GM190 Baja Tuang: Properti dan Aplikasi Utama

GM190 Cast Steel adalah grade baja cor spesifik yang dikenal karena sifat dan aplikasi uniknya di berbagai bidang teknik. Diklasifikasikan sebagai baja paduan karbon menengah, GM190 biasanya mengandung campuran seimbang karbon, mangan, dan silikon, yang berkontribusi pada kekuatan mekanik dan daya tahannya. Elemen paduan utama dalam GM190 meliputi:

• Karbon (C): Meningkatkan kekerasan dan kekuatan.
• Mangan (Mn): Meningkatkan kemampuan pengerasan dan kekuatan tarik.
• Silikon (Si): Meningkatkan kekuatan dan ketahanan terhadap oksidasi.

Ikhtisar Komprehensif

GM190 Cast Steel diakui karena sifat mekaniknya yang luar biasa, menjadikannya cocok untuk berbagai aplikasi, terutama di sektor otomotif dan mesin. Karakteristiknya yang menonjol meliputi kemampuan pengelasan yang baik, kekuatan tinggi, dan ketahanan terhadap aus, yang sangat penting untuk komponen yang mengalami tekanan mekanik.

Keuntungan GM190 meliputi:

• Kekuatan Tinggi: Cocok untuk aplikasi yang memerlukan dukungan beban.
• Kemampuan Pengelasan yang Baik: Dapat dengan mudah dilas menggunakan teknik standar.
• Ketahanan Aus: Ideal untuk komponen yang mengalami gesekan.

Namun, GM190 juga memiliki batasan:

• Ketahanan Korosi: Tidak sekuat tahan korosi dibandingkan dengan baja tahan karat.
• Kerapuhan: Dapat menjadi rapuh jika tidak diperlakukan panas dengan baik.

Secara historis, GM190 telah digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk komponen struktural, suku cadang otomotif, dan mesin, karena keseimbangan kekuatan dan daktilitasnya yang menguntungkan.

Nama Alternatif, Standar, dan Ekivalen

Organisasi Standar	Penunjukan/Grade	Negara/Region Asal	Catatan/Keterangan
UNS	G19000	USA	Ekivalen terdekat dengan ASTM A216 WCB
ASTM	A216 WCB	USA	Umumnya digunakan untuk pengecoran
EN	1.0619	Eropa	Perbedaan komposisi kecil
DIN	1.0619	Jerman	Sifat serupa dengan GM190
JIS	G3106 SM490	Jepang	Sebanding dalam kekuatan

Grade ekivalen yang terdaftar di atas mungkin memiliki perbedaan halus dalam komposisi dan sifat yang dapat mempengaruhi kinerja dalam aplikasi tertentu. Misalnya, meskipun ASTM A216 WCB serupa dalam kekuatan, ia mungkin tidak bekerja sebaik GM190 dalam aplikasi suhu tinggi.

Sifat Utama

Komposisi Kimia

Elemen (Simbol dan Nama)	Persentase Rentang (%)
C (Karbon)	0.20 - 0.25
Mn (Mangan)	0.60 - 0.90
Si (Silikon)	0.15 - 0.40
P (Fosfor)	≤ 0.035
S (Belerang)	≤ 0.035

Peran utama elemen paduan kunci dalam GM190 meliputi:

• Karbon: Meningkatkan kekerasan dan kekuatan, penting untuk aplikasi dukungan beban.
• Mangan: Meningkatkan kemampuan pengerasan, memungkinkan kinerja yang lebih baik di bawah tekanan.
• Silikon: Meningkatkan ketahanan terhadap oksidasi, berkontribusi pada daya tahan baja.

