MIM 4605 Baja: Properti dan Aplikasi Utama
Bagikan
Table Of Content
Table Of Content
Stel MIM 4605 adalah baja paduan karbon sedang yang terutama digunakan dalam aplikasi yang memerlukan kombinasi kekuatan, ketangguhan, dan ketahanan aus. Diklasifikasikan sebagai baja paduan karbon sedang, MIM 4605 mengandung jumlah yang signifikan dari elemen paduan seperti krom, molibdenum, dan nikel, yang meningkatkan sifat mekaniknya dan kinerja secara keseluruhan.
Ikhtisar Menyeluruh
Baja MIM 4605 ditandai oleh komposisi yang seimbang, yang biasanya mencakup sekitar 0,45% hingga 0,55% karbon, 0,5% hingga 1,0% mangan, dan 0,5% hingga 0,8% krom. Kehadiran elemen paduan ini berkontribusi pada kekuatan dan kekerasan yang tinggi, menjadikannya cocok untuk aplikasi teknik yang menuntut.
Sifat Utama:
- Kekuatan dan Kekerasan Tinggi: Kandungan karbon sedang memungkinkan pengerasan yang signifikan melalui perlakuan panas, menjadikan MIM 4605 ideal untuk komponen yang terkena stres tinggi.
- Ketangguhan Baik: Meskipun memiliki kekerasan, MIM 4605 mempertahankan ketangguhan yang baik, yang sangat penting untuk aplikasi di mana ketahanan dampak diperlukan.
- Ketahanan Aus: Elemen paduan meningkatkan ketahanan aus, menjadikannya cocok untuk bagian yang mengalami gesekan dan abrasi.
Keuntungan:
- Aplikasi Serbaguna: MIM 4605 digunakan di berbagai industri, termasuk otomotif, dirgantara, dan mesin, karena sifat mekaniknya yang sangat baik.
- Biaya Efektif: Dibandingkan dengan baja paduan yang lebih tinggi, MIM 4605 menawarkan keseimbangan yang baik antara kinerja dan biaya, menjadikannya pilihan menarik untuk banyak aplikasi.
keterbatasan:
- Ketahanan Korosi: Meskipun memiliki ketahanan korosi yang cukup baik, itu mungkin tidak sebaik baja tahan karat di lingkungan yang sangat korosif.
- Masalah Las: Kehadiran karbon dan elemen paduan dapat mempersulit proses pengelasan, memerlukan pertimbangan cermat terhadap bahan pengisi dan teknik.
Secara historis, MIM 4605 telah diakui untuk kegunaannya dalam memproduksi komponen seperti gear, poros, dan bagian struktur, di mana kekuatan dan daya tahan sangat penting.
Nama Alternatif, Standar, dan Setara
Organisasi Standar | Penunjukan/Kelas | Negara/Wilayah Asal | Catatan/Keterangan |
---|---|---|---|
UNS | M4605 | AS | Setara terdekat dengan AISI 4140 |
AISI/SAE | 4605 | AS | Sifat mirip dengan 4340 tetapi dengan elemen paduan yang berbeda |
ASTM | A681 | AS | Spesifikasi untuk baja alat |
EN | 1.7225 | Eropa | Setara dengan 42CrMo4 |
DIN | 42CrMo4 | Jerman | Perbedaan komposisi minor yang perlu diingat |
JIS | SCM440 | Jepang | Kelas sebanding dengan variasi komposisi ringan |
Tabel di atas menyoroti berbagai standar dan kelas setara untuk Baja MIM 4605. Perlu dicatat bahwa meskipun kelas seperti AISI 4140 dan 42CrMo4 sering dianggap setara, mereka mungkin menunjukkan perbedaan halus dalam sifat mekanik dan respons perlakuan panas yang dapat mempengaruhi pemilihan bahan untuk aplikasi tertentu.
Sifat Utama
Komposisi Kimia
Elemen (Simbol dan Nama) | Rentang Persentase (%) |
---|---|
C (Karbon) | 0,45 - 0,55 |
Mn (Mangan) | 0,5 - 1,0 |
Cr (Krom) | 0,5 - 0,8 |
Mo (Molibdenum) | 0,15 - 0,25 |
Ni (Nikel) | 0,3 - 0,6 |
Si (Silikon) | 0,2 - 0,5 |
P (Fosfor) | ≤ 0,035 |
S (Belerang) | ≤ 0,035 |
Elemen paduan utama dalam Baja MIM 4605 memiliki peran penting:
- Karbon (C): Meningkatkan kekerasan dan kekuatan melalui perlakuan panas.
- Krom (Cr): Meningkatkan ketahanan aus dan pengerasan.
- Molibdenum (Mo): Meningkatkan kekuatan pada suhu tinggi dan meningkatkan ketangguhan.
