1070 Baja: Sifat dan Aplikasi Utama Dijelaskan

Stainless 1070 diklasifikasikan sebagai baja karbon menengah, yang ditandai dengan kandungan karbonnya yang sekitar 0,70%. Kelas baja ini terutama dicampur dengan mangan, yang meningkatkan kemampuan pengerasan dan kekuatannya. Kehadiran karbon secara signifikan mempengaruhi sifat mekaniknya, menjadikannya cocok untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan tinggi dan ketahanan aus.

Tinjauan Menyeluruh

Baja 1070 menunjukkan beberapa karakteristik signifikan, termasuk kekuatan tarik yang tinggi, keuletan yang baik, dan ketahanan aus yang luar biasa. Kandungan karbonnya memungkinkan untuk mendapatkan mikrostruktur yang halus saat diperlakukan panas, yang mengarah pada peningkatan kekerasan dan kekuatan. Namun, kandungan karbonnya yang relatif tinggi juga dapat membuatnya lebih sulit untuk dilas dan dibentuk dibandingkan dengan baja karbon yang lebih rendah.

Kelebihan:
- Kekuatan Tinggi: Baja 1070 dapat mencapai kekuatan tarik dan hasil yang tinggi, menjadikannya cocok untuk aplikasi yang menuntut.
- Ketahanan Aus: Kekerasan baja 1070 menjadikannya ideal untuk aplikasi di mana ketahanan aus sangat penting.
- Serbaguna: Dapat diperlakukan panas untuk mencapai berbagai sifat mekanik, memungkinkan penyesuaian berdasarkan persyaratan aplikasi tertentu.

Limitasi:
- Masalah Kelayakan Las: Kandungan karbon yang tinggi dapat menyebabkan retak selama pengelasan, sehingga perlu pemilihan hati-hati terhadap bahan pengisi dan perlakuan panas sebelum/setelah pengelasan.
- Kerapuhan: Meskipun dapat dikeraskan, kekerasan yang berlebihan dapat menyebabkan kerapuhan, yang bisa menjadi perhatian dalam aplikasi tertentu.
- Biaya: Dibandingkan dengan baja karbon yang lebih rendah, baja 1070 mungkin lebih mahal karena unsur paduannya dan persyaratan pengolahan.

Secara historis, baja 1070 telah digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk komponen otomotif, alat, dan bagian mesin, karena sifat mekaniknya yang menguntungkan dan karakteristik kinerjanya.

Nama Alternatif, Standar, dan Ekivalen

Organisasi Standar	Penunjukan/Kelas	Negara/Region Asal	Catatan/Keterangan
UNS	G10700	AS	Ekivalen terdekat dengan AISI 1070
AISI/SAE	1070	AS	Penunjukan yang umum digunakan
ASTM	A108	AS	Spesifikasi standar untuk batang baja karbon yang selesai dingin
EN	1.0705	Eropa	Perbedaan komposisi minor yang perlu diperhatikan
JIS	S45C	Jepang	Sifat serupa, tetapi unsur paduan yang berbeda
ISO	1070	Internasional	Penunjukan terstandarisasi

Perbedaan antara kelas yang setara dapat mempengaruhi kinerja dalam aplikasi tertentu. Misalnya, meskipun S45C dapat menawarkan sifat mekanik yang serupa, kandungan karbon yang lebih rendah dapat menyebabkan peningkatan kelayakan las, menjadikannya pilihan yang lebih baik untuk struktur yang dilas.

Sifat Utama

Komposisi Kimia

Unsur (Simbol dan Nama)	Rentang Persentase (%)
C (Karbon)	0,65 - 0,75
Mn (Mangan)	0,60 - 0,90
Si (Silikon)	0,15 - 0,40
P (Fosfor)	≤ 0,04
S (Belerang)	≤ 0,05

Unsur paduan utama dalam baja 1070 meliputi karbon dan mangan. Karbon sangat penting untuk meningkatkan kekerasan dan kekuatan, sementara mangan meningkatkan kemampuan pengerasan dan ketangguhan. Silikon ditambahkan untuk meningkatkan deoksidasi selama pembuatan baja, dan fosfor serta belerang dijaga minimum untuk menghindari kerapuhan.