Sifat Mekanik

Sifat	Kondisi/Temper	Suhu Uji	Nilai/Rentang Tipikal (Metrik)	Nilai/Rentang Tipikal (Imperial)	Standar Referensi untuk Metode Uji
Kekuatan Tarik	Annealing	Suhu Ruangan	370 - 490 MPa	54 - 71 ksi	ASTM E8
Kekuatan Luluh (0,2% offset)	Annealing	Suhu Ruangan	220 - 300 MPa	32 - 44 ksi	ASTM E8
Peregangan	Annealing	Suhu Ruangan	20 - 25%	20 - 25%	ASTM E8
Kekerasan (Brinell)	Annealing	Suhu Ruangan	150 - 200 HB	150 - 200 HB	ASTM E10
Kekuatan Impact	Charpy, -20°C	-20°C	27 - 35 J	20 - 26 ft-lbf	ASTM E23

Kombinasi sifat mekanik ini membuat GM190 cocok untuk aplikasi yang membutuhkan kekuatan tinggi dan daya tahan, seperti komponen struktural dan suku cadang mesin.

Sifat Fisik

Sifat	Kondisi/Suhu	Nilai (Metrik)	Nilai (Imperial)
Kepadatan	Suhu Ruangan	7.85 g/cm³	0.284 lb/in³
Titik Leleh	-	1425 - 1540 °C	2600 - 2800 °F
Kepadatan Termal	Suhu Ruangan	50 W/m·K	34.5 BTU·in/(hr·ft²·°F)
Kapasitas Panas Spesifik	Suhu Ruangan	0.46 kJ/kg·K	0.11 BTU/lb·°F
Resistivitas Listrik	Suhu Ruangan	0.0000017 Ω·m	0.0000017 Ω·in

Sifat fisik kunci seperti kepadatan dan titik leleh sangat signifikan untuk aplikasi di mana berat dan manajemen termal sangat penting. Kepadatan memberikan wawasan tentang berat material, sedangkan titik leleh menunjukkan kesesuaiannya untuk aplikasi suhu tinggi.

Ketahanan Korosi

Agak Korosif	Konsentrasi (%)	Suhu (°C)	Rating Ketahanan	Catatan
Klorith	3-5	25-60	Baik	Risiko korosi pitting
Asam Sulfat	10-20	25-50	Buruk	Tidak direkomendasikan
Atmosfer	-	-	Baik	Ketahanan sedang

GM190 menunjukkan ketahanan korosi sedang, terutama dalam kondisi atmosfer. Namun, ia rentan terhadap korosi pitting di lingkungan klorid dan sebaiknya dihindari di kondisi asam. Dibandingkan dengan baja tahan karat, ketahanan korosi GM190 terbatas, sehingga kurang cocok untuk lingkungan laut atau yang sangat korosif.

Ketahanan Panas

Sifat/Batasan	Suhu (°C)	Suhu (°F)	Keterangan
Suhu Layanan Kontinyu Maks	400 °C	752 °F	Cocok untuk suhu sedang
Suhu Layanan Intermittent Maks	500 °C	932 °F	Hanya untuk paparan jangka pendek
Suhu Scaling	600 °C	1112 °F	Risiko oksidasi melampaui batas ini

Pada suhu yang tinggi, GM190 mempertahankan kekuatannya tetapi mungkin mengalami oksidasi. Harap berhati-hati untuk menghindari paparan berkepanjangan pada suhu di atas 400 °C untuk mencegah degradasi sifat mekanik.

Sifat Fabrikasi

Kemampuan Pengelasan

Proses Pengelasan	Logam Pengisi yang Direkomendasikan (Klasifikasi AWS)	Gas/Fluks Pelindung Tipikal	Catatan
MIG	ER70S-6	Argon/CO2	Baik untuk bagian tipis
TIG	ER70S-2	Argon	Luar biasa untuk presisi
Stick	E7018	-	Memerlukan pemanasan awal

GM190 umumnya dianggap memiliki kemampuan pengelasan yang baik. Pemanasan awal mungkin diperlukan untuk menghindari retak, terutama pada bagian yang lebih tebal. Perlakuan panas pasca pengelasan dapat meningkatkan sifat mekanik dari las.

Kemampuan Mesin

Parameter Mesin	GM190	AISI 1212	Catatan/Saran
Indeks Kemampuan Mesin Relatif	60%	100%	Kemampuan mesin sedang
Kecepatan Pemotongan Tipikal (Memutar)	30 m/menit	50 m/menit	Gunakan alat karbida untuk hasil terbaik

GM190 memiliki kemampuan mesin sedang, yang dapat ditingkatkan dengan peralatan dan kondisi pemotongan yang tepat. Disarankan menggunakan alat baja kecepatan tinggi atau karbida untuk operasi pemotongan.