Sifat Mekanik
Sifat | Kondisi/Temper | Suhu Uji | Nilai/Rentang Tipikal (Metrik) | Nilai/Rentang Tipikal (Imperial) | Standar Referensi untuk Metode Uji |
---|---|---|---|---|---|
Kekuatan Tarik | Dikekeringkan & Dipanaskan | Suhu Ruangan | 800 - 1000 MPa | 116,000 - 145,000 psi | ASTM E8 |
Kekuatan Tahan (offset 0,2%) | Dikekeringkan & Dipanaskan | Suhu Ruangan | 600 - 850 MPa | 87,000 - 123,000 psi | ASTM E8 |
Perpanjangan | Dikekeringkan & Dipanaskan | Suhu Ruangan | 15 - 20% | 15 - 20% | ASTM E8 |
Kekerasan (HRC) | Dikekeringkan & Dipanaskan | Suhu Ruangan | 28 - 35 HRC | 28 - 35 HRC | ASTM E18 |
Kekuatan Dampak | Notch V Charpy | -20 °C | 30 - 50 J | 22 - 37 ft-lbf | ASTM E23 |
Sifat mekanik Baja MIM 4605 menjadikannya cocok untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan tinggi dan ketangguhan. Kekuatan tarik dan kekuatan tahan menunjukkan kemampuannya untuk menahan beban signifikan, sementara persentase perpanjangan mencerminkan keuletan yang baik, memungkinkan deformasi tanpa patah. Nilai kekerasan menunjukkan bahwa ia dapat mempertahankan bentuknya dan menahan aus dalam kondisi operasional.
Sifat Fisik
Sifat | Kondisi/Suhu | Nilai (Metrik) | Nilai (Imperial) |
---|---|---|---|
Kepadatan | Suhu Ruangan | 7,85 g/cm³ | 0,284 lb/in³ |
Suhu/Pangkat Leleh | - | 1425 - 1540 °C | 2600 - 2800 °F |
Kondutivitas Termal | Suhu Ruangan | 45 W/m·K | 31 BTU·in/(hr·ft²·°F) |
Kapasitas Panas Spesifik | Suhu Ruangan | 460 J/kg·K | 0,11 BTU/lb·°F |
Resistivitas Listrik | Suhu Ruangan | 0,00065 Ω·m | 0,0004 Ω·in |
Koefficient Ekspansi Termal | Suhu Ruangan | 11,5 × 10⁻⁶/K | 6,4 × 10⁻⁶/°F |
Sifat fisik Baja MIM 4605 signifikan untuk aplikasinya. Misalnya, kepadatannya menunjukkan bahwa ia adalah material yang kokoh, sementara titik lelehnya menunjukkan kinerja yang baik pada suhu tinggi. Konduktivitas termal dan kapasitas panas spesifik penting untuk aplikasi yang melibatkan siklus termal, memastikan bahwa material dapat mengalirkan panas secara efektif.
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 | 20 °C / 68 °F | Poor | Tidak direkomendasikan |
Natrium Hidroksida | 5-10 | 25 °C / 77 °F | Baik | Rentan terhadap retak korosi stres |
Atmosfer | - | - | Baik | Berfungsi baik dalam kondisi kering |
Baja MIM 4605 menunjukkan ketahanan korosi yang moderat, terutama dalam kondisi atmosfer. Namun, ia rentan terhadap pitting di lingkungan klorida dan harus dihindari dalam aplikasi yang melibatkan asam kuat seperti asam sulfat. Dibandingkan dengan baja tahan karat, ketahanan korosi MIM 4605 terbatas, menjadikannya kurang cocok untuk lingkungan laut atau sangat korosif.
Ketika dibandingkan dengan kelas seperti AISI 4140 dan 42CrMo4, MIM 4605 mungkin menunjukkan ketahanan aus yang lebih baik tetapi kurang dalam ketahanan korosi, terutama di lingkungan agresif.
Ketahanan Panas
Sifat/Batas | Suhu (°C) | Suhu (°F) | Catatan |
---|---|---|---|
Max Suhu Layanan Kontinu | 400 °C | 752 °F | Cocok untuk paparan berkepanjangan |
Max Suhu Layanan Sementara | 500 °C | 932 °F | Paparan jangka pendek |
Suhu Pengelupasan | 600 °C | 1112 °F | Risiko oksidasi di atas suhu ini |
Pertimbangan Kekuatan Melorot dimulai sekitar | 400 °C | 752 °F | Melorot dapat terjadi di bawah beban |
Baja MIM 4605 menunjukkan kinerja yang baik pada suhu tinggi, menjadikannya cocok untuk aplikasi yang melibatkan paparan panas. Namun, harus diambil perhatian untuk menghindari paparan berkepanjangan melampaui suhu layanan maksimumnya, karena ini dapat menyebabkan oksidasi dan mengurangi sifat mekanik.
Sifat Fabrikasi
Kecocokan Las
Proses Pengelasan | Bahan Pengisi yang Direkomendasikan (Klasifikasi AWS) | Gas/Fluks Pelindung Tipikal | Catatan |
---|---|---|---|
MIG | ER70S-6 | Argon + CO2 | Preheat direkomendasikan |
TIG | ER80S-Ni | Argon | Memerlukan perlakuan panas pasca las |
Stik | E7018 | - | Hindari pendinginan cepat |
Baja MIM 4605 dapat dilas, tetapi memerlukan perhatian cermat terhadap pra-pemanasan dan perlakuan panas pasca las untuk menghindari keretakan. Bahan pengisi yang direkomendasikan harus cocok dengan elemen paduan untuk memastikan kompatibilitas dan mempertahankan sifat mekanik.
