Baja Maraging 350: Sifat dan Aplikasi Utama

Baja Maraging 350 (C350) adalah baja berkekuatan tinggi, karbon rendah yang dikenal karena sifat mekaniknya yang luar biasa dan karakteristik metalurgi yang unik. Klasifikasikan sebagai baja maraging, baja ini terutama terdiri dari besi dengan tambahan nikel yang signifikan (hingga 18%), kobalt, dan molibdenum. Unsur paduan ini meningkatkan kekuatan, ketangguhan, dan ketahanan terhadap deformasi, menjadikannya cocok untuk aplikasi yang menuntut di berbagai industri.

Tinjauan Komprehensif

Baja Maraging 350 terutama dicatat karena kemampuannya untuk mencapai tingkat kekuatan tinggi melalui proses yang dikenal sebagai pematangan, yang melibatkan perlakuan panas yang memprecipitasikan senyawa intermetalik. Kelas baja ini menunjukkan kekuatan hasil sekitar 2.400 MPa (348.000 psi) dan kekuatan tarik sekitar 2.500 MPa (362.500 psi), menjadikannya salah satu baja terkuat yang tersedia. Kandungan karbon yang rendah meminimalkan risiko kerapuhan, sementara kandungan nikel berkontribusi pada ketangguhannya dan duktilitasnya.

Keuntungan:
- Rasio Kekuatan-Terhadap-Bobot Tinggi: Ideal untuk aplikasi di mana penghematan berat sangat penting.
- Duktilitas dan Ketangguhan yang Sangat Baik: Memungkinkan bentuk dan desain yang kompleks tanpa retak.
- Kemudahan Pengelasan yang Baik: Dapat dilas menggunakan teknik standar, meskipun pemanasan awal sering dianjurkan.

Limitasi:
- Biaya: Umumnya lebih mahal daripada baja konvensional karena unsur paduan dan pemrosesan.
- Ketahanan Korosi: Meskipun memiliki ketahanan yang layak, ia tidak sebaik baja tahan karat dalam hal ketahanan korosi.
- Sensitivitas terhadap Perlakuan Panas: Memerlukan kontrol yang tepat selama perlakuan panas untuk mencapai sifat yang diinginkan.

Secara historis, baja maraging telah digunakan dalam aerospace, peralatan, dan aplikasi berkinerja tinggi, menetapkan posisi pasar yang kuat karena sifat unik mereka.

Nama Alternatif, Standar, dan Ekivalen

Organisasi Standar	Penunjukan/Kelas	Negara/Wilayah Asal	Catatan/Keterangan
UNS	S35000	USA	Setara terdekat dengan AISI 300M
AISI/SAE	350	USA	Baja maraging berkinerja tinggi
ASTM	A203	USA	D digunakan untuk bejana bertekanan
EN	1.6350	Eropa	Sifat mirip dengan C350
JIS	SCMN 350	Jepang	Perbedaan komposisi minor

Tabel di atas menjelaskan berbagai standar dan penunjukan setara untuk Baja Maraging 350. Secara mencolok, meskipun kelas ini dapat menunjukkan sifat mekanik yang serupa, perbedaan halus dalam komposisi dapat memengaruhi kinerja, terutama dalam aplikasi tertentu seperti aerospace atau peralatan.

Sifat Utama

Komposisi Kimia

Unsur (Simbol dan Nama)	Rentang Persentase (%)
Fe (Besi)	Keseluruhan
Ni (Nikel)	15,0 - 18,0
Co (Kobalt)	4,0 - 5,0
Mo (Molibdenum)	3,0 - 4,0
Ti (Titanium)	0,1 - 0,3
C (Karbon)	0,03 maksimum

Unsur paduan utama dalam Baja Maraging 350 memainkan peran penting dalam mendefinisikan sifat-sifatnya:
- Nikel: Meningkatkan ketangguhan dan kekuatan, berkontribusi pada duktilitas keseluruhan baja.
- Kobalt: Meningkatkan kemudahan pengerasan dan kekuatan pada suhu tinggi.
- Molibdenum: Meningkatkan kekuatan dan ketahanan terhadap pelunakan selama perlakuan panas.

