M35 Baja (HSS): Sifat dan Aplikasi Utama

Stainless steel M35, yang diklasifikasikan sebagai baja kecepatan tinggi (HSS), terutama digunakan dalam pembuatan alat potong dan cetakan. Kelas baja ini dikenal karena kekerasannya yang sangat baik, ketahanan aus, dan kemampuannya untuk mempertahankan kekerasannya pada suhu tinggi, menjadikannya pilihan favorit untuk aplikasi berkinerja tinggi. Baja M35 adalah baja paduan alat yang biasanya mengandung jumlah tungsten dan kobalt yang signifikan, yang meningkatkan sifatnya.

Tinjauan Menyeluruh

Baja M35 diklasifikasikan sebagai baja kecepatan tinggi, khususnya baja kecepatan tinggi kobalt, yang dirancang untuk menahan suhu tinggi dan mempertahankan kekerasan selama operasi pemotongan. Unsur paduan utama dalam M35 mencakup:

• Tungsten (W): Meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus.
• Kobalt (Co): Meningkatkan kinerja suhu tinggi dan ketangguhan.
• Molybdenum (Mo): Berkontribusi pada kekuatan dan kemudahan pengerasan.

Kombinasi unik dari unsur paduan ini menghasilkan baja yang menunjukkan kekerasan yang luar biasa, biasanya mencapai nilai 62-65 HRC setelah perlakuan panas. Baja M35 juga menunjukkan ketangguhan yang baik, menjadikannya kurang rentan terhadap chip dan patah di bawah tekanan.

Kelebihan:
- Kekerasan Tinggi: Mempertahankan kekerasan pada suhu tinggi, membuatnya cocok untuk aplikasi pemotongan kecepatan tinggi.
- Ketahanan Aus: Ketahanan yang sangat baik terhadap aus, memperpanjang umur alat.
- Fleksibilitas: Dapat digunakan untuk berbagai alat potong, termasuk mata bor, ulir, dan pemotong penggilingan.

Limitasi:
- Biaya: Konten paduan yang lebih tinggi menyebabkan peningkatan biaya material dibandingkan dengan baja alat standar.
- Kemudahan Pengerjaan: Lebih sulit untuk di mesin dibandingkan baja paduan yang lebih rendah karena kekerasannya.
- Kerapuhan: Meskipun tahan lama, dapat menjadi rapuh jika tidak diperlakukan panas dengan benar.

Baja M35 memegang posisi penting di pasar baja kecepatan tinggi, sering digunakan dalam industri yang memerlukan alat potong presisi. Signifikansi historisnya terletak pada pengembangannya sebagai respon terhadap kebutuhan akan bahan yang dapat menahan ketahanan pemesinan kecepatan tinggi.

Nama Alternatif, Standar, dan Ekuivalen

Organisasi Standar	Desigasi/Kelas	Negara/Daerah Asal	Catatan/Keterangan
UNS	T31535	USA	Ekuivalen terdekat dengan M2 dengan penambahan kobalt
AISI/SAE	M35	USA	Umumnya digunakan dalam pembuatan alat
ASTM	A600	USA	Spesifikasi untuk baja kecepatan tinggi
DIN	1.3243	Jerman	Perbedaan komposisi kecil
JIS	SKH55	Jepang	Sifat serupa, tetapi dengan rekomendasi perlakuan panas yang berbeda

Perbedaan antara M35 dan ekuivalennya, seperti M2 atau SKH55, sering terletak pada kandungan kobalt dan proses perlakuan panas, yang dapat mempengaruhi kinerja secara signifikan dalam aplikasi kecepatan tinggi. Misalnya, penambahan kobalt dalam M35 meningkatkan kemampuannya untuk menahan kelelahan termal, menjadikannya lebih disukai untuk aplikasi berkinerja tinggi tertentu.

Sifat Utama

Komposisi Kimia

Unsur (Simbol dan Nama)	Rentang Persentase (%)
C (Karbon)	0.90 - 1.05
W (Tungsten)	5.50 - 6.75
Mo (Molybdenum)	4.00 - 5.00
Co (Kobalt)	4.00 - 5.00
Cr (Krom)	3.75 - 4.50
Mn (Mangan)	0.20 - 0.40
Si (Silikon)	0.20 - 0.40

Peran utama dari unsur paduan kunci dalam baja M35 mencakup:

• Karbon: Memberikan kekerasan dan kekuatan melalui pembentukan karbida.
• Tungsten: Meningkatkan ketahanan aus dan mempertahankan kekerasan pada suhu tinggi.
• Kobalt: Meningkatkan ketangguhan dan stabilitas termal, memungkinkan kinerja yang lebih baik dalam aplikasi kecepatan tinggi.

