Baja M390 (Bohler PM Stainless): Sifat dan Aplikasi Kunci

Stainless steel M390, juga dikenal sebagai Bohler PM Stainless, adalah stainless steel berkinerja tinggi yang termasuk dalam kategori stainless steel martensitik. Ini diklasifikasikan sebagai baja metalurgi serbuk, yang memungkinkan microstructure halus dan peningkatan sifat. Elemen paduan utama dalam M390 termasuk kromium (Cr), molibdenum (Mo), vanadium (V), dan karbon (C), masing-masing memberikan kontribusi signifikan terhadap karakteristik keseluruhannya.

Tinjauan Menyeluruh

Baja M390 terkenal karena ketahanan aus, ketahanan korosi, dan pertahanan pinggiran yang luar biasa, menjadikannya pilihan populer dalam pembuatan pisau kelas atas dan aplikasi alat. Kandungan kromium yang tinggi (sekitar 20%) memberikan ketahanan korosi yang sangat baik, sementara penambahan molibdenum dan vanadium meningkatkan kekerasan dan ketahanan ausnya. Microstructure halus yang dicapai melalui metalurgi serbuk menghasilkan distribusi karbida yang uniform, yang berkontribusi pada sifat mekaniknya yang unggul.

Keunggulan Baja M390:
- Pertahanan Pinggiran yang Luar Biasa: M390 mempertahankan ketajaman lebih lama daripada banyak baja lainnya, menjadikannya ideal untuk alat pemotong dan pisau.
- Ketahanan Korosi Tinggi: Kandungan kromium yang tinggi memberikan ketahanan yang sangat baik terhadap karat dan korosi, cocok untuk digunakan di lingkungan lembab atau basah.
- Tahan Terhadap Guncangan yang Baik: Meskipun keras, M390 menunjukkan ketahanan yang baik, mengurangi risiko pecah atau patah saat digunakan.

Limitasi Baja M390:
- Sulit untuk Diasah: Kekerasan M390 dapat membuatnya sulit diasah dibandingkan dengan baja yang lebih lunak.
- Biaya yang Lebih Tinggi: Sebagai baja premium, M390 cenderung lebih mahal dibandingkan dengan stainless steel standar.
- Mineral yang Terbatas: Meskipun semakin populer, M390 mungkin tidak tersedia seluas grade lainnya yang lebih umum.

Secara historis, M390 telah menemukan ceruknya di pasar berkinerja tinggi, terutama dalam pisau kustom dan aplikasi industri kelas atas, di mana sifat uniknya dapat dimanfaatkan sepenuhnya.

Nama Alternatif, Standar, dan Padanan

Organisasi Standar	Penunjukan/Grade	Negara/Region Asal	Catatan/Keterangan
UNS	S39000	USA	Padanan terdekat dengan Bohler M390
AISI/SAE	-	USA	Tidak diklasifikasikan secara langsung di bawah AISI/SAE
ASTM	A240	USA	Spesifikasi standar untuk plat stainless steel
EN	1.4116	Eropa	Sifat serupa, tetapi mungkin berbeda dalam komposisi
JIS	-	Jepang	Tidak ada padanan langsung, tetapi grade serupa ada

Padanan terdekat M390, seperti 1.4116, mungkin memiliki perbedaan komposisi minor yang dapat mempengaruhi kinerja, terutama dalam pertahanan pinggiran dan ketahanan korosi. Penting untuk mempertimbangkan perbedaan ini saat memilih bahan untuk aplikasi tertentu.

Sifat Utama

Kompisi Kimia

Elemen (Simbol dan Nama)	Rentang Persentase (%)
C (Karbon)	1.90 - 2.10
Cr (Kromium)	19.00 - 20.00
Mo (Molibdenum)	0.80 - 1.20
V (Vanadium)	0.10 - 0.50
Mn (Mangan)	0.30 - 0.50
Si (Silikon)	0.20 - 0.50
P (Fosfor)	≤ 0.03
S (Belerang)	≤ 0.03

Elemen paduan utama dalam baja M390 memiliki peran penting dalam mendefinisikan sifatnya:
- Kromium (Cr): Memberikan ketahanan korosi dan membantu pembentukan permukaan keras yang tahan aus.
- Molibdenum (Mo): Meningkatkan kekerasan dan memperbaiki ketahanan terhadap pitting dan korosi celah.
- Vanadium (V): Meningkatkan ketahanan aus dan membantu memperhalus struktur butir, yang berkontribusi pada ketahanan keseluruhan.

