Baja N690: Gambaran Umum Sifat dan Aplikasi Utama

Stainless steel N690, juga dikenal sebagai Bohler N690, adalah baja tahan karat berkinerja tinggi yang termasuk dalam kategori baja tahan karat martensitik. Kualitas baja ini terutama dilegkapi dengan krom, molibdenum, dan vanadium, yang secara signifikan meningkatkan kekerasan, ketahanan korosi, dan sifat mekanik keseluruhannya. N690 terutama dikenal karena daya tahan tepi yang luar biasa dan ketahanan aus, menjadikannya pilihan populer dalam pembuatan pisau dan alat potong berkualitas tinggi.

Tinjauan Menyeluruh

Baja N690 diklasifikasikan sebagai baja tahan karat martensitik, yang ditandai dengan kandungan karbon yang tinggi dan kemampuan untuk dikeraskan melalui perlakuan panas. Unsur paduan utama dalam N690 meliputi:

• Krom (Cr): Biasanya sekitar 17%, yang memberikan ketahanan korosi dan berkontribusi pada kekerasan baja.
• Molibdenum (Mo): Sekitar 1,1%, meningkatkan ketahanan terhadap korosi pitting dan celah.
• Vanadium (V): Sekitar 0,2%, yang meningkatkan ketahanan aus dan berkontribusi pada struktur butir yang halus.

Gabungan unsur-unsur ini menghasilkan baja yang menunjukkan kekerasan luar biasa, biasanya mencapai kekerasan Rockwell 58-60 HRC setelah perlakuan panas yang tepat.

Kelebihan dan Keterbatasan

Kelebihan (Pro)	Keterbatasan (Kon)
Daya tahan tepi yang sangat baik dan ketahanan aus	Lebih sulit dikerjakan dibandingkan dengan baja paduan yang lebih rendah
Ketahanan korosi yang baik, cocok untuk berbagai lingkungan	Dapat rentan terhadap kerapuhan jika tidak dipanaskan dengan benar
Kekerasan dan kekuatan tinggi, menjadikannya ideal untuk alat potong	Memerlukan penanganan yang hati-hati untuk menghindari pecah atau retak
Menjaga ketajaman dengan baik, menjadikannya populer dalam aplikasi pisau	Duktibilitas terbatas dibandingkan dengan baja tahan karat austenitik

Baja N690 telah mendapatkan posisi khusus di pasar, terutama dalam industri pembuatan pisau, di mana sifat-sifatnya sangat dihargai. Signifikansi historisnya terkait dengan pengembangannya oleh Bohler, sebuah perusahaan yang dikenal karena menghasilkan baja alat berkualitas tinggi, yang telah menetapkan N690 sebagai tolok ukur untuk kinerja dalam berbagai aplikasi.

Nama Alternatif, Standar, dan Ekuivalen

Organisasi Standar	Penunjukan/Kelas	Negara/Area Asal	Catatan/Keterangan
UNS	S69030	USA	Ekuivalen terdekat dengan N690
AISI/SAE	440C	USA	Perbedaan komposisional minor; 440C memiliki kandungan karbon yang lebih tinggi
ASTM	A276	USA	Spesifikasi umum untuk batang baja tahan karat
EN	1.4528	Eropa	Kelas ekuivalen dalam standar Eropa
JIS	SUS440C	Jepang	Sifat serupa tetapi respons perlakuan panas yang berbeda

Saat N690 sering dibandingkan dengan 440C, penting untuk dicatat bahwa kandungan krom yang lebih tinggi dalam N690 memberikan ketahanan korosi yang lebih baik, sementara 440C mungkin menawarkan kekerasan yang sedikit lebih tinggi karena kandungan karbonnya. Perbedaan ini dapat mempengaruhi pemilihan baja untuk aplikasi tertentu, terutama di lingkungan di mana ketahanan korosi sangat penting.

Sifat Utama

Komposisi Kimia

Unsur (Simbol dan Nama)	Range Persentase (%)
Karbon (C)	0,90 - 1,00
Krom (Cr)	16,0 - 17,0
Molibdenum (Mo)	1,0 - 1,2
Vanadium (V)	0,1 - 0,3
Mangan (Mn)	0,5 - 1,0
Silikon (Si)	0,5 maks
Fosfor (P)	0,03 maks
Sulfur (S)	0,03 maks

Peran utama unsur paduan kunci dalam baja N690 adalah sebagai berikut:

• Krom: Meningkatkan ketahanan korosi dan kekerasan.
• Molibdenum: Meningkatkan ketahanan terhadap pitting dan meningkatkan ketahanan secara keseluruhan.
• Vanadium: Berkontribusi pada ketahanan aus dan membantu memperhalus struktur butir, menghasilkan sifat mekanik yang lebih baik.