Sifat Mekanis

Sifat	Kondisi/Temper	Nilai/Rentang Tipikal (Metric - SI Units)	Nilai/Rentang Tipikal (Imperial Units)	Standar Referensi untuk Metode Uji
Kekuatan Tarik	Dipadamkan & Ditemper	2.500 MPa	362.500 psi	ASTM E8
Kekuatan Hasil (offset 0,2%)	Dipadamkan & Ditemper	2.400 MPa	348.000 psi	ASTM E8
Panjang Patah	Dipadamkan & Ditemper	10%	10%	ASTM E8
Pengurangan Area	Dipadamkan & Ditemper	50%	50%	ASTM E8
Kekerasan (Rockwell C)	Dipadamkan & Ditemper	40 - 45 HRC	40 - 45 HRC	ASTM E18
Kekuatan Dampak (Charpy)	-40°C	50 J	37 ft-lbf	ASTM E23

Sifat mekanis Baja Maraging 350 membuatnya sangat cocok untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan dan ketangguhan tinggi. Kekuatan hasil dan kekuatan tariknya yang tinggi memungkinkannya menahan beban mekanis yang signifikan, sementara perpanjangan dan pengurangan area menunjukkan duktilitas yang baik, menjadikannya ideal untuk bentuk dan desain kompleks.

Sifat Fisik

Sifat	Kondisi/Suhu	Nilai (Metric - SI Units)	Nilai (Imperial Units)
Kepadatan	Suhu Ruang	8,0 g/cm³	0,289 lb/in³
Titik Leleh/Rentang	-	1.400 - 1.500 °C	2.552 - 2.732 °F
Kekonduksian Termal	Suhu Ruang	20 W/m·K	13,1 BTU·in/(hr·ft²·°F)
Kapasitas Panas Spesifik	Suhu Ruang	460 J/kg·K	0,11 BTU/lb·°F
Resistivitas Listrik	Suhu Ruang	0,7 µΩ·m	0,0000013 Ω·in

Sifat fisik Baja Maraging 350, seperti kepadatannya dan kekonduksian termal, signifikan untuk aplikasi di mana berat dan disipasi panas sangat penting. Titik leleh yang relatif tinggi memungkinkan baja ini mempertahankan integritas struktural pada suhu tinggi.

Ketahanan Korosi

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

Baja Maraging 350 menunjukkan ketahanan sedang terhadap korosi, terutama di lingkungan klorida, di mana ia dapat rentan terhadap pitting. Jika dibandingkan dengan baja tahan karat, ia tidak berkinerja sebaik itu dalam kondisi asam, menjadikannya kurang cocok untuk aplikasi di lingkungan yang sangat korosif.

Jika dibandingkan dengan kelas baja lainnya, seperti baja tahan karat 304, Baja Maraging 350 dapat menawarkan sifat mekanik yang lebih baik tetapi dengan biaya ketahanan korosi. Pertukaran ini penting saat memilih bahan untuk aplikasi tertentu.

Ketahanan Panas

Sifat/Batas	Suhu (°C)	Suhu (°F)	Keterangan
Suhu Layanan Kontinu Maks	300 °C	572 °F	Cocok untuk aplikasi suhu tinggi
Suhu Layanan Sementara Maks	400 °C	752 °F	Pajanan jangka pendek saja
Suhu Pengelupasan	600 °C	1.112 °F	Risiko oksidasi pada suhu ini

Baja Maraging 350 mempertahankan kekuatannya dan ketangguhannya pada suhu tinggi, menjadikannya cocok untuk aplikasi yang mengalami siklus termal. Namun, pajanan berkepanjangan pada suhu di atas 300 °C dapat menyebabkan oksidasi dan degradasi sifat mekanik.

Sifat Fabrikasi

Kemudahan Pengelasan

Proses Pengelasan	Logam Pengisi yang Direkomendasikan (Klasifikasi AWS)	Gas/Fluks Pelindung Tipikal	Catatan
TIG	ERNiCrMo-3	Argon	Pemanasan awal dianjurkan
MIG	ERNiCrMo-3	Argon/CO2	Perlakuan panas pasca pengelasan disarankan

Baja Maraging 350 umumnya dapat dilas menggunakan proses standar seperti TIG dan MIG. Namun, pemanasan awal sering dianjurkan untuk mencegah retak, dan perlakuan panas pasca pengelasan sangat penting untuk mengembalikan sifat mekanik yang diinginkan.

