80CrV2 Steel: Sifat dan Aplikasi Utama

Stainless steel 80CrV2 adalah baja paduan karbon menengah yang dikenal karena kemampuan pengerasan dan ketangguhannya yang sangat baik. Diklasifikasikan sebagai baja alat karbon tinggi, baja ini terutama mengandung kromium (Cr) dan vanadium (V) sebagai elemen paduan, yang secara signifikan meningkatkan sifat mekaniknya. Penambahan kromium meningkatkan ketahanan korosi dan kemampuan pengerasan, sementara vanadium berkontribusi terhadap peningkatan ketahanan aus dan kekuatan.

Tinjauan Lengkap

Baja 80CrV2 diakui luas karena fleksibilitasnya dalam berbagai aplikasi teknik, terutama dalam pembuatan alat dan komponen yang memerlukan kekuatan tinggi dan ketahanan aus. Komposisinya biasanya mencakup sekitar 0,8% karbon, 0,5% kromium, dan 0,2% vanadium, yang secara kolektif memberikan keseimbangan unik antara kekerasan, ketangguhan, dan ketangguhan.

Ciri Utama:
- Kemampuan Pengerasan: Kehadiran kromium memungkinkan pengerasan yang lebih dalam selama perlakuan panas, menjadikannya cocok untuk komponen yang lebih besar.
- Ketangguhan: Ketangguhan paduan ini ditingkatkan oleh vanadium, yang membantu mencegah kegagalan rapuh di bawah tekanan.
- Ketahanan Aus: Kandungan karbon tinggi berkontribusi pada ketahanan aus yang superior, menjadikannya ideal untuk alat pemotong dan cetakan.

Keuntungan:
- Ketahanan aus dan daya tahan yang tinggi.
- Kemampuan pengerasan dan ketangguhan yang sangat baik.
- Kemampuan pemrosesan dan pembentukan yang baik dalam keadaan dinormalkan.

Keterbatasan:
- Rentan terhadap korosi jika tidak diolah atau dilapisi dengan baik.
- Memerlukan perlakuan panas yang hati-hati untuk mencapai sifat yang diinginkan.
- Mungkin lebih mahal daripada baja berkualitas lebih rendah.

Secara historis, 80CrV2 telah digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk produksi alat pemotong, cetakan, dan komponen lain yang menghadapi stres tinggi, menetapkan reputasinya di pasar baja alat.

Nama Alternatif, Standar, dan Setara

Organisasi Standar	Penunjukan/Kelas	Negara/Wilayah Asal	Catatan/Keterangan
UNS	G80CrV2	AS	Setara terdekat dengan AISI D2 dengan perbedaan kecil dalam komposisi.
AISI/SAE	80CrV2	Internasional	Penunjukan yang umum digunakan di Eropa.
DIN	1.2842	Jerman	Sifat mirip dengan AISI D2 tetapi dengan rekomendasi perlakuan panas yang berbeda.
EN	100Cr6	Eropa	Setara dengan variasi kecil dalam kandungan karbon.
JIS	SKD11	Jepang	Kelas sebanding dengan aplikasi serupa.

Tabel di atas menyoroti berbagai standar dan setara untuk baja 80CrV2. Secara khusus, meskipun kelas seperti AISI D2 dan SKD11 memiliki sifat yang mirip, mereka mungkin berbeda dalam proses perlakuan panas spesifik dan karakteristik performa, yang dapat memengaruhi pemilihan berdasarkan persyaratan aplikasi.

Sifat Utama

Komposisi Kimia

Elemen (Simbol dan Nama)	Rentang Persentase (%)
C (Karbon)	0,75 - 0,85
Cr (Kromium)	0,40 - 0,60
V (Vanadium)	0,15 - 0,25
Mn (Mangan)	0,30 - 0,50
Si (Silikon)	0,15 - 0,40
P (Fosfor)	≤ 0,025
S (Belerang)	≤ 0,025

Elemen paduan utama dalam baja 80CrV2 memainkan peran penting:
- Karbon (C): Meningkatkan kekerasan dan kekuatan melalui perlakuan panas.
- Kromium (Cr): Meningkatkan kemampuan pengerasan dan ketahanan korosi.
- Vanadium (V): Meningkatkan ketahanan aus dan memperhalus mikrostruktur, menghasilkan ketangguhan yang lebih baik.

