Baja CPM S35VN: Properti dan Aplikasi Utama

Steel CPM S35VN adalah kelas baja tahan karat berkinerja tinggi yang termasuk dalam kategori baja tahan karat martensitik. Ini dirancang khusus untuk aplikasi yang memerlukan retensi tepi yang luar biasa, ketahanan korosi, dan ketangguhan. Unsur paduan utama dalam CPM S35VN termasuk karbon (C), kromium (Cr), vanadium (V), dan molibdenum (Mo). Unsur-unsur ini secara signifikan mempengaruhi mikrostruktur dan sifat mekanis baja, menjadikannya sangat cocok untuk aplikasi yang menuntut seperti bilah pisau dan alat pemotong.

Tinjauan Komprehensif

CPM S35VN adalah baja metalurgi serbuk yang dikembangkan oleh Crucible Industries, dikenal karena karakteristik performanya yang superior dibandingkan dengan baja tahan karat tradisional. Komposisi baja biasanya mencakup sekitar 1,4% karbon, 14% kromium, 3% vanadium, dan 2% molibdenum, yang berkontribusi pada kekerasan dan ketahanan ausnya. Proses metalurgi serbuk meningkatkan keseragaman mikrostruktur, menghasilkan ketangguhan dan retensi tepi yang lebih baik.

Karakteristik Utama:
- Retensi Tepi: Kandungan karbon dan vanadium yang tinggi memberikan kekerasan yang luar biasa, memungkinkan ketajaman yang tahan lama dalam aplikasi pemotongan.
- Ketahanan Korosi: Kandungan kromium menawarkan ketahanan yang baik terhadap oksidasi dan korosi, menjadikannya cocok untuk digunakan di lingkungan lembab atau korosif.
- Ketangguhan: Elemen paduan yang seimbang memastikan bahwa baja mempertahankan ketangguhan, mengurangi risiko pecah atau retak di bawah stres.

Keunggulan:
- Ketahanan aus dan retensi tepi yang luar biasa.
- Ketahanan korosi yang baik, cocok untuk berbagai lingkungan.
- Ketangguhan yang ditingkatkan dibandingkan dengan baja tahan karat berkepala tinggi lainnya.

Batasan:
- Biaya lebih tinggi dibandingkan dengan baja tahan karat standar.
- Memerlukan perlakuan panas yang hati-hati untuk mencapai sifat optimal.

Secara historis, CPM S35VN telah mendapatkan popularitas di komunitas pembuat pisau dan di antara produsen alat berkinerja tinggi karena kombinasi sifatnya yang unik, memposisikannya sebagai pilihan yang diinginkan untuk produk premium.

Nama Alternatif, Standar, dan Setara

Organisasi Standar	Penunjukan/Kelas	Negara/Ruang Asal	Catatan/Keterangan
UNS	S35VN	USA	Setara terdekat dengan AISI 440C dengan ketangguhan yang diperbaiki.
AISI/SAE	35VN	USA	Dirancang untuk aplikasi berkinerja tinggi.
ASTM	A240	USA	Spesifikasi standar untuk pelat baja tahan karat.
JIS	-	Jepang	Tidak ada setara langsung, tetapi mirip dengan baja berkinerja tinggi lainnya.

Sementara S35VN sering dibandingkan dengan AISI 440C, ia menawarkan ketangguhan dan ketahanan aus yang lebih baik karena komposisi dan proses pembuatannya yang unik. Ini menjadikannya pilihan yang lebih sesuai untuk aplikasi di mana retensi tepi dan ketahanan sangat penting.

Properti Utama

Komposisi Kimia

Elemen (Simbol dan Nama)	Ruang Persentase (%)
C (Karbon)	1.35 - 1.45
Cr (Kromium)	14.00 - 15.00
V (Vanadium)	2.75 - 3.25
Mo (Molibdenum)	1.75 - 2.25
Mn (Mangan)	0.50 maks
Si (Silikon)	0.50 maks
P (Fosfor)	0.03 maks
S (Belerang)	0.03 maks

Peran utama dari elemen paduan kunci dalam CPM S35VN mencakup:
- Karbon (C): Meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus.
- Kromium (Cr): Meningkatkan ketahanan korosi dan berkontribusi pada pembentukan lapisan oksida pelindung.
- Vanadium (V): Meningkatkan ketahanan aus dan ketangguhan dengan memperhalus struktur butir.
- Molibdenum (Mo): Meningkatkan ketahanan korosi dan berkontribusi pada kekuatan pada suhu tinggi.