Sifat Mekanik

Sifat	Kondisi/Suhu	Suhu Uji	Nilai/Rentang Tipikal (Metrik)	Nilai/Rentang Tipikal (Imperial)	Standar Referensi untuk Metode Uji
Kekuatan Tarik	Denaikan	Suhu Ruang	620 - 750 MPa	90 - 109 ksi	ASTM E8
Kekuatan Hasil (0,2% offset)	Denaikan	Suhu Ruang	350 - 450 MPa	51 - 65 ksi	ASTM E8
Perpanjangan	Denaikan	Suhu Ruang	15 - 20%	15 - 20%	ASTM E8
Kekerasan (Rockwell C)	Denaikan	Suhu Ruang	30 - 40 HRC	30 - 40 HRC	ASTM E18
Kekuatan Impak	Denaikan	-20°C (-4°F)	30 - 50 J	22 - 37 ft-lbf	ASTM E23

Kombinasi kekuatan tarik dan kekuatan hasil yang tinggi, bersama dengan keuletan yang wajar, membuat baja 1070 cocok untuk aplikasi yang memerlukan integritas struktural di bawah beban mekanik. Kekerasannya memungkinkannya untuk menahan aus, menjadikannya ideal untuk komponen yang dikenakan gesekan.

Sifat Fisik

Sifat	Kondisi/Suhu	Nilai (Metrik)	Nilai (Imperial)
Kepadatan	Suhu Ruang	7,85 g/cm³	0,284 lb/in³
Titik Leleh/Rentang	-	1425 - 1540 °C	2600 - 2800 °F
Konduktivitas Termal	Suhu Ruang	45 W/m·K	31 BTU·in/(hr·ft²·°F)
Kapasitas Panas Spesifik	Suhu Ruang	0,46 kJ/kg·K	0,11 BTU/lb·°F
Resistivitas Listrik	Suhu Ruang	0,0000017 Ω·m	0,0000017 Ω·in

Kepadatan baja 1070 menunjukkan massanya yang substansial, yang berkontribusi pada kekuatannya. Rentang titik lelehnya signifikan untuk aplikasi yang melibatkan suhu tinggi. Konduktivitas termalnya sedang, menjadikannya cocok untuk aplikasi di mana pelepasan panas diperlukan.

Ketahanan Korosi

Agens Korosif	Konsentrasi (%)	Suhu (°C)	Peringkat Ketahanan	Catatan
Atmosfer	-	-	Baik	Rentan terhadap karat
Klorida	3-5	20-60	Buruk	Risiko pitting
Asam	10-20	20-40	Buruk	Tidak dianjurkan
Alkalin	5-10	20-60	Baik	Ketahanan sedang

Baja 1070 menunjukkan ketahanan yang baik terhadap korosi atmosfer tetapi rentan terhadap karat tanpa perawatan permukaan yang tepat. Dalam lingkungan klorida, ia menunjukkan ketahanan yang buruk, yang menyebabkan korosi pitting. Kinerjanya dalam kondisi asam dan alkalin juga terbatas, menjadikannya tidak cocok untuk aplikasi di lingkungan yang sangat korosif.

Jika dibandingkan dengan kelas seperti baja tahan karat 304, yang menawarkan ketahanan korosi yang sangat baik, baja 1070 kurang menguntungkan untuk aplikasi yang terpapar lingkungan yang keras. Namun, kekuatannya dan ketahanan aus dapat membuatnya menjadi pilihan yang lebih baik dalam pengaturan yang kurang korosif.

Ketahanan Panas

Sifat/Batas	Suhu (°C)	Suhu (°F)	Keterangan
Suhu Layanan Kontinu Maks	400 °C	752 °F	Cocok untuk suhu sedang
Suhu Layanan Intermiten Maks	500 °C	932 °F	Dapat menahan paparan jangka pendek
Suhu Pemisahan	600 °C	1112 °F	Risiko oksidasi di atas titik ini

Pada suhu tinggi, baja 1070 mempertahankan kekuatannya hingga sekitar 400 °C (752 °F). Lebih dari ini, ia dapat mulai kehilangan sifat mekaniknya dan menjadi rentan terhadap oksidasi. Perhatian harus diberikan pada aplikasi di mana suhu tinggi diharapkan, karena paparan yang berkepanjangan dapat menyebabkan degradasi.

Sifat Fabrikasi

Kelayakan Las

Proses Pengelasan	Bahan Pengisi yang Direkomendasikan (Klasifikasi AWS)	Gas/Fluks Pelindung Tipikal	Catatan
MIG	ER70S-6	Argon + CO2	Pemanasan awal dianjurkan
TIG	ER70S-2	Argon	Memerlukan perlakuan panas setelah pengelasan
Stick	E7018	-	Gunakan elektroda rendah hidrogen

Baja 1070 dapat dilas, tetapi tindakan pencegahan harus diambil karena kandungan karbonnya yang tinggi. Pemanasan awal sering dianjurkan untuk mengurangi risiko retak. Perlakuan panas setelah pengelasan juga dapat membantu mengurangi tegangan dan meningkatkan integritas keseluruhan dari las.

