Besi ATS 34: Sifat dan Aplikasi Utama

Stainless steel ATS-34 adalah baja stainless karbon tinggi yang dikenal karena kekerasannya yang unggul, daya tahan tepi, dan ketahanan terhadap korosi, menjadikannya pilihan populer dalam pembuatan pisau dan alat pemotong berkualitas tinggi. Diklasifikasikan sebagai baja stainless martensitik, ATS-34 mengandung komposisi seimbang kromium, molibdenum, dan karbon, yang berkontribusi pada sifat uniknya.

Ikhtisar Menyeluruh

ATS-34 terutama ditandai dengan kandungan karbon yang tinggi (sekitar 1,05%) dan kandungan kromium sekitar 14%. Penambahan molibdenum (sekitar 4%) meningkatkan ketangguhannya dan ketahanan terhadap korosi, sekaligus meningkatkan kemampuannya untuk dikeraskan. Kelas baja ini sering digunakan dalam aplikasi di mana tepi yang tajam dan daya tahan sangat penting.

Sifat	Nilai
Klasifikasi	Baja Stainless Martensitik
Elemen Paduan Utama	Karbon (C), Kromium (Cr), Molibdenum (Mo)
Kandungan Karbon	1,05%
Kandungan Kromium	14%
Kandungan Molibdenum	4%

Kelebihan:
- Kekerasan Tinggi: ATS-34 dapat mencapai tingkat kekerasan hingga 61 HRC, menjadikannya ideal untuk alat pemotong.
- Daya Tahan Tepi yang Luar Biasa: Kombinasi karbon tinggi dan kromium memungkinkan adanya tepi tajam yang bertahan lebih lama.
- Ketahanan Korosi: Kandungan kromium memberikan ketahanan yang baik terhadap karat dan noda.

Limitasi:
- Kerapuhan: Pada tingkat kekerasan yang lebih tinggi, ATS-34 dapat menjadi rapuh, yang dapat menyebabkan pecah pada penggunaan berat.
- Sulit untuk Diasah: Kekerasan yang tinggi dapat membuatnya menantang untuk diasah dibandingkan dengan baja yang lebih lunak.

Secara historis, ATS-34 memiliki signifikansi dalam industri pembuatan pisau, terutama untuk pisau kustom kelas atas dan model produksi. Kombinasi sifatnya yang unik memposisikannya dengan baik di pasar, meskipun kurang umum dibandingkan beberapa baja stainless lainnya seperti 440C atau VG-10.

Nama Alternatif, Standar, dan Ekivalen

Organisasi Standar	Penunjukan/Kelas	Negara/Wilayah Asal	Catatan/Keterangan
UNS	S42000	USA	Ekivalen terdekat dengan AISI 440C
AISI/SAE	ATS-34	USA	Baja stainless berkinerja tinggi
ASTM	A276	USA	Spesifikasi standar untuk batang baja stainless
JIS	SUS420J2	Jepang	Sifat mirip tetapi dengan perbedaan komposisi yang sedikit

ATS-34 sering dibandingkan dengan baja stainless lainnya seperti AISI 440C dan VG-10. Meskipun memiliki aplikasi yang serupa, perbedaan halus dalam komposisi dapat memengaruhi kinerja. Misalnya, kandungan molibdenum yang lebih tinggi pada ATS-34 meningkatkan ketangguhan dibandingkan 440C, yang mungkin lebih rapuh.

Sifat Utama

Komposisi Kimia

Elemen	Rentang Persentase (%)
Karbon (C)	1,05%
Kromium (Cr)	14%
Molibdenum (Mo)	4%
Mangan (Mn)	0,5%
Silicon (Si)	0,5%
Fosfor (P)	0,03% maks
Belerang (S)	0,03% maks

Elemen paduan utama dalam ATS-34 memainkan peran penting:
- Karbon (C): Meningkatkan kekerasan dan kekuatan.
- Kromium (Cr): Meningkatkan ketahanan korosi dan berkontribusi pada sifat stainless baja.
- Molibdenum (Mo): Meningkatkan ketangguhan dan kemampuan pengerasan, memungkinkan kinerja yang lebih baik dalam aplikasi yang menuntut.