Sifat Mekanik

Sifat	Kondisi/Suhunya	Nilai/Rentang Tipikal (Metric - SI Units)	Nilai/Rentang Tipikal (Imperial Units)	Standar Referensi untuk Metode Uji
Kekuatan Tarik	Quenched & Tempered	2000 - 2200 MPa	290 - 320 ksi	ASTM E8
Kekuatan Lepas (offset 0.2%)	Quenched & Tempered	1800 - 2000 MPa	261 - 290 ksi	ASTM E8
Panjang Perpanjangan	Quenched & Tempered	6 - 8%	6 - 8%	ASTM E8
Kekerasan	Quenched & Tempered	58 - 62 HRC	58 - 62 HRC	ASTM E18
Kekuatan Impak	Quenched & Tempered	30 - 40 J pada -20°C	22 - 30 ft-lbf pada -4°F	ASTM E23

Kombinasi kekuatan tarik dan kekuatan lepas yang tinggi, bersama dengan kekerasan yang sangat baik, membuat baja M390 cocok untuk aplikasi yang memerlukan beban mekanis tinggi dan integritas struktural. Ketahanannya memastikan bahwa ia dapat menahan benturan tanpa pecah, menjadikannya ideal untuk lingkungan yang menuntut.

Sifat Fisik

Sifat	Kondisi/Suhu	Nilai (Metric - SI Units)	Nilai (Imperial Units)
Kepadatan	Suhu Ruang	7.8 g/cm³	0.282 lb/in³
Titik Lebur	-	1400 - 1450 °C	2552 - 2642 °F
Kefisikan Termal	Suhu Ruang	25 W/m·K	17.3 BTU·in/(hr·ft²·°F)
Kapasitas Heat Spesifik	Suhu Ruang	500 J/kg·K	0.119 BTU/lb·°F
Resistivitas Listrik	Suhu Ruang	0.7 µΩ·m	0.7 µΩ·in
Kopling Ekspansi Termal	Suhu Ruang	10.5 x 10⁻⁶ /K	5.8 x 10⁻⁶ /°F

Sifat fisik utama seperti kepadatan dan kefisikan termal signifikan untuk aplikasi di lingkungan berkinerja tinggi. Titik lebur yang tinggi menunjukkan bahwa M390 dapat menahan suhu tinggi tanpa kehilangan integritas struktural, menjadikannya cocok untuk aplikasi dalam proses yang memerlukan panas.

Ketahanan Korosi

Agen Korosif	Konsentrasi (%)	Suhu (°C/°F)	Peringkat Ketahanan	Catatan
Klorida	3-10%	20-60°C (68-140°F)	Baik	Risiko korosi pitting
Asam	10-30%	20-80°C (68-176°F)	Adil	Rentan terhadap retakan korosi stres
Larutan Alkalin	5-20%	20-60°C (68-140°F)	Baik	Umumnya tahan
Atmosfer	-	-	Luar Biasa	Berperforma baik di lingkungan lembab

Baja M390 menunjukkan ketahanan luar biasa terhadap korosi atmosfer dan sangat efektif di lingkungan lembab. Namun, ia rentan terhadap korosi pitting di lingkungan yang kaya klorida, yang merupakan pertimbangan kritis untuk aplikasi di daerah maritim atau pesisir. Dibandingkan dengan stainless steel lainnya seperti 440C dan S30V, M390 menawarkan ketahanan aus dan pertahanan pinggiran yang superior, meskipun mungkin tidak berkinerja baik di lingkungan yang sangat asam.

Ketahanan Panas

Sifat/Batas	Suhu (°C)	Suhu (°F)	Keterangan
Suhu Layanan Kontinu Maks	350 °C	662 °F	Cocok untuk paparan lama
Suhu Layanan Intermiten Maks	400 °C	752 °F	Paparan jangka pendek tanpa degradasi signifikan
Suhu Skala	600 °C	1112 °F	Risiko oksidasi pada suhu tinggi

Baja M390 mempertahankan sifat mekaniknya pada suhu tinggi, membuatnya cocok untuk aplikasi yang melibatkan paparan panas. Namun, paparan berkepanjangan pada suhu di atas 350 °C dapat menyebabkan oksidasi dan skala, yang dapat mengkompromikan kinerjanya.

Sifat Fabrikasi

Kelayakan Las

Proses Pengelasan	Logam Pengisi yang Direkomendasikan (Klasifikasi AWS)	Gas/Fluks Perisai yang Umum	Catatan
TIG	ER308L	Argon	Preheat direkomendasikan
MIG	ER308L	Argon/CO2	Memerlukan kontrol yang hati-hati
Stick	E308L	-	Tidak direkomendasikan untuk bagian tebal

Baja M390 dapat dilas, tetapi harus hati-hati untuk menghindari retak. Preheating sering direkomendasikan untuk mengurangi risiko guncangan termal. Perlakuan panas pasca las juga mungkin diperlukan untuk mengurangi stres dan mengembalikan ketahanan.