Sifat Mekanis

Sifat	Kondisi/Suhu	Suhu Uji	Nilai Umum/Rentang (Metrik)	Nilai Umum/Rentang (Imperial)	Standar Referensi untuk Metode Uji
Kekuatan Tarik	Dikuasi & Ditemper	Suhu Ruang	800 - 1200 MPa	116.000 - 174.000 psi	ASTM E8
Kekuatan Lempeng (offset 0,2%)	Dikuasi & Ditemper	Suhu Ruang	600 - 900 MPa	87.000 - 130.000 psi	ASTM E8
Peregangan	Dikuasi & Ditemper	Suhu Ruang	10 - 15%	10 - 15%	ASTM E8
Kekerasan (HRC)	Dikuasi & Ditemper	Suhu Ruang	58 - 62 HRC	58 - 62 HRC	ASTM E18
Kekuatan Dampak	Dikuasi & Ditemper	-20°C	20 - 40 J	15 - 30 ft-lbf	ASTM E23

Sifat mekanis dari baja 80CrV2 membuatnya sangat cocok untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan tinggi dan tahan terhadap deformasi di bawah beban. Kekuatan tarik dan kekuatan lempangnya yang tinggi memungkinkannya menahan stres mekanis yang signifikan, sementara kekerasannya memastikan umur panjang dalam aplikasi yang rentan aus.

Sifat Fisik

Sifat	Kondisi/Suhu	Nilai (Metrik)	Nilai (Imperial)
Kepadatan	-	7,85 g/cm³	0,284 lb/in³
Titik Lebur	-	1425 - 1540 °C	2600 - 2800 °F
Konduktivitas Termal	20°C	25 W/m·K	14,5 BTU·in/h·ft²·°F
Kapasitas Panas Spesifik	20°C	0,46 kJ/kg·K	0,11 BTU/lb·°F
Resistivitas Listrik	20°C	0,00065 Ω·m	0,00038 Ω·in

Sifat fisik dari baja 80CrV2, seperti kepadatan dan titik lebur, sangat penting untuk aplikasi yang melibatkan lingkungan suhu tinggi. Konduktivitas termalnya sedang, yang bermanfaat untuk pembuangan panas dalam aplikasi alat.

Ketahanan Korosi

Agen Korosif	Konsentrasi (%)	Suhu (°C/°F)	Peringkat Ketahanan	Catatan
Klorida	5 - 10	20 - 60 / 68 - 140	Baik	Risiko korosi pitting.
Asam Sulfat	10 - 30	20 - 40 / 68 - 104	Buruk	Tidak disarankan untuk paparan jangka panjang.
Natrium Hidroksida	5 - 10	20 - 60 / 68 - 140	Baik	Rentan terhadap retak korosi stres.

Baja 80CrV2 menunjukkan ketahanan korosi sedang, terutama di lingkungan dengan klorida dan solusi alkalin. Namun, tidak disarankan untuk digunakan di kondisi sangat asam, karena dapat mengalami korosi dan pitting yang signifikan. Dibandingkan dengan baja alat lain seperti AISI D2, yang memiliki ketahanan korosi lebih baik karena kandungan kromium yang lebih tinggi, 80CrV2 mungkin memerlukan pelapis pelindung atau perlakuan permukaan di lingkungan korosif.

Ketahanan Panas

Sifat/Batas	Suhu (°C)	Suhu (°F)	Keterangan
Temperatur Pelayanan Maksimal Kontinu	300	572	Cocok untuk paparan jangka panjang.
Temperatur Pelayanan Maksimal Intermiten	400	752	Paparan hanya untuk waktu singkat.
Temperatur Skala	600	1112	Risiko oksidasi di luar batas ini.

Baja 80CrV2 mempertahankan sifat mekaniknya pada suhu tinggi, menjadikannya cocok untuk aplikasi yang melibatkan paparan suhu tinggi secara intermiten. Namun, perhatian harus diberikan untuk menghindari paparan berkepanjangan pada suhu di atas 300°C, karena ini dapat menyebabkan oksidasi dan degradasi bahan.

Sifat Fabrikasi

Kelayakan Pengelasan

Proses Pengelasan	Logam Pengisi yang Direkomendasikan (Klasifikasi AWS)	Gas/Fluks Pelindung yang Umum	Catatan
MIG	ER80S-D2	Argon + CO2	Pemanasan awal disarankan.
TIG	ER80S-D2	Argon	Memerlukan perlakuan panas pasca pengelasan.
Stik	E7018	-	Cocok untuk bagian yang lebih tebal.

Baja 80CrV2 dapat dilas menggunakan berbagai proses, tetapi pemanasan awal sering kali diperlukan untuk mencegah retak. Perlakuan panas pasca pengelasan juga disarankan untuk mengurangi tegangan dan memulihkan ketangguhan.