Machinability

Parameter Pemesinan	Baja 1070	AISI 1212	Catatan/Saran
Indeks Kemampuan Pemesinan Relatif	60	100	1070 lebih sulit diproses daripada 1212
Kecepatan Pemotongan Tipikal (Pembubutan)	30 m/menit	50 m/menit	Gunakan alat tajam dan pendingin yang tepat

Pemesinan baja 1070 dapat menjadi tantangan karena kekerasannya. Disarankan untuk menggunakan alat baja kecepatan tinggi atau karbida dan mempertahankan kecepatan pemotongan yang tepat untuk mencapai hasil yang optimal.

Kelayakan Bentuk

Baja 1070 menunjukkan kelayakan bentuk yang sedang. Pembentukan dingin dapat dilakukan, tetapi perhatian harus diambil untuk menghindari retak akibat pengerasan kerja. Pembentukan panas dapat meningkatkan keuletan dan mengurangi risiko cacat.

Perlakuan Panas

Proses Perlakuan	Rentang Suhu (°C)	Waktu Rendaman Tipikal	Metode Pendinginan	Tujuan Utama / Hasil yang Diharapkan
Pemulihan	600 - 700	1 - 2 jam	Udara	Melembutkan, meningkatkan keuletan
Penempaan	800 - 850	30 menit	Minyak atau Air	Pengerasan, peningkatan kekuatan
Temper	200 - 400	1 jam	Udara	Mengurangi kerapuhan, meningkatkan ketangguhan

Proses perlakuan panas sangat mempengaruhi mikrostruktur dan sifat baja 1070. Pemulihan melembutkan material, sementara penempaan meningkatkan kekerasan. Tempering penting untuk menyeimbangkan kekerasan dan ketangguhan, menjadikan baja ini cocok untuk berbagai aplikasi.

Aplikasi dan Penggunaan Akhir yang Tipikal

Sektor/Industri	Contoh Aplikasi Spesifik	Sifat Baja Utama yang Dimanfaatkan dalam Aplikasi ini	Alasan Pemilihan
Otomotif	Poros	Kekuatan tinggi, ketahanan aus	Daya tahan di bawah beban
Manufaktur Alat	Alat pemotong	Kekerasan, ketahanan aus	Kinerja dalam pemotongan
Mesin	Roda Gigi	Kekuatan, ketangguhan	Keandalan dalam operasi

Aplikasi lain meliputi:
- Pegas
- Pengikat
- Komponen struktural

Baja 1070 sering dipilih untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan tinggi dan ketahanan aus, seperti di komponen otomotif dan mesin. Kemampuannya untuk diperlakukan panas memungkinkan penyesuaian berdasarkan persyaratan kinerja tertentu.

Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lebih Lanjut

Fitur/Sifat	Baja 1070	AISI 1045	AISI 4140	Catatan Singkat Pro/Kon atau Pertukaran
Sifat Mekanik Kunci	Kekuatan Tinggi	Kekuatan Sedang	Kekuatan Tinggi	1070 menawarkan kekuatan yang lebih tinggi daripada 1045 tetapi lebih rendah daripada 4140
Aspek Korosi Kunci	Baik	Baik	Baik	4140 memiliki ketahanan korosi yang lebih baik karena unsur paduan
Kelayakan Las	Tantangan	Sedang	Sedang	1070 memerlukan praktik pengelasan yang hati-hati
Machinability	Sedang	Baik	Baik	1070 lebih sulit diproses daripada 1045
Kelayakan Bentuk	Sedang	Baik	Baik	1070 lebih sulit dibentuk dibandingkan 1045
Perkiraan Biaya Relatif	Sedang	Rendah	Tinggi	1070 umumnya lebih mahal daripada 1045
Ketersediaan Tipikal	Sedang	Tinggi	Sedang	1045 tersedia luas karena penggunaannya yang umum

Saat memilih baja 1070, pertimbangan mencakup sifat mekaniknya, cost-effectiveness, dan ketersediaan. Meskipun menawarkan kekuatan yang sangat baik dan ketahanan aus, tantangan dalam pengelasan dan pemesinan harus diperhitungkan dalam proses desain dan fabrikasi. Selain itu, kinerjanya dalam lingkungan korosif terbatas dibandingkan dengan paduan yang lebih tahan korosi, yang mungkin mempengaruhi pemilihan material berdasarkan persyaratan aplikasi.