Formabilitas

GM190 dapat dibentuk menggunakan proses dingin dan panas. Pembentukan dingin dapat dilakukan tetapi mungkin menyebabkan pengerasan kerja, yang dapat mempengaruhi daktilitas. Pembentukan panas lebih disukai untuk bentuk yang kompleks untuk menghindari retak dan meningkatkan kemampuan formar.

Perlakuan Panas

Proses Perlakuan	Rentang Suhu (°C/°F)	Waktu Perendaman Tipikal	Metode Pendinginan	Tujuan Utama / Hasil yang Diharapkan
Annealing	600 - 700 °C / 1112 - 1292 °F	1 - 2 jam	Udara	Mengurangi kekerasan, meningkatkan daktilitas
Quenching	850 - 900 °C / 1562 - 1652 °F	30 menit	Minyak/Air	Meningkatkan kekerasan
Tempering	400 - 600 °C / 752 - 1112 °F	1 jam	Udara	Mengurangi kerapuhan, meningkatkan ketangguhan

Proses perlakuan panas secara signifikan mempengaruhi mikrostruktur GM190, meningkatkan sifat mekaniknya. Quenching meningkatkan kekerasan, sedangkan tempering mengurangi kerapuhan, membuatnya cocok untuk berbagai aplikasi.

Aplikasi dan Penggunaan Akhir yang Umum

Industri/Sektor	Contoh Aplikasi Spesifik	Sifat Baja Utama yang Digunakan dalam Aplikasi Ini	Alasan Pemilihan
Otomotif	Blok Mesin	Kekuatan tinggi, kemampuan mesin yang baik	Kemampuan menanggung beban
Mesin	Kotak Gigi	Ketahanan aus, ketangguhan	Daya tahan di bawah stres
Konstruksi	Komponen Struktural	Kekuatan, kemampuan pengelasan	Kemudahan fabrikasi

Aplikasi lain meliputi:

• Jalur Pipa
• Bagian mesin berat
• Komponen rel kereta

GM190 dipilih untuk aplikasi ini karena keseimbangan antara kekuatan, daktilitas, dan kemudahan fabrikasi, menjadikannya ideal untuk komponen yang memerlukan kinerja tinggi di bawah tekanan mekanik.

Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lebih Lanjut

Fitur/Sifat	GM190	AISI 4140	AISI 1045	Catatan Singkat Pro/Kon atau Trade-off
Sifat Mekanik Kunci	Sedang	Tinggi	Sedang	GM190 kurang kuat dibandingkan 4140 tetapi lebih mudah dilas.
Aspek Korosi Kunci	Baik	Baik	Baik	GM190 kurang tahan korosi dibandingkan 4140.
Kemampuan Pengelasan	Baik	Baik	Baik	GM190 lebih mudah dilas dibandingkan 4140.
Kemampuan Mesin	Sedang	Baik	Baik	GM190 kurang dapat diolah dibandingkan 1045.
Formabilitas	Baik	Sedang	Baik	GM190 dapat dibentuk lebih mudah dibandingkan 4140.
Estimasi Biaya Relatif	Sedang	Lebih tinggi	Lebih rendah	GM190 ekonomis untuk banyak aplikasi.
Ketersediaan Tipikal	Umum	Kurang umum	Umum	GM190 tersedia secara luas di pasar.

Ketika memilih GM190, pertimbangkan faktor-faktor seperti biaya, ketersediaan, dan sifat mekanik spesifik yang dibutuhkan untuk aplikasi. Meskipun mungkin tidak menawarkan kekuatan yang sama dengan beberapa baja paduan, kemampuan pengelasan dan pengerjaan membuatnya menjadi pilihan yang lebih disukai untuk banyak aplikasi teknik. Selain itu, ketahanan korosi yang sedang membuatnya cocok untuk lingkungan di mana paparan terhadap bahan korosif terbatas.

Secara ringkas, GM190 Cast Steel adalah material serbaguna yang menyeimbangkan kekuatan, daktilitas, dan kemudahan fabrikasi, menjadikannya pilihan yang berharga dalam berbagai aplikasi industri.