Kemampuan Mesin
Parameter Pemesinan | MIM 4605 | AISI 1212 | Catatan/Tips |
---|---|---|---|
Indeks Kemampuan Pemesinan Relatif | 60% | 100% | Kemampuan pemesinan sedang |
Kecepatan Pemotongan Tipikal | 30 m/menit | 50 m/menit | Sesuaikan dengan keausan alat |
MIM 4605 menunjukkan kemampuan pemesinan yang moderat, yang dapat ditingkatkan dengan peralatan dan kondisi pemotongan yang tepat. Penting untuk memantau keausan alat dan menyesuaikan kecepatan pemotongan sesuai untuk mempertahankan efisiensi.
Kemampuan Bentuk
Baja MIM 4605 cocok untuk proses pembentukan dingin dan panas. Namun, karena kandungan karbon yang sedang, dapat mengalami pengerasan kerja selama pembentukan dingin, memerlukan kontrol cermat terhadap jari-jari pembengkokan dan kecepatan pembentukan untuk menghindari keretakan.
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 | Pelemahan, meningkatkan keuletan |
Pengeringan | 800 - 850 °C / 1472 - 1562 °F | 30 menit | Minyak atau Air | Pengerasan, meningkatkan kekuatan |
Pemadatan | 400 - 600 °C / 752 - 1112 °F | 1 jam | Udara | Mengurangi kerapuhan, meningkatkan ketangguhan |
Proses perlakuan panas mempengaruhi secara signifikan mikrostruktur dan sifat Baja MIM 4605. Pengeringan diikuti oleh pemadatan meningkatkan kekerasan sambil mempertahankan ketangguhan, menjadikannya cocok untuk aplikasi stres tinggi. Proses annealing dapat digunakan untuk meredakan stres dan meningkatkan kemampuan mesin.
Aplikasi dan Penggunaan Akhir yang Umum
Industri/Sektor | Contoh Aplikasi Khusus | Sifat Baja Utama yang Digunakan dalam Aplikasi Ini | Alasan Pemilihan |
---|---|---|---|
Otomotif | Gear | Kekuatan tinggi, ketahanan aus | Penting untuk daya tahan di bawah beban |
Dirgantara | Komponen struktural | Ketangguhan, ketahanan lelah | Kritis untuk keselamatan dan kinerja |
Mesin | Poros | Kekuatan tarik tinggi, ketahanan dampak | Diperlukan untuk keandalan operasional |
Baja MIM 4605 umum digunakan dalam aplikasi otomotif dan dirgantara karena sifat mekaniknya yang sangat baik. Kekuatan dan ketangguhannya yang tinggi menjadikannya ideal untuk komponen yang harus menahan stres dan aus signifikan.
Aplikasi lain termasuk:
- Peralatan Industri: Digunakan dalam pembuatan bagian mesin.
- Minyak dan Gas: Komponen untuk peralatan pengeboran dan ekstraksi.
- Pembuatan Alat: Cocok untuk membuat cetakan dan mould karena kekerasannya.
Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lebih Lanjut
Fitur/Sifat | MIM 4605 | AISI 4140 | 42CrMo4 | Catatan Singkat Pro/Kon atau Trade-off |
---|---|---|---|---|
Sifat Mekanik Utama | Kekuatan Tinggi | Ketangguhan Tinggi | Ketahanan Aus Baik | MIM 4605 menawarkan keseimbangan sifat |
Aspek Korosi Utama | Baik | Baik | Baik | MIM 4605 kurang tahan dibandingkan dengan baja tahan karat |
Kecocokan Las | Sedang | Baik | Sedang | Memerlukan perlakuan panas pra/pasca yang hati-hati |
Kemampuan Mesin | Sedang | Baik | Sedang | MIM 4605 dapat sulit untuk diproses |
Kemampuan Bentuk | Baik | Baik | Baik | MIM 4605 cocok untuk proses pembentukan |
Perkiraan Biaya Relatif | Sedang | Sedang | Sedang | Biaya efektif untuk aplikasi berkinerja tinggi |
Ketersediaan Tipikal | Umum | Umum | Umum | Tersedia secara luas dalam berbagai bentuk |
Dalam memilih Baja MIM 4605, pertimbangan meliputi sifat mekaniknya, ketahanan korosi, dan karakteristik fabrikasi. Meskipun menawarkan keseimbangan yang baik antara kekuatan dan ketangguhan, keterbatasannya dalam ketahanan korosi mungkin memerlukan pelapisan pelindung atau bahan alternatif dalam lingkungan tertentu.
Secara keseluruhan, Baja MIM 4605 adalah baja paduan karbon sedang yang serbaguna yang unggul dalam aplikasi yang memerlukan kekuatan tinggi dan ketangguhan, menjadikannya material yang berharga di berbagai sektor rekayasa.