1074 Baja: Ikhtisar Sifat dan Aplikasi Kunci

1074 Steel diklasifikasikan sebagai baja aloi karbon menengah, yang terutama terdiri dari besi dengan kandungan karbon berkisar antara 0,70% hingga 0,80%. Kelas baja ini dikenal karena keseimbangan yang sangat baik antara kekuatan, kekerasan, dan daya lentur, sehingga cocok untuk berbagai aplikasi teknik. Elemen paduan utama dalam baja 1074 termasuk mangan, yang meningkatkan kemampuan pengerasan dan kekuatan, serta silikon, yang meningkatkan deoksidasi selama pembuatan baja.

Ikhtisar Komprehensif

Baja 1074 dikenal karena kekuatan tarik yang tinggi dan ketahanan aus, yang sangat penting dalam aplikasi yang memerlukan daya tahan dan kinerja di bawah tekanan. Kandungan karbon menengah memungkinkan kemampuan mesin dan pengelasan yang baik, meskipun perlu diambil langkah untuk menghindari retak selama proses pengelasan.

Kelebihan:
- Kekuatan dan Kekerasan Tinggi: Kandungan karbon berkontribusi pada kemampuan baja untuk mencapai level kekerasan tinggi setelah perlakuan panas, menjadikannya ideal untuk alat dan komponen yang mengalami aus.
- Daya Lentur yang Baik: Meskipun kuat, baja 1074 mempertahankan tingkat daya lentur yang memungkinkan pembentukan dan pencetakan tanpa patah.
- Aplikasi yang Serbaguna: Umumnya digunakan dalam pembuatan pegas, komponen otomotif, dan berbagai bagian mesin.

Limitasi:
- Ketahanan Korosi Terbatas: Baja 1074 tidak secara inheren tahan korosi, sehingga memerlukan pelapisan atau perlakuan pelindung di lingkungan yang korosif.
- Masalah Pengelasan: Meskipun dapat dilas, risiko retak meningkat jika tidak dikelola dengan benar, terutama di bagian yang lebih tebal.

Secara historis, baja 1074 telah digunakan di berbagai industri, terutama dalam produksi pegas dan alat berkinerja tinggi, karena sifat mekaniknya yang menguntungkan.

Nama Alternatif, Standar, dan Ekivalen

Organisasi Standar	Penunjukan/Kelas	Negara/Wilayah Asal	Catatan/Keterangan
UNS	G10740	USA	Ekivalen terdekat dengan AISI 1074
AISI/SAE	1074	USA	Baja karbon menengah dengan potensi kekerasan tinggi
ASTM	A830-74	USA	Spesifikasi standar untuk pelat baja karbon
EN	C75S	Europe	Sifat serupa tetapi dengan perbedaan komposisi sedikit
JIS	S45C	Jepang	Kelas yang dapat dibandingkan dengan perbedaan kecil dalam elemen paduan

Perbedaan antara kelas-kelas ini dapat mempengaruhi kinerja, terutama dalam hal kemampuan pengerasan dan respons terhadap perlakuan panas. Misalnya, meskipun AISI 1074 dan C75S mirip, yang terakhir mungkin memiliki sifat mekanik yang sedikit berbeda akibat variasi dalam kandungan mangan.

Sifat Utama

Komposisi Kimia

Elemen (Simbol)	Rentang Persentase (%)
Karbon (C)	0,70 - 0,80
Mangan (Mn)	0,60 - 0,90
Silikon (Si)	0,15 - 0,40
Fosfor (P)	≤ 0,04
Belerang (S)	≤ 0,05

Peran utama elemen paduan kunci dalam baja 1074 meliputi:
- Karbon: Meningkatkan kekerasan dan kekuatan melalui perlakuan panas.
- Mangan: Meningkatkan kemampuan pengerasan dan memperbaiki ketangguhan.
- Silikon: Berfungsi sebagai deoksidator dan berkontribusi pada kekuatan.

