S35VN Baja: Sifat dan Aplikasi Utama Dijelaskan

Stainless steel S35VN, juga dikenal sebagai CPM S35VN, adalah jenis baja stainless berkinerja tinggi yang termasuk dalam kategori baja tahan karat martensitik. Itu terutama diklasifikasikan sebagai baja paduan karbon menengah, terkenal karena keseimbangan yang sangat baik antara ketahanan, ketahanan aus, dan ketahanan korosi. Elemen paduan utama dalam S35VN meliputi karbon (C), kromium (Cr), vanadium (V), dan molibdenum (Mo), masing-masing memberikan kontribusi signifikan terhadap sifat keseluruhannya.

Tinjauan Komprehensif

Baja S35VN adalah produk dari proses Metalurgi Partikel Crucible (CPM), yang meningkatkan mikrostruktur dan sifat mekanisnya dibandingkan dengan metode pembuatan baja tradisional. Penambahan vanadium meningkatkan ketahanan aus dan ketahanan, sementara kromium memberikan ketahanan korosi dan berkontribusi pada pembentukan struktur martensitik yang keras setelah perlakuan panas. Molibdenum lebih lanjut meningkatkan kekuatan baja dan ketahanan terhadap korosi pitting.

Karakteristik paling signifikan dari S35VN meliputi:

• Ketahanan Aus Tinggi: Ideal untuk aplikasi yang memerlukan daya tahan dan umur panjang.
• Ketahanan yang Baik: Menawarkan ketahanan terhadap pengelupasan dan retak, menjadikannya cocok untuk aplikasi yang menuntut.
• Ketahanan Korosi: Berfungsi dengan baik dalam berbagai lingkungan, termasuk kondisi lembab dan korosif.

Kelebihan dan Kekurangan

Kelebihan	Kekurangan
Pertahanan tepi yang sangat baik	Lebih sulit untuk tajam dibandingkan baja yang lebih lunak
Ketahanan korosi yang baik	Biaya lebih tinggi dibandingkan dengan baja stainless standar
Ketahanan ditingkatkan	Memerlukan perlakuan panas yang hati-hati untuk mencapai sifat optimal

S35VN telah memperoleh popularitas di industri pembuatan pisau dan aplikasi alat berkinerja tinggi karena kombinasi properti yang unik. Signifikansi historisnya terletak pada pengembangannya sebagai perbaikan dari baja CPM S30V sebelumnya, yang mengatasi beberapa keterbatasan yang ditemukan dalam derajat itu.

Nama Alternatif, Standar, dan Kesetaraan

Organisasi Standar	Penunjukan/Grade	Negara/Region Asal	Catatan/Komentar
UNS	S35VN	AS	Kesetaraan terdekat dengan AISI 440C dengan ketahanan yang lebih baik
AISI/SAE	S35VN	AS	Versi yang ditingkatkan dari S30V dengan ketahanan yang lebih baik
ASTM	A240	AS	Spesifikasi standar untuk pelat baja tahan karat
JIS	SUS440C	Jepang	Sifat yang mirip tetapi dengan persyaratan perlakuan panas yang berbeda

Sementara S35VN sering dibandingkan dengan baja stainless lainnya seperti AISI 440C dan S30V, penting untuk dicatat bahwa komposisi unik S35VN menawarkan ketahanan yang lebih baik dan pemeliharaan tepi, menjadikannya pilihan yang lebih disukai untuk aplikasi berkinerja tinggi.

Sifat Utama

Komposisi Kimia

Elemen (Simbol dan Nama)	Rentang Persentase (%)
C (Karbon)	1.40 - 1.50
Cr (Kromium)	14.00 - 15.00
V (Vanadium)	3.00 - 3.50
Mo (Molibdenum)	1.00 - 1.50
Mn (Mangan)	0.50 max
Si (Silikon)	0.50 max
P (Fosfor)	0.03 max
S (Belerang)	0.03 max

Peran utama dari elemen paduan kunci dalam S35VN meliputi:

• Karbon: Meningkatkan kekerasan dan kekuatan melalui pembentukan karbida.
• Kromium: Meningkatkan ketahanan korosi dan berkontribusi pada pembentukan struktur martensitik yang keras.
• Vanadium: Meningkatkan ketahanan aus dan ketahanan dengan memperhalus struktur butir.
• Molibdenum: Meningkatkan kekuatan dan ketahanan terhadap korosi pitting.