Sifat Mekanik

Sifat	Kondisi/Temper	Suhu Uji	Nilai/Range Tipikal (Satuan Metric - SI)	Nilai/Range Tipikal (Satuan Imperial)	Standar Referensi untuk Metode Uji
Kekuatan Tarik	Quenched & Tempered	Suhu Ruang	1000 - 1100 MPa	145 - 160 ksi	ASTM E8
Kekuatan Luah (offset 0,2%)	Quenched & Tempered	Suhu Ruang	800 - 900 MPa	116 - 130 ksi	ASTM E8
Elongasi	Quenched & Tempered	Suhu Ruang	12 - 15%	12 - 15%	ASTM E8
Kekerasan	Quenched & Tempered	Suhu Ruang	58 - 60 HRC	58 - 60 HRC	ASTM E18
Kekuatan Impak	Quenched & Tempered	-20 °C	30 - 40 J	22 - 30 ft-lbf	ASTM E23

Kombinasi kekuatan tarik dan kekuatan luah yang tinggi, bersamaan dengan kekerasan yang baik, membuat baja N690 cocok untuk aplikasi yang memerlukan beban mekanis tinggi dan integritas struktural. Kemampuannya untuk mempertahankan sifat-sifat ini di berbagai kondisi sangat penting untuk alat dan komponen yang terpapar pada aus dan impak.

Sifat Fisik

Sifat	Kondisi/Suhu	Nilai (Satuan Metric - SI)	Nilai (Satuan Imperial)
Kepadatan	-	7,8 g/cm³	0,282 lb/in³
Titik Leleh/Rentang	-	1400 - 1450 °C	2552 - 2642 °F
Konduktivitas Termal	20 °C	25 W/m·K	14,5 BTU·in/(hr·ft²·°F)
Kapasitas Panas Spesifik	20 °C	500 J/kg·K	0,119 BTU/lb·°F
Resistivitas Listrik	20 °C	0,75 μΩ·m	0,0013 Ω·in

Signifikansi praktis dari sifat fisik N690 terlihat dalam aplikasinya. Misalnya, kepadatan tingginya berkontribusi pada berat dan keseimbangan pisau, sementara konduktivitas termalnya memungkinkan untuk pembuangan panas yang efektif selama operasi pemotongan. Titik lelehnya menunjukkan kesesuaiannya untuk aplikasi suhu tinggi, meskipun perhatian harus diberikan untuk menghindari pemanasan berlebih selama pengolahan.

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 (Sulfura)	10-30	20-40 °C / 68-104 °F	Fair	Rentan terhadap SCC
Larutan Alkalin	5-20	20-60 °C / 68-140 °F	Baik	Ketahanan terbatas
Kondisi Atmosfer	-	-	Excellent	Baik untuk aplikasi luar ruangan

Baja N690 menunjukkan ketahanan yang baik terhadap berbagai lingkungan korosif, terutama dalam kondisi atmosfer dan klorida ringan. Namun, ia rentan terhadap korosi pitting di lingkungan klorida tinggi, yang dapat menjadi perhatian untuk aplikasi maritim. Dibandingkan dengan baja stainless lainnya seperti AISI 440C dan 154CM, N690 menawarkan ketahanan korosi yang lebih baik berkat kandungan kromnya yang lebih tinggi, menjadikannya pilihan yang disukai untuk aplikasi yang memerlukan daya tahan dan umur panjang.

Ketahanan Panas

Sifat/Batasan	Suhu (°C)	Suhu (°F)	Keterangan
Suhu Layanan Kontinu Maks	300 °C	572 °F	Cocok untuk aplikasi suhu tinggi
Suhu Layanan Intermittent Maks	350 °C	662 °F	Dapat menahan paparan suhu tinggi dalam jangka pendek
Suhu Scaling	600 °C	1112 °F	Mulai kehilangan sifat mekanik di luar suhu ini

Pada suhu tinggi, baja N690 mempertahankan sifat mekaniknya hingga batas tertentu. Namun, paparan berkepanjangan pada suhu tinggi dapat menyebabkan oksidasi dan penurunan kekerasan. Penting untuk mempertimbangkan faktor-faktor ini saat memilih N690 untuk aplikasi yang melibatkan panas.

Sifat Fabrikasi

Kelayakan Pengelasan

Proses Las	Logam Pengisi yang Disarankan (Klasifikasi AWS)	Gas/Flux Perisai Tipikal	Catatan
TIG	ER 316L	Argon	Preheated disarankan
MIG	ER 308L	Argon + CO2	Perlakuan panas pasca las dianjurkan
Stick	E308-16	-	Pengendalian input panas yang hati-hati

Baja N690 dapat dilas menggunakan berbagai proses, tetapi memerlukan pengendalian input panas yang hati-hati untuk menghindari retak. Pemanasan awal sering kali dianjurkan, dan perlakuan panas pasca las dapat membantu mengurangi stres dan meningkatkan ketahanan. Pemilihan logam pengisi sangat penting untuk memastikan kompatibilitas dan mempertahankan ketahanan korosi.