Properti Mekanis

Properti	Kondisi/Temper	Suhu Uji	Nilai/Rentang Tipikal (Metrik)	Nilai/Rentang Tipikal (Imperial)	Standar Referensi untuk Metode Uji
Kekuatan Tarik	Dijemur & Dipanaskan	Suhu Ruang	2000 - 2200 MPa	290 - 320 ksi	ASTM E8
Kekuatan Lecet (offset 0.2%)	Dijemur & Dipanaskan	Suhu Ruang	1800 - 2000 MPa	260 - 290 ksi	ASTM E8
Perpanjangan	Dijemur & Dipanaskan	Suhu Ruang	4 - 6%	4 - 6%	ASTM E8
Kekerasan (HRC)	Dijemur & Dipanaskan	Suhu Ruang	58 - 61 HRC	58 - 61 HRC	ASTM E18
Kekuatan Impak	Dijemur & Dipanaskan	-40°C (-40°F)	30 - 40 J	22 - 30 ft-lbf	ASTM E23

Kombinasi kekuatan tarik dan kekuatan leleh yang tinggi, bersama dengan ketangguhan dan kekerasan yang baik, menjadikan CPM S35VN cocok untuk aplikasi yang memerlukan kinerja mekanis yang tinggi, seperti bilah pisau dan alat pemotong. Kemampuannya untuk mempertahankan sifat-sifat tersebut di bawah stres memastikan integritas struktural di lingkungan yang menuntut.

Properti Fisik

Properti	Kondisi/Suhu	Nilai (Metrik)	Nilai (Imperial)
Kepadatan	-	7.75 g/cm³	0.28 lb/in³
Titik Lebur	-	1450 - 1500 °C	2642 - 2732 °F
Konduktivitas Termal	20 °C	25 W/m·K	14.5 BTU·in/h·ft²·°F
Kapasitas Kalor Spesifik	20 °C	460 J/kg·K	0.11 BTU/lb·°F
Resistivitas Listrik	20 °C	0.7 µΩ·m	0.7 µΩ·in

Kepadatan dan titik lebur CPM S35VN menunjukkan kekokohannya, sementara konduktivitas termal dan kapasitas kalor spesifik sangat penting untuk aplikasi yang melibatkan perlakuan panas dan siklus termal. Resistivitas listrik relatif rendah, yang bisa menguntungkan dalam aplikasi tertentu di mana konduktivitas merupakan faktor.

Ketahanan Korosi

Agen Korosif	Konsentrasi (%)	Suhu (°C)	Peringkat Ketahanan	Catatan
Air Garam	3.5	25	Baik	Risiko pemburukan di salinitas tinggi.
Asam Asetat	10	25	Sedang	Rentan terhadap korosi lokal.
Chlorida	1	25	Sedang	Risiko retak korosi stres.
Asam Sulfat	5	25	Poor	Tidak direkomendasikan untuk penggunaan.

CPM S35VN menunjukkan ketahanan korosi yang baik di berbagai lingkungan, terutama terhadap kondisi atmosfer dan chlorida ringan. Namun, ia rentan terhadap pemburukan dan retak korosi stres di lingkungan salinitas tinggi dan kondisi asam tertentu. Dibandingkan dengan baja tahan karat lainnya seperti AISI 440C dan D2, S35VN menawarkan ketangguhan dan retensi tepi yang lebih baik, menjadikannya lebih cocok untuk aplikasi di mana ketahanan korosi dan kinerja mekanis sangat penting.

Ketahanan Panas

Properti/Batasan	Suhu (°C)	Suhu (°F)	Keterangan
Suhu Layanan Kontinu Max	350	662	Cocok untuk paparan berkepanjangan.
Suhu Layanan Intermiten Max	400	752	Paparan jangka pendek dapat diterima.
Suhu Pembakaran	600	1112	Risiko oksidasi di atas suhu ini.

Pada suhu yang tinggi, CPM S35VN mempertahankan sifat mekaniknya dengan baik, tetapi paparan berkepanjangan di atas 350 °C (662 °F) dapat menyebabkan oksidasi dan pembakaran. Penting untuk mempertimbangkan batasan ini dalam aplikasi yang melibatkan panas, karena dapat mempengaruhi kinerja dan umur baja.

Properti Fabrikasi

Kelayakan Las

Proses Pengelasan	Logam Pengisi yang Direkomendasikan (Klasifikasi AWS)	Gas/Fluks Pelindung Tipikal	Catatan
TIG	ER308L	Argon	Pralapasan dianjurkan.
MIG	ER308L	Campuran Argon + CO2	Perlakuan panas pasca las mungkin diperlukan.

Pengelasan CPM S35VN memerlukan pertimbangan yang hati-hati karena kandungan karbon yang tinggi, yang dapat menyebabkan retakan jika tidak dikelola dengan baik. Pralapasan sebelum pengelasan dan perlakuan panas pasca pengelasan dianjurkan untuk mengurangi stres dan meningkatkan ketangguhan.

