	Preheat disarankan
TIG	ER70S-2	Argon	Memerlukan perlakuan panas pasca-las

1.2312 Baja umumnya dapat dilas, tetapi perhatian harus dilakukan untuk menghindari retakan karena kandungan karbonnya yang tinggi. Pemanasan awal sebelum pengelasan dianjurkan untuk mengurangi stres termal, dan perlakuan panas pasca-las dapat membantu meredakan stres sisa dan meningkatkan ketahanan.

Kemampuan Kerja

Parameter Pemotongan	Baja 1.2312	AISI 1212	Catatan/Tips
Indeks Kemampuan Kerja Relatif	100	130	1.2312 baik tetapi kurang dari AISI 1212
Kecepatan Pemotongan Umum (Pembalikan)	80 m/menit	100 m/menit	Sesuaikan alat untuk kinerja optimal

1.2312 Baja menawarkan kemampuan kerja yang sangat baik karena kandungan sulfur yang mengurangi keausan alat dan meningkatkan hasil permukaan. Kecepatan pemotongan dan alat yang optimal harus dipilih berdasarkan operasi pemotongan spesifik untuk memaksimalkan efisiensi.

Formabilitas

1.2312 Baja menunjukkan formabilitas yang baik, memungkinkan untuk proses pembentukan dingin dan panas. Ia dapat dibengkokkan dan dibentuk tanpa risiko retakan yang signifikan, meskipun perhatian harus dilakukan pada radius pembengkokan untuk menghindari efek pengerasan kerja.

Perlakuan Panas

Proses Perlakuan	Rentang Suhu (°C/°F)	Waktu Perendaman Umum	Metode Pendinginan	Tujuan Utama / Hasil yang Diharapkan
Annealing	600 - 700 °C / 1112 - 1292 °F	1 - 2 jam	Udara	Mengurangi kekerasan, meningkatkan kemampuan kerja
Quenching	850 - 900 °C / 1562 - 1652 °F	30 menit	Minyak	Meningkatkan kekerasan dan kekuatan
Tempering	200 - 300 °C / 392 - 572 °F	1 jam	Udara	Mengurangi kerapuhan, meningkatkan ketahanan

Proses perlakuan panas untuk 1.2312 Baja mengarah pada transformasi metalurgi yang signifikan. Quenching meningkatkan kekerasan melalui pembentukan martensit, sementara tempering mengurangi kerapuhan dan meningkatkan ketahanan, menjadikan baja ini cocok untuk aplikasi yang menuntut.

Aplikasi dan Penggunaan Akhir yang Umum

Industri/Sektor	Contoh Aplikasi Spesifik	Sifat Baja Kunci Yang Digunakan dalam Aplikasi Ini	Alasan Pemilihan (Singkat)
Otomotif	Cetakan injeksi	Ketahanan tinggi, ketahanan aus yang baik	Penting untuk daya tahan
Penerbangan	Cetakan die-casting	Kemampuan kerja yang sangat baik, ketahanan	Mengurangi biaya produksi
Barang Konsumen	Cetakan plastik	Kekerasan tinggi, hasil permukaan yang baik	Memastikan kualitas dan presisi

• Aplikasi Lain:
• Cetakan untuk produk karet
• Alat untuk operasi pemrosesan
• Komponen dalam peralatan pembuatan

1.2312 Baja dipilih untuk aplikasi ini karena keseimbangan yang sangat baik antara ketahanan, kemampuan kerja, dan ketahanan aus, menjadikannya ideal untuk memproduksi cetakan dan die berkualitas tinggi yang memerlukan presisi dan daya tahan.

Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lanjutan

Fitur/Sifat	Baja 1.2312	AISI P20	AISI D2	Catatan Pro/Kon atau Trade-off Singkat
Sifat Mekanik Kunci	Ketahanan tinggi	Ketahanan sedang	Ketahanan aus yang tinggi	1.2312 menawarkan kemampuan kerja yang lebih baik
Aspek Korosi Kunci	Fair	Fair	Poor	1.2312 lebih serbaguna daripada D2
Kepatuhan Las	Baik	Sedang	Poor	1.2312 lebih mudah dilas daripada D2
Kemampuan Kerja	Sangat baik	Baik	Fair	1.2312 lebih unggul untuk pemrosesan
Kira-kira Biaya Relatif	Sedang	Sedang	Tinggi	Biaya efektif untuk aplikasi berkinerja tinggi
Ketersediaan Umum	Umum	Umum	Kurang umum	1.2312 luas tersedia di pasar baja alat

Ketika memilih 1.2312 Baja, pertimbangan mencakup biaya-efektivitasnya, ketersediaan, dan kesesuaiannya untuk aplikasi tertentu. Kemampuan kerjanya yang sangat baik dan ketahanannya menjadikannya pilihan yang diutamakan untuk industri pembuatan cetakan, sementara keterbatasannya dalam ketahanan korosi memerlukan penerapan cermat di lingkungan yang rentan terhadap korosi.

Sebagai kesimpulan, 1.2312 Baja (jenis P20+S) adalah baja alat serbaguna yang seimbang antara ketahanan, kemampuan kerja, dan ketahanan aus, menjadikannya cocok untuk berbagai aplikasi di sektor manufaktur. Sifat dan karakteristik kinerjanya yang unik memberikan keuntungan signifikan dalam produksi cetakan dan die, sementara pertimbangan cermat terhadap keterbatasannya memastikan penggunaan optimal dalam aplikasi teknik.