A108 Baja: Gambaran Umum Sifat dan Aplikasi Kunci

Baja A108 adalah jenis baja rendah karbon yang terutama diklasifikasikan sebagai baja paduan karbon menengah. Dikenal karena kemampuan mesin yang sangat baik dan sering digunakan dalam aplikasi yang memerlukan sifat mekanik yang baik dan ketahanan aus. Unsur paduan utama dalam baja A108 termasuk karbon (C), mangan (Mn), dan sejumlah kecil fosfor (P) serta belerang (S). Kandungan karbon biasanya berkisar antara 0,15% hingga 0,30%, yang berkontribusi pada kekuatan dan kekerasannya sambil mempertahankan duktilitas yang baik.

Tinjauan Menyeluruh

Baja A108 diakui luas karena keserbagunaannya dan umum digunakan dalam pabrikasi bagian mesin presisi. Kandungan karbon yang rendah memungkinkannya memiliki kemampuan pengelasan dan pembentukan yang baik, sehingga cocok untuk berbagai aplikasi rekayasa. Kehadiran mangan meningkatkan kemampuan pengerasan dan kekuatan, sedangkan fosfor dan belerang dapat meningkatkan kemampuan mesin tetapi juga dapat memengaruhi duktilitas.

Kelebihan Baja A108:
- Kemampuan Mesin yang Sangat Baik: A108 disukai karena kemudahan mesin, memungkinkan operasi kecepatan tinggi dan mengurangi keausan alat.
- Sifat Mekanik yang Baik: Menawarkan keseimbangan antara kekuatan dan duktilitas, membuatnya cocok untuk berbagai aplikasi.
- Efektivitas Biaya: Umumnya, baja A108 lebih terjangkau dibandingkan dengan baja paduan yang lebih tinggi, menjadikannya pilihan populer di banyak industri.

Limitasi Baja A108:
- Ketahanan Korosi: Baja A108 memiliki ketahanan korosi yang terbatas dan mungkin memerlukan pelapis pelindung dalam lingkungan yang keras.
- Kekerasan yang Lebih Rendah Dibandingkan Baja Paduan: Meskipun memiliki kekuatan yang baik, mungkin tidak berfungsi sebaik baja paduan yang lebih tinggi dalam aplikasi yang memerlukan kekerasan ekstrem.

Secara historis, A108 telah menjadi signifikan dalam pengembangan mesin presisi dan proses manufaktur, berkontribusi pada kemajuan di berbagai sektor, termasuk otomotif dan dirgantara.

Nama Alternatif, Standar, dan Setara

Organisasi Standar	Penunjukan/Kelas	Negara/Wilayah Asal	Catatan/Keterangan
UNS	A108	USA	Setara terdekat dengan AISI 1018
AISI/SAE	1018	USA	Perbedaan komposisi kecil yang perlu diperhatikan
ASTM	A108	USA	Spesifikasi standar untuk batang baja karbon yang selesai dingin
EN	C45	Eropa	Sifat serupa tetapi aplikasi berbeda
JIS	S45C	Jepang	Comparable dalam hal sifat mekanik

Tabel di atas menyoroti beberapa standar dan setara untuk baja A108. Perlu dicatat, meskipun AISI 1018 sering dianggap sebagai setara, mungkin ada variasi kecil dalam kandungan karbon dan sifat mekanik yang dapat memengaruhi kinerja dalam aplikasi tertentu.

Sifat Utama

Komposisi Kimia

Elemen (Simbol dan Nama)	Rentang Persentase (%)
C (Karbon)	0,15 - 0,30
Mn (Mangan)	0,60 - 0,90
P (Fosfor)	≤ 0,04
S (Belerang)	≤ 0,05

Peran utama unsur paduan kunci dalam baja A108 adalah sebagai berikut:
- Karbon (C): Meningkatkan kekuatan dan kekerasan sambil mempertahankan duktilitas.
- Mangan (Mn): Meningkatkan kemampuan pengerasan dan kekuatan tarik.
- Fosfor (P) dan Belerang (S): Meskipun mereka dapat meningkatkan kemampuan mesin, jumlah yang berlebihan dapat mengurangi duktilitas.

