86L20 Baja: Sifat dan Aplikasi Utama

86L20 Steel adalah grade baja paduan rendah yang terutama diklasifikasikan sebagai baja paduan karbon menengah. Ini dicirikan oleh komposisi spesifiknya, yang mencakup jumlah karbon, mangan, dan krom yang signifikan. Unsur paduan dalam 86L20 berkontribusi pada sifat mekaniknya, meningkatkan kekuatan, ketangguhan, dan ketahanan ausnya.

Grade baja ini dikenal karena kemudahan pemesinan dan kemampuannya untuk dilas yang sangat baik, membuatnya menjadi pilihan populer di berbagai aplikasi rekayasa. Karakteristik utamanya meliputi kekuatan tarik yang baik, kekerasan sedang, dan daktilitas yang sangat baik, yang memungkinkannya untuk menahan stres mekanis yang signifikan tanpa kegagalan.

Kelebihan dan Keterbatasan

Kelebihan:
- Rasio Kekuatan-terhadap-Berat Tinggi: 86L20 menawarkan keseimbangan yang menguntungkan antara kekuatan dan berat, membuatnya cocok untuk aplikasi di mana pengurangan berat sangat penting.
- Pemesinan yang Baik: Baja ini dapat dengan mudah dimesin, memungkinkan proses produksi yang efisien.
- Kemampuan Dilas: Ini dapat dilas menggunakan teknik standar, yang menguntungkan untuk fabrikasi.

Keterbatasan:
- Ketahanan Korosi: Dibandingkan dengan baja tahan karat, 86L20 memiliki ketahanan korosi yang terbatas, menjadikannya kurang cocok untuk lingkungan yang keras.
- Sensitivitas Perlakuan Panas: Sifatnya dapat bervariasi secara signifikan dengan perlakuan panas, memerlukan pengendalian yang hati-hati selama pemrosesan.

Secara historis, 86L20 telah dimanfaatkan di berbagai sektor, termasuk otomotif dan mesin, karena keseimbangan sifat dan efisiensi biayanya.

Nama Alternatif, Standar, dan Ekuivalen

Organisasi Standar	Pengukuhan/Grade	Negara/Wilayah Asal	Catatan/Keterangan
UNS	G86200	USA	Ekuivalen terdekat dengan AISI 8620
AISI/SAE	8620	USA	Perbedaan komposisi minor yang perlu diperhatikan
ASTM	A29/A29M	USA	Spesifikasi umum untuk baja paduan
EN	1.6523	Eropa	Grade ekuivalen dalam standar Eropa
DIN	20MnCr5	Jerman	Sifat serupa, tetapi dengan unsur paduan yang berbeda
JIS	SCr420	Jepang	Grade sebanding dengan variasi sedikit
GB	20CrMn	China	Ekuivalen dengan perbedaan kecil dalam komposisi

Tabel di atas menyoroti berbagai standar dan ekuivalen untuk baja 86L20. Perlu dicatat, meskipun AISI 8620 sering dianggap ekuivalen, ia mungkin menunjukkan variasi kecil dalam sifat mekanik dan komposisi kimia yang dapat mempengaruhi kinerja dalam aplikasi tertentu.

Sifat Utama

Komposisi Kimia

Elemen (Simbol dan Nama)	Rentang Persentase (%)
C (Karbon)	0.18 - 0.23
Mn (Mangan)	0.60 - 0.90
Cr (Krom)	0.40 - 0.60
Mo (Molybdenum)	0.15 - 0.25
Si (Silikon)	0.15 - 0.40
P (Fosfor)	≤ 0.035
S (Belerang)	≤ 0.040

Unsur paduan utama dalam baja 86L20 termasuk karbon, mangan, dan krom. Karbon meningkatkan kekerasan dan kekuatan, sementara mangan meningkatkan kemampuan pengerasan dan ketangguhan. Krom berkontribusi pada ketahanan aus dan kekuatan keseluruhan, menjadikannya unsur penting untuk aplikasi yang memerlukan daya tahan.

