Baja Maraging 250: Properti dan Aplikasi Utama

Stainless steel Maraging 250 adalah baja paduan karbon rendah berkekuatan tinggi yang dikenal karena sifat mekaniknya yang luar biasa dan proses penuaan yang unik. Diklasifikasikan sebagai baja maraging, ia terutama terdiri dari besi, nikel, dan kobalt, dengan kandungan karbon rendah yang meningkatkan ketangguhan dan ketahanan terhadapnya. Elemen paduan utama termasuk nikel (sekitar 18%), kobalt (sekitar 8%), dan molibdenum (sekitar 5%), yang berkontribusi secara signifikan terhadap kekuatan dan kekerasannya melalui proses yang dikenal sebagai penuaan.

Ikhtisar Komprehensif

Baja Maraging 250 terkenal karena kombinasi kekuatan tinggi, ketangguhan, dan kemampuan las yang sangat baik, menjadikannya pilihan yang disukai dalam berbagai aplikasi teknik, khususnya di aerospace, alat, dan komponen berkinerja tinggi. Proses penuaan yang melibatkan pemanasan baja ke suhu tertentu dan kemudian mendinginkannya, memungkinkan presipitasi senyawa intermetallic yang meningkatkan sifat mekaniknya tanpa mengorbankan ketangguhan.

Keunggulan dan Keterbatasan

Keunggulan (Pro)	Keterbatasan (Kon)
Rasio kekuatan-terhadap-berat yang luar biasa	Biaya lebih tinggi dibandingkan dengan baja konvensional
Ketangguhan dan ductility yang sangat baik	Ketahanan korosi terbatas
Kemampuan las dan mesin yang baik	Memerlukan perlakuan panas yang hati-hati untuk mencapai sifat yang diinginkan
Sifat mekanik stabil di rentang suhu yang luas	Tidak cocok untuk aplikasi suhu tinggi

Baja Maraging 250 memegang posisi signifikan di pasar karena sifat dan aplikasi uniknya, terutama di sektor aerospace dan pertahanan. Signifikansi historisnya berasal dari pengembangannya pada pertengahan abad ke-20, di mana awalnya digunakan dalam komponen pesawat berkinerja tinggi.

Nama Alternatif, Standar, dan Ekivalen

Organisasi Standar	Desginasinya/Gred	Negara/Region Asal	Catatan/Keterangan
UNS	S25000	AS	Ekivalen terdekat dengan AISI 250
AISI/SAE	250	AS	Perbedaan komposisi kecil yang harus diperhatikan
ASTM	A 203	AS	Digunakan untuk bejana tekan
EN	1.6350	Eropa	Ekivalen dengan baja maraging lainnya
JIS	-	Jepang	Tidak umum ditentukan

Tabel di atas menyoroti berbagai standar dan ekivalen untuk Baja Maraging 250. Meskipun banyak kelas mungkin tampak mirip, perbedaan halus dalam komposisi dapat berdampak signifikan pada kinerja, terutama dalam aplikasi yang memerlukan sifat mekanik yang tepat.

Sifat Kunci

Komposisi Kimia

Elemen (Simbol dan Nama)	Rentang Persentase (%)
Fe (Besi)	Seimbang
Ni (Nikel)	17.0 - 19.0
Co (Kobalt)	7.0 - 9.0
Mo (Molibdenum)	4.5 - 5.5
Ti (Titanium)	0.1 - 0.3
Al (Aluminium)	0.01 - 0.1

Nikel sangat penting untuk meningkatkan ketangguhan dan kekuatan baja Maraging 250, sementara kobalt berkontribusi pada kekerasan dan ketahanan terhadap pelunakan pada suhu tinggi. Molibdenum meningkatkan kemampuan pengerasan dan kekuatan, menjadikannya penting untuk aplikasi berkinerja tinggi.