Sifat Mekanik

Sifat	Kondisi/Temper	Nilai/Rentang Tipikal (Metric - SI Units)	Nilai/Rentang Tipikal (Imperial Units)	Standar Referensi untuk Metode Uji
Kekuatan Tarik	Dianil	370 - 480 MPa	54 - 70 ksi	ASTM E8
Kekuatan Patah (offset 0,2%)	Dianil	210 - 310 MPa	30 - 45 ksi	ASTM E8
Panjang Patah	Dianil	15 - 25%	15 - 25%	ASTM E8
Kekerasan (Brinell)	Dianil	120 - 180 HB	120 - 180 HB	ASTM E10
Kekuatan Impak	Charpy V-notch, -20°C	20 - 30 J	15 - 22 ft-lbf	ASTM E23

Sifat mekanik dari baja A108 membuatnya cocok untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan dan duktilitas yang baik, seperti poros, roda gigi, dan berbagai komponen mesin lainnya. Kekuatan tarik dan kekuatan patuhnya memberikan kinerja yang memadai di bawah beban mekanik, sementara panjang patahnya menunjukkan duktilitas yang baik, memungkinkan deformasi tanpa patah.

Sifat Fisik

Sifat	Kondisi/Suhu	Nilai (Metric - SI Units)	Nilai (Imperial Units)
Kepadatan	Suhu Ruang	7,85 g/cm³	0,284 lb/in³
Titik Leleh	-	1425 - 1540 °C	2600 - 2800 °F
Konduktivitas Termal	Suhu Ruang	50 W/m·K	34,5 BTU·in/(jam·ft²·°F)
Kapasitas Panas Spesifik	Suhu Ruang	0,49 kJ/kg·K	0,12 BTU/lb·°F
Resistivitas Listrik	Suhu Ruang	0,0000017 Ω·m	0,0000017 Ω·in

Sifat fisik kunci seperti kepadatan dan titik leleh sangat penting untuk aplikasi yang melibatkan lingkungan suhu tinggi. Konduktivitas termal baja A108 sedang, membuatnya cocok untuk aplikasi di mana pengeluaran panas diperlukan, sedangkan kapasitas panas spesifiknya menunjukkan seberapa banyak energi yang diperlukan untuk meningkatkan suhunya.

Ketahanan Korosi

Agens Korosif	Konsentrasi (%)	Suhu (°C/°F)	Peringkat Ketahanan	Catatan
Klorida	Bervariasi	Ambient	Cukup Baik	Risiko korosi pitting
Asam Sulfat	Rendah	Ambient	Kurang Baik	Tidak disarankan
Natrium Hidroksida	Rendah	Ambient	Cukup Baik	Risiko korosi stres

Baja A108 menunjukkan ketahanan korosi yang terbatas, terutama di lingkungan yang mengandung klorida dan asam. Ia rentan terhadap korosi pitting dan retak korosi stres, terutama dalam kondisi lembab atau salin. Dibandingkan dengan baja stainless seperti AISI 304, yang menawarkan ketahanan korosi yang sangat baik, A108 kurang cocok untuk aplikasi yang terpapar lingkungan yang keras.

Ketahanan Panas

Sifat/Batas	Suhu (°C)	Suhu (°F)	Keterangan
Max Suhu Layanan Kontinu	400 °C	752 °F	Cocok untuk suhu sedang
Max Suhu Layanan Intermiten	500 °C	932 °F	Hanya eksposur jangka pendek
Suhu Skala	600 °C	1112 °F	Risiko oksidasi di atas suhu ini

Baja A108 mempertahankan sifat mekaniknya hingga suhu sedang tetapi mulai kehilangan kekuatan dan duktilitas pada suhu tinggi. Oksidasi dapat terjadi pada suhu di atas 600 °C, memerlukan langkah perlindungan dalam aplikasi suhu tinggi.

Sifat Pabrikasi

Kemampuan Pengelasan

Proses Pengelasan	Logam Pengisi yang Direkomendasikan (Klasifikasi AWS)	Gas/Pembawa Pelindung yang Umum	Catatan
MIG	ER70S-6	Campuran Argon + CO2	Baik untuk bagian tipis
TIG	ER70S-2	Argon	Memerlukan pemanasan awal untuk bagian tebal

Baja A108 umumnya dianggap dapat dilas, tetapi pemanasan awal mungkin diperlukan untuk bagian yang lebih tebal untuk menghindari retak. Perlakuan panas pasca las dapat meningkatkan sifat zona las.