Sifat Mekanis

Sifat	Kondisi/Temper	Suhu Uji	Nilai/Rentang Tipikal (Metrik)	Nilai/Rentang Tipikal (Imperial)	Standar Referensi untuk Metode Uji
Kekuatan Tarik	Dianil	Suhu Ruang	620 - 750 MPa	90 - 110 ksi	ASTM E8
Kekuatan Lenting (offset 0.2%)	Dianil	Suhu Ruang	350 - 450 MPa	50 - 65 ksi	ASTM E8
Peregangan	Dianil	Suhu Ruang	20 - 25%	20 - 25%	ASTM E8
Kekerasan (Brinell)	Dianil	Suhu Ruang	200 - 250 HB	200 - 250 HB	ASTM E10
Kekuatan Impak	Charpy V-notch	-20 °C	30 - 50 J	22 - 37 ft-lbf	ASTM E23

Sifat mekanis baja 86L20 membuatnya cocok untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan tinggi dan ketangguhan. Kekuatan tarik dan kekuatan lentingnya menunjukkan bahwa ia dapat menahan beban signifikan, sementara persentase peregangannya menunjukkan daktilitas yang baik, memungkinkan deformasi tanpa patah.

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	31.2 BTU·in/(hr·ft²·°F)
Kapasitas Panas Spesifik	Suhu Ruang	460 J/kg·K	0.11 BTU/lb·°F
Resistivitas Listrik	Suhu Ruang	0.00065 Ω·m	0.00038 Ω·in

Kepadatan baja 86L20 menunjukkan bahwa ia relatif berat, yang merupakan sifat karakteristik untuk baja paduan. Konduktivitas termalnya sedang, membuatnya cocok untuk aplikasi di mana disipasi panas diperlukan. Kapasitas panas spesifik menunjukkan bahwa ia dapat menyerap jumlah panas yang wajar sebelum mengalami perubahan suhu yang signifikan.

Ketahanan Korosi

Agen Korosif	Konsentrasi (%)	Suhu (°C/°F)	Peringkat Ketahanan	Catatan
Klorida	3-10	20-60 / 68-140	Fair	Risiko pitting
Asam Sulfat	10-20	20-40 / 68-104	Poor	Tidak direkomendasikan
Natrium Hidroksida	5-10	20-60 / 68-140	Fair	Rentan terhadap retak korosi stres

Baja 86L20 menunjukkan ketahanan korosi yang moderat di berbagai lingkungan. Ini terutama rentan terhadap pitting dalam lingkungan klorida dan menunjukkan kinerja yang buruk dalam kondisi asam. Dibandingkan dengan baja tahan karat, seperti 304 atau 316, ketahanan korosi 86L20 jauh lebih rendah, menjadikannya kurang cocok untuk aplikasi di lingkungan yang sangat korosif.

Jika dibandingkan dengan baja paduan lainnya, seperti AISI 4140, 86L20 mungkin menawarkan kemudahan pemesinan yang lebih baik tetapi dengan biaya ketahanan korosi yang lebih rendah. Pertukaran ini harus dipertimbangkan ketika memilih material untuk aplikasi tertentu.

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	Paparan jangka pendek saja
Suhu Pembakaran	600 °C	1112 °F	Risiko oksidasi di atas suhu ini

Pada suhu tinggi, baja 86L20 mempertahankan sifat mekaniknya hingga batas tertentu. Namun, di luar suhu layanan kontinu maksimumnya, ia dapat mengalami oksidasi dan kehilangan kekuatan. Ini menjadikannya cocok untuk aplikasi yang melibatkan paparan thermal sedang tetapi tidak untuk lingkungan suhu tinggi.

Sifat Fabrikasi

Kemampuan Dilas

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

Baja 86L20 umumnya dianggap memiliki kemampuan dilas yang baik. Namun, pemanasan awal sering direkomendasikan untuk mencegah retak, terutama di bagian yang lebih tebal. Perlakuan panas pasca pengelasan juga dapat meningkatkan sifat sambungan las.

Pemesinan

Parameter Pemesinan	[Baja 86L20]	[AISI 1212]	Catatan/Saran
Indeks Pemesinan Relatif	70	100	Baik untuk pemesinan
Kecepatan Pemotongan Tipikal (Putaran)	30 m/menit	50 m/menit	Sesuaikan berdasarkan alat pemotong

Baja 86L20 menawarkan pemesinan yang baik, meskipun tidak semudah baja pemotong bebas seperti AISI 1212. Kecepatan pemotongan optimal dan alat pemotong harus digunakan untuk mencapai hasil terbaik.