Sifat Mekanis

Sifat	Kondisi/Temper	Nilai/Rentang Tipikal (Metrik)	Nilai/Rentang Tipikal (Imperial)	Standar Referensi untuk Metode Uji
Kekuatan Tarik	Dilunakkan	600 - 850 MPa	87 - 123 ksi	ASTM E8
Kekuatan Luluh (0,2% offset)	Dilunakkan	350 - 600 MPa	51 - 87 ksi	ASTM E8
Panjang Regangan	Dilunakkan	15 - 20%	15 - 20%	ASTM E8
Kekerasan (Rockwell C)	Diquenching & Ditemper	50 - 60 HRC	50 - 60 HRC	ASTM E18
Kekuatan Impak	-40°C	30 - 50 J	22 - 37 ft-lbf	ASTM E23

Gabungan dari sifat mekanis ini membuat baja 1074 cocok untuk aplikasi yang membutuhkan kekuatan dan ketangguhan tinggi, seperti pada komponen otomotif dan mesin. Kemampuannya untuk diperlakukan panas memungkinkan penyesuaian sifat untuk memenuhi persyaratan aplikasi tertentu.

Sifat Fisik

Sifat	Kondisi/Suhu	Nilai (Metrik)	Nilai (Imperial)
Kepadatan	-	7,85 g/cm³	0,284 lb/in³
Titik Leleh	-	1425 - 1540 °C	2600 - 2800 °F
Kondutivitas Termal	20°C	50 W/m·K	34,5 BTU·in/h·ft²·°F
Kapasitas Kalor Spesifik	-	460 J/kg·K	0,11 BTU/lb·°F
Koeffisien Ekspansi Termal	20 - 100 °C	11,5 x 10⁻⁶/K	6,4 x 10⁻⁶/°F

Sifat fisik kunci seperti kepadatan dan konduktivitas termal sangat penting untuk aplikasi di mana berat dan disipasi panas merupakan faktor kritis. Titik leleh yang relatif tinggi menunjukkan kinerja yang baik pada suhu tinggi, sementara koefisien ekspansi termal menyarankan ekspansi moderat di bawah perubahan suhu.

Ketahanan Korosi

Agen Korosif	Konsentrasi (%)	Suhu (°C)	Peringkat Ketahanan	Catatan
Klorida	3 - 10	25 - 60	Baik	Risiko pitting
Asam Sulfat	10 - 30	20 - 40	Poor	Tidak direkomendasikan
Natrium Hidroksida	5 - 20	20 - 60	Baik	Risiko retak korosi stres

Baja 1074 menunjukkan ketahanan korosi yang terbatas, terutama di lingkungan yang mengandung klorida dan asam. Ini rentan terhadap pitting dan retak korosi stres, terutama dalam kondisi lembab atau salin. Dibandingkan dengan baja tahan karat seperti 304 atau 316, kinerja baja 1074 di lingkungan korosif secara signifikan lebih rendah, sehingga kurang cocok untuk aplikasi yang terpapar kondisi keras.

Ketahanan Panas

Sifat/Batas	Suhu (°C)	Suhu (°F)	Keterangan
Temperatur Layanan Berkelanjutan Maks	300	572	Cocok untuk suhu sedang
Temperatur Layanan Intermiten Maks	400	752	Paparan jangka pendek saja
Temperatur Penguapan	600	1112	Risiko oksidasi di atas suhu ini

Pada suhu tinggi, baja 1074 mempertahankan kekuatannya tetapi mungkin mulai teroksidasi, terutama di atas 600 °C. Pertimbangan hati-hati diperlukan untuk aplikasi yang melibatkan paparan suhu tinggi, karena penggunaan yang berkepanjangan dapat menyebabkan degradasi sifat mekanis.

Sifat Fabrikasi

Kemampuan Mengelas

Proses Pengelasan	Logam Pengisi yang Direkomendasikan (Klasifikasi AWS)	Gas/Fluks Pelindung Tipikal	Catatan
MIG	ER70S-6	Argon + CO2	Prapenghangatan direkomendasikan
TIG	ER70S-2	Argon	Perlakuan panas pasca pengelasan mungkin diperlukan

Baja 1074 dapat dilas menggunakan proses standar seperti MIG dan TIG. Namun, pemanasan awal sering direkomendasikan untuk meminimalkan risiko retak, terutama di bagian yang lebih tebal. Perlakuan panas pasca pengelasan dapat membantu mengurangi stres dan meningkatkan ketangguhan.