Sifat Mekanik

Sifat	Kondisi/Suhu	Suhu Uji	Nilai/Rentang Tipikal (Metrik)	Nilai/Rentang Tipikal (Imperial)	Standar Referensi untuk Metode Uji
Kekuatan Tarik	Dijemur & Ditemper	Suhu Ruang	1,200 - 1,300 MPa	174 - 188 ksi	ASTM E8
Kekuatan Luluh (0.2% offset)	Dijemur & Ditemper	Suhu Ruang	1,050 - 1,150 MPa	152 - 166 ksi	ASTM E8
Panjang Regangan	Dijemur & Ditemper	Suhu Ruang	10 - 15%	10 - 15%	ASTM E8
Kekerasan (Rockwell C)	Dijemur & Ditemper	Suhu Ruang	40 - 45 HRC	40 - 45 HRC	ASTM E18
Kekuatan Impak (Charpy)	Dijemur & Ditemper	-40°C	30 - 50 J	22 - 37 ft-lbf	ASTM E23

Sifat mekanik baja Maraging 250 menjadikannya sangat cocok untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan tinggi dan ketangguhan, seperti komponen aerospace dan alat. Kekuatan tarik dan kekuatan luluh yang sangat baik memastikan integritas struktural di bawah beban yang signifikan.

Sifat Fisik

Sifat	Kondisi/Suhu	Nilai (Metrik)	Nilai (Imperial)
Kepadatan	-	7.85 g/cm³	0.284 lb/in³
Titik Leleh	-	1,400 - 1,500 °C	2,552 - 2,732 °F
Kepadatan Termal	20°C	25 W/m·K	14.5 BTU·in/h·ft²·°F
Kapasitas Panas 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 leleh baja Maraging 250 menunjukkan kesesuaiannya untuk aplikasi berkinerja tinggi, sementara sifat termal dan listriknya sangat penting dalam konteks teknik tertentu.

Ketahanan Korosi

Agen Korosif	Konsentrasi (%)	Suhu (°C/°F)	Peringkat Ketahanan	Catatan
Chlorida	3-5	25°C/77°F	Baik	Risiko pitting
Asam Sulfat	10	25°C/77°F	Buruk	Tidak dianjurkan
Air Laut	-	25°C/77°F	Baik	Ketahanan sedang

Baja Maraging 250 menunjukkan ketahanan yang baik terhadap chlorida dan air laut, tetapi tidak dianjurkan untuk lingkungan dengan konsentrasi asam sulfat yang tinggi karena kerentanan terhadap korosi. Dibandingkan dengan baja tahan karat, ketahanan korosi Maraging 250 terbatas, sehingga penting untuk mempertimbangkan pelapisan pelindung atau bahan alternatif dalam lingkungan yang sangat korosif.

Ketahanan Panas

Sifat/Batas	Suhu (°C)	Suhu (°F)	Keterangan
Suhu Layanan Kontinu Maks	300°C	572°F	Cocok untuk suhu sedang
Suhu Layanan Sementara Maks	400°C	752°F	Dapat bertahan terhadap paparan jangka pendek
Suhu Pengkelasan	500°C	932°F	Risiko oksidasi di luar batas ini

Baja Maraging 250 mempertahankan sifat mekaniknya pada suhu yang lebih tinggi, tetapi harus hati-hati untuk menghindari paparan yang berkepanjangan pada suhu tinggi, yang dapat menyebabkan oksidasi dan kehilangan kekuatan.

Sifat Fabrikasi

Kemampuan Las

Proses Pengelasan	Logam Pengisi yang Direkomendasikan (Klasifikasi AWS)	Gas/Flux Pelindung Tipikal	Catatan
TIG	ERNiCrMo-3	Argon	Preheat direkomendasikan
MIG	ERNiCrMo-3	Argon/CO2	Perlakuan panas pasca las diperlukan

Baja Maraging 250 umumnya dapat dilas, tetapi preheating dan perlakuan panas pasca las direkomendasikan untuk meminimalkan risiko retak dan memastikan sifat mekanik yang optimal.

Kemampuan Mesin

Parameter Mesin	Baja Maraging 250	Baja Benchmark (AISI 1212)	Catatan/Tips
Indeks Kemampuan Mesin Relatif	60	100	Memerlukan alat khusus
Kecepatan Pemotongan Tipikal (pusingan)	30 m/menit	50 m/menit	Gunakan alat karbida untuk hasil terbaik

Baja Maraging 250 memiliki kemampuan mesin sedang, dan menggunakan alat pemotong dan kecepatan yang sesuai sangat penting untuk mencapai hasil permukaan dan toleransi yang diinginkan.

