B1113 Baja: Sifat dan Aplikasi Utama

Steel B1113 adalah baja paduan karbon sedang yang terutama diklasifikasikan sebagai baja paduan rendah. Baja ini ditandai dengan kekuatan sedang, keterkerjaan yang baik, dan ketahanan aus yang sangat baik. Unsur paduan utama dalam B1113 termasuk karbon, mangan, dan silikon, yang berkontribusi terhadap sifat mekaniknya dan kinerja keseluruhan dalam berbagai aplikasi.

Tinjauan Menyeluruh

Baja B1113 dikenal karena kombinasi keseimbangan antara kekuatan dan keuletan, sehingga cocok untuk berbagai aplikasi rekayasa. Kadar karbon biasanya berkisar antara 0,10% hingga 0,15%, sementara mangan dan silikon ditambahkan untuk meningkatkan kemampuan pengerasan dan memperbaiki sifat mekanis. Kelas baja ini sering digunakan dalam aplikasi di mana kekuatan sedang dan ketahanan yang baik dibutuhkan, seperti dalam pembuatan roda gigi, poros, dan komponen lain yang dikenakan beban sedang.

Keuntungan Baja B1113:
- Keterkerjaan yang Baik: B1113 relatif mudah untuk dikerjakan, yang mengurangi biaya dan waktu produksi.
- Ketahanan Aus: Komposisinya memberikan ketahanan aus yang sangat baik, menjadikannya ideal untuk komponen yang mengalami gesekan.
- Serbaguna: Baja ini dapat diperlakukan panas untuk mencapai berbagai sifat mekanis, memungkinkan penyesuaian berdasarkan kebutuhan aplikasi tertentu.

Limitasi Baja B1113:
- Ketahanan Korosi: Dibandingkan dengan baja tahan karat, B1113 memiliki ketahanan korosi yang terbatas, yang mungkin mengharuskan penggunaan pelapis pelindung di lingkungan tertentu.
- Tidak Cocok untuk Aplikasi Suhu Tinggi: Kinerjanya mungkin menurun pada suhu tinggi, membatasi penggunaannya di lingkungan yang panas.

Secara historis, B1113 telah menjadi pilihan populer di berbagai industri karena keseimbangan sifat yang menguntungkan, menjadikannya bahan umum dalam teknik mesin dan sektor manufaktur.

Nama Alternatif, Standar, dan Ekivalen

Organisasi Standar	Penunjukan/Kelas	Negara/Region Asal	Catatan/Keterangan
UNS	G11130	USA	Ekivalen terdekat dengan AISI 1130
AISI/SAE	1130	USA	Perbedaan komposisi kecil yang perlu diperhatikan
ASTM	A108	USA	Spesifikasi standar untuk batang baja karbon selesai dingin
EN	1.0736	Eropa	Kelas ekuivalen dengan sifat serupa
JIS	S45C	Jepang	Sifat mekanik serupa tetapi komposisi kimia berbeda

Tabel di atas menyoroti berbagai standar dan ekivalen untuk baja B1113. Penting untuk dicatat bahwa meskipun kelas-kelas ini dapat dianggap setara, perbedaan halus dalam komposisi dapat mempengaruhi karakteristik kinerja, terutama dalam aplikasi yang memerlukan sifat mekanis tertentu atau ketahanan korosi.

Sifat Utama

Komposisi Kimia

Unsur (Simbol dan Nama)	Rentang Persentase (%)
C (Karbon)	0,10 - 0,15
Mn (Mangan)	0,60 - 0,90
Si (Silikon)	0,15 - 0,40
P (Fosfor)	≤ 0,04
S (Belerang)	≤ 0,05

Unsur paduan utama dalam baja B1113 memainkan peran penting dalam menentukan sifatnya. Karbon meningkatkan kekerasan dan kekuatan, sedangkan mangan meningkatkan kemampuan pengerasan dan ketahanan. Silikon berkontribusi pada deoksidasi selama pembuatan baja dan meningkatkan kekuatan.