Sifat Mekanis

Sifat	Kondisi/Suh	Nilai/Rentang Tipikal (Metric)	Nilai/Rentang Tipikal (Imperial)	Standar Referensi untuk Metode Uji
Kekuatan Tarik	Diamkan	850 - 1000 MPa	123 - 145 ksi	ASTM E8
Kekuatan Lanjut (offset 0.2%)	Diamkan	600 - 800 MPa	87 - 116 ksi	ASTM E8
Perpanjangan	Diamkan	5 - 10%	5 - 10%	ASTM E8
Kekerasan (HRC)	Dikeraskan & Dimatangkan	62 - 65 HRC	62 - 65 HRC	ASTM E18
Kekuatan Impak	Suhu Ruangan	20 - 30 J	15 - 22 ft-lbf	ASTM E23

Kombinasi antara kekuatan tarik dan kekuatan lanjut yang tinggi, bersama dengan kekerasan yang sangat baik, menjadikan baja M35 cocok untuk aplikasi yang melibatkan beban mekanis yang signifikan dan persyaratan integritas struktural. Kemampuannya untuk menahan suhu tinggi tanpa kehilangan kekerasan sangat menguntungkan dalam lingkungan pemesinan kecepatan tinggi.

Sifat Fisik

Sifat	Kondisi/Suhu	Nilai (Metric)	Nilai (Imperial)
Kepadatan	Suhu Ruangan	8.2 g/cm³	0.297 lb/in³
Titik Lebur/Rentang	-	1400 - 1450 °C	2552 - 2642 °F
Konduktivitas Termal	Suhu Ruangan	25 W/m·K	14.5 BTU·in/h·ft²·°F
Kapasitas Panas Spesifik	Suhu Ruangan	460 J/kg·K	0.11 BTU/lb·°F
Resistivitas Listrik	Suhu Ruangan	0.000015 Ω·m	0.000015 Ω·in

Sifat fisik penting seperti kepadatan dan konduktivitas termal sangat penting untuk aplikasi di mana berat dan penghilangan panas menjadi perhatian. Kepadatan M35 yang relatif tinggi berkontribusi pada kekokohannya, sementara konduktivitas termalnya memungkinkan pengelolaan panas yang efektif selama operasi pemotongan.

Ketahanan Korosi

Agen Korosif	Konsentrasi (%)	Suhu (°C/°F)	Peringkat Ketahanan	Catatan
Kloro	3-5	20-60 °C (68-140 °F)	Baik	Risiko pembentukan noda
Asam	10-20	20-40 °C (68-104 °F)	Buruk	Rentan terhadap korosi
Larutan Alkaline	5-10	20-60 °C (68-140 °F)	Baik	Ketahanan sedang

Baja M35 menunjukkan ketahanan korosi sedang, khususnya di lingkungan klorida, di mana ia mungkin rentan terhadap pembentukan noda. Dibandingkan dengan baja kecepatan tinggi lainnya seperti M2, kandungan kobalt M35 memberikan ketahanan yang sedikit lebih baik terhadap oksidasi pada suhu tinggi, tetapi tetap tidak disarankan untuk aplikasi di lingkungan yang sangat korosif.

Ketahanan Panas

Sifat/Batas	Suhu (°C)	Suhu (°F)	Keterangan
Suhu Layanan Maksimal Berkelanjutan	600 °C	1112 °F	Mempertahankan kekerasan pada suhu tinggi
Suhu Layanan Maksimal Sementara	650 °C	1202 °F	Hanya paparan jangka pendek
Suhu Penggumpalan	700 °C	1292 °F	Risiko oksidasi melebihi suhu ini
Pertimbangan Kekuatan Creep	500 °C	932 °F	Mulai kehilangan kekuatan

Baja M35 berkinerja baik pada suhu tinggi, mempertahankan kekerasan dan kekuatannya. Namun, paparan berkepanjangan pada suhu di atas 600 °C dapat menyebabkan oksidasi dan penggumpalan, yang dapat mengkompromikan integritasnya.

Sifat Fabricasi

Kemudahan Pengelasan

Proses Pengelasan	Logam Pengisi yang Direkomendasikan (Klasifikasi AWS)	Gas/Fluks Pelindung Tipikal	Catatan
MIG	ER70S-6	Argon + CO2	Pra-pemanasan direkomendasikan
TIG	ER80S-D2	Argon	Memerlukan kontrol yang cermat
Stick	E7018	-	Tidak disarankan untuk bagian tebal

Baja M35 umumnya tidak disarankan untuk pengelasan karena kekerasannya yang tinggi dan potensi untuk retak. Pemanasan awal dan perlakuan panas pasca-pengelasan sangat penting untuk meminimalkan risiko ini. Pemilihan logam pengisi sangat penting untuk memastikan kompatibilitas dan menjaga sifat mekanis.