Sifat Mekanik

Sifat	Kondisi/Temper	Suhu Uji	Nilai Tipikal/Rentang (Metrik)	Nilai Tipikal/Rentang (Imperial)	Standar Referensi untuk Metode Uji
Kekuatan Tarik	Dikace dan Ditemper	Suhu Ruangan	1.200 - 1.300 MPa	174 - 188 ksi	ASTM E8
Kekuatan Lecet (0,2% offset)	Dikace dan Ditemper	Suhu Ruangan	1.000 - 1.100 MPa	145 - 160 ksi	ASTM E8
Panjang Regangan	Dikace dan Ditemper	Suhu Ruangan	10 - 15%	10 - 15%	ASTM E8
Kekerasan	Dikace dan Ditemper	Suhu Ruangan	58 - 61 HRC	58 - 61 HRC	ASTM E18
Kekuatan Bentuk	Dikace dan Ditemper	-20°C	30 - 40 J	22 - 30 ft-lbf	ASTM E23

Sifat mekanik ATS-34 membuatnya cocok untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan dan daya tahan tinggi. Kekuatan tarik dan kekuatan lecetnya yang tinggi memastikan bahwa ia dapat bertahan terhadap beban mekanis yang signifikan, sementara kekerasannya memungkinkan untuk pemotongan yang efektif dan ketahanan terhadap abrasi.

Sifat Fisik

Sifat	Kondisi/Suhu	Nilai (Metrik)	Nilai (Imperial)
Kepadatan	Suhu Ruangan	7,75 g/cm³	0,28 lb/in³
Titik Lebur	-	1.400 - 1.500 °C	2.552 - 2.732 °F
Konduktivitas Termal	Suhu Ruangan	25 W/m·K	14,5 BTU·in/ft²·h·°F
Kapasitas Kalor Spesifik	Suhu Ruangan	500 J/kg·K	0,12 BTU/lb·°F
Resistivitas Listrik	Suhu Ruangan	0,7 µΩ·m	0,7 µΩ·in

Sifat fisik kunci seperti kepadatan dan titik lebur sangat penting untuk aplikasi yang melibatkan suhu tinggi atau tekanan mekanis yang signifikan. Titik lebur yang relatif tinggi menunjukkan stabilitas termal yang baik, sementara kepadatan menunjukkan material yang kuat yang cocok untuk aplikasi tugas berat.

Ketahanan Korosi

Agen Korosi	Konsentrasi (%)	Suhu (°C/°F)	Peringkat Ketahanan	Catatan
Air Garam	3,5%	25°C/77°F	Baik	Risiko pembentukan pitting
Asam Asetat	10%	25°C/77°F	Adil	Rentan terhadap retak akibat korosi tegangan
Klorida	1%	25°C/77°F	Adil	Risiko korosi lokal

ATS-34 menunjukkan ketahanan yang baik terhadap berbagai lingkungan korosif, menjadikannya cocok untuk aplikasi maritim dan luar ruangan. Namun, ia rentan terhadap pitting di lingkungan kaya klorida, dan kehati-hatian harus diambil dalam kondisi asam. Dibandingkan dengan baja stainless lain seperti 440C, ATS-34 menawarkan ketangguhan yang lebih baik tetapi mungkin tidak berkinerja sebaik di lingkungan yang sangat korosif.

Ketahanan Terhadap Panas

Sifat/Batas	Suhu (°C)	Suhu (°F)	Keterangan
Suhu Layanan Kontinu Maks	400°C	752°F	Ketahanan oksidasi yang baik
Suhu Layanan Intermittent Maks	600°C	1.112°F	Ketahanan creep terbatas
Suhu Scaling	800°C	1.472°F	Risiko oksidasi

ATS-34 mempertahankan sifat mekaniknya pada suhu tinggi, meskipun dapat mengalami oksidasi pada suhu yang lebih tinggi. Kinerjanya dalam aplikasi tahan panas cukup memadai, tetapi kehati-hatian harus diambil untuk menghindari paparan berkepanjangan terhadap suhu ekstrem.

Sifat Fabrikasi

Kemampuan Las

Proses Pengelasan	Logam Pengisi yang Direkomendasikan (Klasifikasi AWS)	Gas/Fluks Pelindung Tipikal	Catatan
TIG	ER308L	Argon	Pra-panas direkomendasikan
MIG	ER308L	Argon	Perawatan panas pasca-las mungkin diperlukan

ATS-34 umumnya dianggap sulit untuk dilas karena kandungan karbon yang tinggi, yang dapat menyebabkan retak. Pra-panas dan perawatan panas pasca-las sering direkomendasikan untuk mengurangi masalah ini.