Sifat Mekanik

Sifat	Kondisi/Suhu	Suhu Uji	Nilai/Rentang Tipikal (Metrik)	Nilai/Rentang Tipikal (Imperial)	Standar Referensi untuk Metode Uji
Kekuatan Tarik	Dilebur	Suhu Ruang	450 - 550 MPa	65 - 80 ksi	ASTM E8
Kekuatan Luntur (offset 0,2%)	Dilebur	Suhu Ruang	250 - 350 MPa	36 - 51 ksi	ASTM E8
Panjang Perpanjangan	Dilebur	Suhu Ruang	20 - 30%	20 - 30%	ASTM E8
Kekerasan (Brinell)	Dilebur	Suhu Ruang	150 - 200 HB	150 - 200 HB	ASTM E10
Kekuatan Dampak (Charpy)	Dilebur	-20 °C	30 - 50 J	22 - 37 ft-lbf	ASTM E23

Sifat mekanik baja B1113 menjadikannya cocok untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan sedang dan ketahanan yang baik. Kekuatan tarik dan kekuatan luluh menunjukkan kemampuannya untuk menahan beban besar, sementara persentase perpanjangan mencerminkan keuletannya, memungkinkan deformasi tanpa kerusakan.

Sifat Fisik

Sifat	Kondisi/Suhu	Nilai (Metrik)	Nilai (Imperial)
Kepadatan	Suhu Ruang	7,85 g/cm³	0,284 lb/in³
Suhu/Poin Leleh	-	1425 - 1540 °C	2600 - 2800 °F
Konduktivitas Termal	Suhu Ruang	50 W/m·K	34,5 BTU·in/(hr·ft²·°F)
Kapasitas Panas Spesifik	Suhu Ruang	460 J/kg·K	0,11 BTU/lb·°F
Resistivitas Listrik	Suhu Ruang	0,0000017 Ω·m	0,0000017 Ω·in

Sifat fisik dari baja B1113 menunjukkan kesesuaiannya untuk berbagai aplikasi. Kepadatan menunjukkan material yang kokoh, sementara suhu leleh menunjukkan stabilitas termal yang baik. Konduktivitas termal dan kapasitas panas spesifik penting untuk aplikasi yang melibatkan transfer panas.

Ketahanan Korosi

Agen Korosif	Konsentrasi (%)	Suhu (°C/°F)	Peringkat Ketahanan	Catatan
Klorida	3-5%	20-60 °C / 68-140 °F	Baik	Risiko pitting
Asam	10%	20-40 °C / 68-104 °F	Kurang Baik	Tidak disarankan
Larutan Alkalin	5-10%	20-60 °C / 68-140 °F	Baik	Rentan terhadap SCC

Baja B1113 menunjukkan ketahanan korosi sedang, terutama di lingkungan klorida di mana pitting dapat terjadi. Kinerjanya dalam kondisi asam dan alkalin terbatas, menjadikannya tidak cocok untuk aplikasi yang melibatkan agen korosif yang kuat. Dibandingkan dengan baja tahan karat, ketahanan korosi B1113 jauh lebih rendah, yang mungkin memerlukan pelapis pelindung atau bahan alternatif di lingkungan yang sangat korosif.

Ketahanan Panas

Sifat/Batasan	Suhu (°C)	Suhu (°F)	Keterangan
Suhu Pelayanan Kontinu Maks	300 °C	572 °F	Cocok untuk suhu sedang
Suhu Pelayanan Intermiten Maks	400 °C	752 °F	Hanya untuk paparan jangka pendek
Suhu Penggaraman	600 °C	1112 °F	Risiko oksidasi di atas suhu ini

Baja B1113 berfungsi dengan baik pada suhu tinggi, dengan suhu layanan kontinu maksimum sebesar 300 °C. Namun, paparan berkepanjangan pada suhu di atas batas ini dapat menyebabkan oksidasi dan penurunan sifat mekanik. Penting untuk mempertimbangkan batas ini saat merancang komponen yang mungkin mengalami suhu tinggi.

Sifat Fabrikasi

Keterlasan Las

Proses Pengelasan	Logam Pengisi yang Disarankan (Klasifikasi AWS)	Gas/Flux Pelindung yang Umum	Catatan
MIG	ER70S-6	Argon + CO2	Baik untuk bagian tipis
TIG	ER70S-2	Argon	Bagus untuk pekerjaan presisi
Stik	E7018	-	Membutuhkan pemanasan awal

Baja B1113 menunjukkan keterlasan las yang baik, khususnya dengan proses MIG dan TIG. Pemanasan awal disarankan untuk meminimalkan risiko retak, terutama pada bagian yang lebih tebal. Perlakuan panas setelah pengelasan mungkin juga bermanfaat untuk mengurangi stres sisa.