Kemampuan Pemrosesan

Parameter Pemrosesan	80CrV2	AISI 1212	Catatan/Saran
Indeks Kemampuan Pemrosesan Relatif	60	100	Kemampuan pemrosesan sedang.
Kecepatan Pemotongan Umum	30 m/menit	50 m/menit	Gunakan alat karbida untuk hasil terbaik.

Kemampuan pemrosesan 80CrV2 bersifat sedang, dan meskipun dapat diproses secara efektif, perhatian harus diberikan untuk memilih alat dan kecepatan pemotongan yang tepat untuk menghindari aus yang berlebihan.

Formabilitas

Baja 80CrV2 menunjukkan formabilitas yang baik dalam keadaan dinormalkan, memungkinkan proses pembentukan dingin dan panas. Namun, penting untuk mempertimbangkan efek pengerasan kerja, yang dapat meningkatkan kesulitan operasi pembentukan ketika material diproses.

Perlakuan Panas

Proses Perlakuan	Rentang Suhu (°C/°F)	Waktu Perendaman Umum	Metode Pendinginan	Tujuan Utama / Hasil yang Diharapkan
Annealing	600 - 700 / 1112 - 1292	1 - 2 jam	Udara	Pelemahan dan penghilang tegangan.
Quenching	850 - 900 / 1562 - 1652	30 menit	Minyak atau Air	Pengerasan.
Tempering	150 - 300 / 302 - 572	1 jam	Udara	Peningkatan ketangguhan.

Perlakuan panas sangat penting untuk mencapai kekerasan dan ketangguhan yang diinginkan pada baja 80CrV2. Proses quenching secara signifikan meningkatkan kekerasan, sementara tempering sangat penting untuk mengurangi kerapuhan dan meningkatkan ketangguhan.

Aplikasi dan Penggunaan Akhir yang Umum

Industri/Sektor	Contoh Aplikasi Khusus	Sifat Baja Kunci yang Digunakan dalam Aplikasi ini	Alasan Pemilihan
Pembuatan Alat	Alat pemotong	Kekerasan tinggi, ketahanan aus	Penting untuk daya tahan dan kinerja.
Otomotif	Komponen gigi	Ketangguhan, kekuatan	Diperlukan untuk aplikasi stres tinggi.
Penerbangan	Komponen struktural	Rasio kekuatan terhadap berat yang tinggi	Kritis untuk keselamatan dan kinerja.

Aplikasi lain termasuk:
- Cetakan dan matris untuk injeksi plastik.
- Pisau dan bilah untuk penggunaan industri.
- Jigs dan fixture dalam operasi pemrosesan.

Baja 80CrV2 dipilih untuk aplikasi ini karena keseimbangan kekerasan, ketangguhan, dan ketahanan aus yang sangat baik, menjadikannya ideal untuk komponen yang mengalami stres mekanis yang signifikan.

Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lanjutan

Fitur/Sifat	80CrV2	AISI D2	SKD11	Catatan Pro/Kon Singkat atau Trade-off
Sifat Mekanis Utama	Kekerasan tinggi	Ketahanan korosi lebih tinggi	Ketangguhan serupa	80CrV2 kurang tahan terhadap korosi.
Aspek Korosi Utama	Sedang	Baik	Baik	80CrV2 memerlukan pelapis pelindung.
Kelayakan Pengelasan	Sedang	Buruk	Sedang	80CrV2 dapat dilas dengan tindakan pencegahan.
Kemampuan Pemrosesan	Sedang	Baik	Baik	80CrV2 memerlukan pemrosesan yang hati-hati.
Formabilitas	Baik	Baik	Baik	80CrV2 cocok untuk pembentukan dalam keadaan dinormalkan.
Perkiraan Biaya Relatif	Sedang	Tinggi	Sedang	Biaya efektif untuk aplikasi kinerja tinggi.
Ketersediaan Umum	Umum	Umum	Umum	Dengan mudah tersedia dalam berbagai bentuk.

Ketika memilih baja 80CrV2, pertimbangan termasuk sifat mekaniknya, ketahanan korosi, dan kesesuaian untuk pengelasan dan pemrosesan. Meskipun memiliki kinerja yang sangat baik dalam aplikasi stres tinggi, kerentanannya terhadap korosi memerlukan langkah perlindungan di lingkungan tertentu. Selain itu, biaya efektifnya dibandingkan dengan baja berkinerja tinggi lainnya membuatnya menjadi pilihan populer di berbagai industri.

Secara ringkas, baja 80CrV2 menonjol sebagai bahan yang serbaguna, menggabungkan kekuatan tinggi, ketahanan aus, dan kemampuan pemrosesan yang baik, menjadikannya cocok untuk berbagai aplikasi yang menuntut.