Kemampuan Mesin

Parameter Pemesinan	Baja 1074	AISI 1212	Catatan/Saran
Indeks Kemampuan Mesin Relatif	60	100	1074 kurang mudah diolah dibandingkan 1212
Kecepatan Pemotongan Tipikal (Pembelahan)	30 m/menit	50 m/menit	Sesuaikan alat sesuai kebutuhan

Baja 1074 menunjukkan kemampuan mesin yang moderat. Kondisi optimal mencakup penggunaan alat yang tajam dan kecepatan pemotongan yang sesuai untuk mencegah pengerasan kerja. Tantangan mungkin muncul karena kekerasannya, memerlukan pemilihan bahan alat yang hati-hati.

Formabilitas

Baja 1074 dapat dibentuk secara dingin dan panas, meskipun kandungan karbon menengahnya mungkin membatasi formabilitas dibandingkan dengan baja karbon yang lebih rendah. Material ini dapat dibengkokan dan dibentuk, tetapi harus diambil langkah untuk menghindari retak, terutama selama proses pembentukan dingin.

Perlakuan Panas

Proses Perlakuan	Rentang Suhu (°C/°F)	Waktu Rendam Tipikal	Metode Pendinginan	Tujuan Utama / Hasil yang Diharapkan
Dilunakkan	600 - 700 / 1112 - 1292	1 - 2 jam	Udara	Pelunakan, meningkatkan daya lentur
Diquenching	800 - 900 / 1472 - 1652	30 menit	Minyak atau Air	Pengerasan
Ditemper	400 - 600 / 752 - 1112	1 jam	Udara	Mengurangi kerapuhan, meningkatkan ketangguhan

Proses perlakuan panas secara signifikan mempengaruhi mikrostruktur dan sifat baja 1074. Diquenching meningkatkan kekerasan, sementara tempering mengurangi kerapuhan, memungkinkan keseimbangan antara kekuatan dan daya lentur.

Aplikasi dan Penggunaan Akhir Tipikal

Industri/Sektor	Contoh Aplikasi Spesifik	Sifat Baja Kunci yang Digunakan dalam Aplikasi Ini	Alasan Pemilihan
Otomotif	Pegas Daun	Kekuatan tarik tinggi, ketahanan lelah	Daya tahan di bawah beban
Manufaktur	Alat Pemotong	Kekerasan, ketahanan aus	Umur kinerja
Aerospace	Komponen Mesin	Rasio kekuatan terhadap berat	Kinerja kritis

Aplikasi lain termasuk:
* - Pengikat
* - Gigi
* - Poros

Baja 1074 dipilih untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan tinggi dan ketahanan aus, terutama di mana komponen mengalami beban siklik atau kondisi operasi yang keras.

Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lebih Lanjut

Fitur/Sifat	Baja 1074	AISI 4140	AISI 5160	Catatan Singkat Pro/Kon atau Trade-off
Sifat Mekanis Kunci	Kekuatan Tinggi	Kekuatan Sedang	Kekuatan Tinggi	1074 menawarkan kekerasan yang baik; 4140 memiliki ketangguhan yang lebih baik
Aspek Korosi Kunci	Baik	Poor	Baik	1074 lebih baik dari 4140 tetapi kurang dari baja tahan karat
Kemampuan Mengelas	Moderate	Baik	Poor	1074 memerlukan praktik pengelasan yang hati-hati
Kemampuan Mesin	Moderate	Baik	Poor	1074 kurang mudah diolah dibandingkan 4140
Formabilitas	Moderate	Poor	Baik	1074 dapat dibentuk tetapi dengan keterbatasan
Kira-kira Biaya Relatif	Moderate	Moderate	Tinggi	Efisien biaya untuk aplikasi berkinerja tinggi
Umumnya Tersedia	Umum	Umum	Kurang Umum	1074 banyak tersedia dalam berbagai bentuk

Ketika memilih baja 1074, pertimbangan mencakup sifat mekaniknya, efisiensi biaya, dan ketersediaannya. Meskipun menawarkan keseimbangan yang baik antara kekuatan dan daya lentur, keterbatasan dalam ketahanan korosi dan kemampuan pengelasan harus diperhatikan dalam perencanaan desain dan aplikasi. Kelas baja ini sangat cocok untuk aplikasi yang memerlukan kinerja tinggi, tetapi paparan terhadap lingkungan korosif harus dibatasi.