Formabilitas

Baja Maraging 250 menunjukkan formabilitas yang baik, terutama dalam keadaan anil. Pembentukan dingin dimungkinkan, tetapi perhatian harus diberikan untuk menghindari pengerasan kerja yang berlebihan, yang dapat mengakibatkan retak. Pembentukan panas juga dimungkinkan, tetapi suhu harus dijaga dengan hati-hati untuk mempertahankan integritas material.

Perlakuan Panas

Proses Perlakuan	Rentang Suhu (°C/°F)	Waktu Perendaman Tipikal	Metode Pendinginan	Tujuan Utama / Hasil yang Diharapkan
Perebusan Larutan	820 - 850 °C / 1,508 - 1,562 °F	1 - 2 jam	Udara	Homogenisasi mikrostruktur
Penuaan	480 - 500 °C / 896 - 932 °F	4 - 6 jam	Udara	Meningkatkan kekerasan dan kekuatan

Proses perlakuan panas untuk Baja Maraging 250 sangat penting untuk mencapai sifat mekanik yang diinginkan. Perebusan larutan diikuti oleh penuaan mengubah mikrostruktur, menghasilkan peningkatan kekuatan dan ketangguhan.

Aplikasi dan Penggunaan Akhir yang Tipikal

Industri/Sektor	Contoh Aplikasi Khusus	Sifat Baja Kunci yang Digunakan dalam Aplikasi Ini	Alasan Pemilihan
Aerospace	Gear pendaratan pesawat	Kekuatan tinggi, ketangguhan	Keamanan dan kinerja
Alat	Cetakan dan die	Kekerasan, ketahanan aus	Daya tahan
Pertahanan	Komponen rudal	Rasio kekuatan-terhadap-berat yang tinggi	Kinerja kritis

Aplikasi lain termasuk:
* Komponen otomotif berkinerja tinggi
* Peralatan olahraga (misalnya, klub golf, rangka sepeda)
* Alat medis (misalnya, instrumen bedah)

Baja Maraging 250 dipilih untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan dan ketangguhan tinggi, terutama di mana penghematan berat sangat penting.

Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lebih Lanjut

Fitur/Sifat	Baja Maraging 250	Baja AISI 4140	Baja Tahan Karat AISI 316	Catatan Singkat Pro/Kon atau Perdagangan
Sifat Mekanik Utama	Kekuatan tinggi	Kekuatan sedang	Ketahanan korosi yang baik	Maraging 250 unggul dalam kekuatan tetapi kurang ketahanan korosi
Aspek Korosi Utama	Ketahanan yang baik	Ketahanan sedang	Ketahanan yang sangat baik	Pertimbangkan lingkungan saat memilih
Kemampuan Las	Baik	Sedang	Sangat baik	Maraging 250 memerlukan penanganan yang hati-hati
Kemampuan Mesin	Sedang	Baik	Sedang	Memerlukan alat khusus
Biaya Relatif Sekitar	Lebih tinggi	Sedang	Lebih tinggi	Perdagangan biaya vs. kinerja
Ketersediaan Tipikal	Terbatas	Umumnya tersedia	Umumnya tersedia	Ketersediaan dapat mempengaruhi jadwal proyek

Ketika memilih Baja Maraging 250, pertimbangan termasuk biaya-efektivitas, ketersediaan, dan persyaratan aplikasi khusus. Sifat uniknya membuatnya cocok untuk aplikasi berkinerja tinggi, tetapi biaya yang lebih tinggi dan ketahanan korosi yang terbatas mungkin memerlukan evaluasi hati-hati terhadap alternatif.

Kesimpulannya, Baja Maraging 250 menonjol karena sifat mekaniknya yang luar biasa dan fleksibilitas dalam aplikasi yang menuntut. Memahami karakteristik, sifat fabrikasi, dan kinerjanya dalam berbagai lingkungan adalah kunci bagi insinyur dan desainer saat melakukan pemilihan material.