Keterkerjaan

Parameter Pengerjaan	Baja B1113	AISI 1212	Catatan/Saran
Indeks Keterkerjaan Relatif	70	100	Keterkerjaan yang baik
Kecepatan Pemotongan yang Tipikal (Putar)	50 m/menit	80 m/menit	Sesuaikan berdasarkan alat

Baja B1113 memiliki indeks keterkerjaan relatif sebesar 70, menjadikannya lebih mudah diproses dibandingkan banyak baja lainnya. Kecepatan pemotongan optimal dan perlengkapan harus dipilih berdasarkan operasi pengerjaan spesifik untuk mencapai hasil terbaik.

Formabilitas

Baja B1113 dapat dibentuk secara dingin dan panas, dengan keuletan yang baik memungkinkan untuk membengkok dan membentuk tanpa retak. Efek pengerasan kerja harus dipertimbangkan selama operasi pembentukan, karena dapat meningkatkan kekuatan luluh material.

Pemanasan

Proses Perlakuan	Rentang Suhu (°C/°F)	Waktu Perendaman yang Tipikal	Metode Pendinginan	Tujuan Utama / Hasil yang Diharapkan
Pelembutan	600 - 700 °C / 1112 - 1292 °F	1 - 2 jam	Udara	Melunakkan, memperbaiki keterkerjaan
Penempaan	800 - 850 °C / 1472 - 1562 °F	30 menit	Minyak atau Air	Mengeraskan, meningkatkan kekuatan
Temper	400 - 600 °C / 752 - 1112 °F	1 jam	Udara	Mengurangi kerapuhan, meningkatkan ketahanan

Proses perlakuan panas seperti pelembutan, penempaan, dan temper sangat mempengaruhi mikrostruktur dan sifat baja B1113. Pelembutan melunakkan material, sedangkan penempaan meningkatkan kekerasan. Tempering penting untuk mengurangi kerapuhan dan meningkatkan ketahanan, sehingga baja menjadi lebih cocok untuk aplikasi dinamis.

Aplikasi dan Penggunaan Akhir yang Tipikal

Industri/Sektor	Contoh Aplikasi Spesifik	Sifat Baja Utama yang Digunakan dalam Aplikasi Ini	Alasan Pemilihan
Otomotif	Gears	Ketahanan aus yang baik, kekuatan sedang	Daya tahan tinggi
Mesin	Poros	Keterkerjaan yang baik, ketahanan	Mudah dalam fabrikasi
Konstruksi	Komponen Struktur	Kekuatan, keuletan	Kapasitas menanggung beban

Baja B1113 umum digunakan dalam aplikasi otomotif dan mesin karena sifat mekaniknya yang menguntungkan. Ketahanan ausnya membuatnya ideal untuk komponen yang dikenakan gesekan, sementara keterkerjaannya memungkinkan proses produksi yang efisien.

Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lebih Lanjut

Fitur/Sifat	Baja B1113	AISI 1045	AISI 4140	Catatan Pro/Kon atau Trade-off Singkat
Sifat Mekanik Utama	Kekuatan Sedang	Kekuatan Lebih Tinggi	Kekuatan Lebih Tinggi	B1113 lebih mudah diproses
Aspek Ketahanan Korosi Utama	Baik	Baik	Baik	B1113 kurang tahan dibandingkan 4140
Keterlasan Las	Bagus	Baik	Bagus	4140 memerlukan lebih banyak perhatian dalam pengelasan
Keterkerjaan	Bagus	Baik	Sedang	B1113 lebih mudah diproses
Formabilitas	Bagus	Baik	Kurang Baik	B1113 dapat dibentuk lebih mudah
Perkiraan Biaya Relatif	Sedang	Sedang	Lebih Tinggi	Biaya efektif untuk aplikasi sedang
Ketersediaan Tipikal	Umum	Umum	Kurang Umum	B1113 tersedia secara luas

Saat memilih baja B1113 untuk aplikasi tertentu, penting untuk mempertimbangkan sifat mekaniknya, ketahanan korosi, dan karakteristik fabrikasinya. Meskipun menawarkan keterkerjaan dan ketahanan aus yang baik, keterbatasan dalam suhu tinggi dan lingkungan korosif mungkin memerlukan bahan alternatif untuk aplikasi tertentu. Cost-effectiveness dan ketersediaan juga memainkan peran penting dalam proses pemilihan, sehingga B1113 menjadi pilihan praktis untuk banyak aplikasi rekayasa.