Kemudahan Pemesinan

Parameter Pemesinan	Baja M35	AISI 1212	Catatan/Saran
Indeks Kemudahan Pemesinan Relatif	60	100	Lebih sulit untuk diproses
Kecepatan Pemotongan Tipikal (Pembalikan)	30-40 m/menit	80-100 m/menit	Gunakan alat karbida

Baja M35 memiliki indeks kemudahan pemesinan yang lebih rendah dibandingkan baja yang lebih umum seperti AISI 1212, membuatnya lebih sulit untuk diproses. Kecepatan pemotongan yang optimal dan alat sangat penting untuk mencapai hasil yang diinginkan tanpa keausan berlebihan.

Formabilitas

Baja M35 tidak cocok untuk proses pembentukan karena kekerasan dan kerapuhannya yang tinggi. Pembentukan dingin umumnya tidak mungkin dilakukan, sementara pembentukan panas mungkin dapat dilakukan dengan kontrol suhu yang cermat. Pengetatan kerja dapat terjadi, memerlukan pertimbangan radius lipatan dan teknik pembentukan.

Perlakuan Panas

Proses Perlakuan	Rentang Suhu (°C/°F)	Waktu Perendaman Tipikal	Metode Pendinginan	Tujuan Utama / Hasil yang Diharapkan
Pemanasan	800 - 850 °C (1472 - 1562 °F)	1 - 2 jam	Udara	Mengurangi kekerasan, meningkatkan kemudahan pemesinan
Pengerasan	1200 - 1250 °C (2192 - 2282 °F)	30 - 60 menit	Minyak	Meningkatkan kekerasan
Dimatangkan	550 - 600 °C (1022 - 1112 °F)	1 jam	Udara	Mengurangi kerapuhan, meningkatkan ketangguhan

Perlakuan panas pada baja M35 melibatkan austenitisasi, pendinginan, dan pematangan untuk mencapai kekerasan dan ketangguhan yang diinginkan. Transformasi metalurgi selama proses ini secara signifikan mempengaruhi mikrostruktur, yang mengarah pada pembentukan karbida halus yang meningkatkan ketahanan aus.

Aplikasi dan Penggunaan Akhir yang Umum

Industri/Sektor	Contoh Aplikasi Spesifik	Sifat Kunci Baja yang Digunakan dalam Aplikasi ini	Alasan Pemilihan (Singkat)
Penerbangan	Alat potong untuk pembuatan pesawat terbang	Kekerasan tinggi, ketahanan aus	Presisi dan daya tahan
Otomotif	Mata bor dan ulir	Mempertahankan kekerasan pada suhu tinggi	Efisiensi dalam pemesinan
Perdagangan Logam	Penggiling	Ketangguhan dan ketahanan aus	Umur alat yang panjang

Aplikasi lainnya mencakup:
- Peralatan: M35 banyak digunakan untuk pembuatan peralatan berkinerja tinggi karena kekerasan dan ketahanan ausnya.
- Pemesinan: Ideal untuk operasi pemesinan kecepatan tinggi di mana umur alat sangat penting.

Baja M35 dipilih untuk aplikasi ini karena kemampuannya untuk mempertahankan kinerja dalam kondisi ekstrim, memastikan presisi dan efisiensi dalam proses produksi.

Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lebih Lanjut

Fitur/Sifat	Baja M35	Baja M2	Kelas HSS X	Catatan Pro/Kon atau Kompromi Singkat
Sifat Mekanis Utama	Kekerasan tinggi	Ketangguhan yang baik	Ketahanan aus yang luar biasa	M35 menawarkan kinerja suhu tinggi yang lebih baik
Aspek Korosi Utama	Ketahanan sedang	Ketahanan yang baik	Ketahanan yang baik	M35 lebih sedikit tahan terhadap asam
Kemudahan Pengelasan	Buruk	Cukup baik	Buruk	M35 memerlukan teknik pengelasan yang hati-hati
Kemudahan Pemesinan	Rendah	Sedang	Sedang	M35 lebih sulit untuk diproses
Formabilitas	Buruk	Baik	Cukup baik	M35 tidak cocok untuk pembentukan
Perkiraan Biaya Relatif	Tinggi	Sedang	Sedang	Unsur paduan M35 meningkatkan biaya
Ketersediaan Tipikal	Sedang	Tinggi	Tinggi	M35 mungkin kurang umum dibandingkan M2

Saat memilih baja M35, pertimbangan termasuk efisiensi biaya, ketersediaan, dan persyaratan aplikasi spesifik. Meskipun menawarkan kinerja yang superior dalam aplikasi kecepatan tinggi, biaya yang lebih tinggi dan kemudahan pemesinan yang lebih rendah mungkin memerlukan evaluasi hati-hati dibandingkan dengan alternatif seperti baja M2 atau baja kecepatan tinggi lainnya.

Kesimpulannya, baja M35 adalah bahan berkinerja tinggi yang unggul dalam aplikasi yang menuntut, khususnya dalam pembuatan alat potong. Sifat uniknya, meskipun menguntungkan, juga memerlukan penanganan dan pemrosesan yang hati-hati untuk memaksimalkan potensinya.