Menggilingan

Parameter Pemesinan	Baja N690	AISI 1212	Catatan/Saran
Indeks Kelayakan Pemesinan Relatif	50%	100%	Lebih sulit dikerjakan karena kekerasan
Kecepatan Pemotongan Tipikal (Putaran)	30-40 m/min	80-100 m/min	Gunakan alat karbida untuk hasil terbaik

Baja N690 menghadirkan tantangan dalam pemesinan karena kekerasannya. Kondisi optimal termasuk menggunakan alat karbida dan menjaga kecepatan pemotongan yang lebih rendah untuk mencegah keausan alat. Pendinginan dan pelumasan yang tepat sangat penting untuk mencapai hasil permukaan yang diinginkan.

Formabilitas

Baja N690 tidak dikenal secara khusus untuk formabilitasnya, karena merupakan baja keras yang dapat sulit dibentuk. Pembentukan dingin mungkin dapat dilakukan tetapi dapat menghasilkan pengerasan kerja, memerlukan pengendalian radius bending dan proses pembentukan yang hati-hati. Pembentukan panas lebih feasibel, tetapi suhu harus dipantau untuk menghindari kompromi pada sifat baja.

Perlakuan Panas

Proses Perlakuan	Range 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, memperbaiki duktibilitas
Quenching	1000 - 1100 °C / 1832 - 2012 °F	30 menit	Minyak atau Air	Meningkatkan kekerasan
Tempering	200 - 600 °C / 392 - 1112 °F	1 jam	Udara	Mengurangi kerapuhan, meningkatkan ketahanan

Proses perlakuan panas untuk baja N690 melibatkan quenching dan tempering untuk mencapai kekerasan dan ketahanan yang diinginkan. Selama quenching, baja didinginkan dengan cepat untuk mengunci struktur martensitik, sementara tempering membantu meredakan stres internal dan meningkatkan duktibilitas. Memahami transformasi ini sangat penting untuk mengoptimalkan kinerja baja dalam berbagai aplikasi.

Aplikasi Tipikal dan Penggunaan Akhir

Industri/Sektor	Contoh Aplikasi Spesifik	Sifat Baja Kunci yang Dimanfaatkan dalam Aplikasi ini	Alasan Pemilihan (Singkat)
Pembuatan Pisau	Pisau dapur premium	Daya tahan tepi yang sangat baik, ketahanan korosi	Ideal untuk aplikasi kuliner
Pembuatan Alat	Alat pemotong	Kekerasan tinggi, ketahanan aus	Esensial untuk daya tahan
Alat Medis	Alat bedah	Ketahanan korosi, kekuatan	Persyaratan keselamatan dan kebersihan
Aeronautika	Komponen dalam mesin pesawat	Rasio kekuatan-terhadap-berat yang tinggi, ketahanan panas	Kritis untuk kinerja

Baja N690 banyak digunakan dalam industri yang memerlukan material berkinerja tinggi. Daya tahan tepinya yang sangat baik membuatnya menjadi favorit di kalangan pembuat pisau, sementara kekuatan dan ketahanan korosinya sangat vital untuk instrumen bedah dan komponen pesawat terbang.

Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lebih Lanjut

Fitur/Sifat	Baja N690	440C	154CM	Catatan Pro/Kon atau Trade-off Singkat
Sifat Mekanik Kunci	Kekerasan tinggi	Kekerasan tinggi	Kekerasan sedang	N690 menawarkan ketahanan korosi yang lebih baik dibandingkan 440C
Aspek Korosi Kunci	Baik	Fair	Baik	N690 unggul di lingkungan klorida
Kelayakan Pengelasan	Sedang	Poor	Sedang	N690 memerlukan teknik pengelasan yang hati-hati
Menggilingan	Tantangan	Sedang	Baik	N690 lebih sulit dikerjakan dibandingkan 154CM
Formabilitas	Terbatas	Sedang	Baik	N690 kurang dapat dibentuk dibandingkan 154CM
Kira-kira Biaya Relatif	Sedang	Rendah	Sedang	N690 umumnya lebih mahal karena elemen paduan
Ketersediaan Tipikal	Sedang	Tinggi	Sedang	N690 mungkin kurang tersedia dibandingkan 440C

Ketika memilih baja N690, pertimbangan mencakup biaya-efektivitasnya, ketersediaan, dan persyaratan aplikasi spesifik. Meskipun mungkin lebih mahal dibandingkan beberapa alternatif, sifat-sifatnya yang unggul sering kali membenarkan investasi, terutama dalam aplikasi berkinerja tinggi. Selain itu, sifat magnetiknya minimal, menjadikannya cocok untuk aplikasi di mana gangguan magnetik menjadi perhatian.

Secara keseluruhan, baja N690 adalah material yang serbaguna dan berkinerja tinggi yang unggul dalam berbagai aplikasi, terutama di mana kekerasan, ketahanan korosi, dan daya tahan tepi sangat penting. Memahami sifat-sifatnya, kelebihan, dan keterbatasan sangat penting untuk membuat keputusan yang tepat dalam pemilihan material.