Kemudahan Pemrosesan

Parameter Pemrosesan	Baja M390	AISI 1212	Catatan/Tips
Indeks Kemudahan Pemrosesan Relatif	50%	100%	M390 lebih sulit untuk diproses
Kecepatan Pemotongan Tipikal	20-30 m/menit	50-70 m/menit	Gunakan alat karbida untuk hasil terbaik

Baja M390 lebih sulit untuk diproses dibandingkan dengan baja paduan yang lebih rendah karena kekerasannya. Menggunakan alat karbida dan kecepatan pemotongan yang sesuai dapat meningkatkan kemudahan pemrosesan.

Kemudahan Pembentukan

Baja M390 menunjukkan kelayakan pembentukan yang terbatas karena kekerasannya yang tinggi. Pembentukan dingin umumnya tidak direkomendasikan, sementara pembentukan panas dapat dilakukan dengan hati-hati. Efek pengerasan akibat kerja dapat membuat pembengkokan dan penataan menjadi sulit, memerlukan teknik khusus.

Pemrosesan Panas

Proses Perlakuan	Rentang Suhu (°C/°F)	Waktu Perendaman Tipikal	Metode Pendinginan	Tujuan Utama / Hasil yang Diharapkan
Annealing	800 - 900 °C (1472 - 1652 °F)	1-2 jam	Udara atau Minyak	Mengurangi kekerasan, meningkatkan ketahanan
Pengerasan	1000 - 1100 °C (1832 - 2012 °F)	30-60 menit	Minyak atau Udara	Meningkatkan kekerasan dan kekuatan
Temper	200 - 600 °C (392 - 1112 °F)	1 jam	Udara	Mengurangi kerapuhan, meningkatkan ketahanan

Proses perlakuan panas untuk baja M390 melibatkan austenitizing diikuti dengan penempaan dan temper. Proses ini menghasilkan microstructure halus yang meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus sambil mempertahankan ketahanan.

Aplikasi dan Penggunaan Akhir yang Umum

Industri/Sektor	Contoh Aplikasi Spesifik	Sifat Steel Utama yang Digunakan dalam Aplikasi Ini	Alasan Pemilihan (Singkat)
Pembuatan Pisau	Pisau dapur kelas atas	Pertahanan pinggiran yang sangat baik, ketahanan korosi	Ideal untuk aplikasi kuliner
Peralatan	Alat pemotong presisi	Kekerasan tinggi, ketahanan aus	Cocok untuk pemrosesan yang menuntut
Perangkat Medis	Instrumen bedah	Ketahanan korosi, biokompatibilitas	Penting untuk kebersihan dan daya tahan
Otomotif	Komponen berkinerja tinggi	Ketahanan, ketahanan lelah	Kritis untuk keselamatan dan keandalan

Baja M390 dipilih untuk aplikasi yang memerlukan kinerja tinggi dan daya tahan. Pertahanan pinggirannya yang luar biasa menjadikannya favorit di kalangan pembuat pisau, sementara ketahanan korosinya sangat penting dalam aplikasi medis dan otomotif.

Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lanjutan

Fitur/Sifat	Baja M390	Baja 440C	Baja S30V	Catatan Singkat Pro/Kon atau Trade-off
Sifat Mekanik Utama	Kekerasan Tinggi	Kekerasan Sedang	Kekerasan Tinggi	M390 menawarkan ketahanan aus yang superior
Aspek Korosi Utama	Luar Biasa	Baik	Baik	M390 unggul di lingkungan lembab
Kelayakan Las	Sedang	Baik	Sedang	M390 memerlukan teknik pengelasan yang hati-hati
Kemudahan Pemrosesan	Sulit	Baik	Sedang	M390 lebih sulit untuk diproses dibandingkan 440C
Kemudahan Pembentukan	Terbatas	Baik	Sedang	M390 kurang mudah dibentuk karena kekerasannya
Biaya Relatif Aproksimasi	Tinggi	Sedang	Sedang	M390 adalah baja premium dengan biaya lebih tinggi
Ketersediaan Tipikal	Sedang	Tinggi	Tinggi	M390 mungkin tidak tersedia dengan mudah

Ketika memilih baja M390 untuk aplikasi tertentu, penting untuk mempertimbangkan sifat mekaniknya, ketahanan korosinya, dan tantangan fabrikasi. Sementara ia menawarkan kinerja superior di banyak bidang, biaya yang lebih tinggi dan keterbatasan ketersediaan mungkin mempengaruhi proses pengambilan keputusan. Memahami trade-off antara M390 dan grade alternatif seperti 440C dan S30V dapat membantu dalam membuat pilihan yang terinformasi yang disesuaikan dengan kebutuhan rekayasa tertentu.