Formabilitas

Baja 86L20 dapat dibentuk dingin dan panas, tetapi harus diwaspadai untuk menghindari pengerasan akibat kerja. Jari-jari bengkok minimum harus dipertimbangkan selama operasi pembentukan untuk mencegah retak.

Perlakuan Panas

Proses Perlakuan	Rentang Suhu (°C/°F)	Waktu Perendaman Tipikal	Metode Pendinginan	Tujuan Utama / Hasil yang Diharapkan
Dianil	600 - 700 / 1112 - 1292	1 - 2 jam	Udara	Pelemahan, meningkatkan daktilitas
Quenching	850 - 900 / 1562 - 1652	30 menit	Minyak atau Air	Pengerasan
Tempering	400 - 600 / 752 - 1112	1 jam	Udara	Reducing brittleness, improving toughness

Proses perlakuan panas mempengaruhi signifikan mikrostruktur dan sifat baja 86L20. Dianil melemahkan material, sementara quenching meningkatkan kekerasan. Tempering sangat penting untuk mengurangi kerapuhan dan meningkatkan ketangguhan, membuatnya cocok untuk berbagai aplikasi.

Aplikasi dan Penggunaan Akhir Tipikal

Industri/Sektor	Contoh Aplikasi Spesifik	Sifat Baja Kunci yang Digunakan dalam Aplikasi Ini	Alasan Pemilihan
Otomotif	Gigi dan Poros	Kekuatan tinggi, pemesinan yang baik	Daya tahan dan kinerja
Mesin	Poros Engkol	Ketangguhan, ketahanan aus	Keandalan di bawah beban
Minyak & Gas	Komponen Katup	Ketahanan korosi, kekuatan	Kinerja di lingkungan yang keras

Aplikasi lain meliputi:
- Komponen struktural dalam mesin
- Alat dan cetakan
- Pengikat dan baut

Baja 86L20 dipilih untuk aplikasi ini karena keseimbangan kekuatan, ketangguhan, dan pemesinan, membuatnya cocok untuk komponen yang mengalami beban dinamis.

Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lanjutan

Fitur/Sifat	[Baja 86L20]	[AISI 4140]	[AISI 8620]	Catatan Singkat Pro/Kon atau Pertukaran
Sifat Mekanis Kunci	Kekuatan baik	Kekuatan lebih tinggi	Kekuatan sedang	4140 menawarkan kekuatan lebih tinggi tetapi kurang dapat dimesin
Aspek Korosi Kunci	Baik	Baik	Baik	8620 memiliki ketahanan korosi yang lebih baik
Kemampuan Dilas	Baik	Sedang	Baik	4140 mungkin memerlukan pemanasan awal
Pemesinan	Baik	Sedang	Baik	4140 lebih sulit untuk dimesin
Formabilitas	Sedang	Buruh	Baik	8620 lebih dapat dibentuk
Kira-kira Biaya Relatif	Sedang	Lebih tinggi	Sedang	4140 umumnya lebih mahal
Ketersediaan Tipikal	Umum	Umum	Umum	Semua grade tersedia secara luas

Dalam memilih baja 86L20, pertimbangan termasuk sifat mekaniknya, efisiensi biaya, dan ketersediaan. Sementara itu menawarkan kinerja yang baik untuk banyak aplikasi, alternatif seperti AISI 4140 atau AISI 8620 mungkin lebih cocok tergantung pada kebutuhan spesifik, seperti kekuatan yang lebih tinggi atau ketahanan korosi yang lebih baik.

Singkatnya, baja 86L20 adalah baja paduan karbon menengah yang serbaguna dengan berbagai aplikasi di berbagai industri. Keseimbangan sifatnya menjadikannya pilihan yang dapat diandalkan untuk komponen yang memerlukan kekuatan, ketangguhan, dan pemesinan, sementara keterbatasannya dalam ketahanan korosi harus diperhatikan dengan hati-hati dalam proses pemilihan.