Kemampuan Mesin

Parameter Pemesinan	[Baja A108]	[AISI 1212]	Catatan/Saran
Indeks Kemampuan Mesin Relatif	70	100	A108 kurang mudah dimesin dibandingkan 1212
Kecepatan Pemotongan Tipikal	30 m/menit	45 m/menit	Sesuaikan untuk keausan alat

Baja A108 menawarkan kemampuan mesin yang baik, meskipun tidak sebaik beberapa baja pemrosesan bebas seperti AISI 1212. Kecepatan dan alat pemotongan yang optimal harus digunakan untuk meminimalkan keausan.

Pembentukan

Baja A108 menunjukkan kemampuan pembentukan yang baik, memungkinkan untuk proses pembentukan dingin dan panas. Ia dapat dibengkokkan dan dibentuk tanpa risiko retak yang signifikan, menjadikannya cocok untuk berbagai teknik fabrikasi.

Perlakuan Panas

Proses Perlakuan	Rentang Suhu (°C/°F)	Waktu Rendaman Tipikal	Metode Pendinginan	Tujuan Utama / Hasil Yang Diharapkan
Pemulihan	700 - 800 °C / 1292 - 1472 °F	1 - 2 jam	Udara atau air	Pelemahan, peningkatan duktilitas
Penjagaan	800 - 900 °C / 1472 - 1652 °F	30 menit - 1 jam	Minyak atau air	Pengerasan
Pemadatan	400 - 600 °C / 752 - 1112 °F	1 jam	Udara	Mengurangi kebrittleness

Proses perlakuan panas seperti pemulihan, penjagaan, dan pemadatan dapat secara signifikan mengubah mikrostruktur baja A108, meningkatkan sifat mekaniknya. Pemulihan melembutkan baja, sementara penjagaan meningkatkan kekerasan, dan pemadatan mengurangi kebrittleness.

Aplikasi Tipikal dan Penggunaan Akhir

Industri/Sektor	Contoh Aplikasi Spesifik	Sifat Baja Kunci yang Digunakan dalam Aplikasi Ini	Alasan Pemilihan (Singkat)
Otomotif	Roda Gigi	Kekuatan tinggi, kemampuan mesin yang baik	Presisi dan daya tahan
Dirgantara	Komponen struktural	Ringan, rasio kekuatan-terhadap-berat yang baik	Kinerja di bawah stres
Mesin	Poros	Kekuatan tarik tinggi, duktilitas	Ketahanan terhadap kelelahan

Aplikasi lain termasuk:
* - Pengikat
* - Bracket
* - Bagian mesin

Baja A108 dipilih untuk aplikasi yang memerlukan kombinasi kekuatan, kemampuan mesin, dan efektivitas biaya. Sifatnya membuatnya ideal untuk komponen yang mengalami stres mekanik yang signifikan.

Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lanjutan

Fitur/Sifat	[Baja A108]	[AISI 1018]	[AISI 4140]	Catatan Singkat Pro/Kon atau Trade-off
Sifat Mekanik Kunci	Sedang	Sedang	Tinggi	A108 kurang kuat dibandingkan 4140
Aspek Korosi Kunci	Cukup	Cukup	Baik	A108 kurang tahan dibandingkan 4140
Kemampuan Pengelasan	Baik	Ekstrim	Cukup	A108 lebih mudah dilas
Kemampuan Mesin	Baik	Ekstrim	Cukup	A108 kurang dapat dimesin dibandingkan 1018
Pembentukan	Baik	Baik	Cukup	A108 serbaguna dalam pembentukan
Kira-Kira Biaya Relatif	Rendah	Rendah	Sedang	A108 efektif biaya
Ketersediaan Tipikal	Tinggi	Tinggi	Sedang	A108 tersedia secara luas

Ketika memilih baja A108, pertimbangan seperti efektivitas biaya, ketersediaan, dan persyaratan mekanik tertentu sangat penting. Meskipun menawarkan kinerja yang baik untuk banyak aplikasi, alternatif seperti AISI 4140 mungkin lebih disukai untuk aplikasi berkekuatan tinggi, sementara AISI 1018 mungkin dipilih karena kemampuan mesinnya yang lebih baik.

Sebagai kesimpulan, baja A108 adalah material serbaguna dan efektif biaya yang cocok untuk berbagai aplikasi. Keseimbangan sifatnya menjadikannya pilihan yang sangat baik untuk komponen mesin presisi, meskipun pertimbangan mengenai ketahanan korosi dan persyaratan mekanik tertentu harus membimbing pemilihan material.