Kemudahan Pemesinan

Parameter Pemesinan	Baja Maraging 350	AISI 1212	Catatan/Tip
Indeks Kemudahan Pemesinan Relatif	50	100	Memerlukan alat karbida
Kecepatan Pemotongan Tipikal (Pembelahan)	30 m/menit	60 m/menit	Gunakan pendingin untuk mengurangi panas

Baja Maraging 350 memiliki kemudahan pemesinan sedang, memerlukan alat karbida dan kecepatan pemotongan yang tepat untuk mencapai hasil optimal. Perhatian yang cermat pada pendinginan diperlukan untuk mencegah pengerasan kerja.

Kemudahan Pembentukan

Baja Maraging 350 menunjukkan kemudahan pembentukan yang baik, memungkinkan proses pembentukan dingin dan panas. Namun, karena kekuatannya yang tinggi, jari-jari bengkok yang lebih besar direkomendasikan untuk menghindari retak selama operasi pembentukan.

Perlakuan Panas

Proses Perlakuan	Rentang Suhu (°C/°F)	Waktu Perendaman Tipikal	Metode Pendinginan	Tujuan Utama / Hasil yang Diharapkan
Perlakuan Larutan	820 - 850 °C / 1.508 - 1.562 °F	1 - 2 jam	Udara atau Minyak	Membubarkan presipitat
Pematangan	480 - 500 °C / 896 - 932 °F	4 - 8 jam	Udara	Pengerasan presipitat

Proses perlakuan panas untuk Baja Maraging 350 melibatkan perlakuan larutan diikuti oleh pematangan. Proses ini menghasilkan distribusi halus senyawa intermetalik, secara signifikan meningkatkan kekuatan dan ketangguhan material.

Aplikasi dan Penggunaan Akhir yang Umum

Industri/Sektor	Contoh Aplikasi Spesifik	Sifat Baja Kunci yang Digunakan dalam Aplikasi Ini	Alasan Pemilihan (Singkat)
Aerospace	Komponen pesawat terbang	Kekuatan tinggi, berat rendah	Kritis untuk kinerja
Peralatan	Cetakan dan matriks	Ketangguhan, ketahanan aus	Daya tahan dalam kondisi keras
Automotif	Bagian berkinerja tinggi	Kekuatan, duktilitas	Keamanan dan kinerja

Aplikasi lain termasuk:
- Peralatan Olahraga: Digunakan dalam peralatan berkinerja tinggi karena rasio kekuatan-terhadap-beratnya.
- Militer: Komponen dalam sistem pertahanan di mana keandalan sangat penting.

Baja Maraging 350 dipilih untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan dan ketangguhan yang luar biasa, terutama di mana penghematan berat sangat penting, seperti dalam aerospace dan komponen mobil berkinerja tinggi.

Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lebih Lanjut

Fitur/Sifat	Baja Maraging 350	Baja AISI 4340	Baja Tahan Karat 304	Catatan Pro/Kon atau Pertukaran Singkat
Sifat Mekanik Kunci	Kekuatan tinggi	Ketangguhan baik	Kekuatan sedang	C350 unggul dalam kekuatan
Aspek Korosi Kunci	Baik	Sangat Buruk	Excellent	C350 kurang cocok untuk lingkungan korosif
Kemudahan Pengelasan	Baik	Baik	Excellent	C350 memerlukan perlakuan awal/akhir
Kemudahan Pemesinan	Sedang	Baik	Excellent	C350 memerlukan alat karbida
Kemudahan Pembentukan	Baik	Baik	Excellent	C350 memerlukan jari-jari bengkok yang lebih besar
Perkiraan Biaya Relatif	Tinggi	Sedang	Sedang	C350 lebih mahal
Ketersediaan Tipikal	Sedang	Tinggi	Tinggi	C350 kurang umum

Ketika memilih Baja Maraging 350, pertimbangan meliputi biaya tinggi dan ketersediaan sedang dibandingkan dengan kelas yang lebih umum seperti AISI 4340 atau baja tahan karat 304. Namun, sifat uniknya menjadikannya sangat berharga untuk aplikasi di mana kinerja sangat penting.

Kesimpulannya, Baja Maraging 350 menonjol karena sifat mekaniknya yang luar biasa, menjadikannya pilihan yang diutamakan dalam aplikasi berkinerja tinggi. Kombinasi unik dari kekuatan, ketangguhan, dan kemudahan pengelasannya, bersama dengan persyaratan perlakuan panas spesifiknya, memposisikannya sebagai material pilihan bagi insinyur dan perancang di industri yang menuntut.