Mekanisme Pemesinan

Parameter Pemesinan	CPM S35VN	AISI 1212	Catatan/Tip
Indeks Pemesinan Relatif	60%	100%	Memerlukan alat pemotong berkualitas tinggi.
Kecepatan Pemotongan Tipikal (Tinggi)	30 m/menit	60 m/menit	Gunakan alat karbida untuk hasil terbaik.

Pemesinan CPM S35VN bisa menjadi tantangan karena kekerasannya. Disarankan untuk menggunakan baja berkualitas tinggi atau alat karbida dan mempertahankan kecepatan pemotongan yang optimal untuk mencapai hasil terbaik.

Formabilitas

CPM S35VN tidak dikenal karena formabilitasnya yang tinggi karena kekerasan dan kekuatannya yang tinggi. Pembentukan dingin terbatas, dan pembentukan panas umumnya lebih disukai untuk menghindari retakan. Baja menunjukkan pengerasan kerja, yang dapat menyulitkan proses pembentukan.

Perlakuan Panas

Proses Perlakuan	Rentang Suhu (°C/°F)	Waktu Rendaman Tipikal	Metode Pendinginan	Tujuan Utama / Hasil yang Diharapkan
Annealing	800 - 900 / 1472 - 1652	1 - 2 jam	Udara	Mengurangi kekerasan, meningkatkan ketangguhan.
Quenching	1000 - 1100 / 1832 - 2012	30 menit	Minyak	Mencapai kekerasan maksimum.
Tempering	200 - 300 / 392 - 572	1 jam	Udara	Mengurangi kerapuhan, meningkatkan ketangguhan.

Proses perlakuan panas untuk CPM S35VN melibatkan austenitisasi, penyaingan, dan pemanasan. Urutan ini sangat penting untuk mencapai keseimbangan yang diinginkan antara kekerasan dan ketangguhan. Transformasi metalurgi selama perlakuan ini sangat mempengaruhi mikrostruktur, mengarah pada peningkatan karakteristik kinerja.

Aplikasi dan Penggunaan Akhir Tipikal

Industri/Sektor	Contoh Aplikasi Spesifik	Sifat Baja Utama yang Digunakan dalam Aplikasi Ini	Alasan Pemilihan
Manufaktur Pisau	Pisau lipat kelas atas	Retensi tepi yang sangat baik, ketahanan korosi	Kinerja dan daya tahan
Pembuatan Alat	Alat pemotong	Kekerasan tinggi, ketahanan aus	Umur panjang dan efektivitas
Dirgantara	Bagian komponen	Ketangguhan, ketahanan panas	Keamanan dan kehandalan

Aplikasi lainnya termasuk:
- Alat bedah
- Bilah industri
- Peralatan luar ruangan berkinerja tinggi

CPM S35VN dipilih untuk aplikasi di mana kombinasi retensi tepi, ketangguhan, dan ketahanan korosi sangat penting. Kinerjanya di lingkungan yang menuntut menjadikannya pilihan yang diinginkan untuk produk kelas atas.

Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lanjutan

Fitur/Properti	CPM S35VN	AISI 440C	D2	Catatan Singkat Pro/Kon atau Perdagangan
Properti Mekanik Utama	Kekerasan tinggi	Kekerasan sedang	Kekerasan tinggi	S35VN menawarkan ketangguhan yang lebih baik.
Aspek Korosi Utama	Baik	Sedang	Buruk	S35VN lebih tahan terhadap korosi.
Kelayakan Las	Sedang	Baik	Buruk	S35VN memerlukan pengelasan yang hati-hati.
Mekanisme Pemesinan	Sedang	Baik	Buruk	S35VN lebih sulit untuk diproses.
Formabilitas	Buruk	Sedang	Buruk	Kemampuan pembentukan terbatas.
Biaya Relatif Perkiraan	Tinggi	Sedang	Rendah	S35VN lebih mahal.
Ketersediaan Tipikal	Sedang	Tinggi	Tinggi	S35VN mungkin kurang tersedia.

Saat memilih CPM S35VN, pertimbangan mencakup efektivitas biaya, ketersediaan, dan persyaratan aplikasi spesifik. Meskipun mungkin lebih mahal dibandingkan alternatif, performa superiornya dalam retensi tepi dan ketahanan korosi membenarkan investasi untuk aplikasi berkinerja tinggi. Selain itu, sifat-sifat uniknya menjadikannya cocok untuk penggunaan khusus di mana baja tradisional mungkin tidak memadai.

Secara ringkas, baja CPM S35VN menonjol karena keseimbangan luar biasa antara kekerasan, ketangguhan, dan ketahanan korosi, menjadikannya pilihan terbaik untuk aplikasi yang menuntut di berbagai industri.