Ketepatan Pemesinan

Parameter Pemesinan	ATS-34	AISI 1212	Catatan/Saran
Indeks Ketepatan Pemesinan Relatif	50%	100%	ATS-34 lebih sulit untuk diproses
Kecepatan Pemotongan Tipikal (Putaran)	30 m/menit	60 m/menit	Gunakan alat karbida untuk hasil terbaik

Pemesinan ATS-34 memerlukan pertimbangan yang cermat terhadap alat dan kecepatan pemotongan karena kekerasannya. Alat karbida direkomendasikan untuk pemesinan yang efektif.

Keliatan

ATS-34 tidak dikenal terutama untuk keliatan karena kekerasannya yang tinggi. Pembentukan dingin adalah tantangan, dan pembentukan panas lebih disukai saat pembentukan diperlukan. Material menunjukkan pengerasan kerja, yang dapat menyulitkan operasi pembentukan.

Pengolahan Panas

Proses Perlakuan	Rentang Suhu (°C/°F)	Waktu Meresap Tipikal	Metode Pendinginan	Tujuan Utama / Hasil yang Diharapkan
Pemulihan	1.000 - 1.100 °C / 1.832 - 2.012 °F	1 - 2 jam	Pendinginan udara	Pengurangan kekerasan, meningkatkan kemampuan pemesinan
Pengerasan	1.050 - 1.200 °C / 1.922 - 2.192 °F	30 menit	Pemanasan minyak	Meningkatkan kekerasan
Pemadatan	150 - 200 °C / 302 - 392 °F	1 jam	Pendinginan udara	Mengurangi kerapuhan, meningkatkan ketangguhan

Proses perlakuan panas secara signifikan memengaruhi mikrostruktur dan sifat ATS-34. Pengerasan meningkatkan kekerasan melalui transformasi martensitik, sementara pemadatan membantu mengurangi kerapuhan, membuat baja lebih cocok untuk aplikasi praktis.

Aplikasi Tipikal dan Penggunaan Akhir

Industri/Sektor	Contoh Aplikasi Spesifik	Sifat Baja Utama yang Dimanfaatkan dalam Aplikasi ini	Alasan Pemilihan (Singkat)
Pembuatan Pisau	Pisau kelas atas	Kekerasan tinggi, daya tahan tepi	Ideal untuk alat pemotong
Aerospace	Komponen pesawat	Ketahanan korosi, kekuatan	Cocok untuk lingkungan yang keras
Perangkat Medis	Instrumen bedah	Biokompatibilitas, ketajaman	Penting untuk alat presisi

Aplikasi lain termasuk:
- Otomotif: Komponen yang memerlukan kekuatan tinggi dan ketahanan aus.
- Maritim: Bagian yang terpapar lingkungan air garam.

ATS-34 dipilih karena kemampuannya untuk mempertahankan ketajaman dan menahan korosi, menjadikannya ideal untuk aplikasi di mana kinerja sangat penting.

Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lainnya

Fitur/Sifat	ATS-34	AISI 440C	VG-10	Catatan Singkat Pro/Kon atau Perdagangan
Sifat Mekanik Utama	Kekerasan tinggi	Kekerasan yang baik	Retensi tepi yang luar biasa	ATS-34 menawarkan ketangguhan yang lebih baik dibandingkan 440C
Aspek Korosi Utama	Baik	Adil	Hebat	VG-10 memiliki ketahanan korosi yang lebih baik
Kemampuan Las	Sulit	Sedang	Sedang	ATS-34 memerlukan teknik pengelasan yang hati-hati
Ketepatan Pemesinan	Sedang	Tinggi	Sedang	ATS-34 lebih sulit diproses dibandingkan 440C
Harga Relatif Perkiraan	Sedang	Sedang	Tinggi	Harga bervariasi berdasarkan permintaan pasar
Ketersediaan Tipikal	Sedang	Tinggi	Sedang	440C lebih umum tersedia

Saat memilih ATS-34, pertimbangkan sifat mekaniknya, ketahanan korosi, dan tantangan fabrikasi. Meskipun mungkin lebih mahal dibandingkan beberapa alternatif, kinerjanya dalam aplikasi yang menuntut membenarkan investasi. Selain itu, ketersediaannya dapat bervariasi, jadi sumber dari pemasok yang terpercaya sangat penting.

Singkatnya, baja ATS-34 adalah material yang serbaguna dengan sifat unik yang membuatnya cocok untuk aplikasi berkinerja tinggi, terutama dalam industri pembuatan pisau dan aerospace. Memahami karakteristik, kelebihan, dan keterbatasannya sangat penting bagi insinyur dan produsen saat memilih material untuk aplikasi tertentu.