Sifat Mekanis

Sifat	Kondisi/Suhu	Suhu Uji	Nilai Umum/Rentang (Metrik - SI Units)	Nilai Umum/Rentang (Unit Imperial)	Standar Referensi untuk Metode Uji
Kekuatan Tarik	Didinginkan & Ditemper	Suara Ruang	1,200 - 1,300 MPa	174 - 188 ksi	ASTM E8
Kekuatan Yeild (0.2% offset)	Didinginkan & Ditemper	Suara Ruang	1,100 - 1,200 MPa	160 - 174 ksi	ASTM E8
Perpanjangan	Didinginkan & Ditemper	Suara Ruang	5 - 7%	5 - 7%	ASTM E8
Kekerasan	Didinginkan & Ditemper	Suara Ruang	58 - 62 HRC	58 - 62 HRC	ASTM E18
Kekuatan Impact	Didinginkan & Ditemper	-20°C	50 - 60 J	37 - 44 ft-lbf	ASTM E23

Kombinasi sifat mekanis ini menjadikan baja S35VN sangat cocok untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan tinggi dan ketahanan, seperti pisau dan alat pemotong. Kekuatan tarik dan kekuatan yeild yang tinggi memastikan integritas struktural di bawah pembebanan mekanis, sementara kekerasannya memberikan ketahanan aus yang sangat baik.

Sifat Fisik

Sifat	Kondisi/Suhu	Nilai (Metrik - SI Units)	Nilai (Unit Imperial)
Kepadatan	Suara Ruang	7.75 g/cm³	0.28 lb/in³
Titik Leleh	-	1,400 - 1,500 °C	2,552 - 2,732 °F
Konduktivitas Termal	Suara Ruang	25 W/m·K	14.5 BTU·in/(hr·ft²·°F)
Kapasitas Kalor Spesifik	Suara Ruang	460 J/kg·K	0.11 BTU/lb·°F
Resistivitas Listrik	Suara Ruang	0.5 µΩ·m	0.5 µΩ·in
Koeff. Ekspansi Termal	Suara Ruang	11.5 x 10⁻⁶ /K	6.4 x 10⁻⁶ /°F

Signifikansi praktis dari sifat fisik kunci untuk S35VN meliputi:

• Kepadatan: Mempengaruhi berat dan keseimbangan alat dan pisau, menjadikannya cocok untuk aplikasi di mana berat menjadi pertimbangan.
• Konduktivitas Termal: Penting untuk aplikasi yang melibatkan proses perlakuan panas, memastikan pemanasan dan pendinginan yang merata.
• Koeffisien Ekspansi Termal: Kritis untuk aplikasi di mana stabilitas dimensi di bawah perubahan suhu diperlukan.

Ketahanan Korosi

Agen Korosif	Konsentrasi (%)	Suhu (°C/°F)	Peringkat Ketahanan	Catatan
Klorida	3.5%	25°C/77°F	Baik	Risiko korosi pengelupasan
Asam (Sulfurik)	10%	25°C/77°F	Adil	Rentan terhadap korosi lokal
Larutan Alkalin	10%	25°C/77°F	Baik	Umumnya tahan
Atmosferik	-	-	Sangat baik	Berfungsi dengan baik dalam lingkungan lembab

S35VN menunjukkan ketahanan korosi yang baik di berbagai lingkungan, termasuk kondisi atmosfer, klorida, dan larutan alkalin. Namun, itu rentan terhadap korosi pengelupasan di lingkungan kaya klorida, yang merupakan perhatian umum untuk baja tahan karat. Dibandingkan dengan derajat lain seperti AISI 440C dan S30V, S35VN menawarkan ketahanan yang lebih baik dan ketahanan terhadap pengelupasan, menjadikannya pilihan yang lebih baik untuk aplikasi di mana baik ketahanan korosi maupun kinerja mekanis sangat penting.

Ketahanan Panas

Sifat/Batas	Suhu (°C)	Suhu (°F)	Komentar
Suhu Layanan Maksimum Kontinu	300°C	572°F	Cocok untuk aplikasi suhu tinggi
Suhu Layanan Maksimum Sementara	400°C	752°F	Dapat menahan paparan jangka pendek terhadap suhu yang lebih tinggi
Suhu Pengelupasan	600°C	1,112°F	Mulai kehilangan sifat pada suhu tinggi

Pada suhu tinggi, S35VN mempertahankan sifat mekanisnya dengan baik, menjadikannya cocok untuk aplikasi yang mungkin mengalami siklus termal. Namun, paparan yang berkepanjangan terhadap suhu di atas 300°C dapat menyebabkan penurunan kekerasan dan kekuatan, yang memerlukan pertimbangan hati-hati dalam aplikasi suhu tinggi.

Sifat Fabrikasi

Keterlasakan

Proses Pengelasan	Logam Pengisi yang Direkomendasikan (Klasifikasi AWS)	Gas/Pembungkus Perlindungan Umum	Catatan
TIG	ER 316L	Argon	Memerlukan pemanasan awal untuk menghindari retakan
MIG	ER 308L	Argon/CO2	Perlakuan panas pasca pengelasan direkomendasikan

S35VN dapat dilas menggunakan metode konvensional, tetapi perhatian harus diambil untuk menghindari retakan karena kandungan karbonnya yang tinggi. Pemanasan awal dan perlakuan panas pasca pengelasan dapat membantu mengurangi masalah ini, memastikan integritas pengelasan.

Kemudahan Pemesinan

Parameter Pemotongan	S35VN	AISI 1212	Catatan/Saran
Indeks Kemudahan Pemesinan Relatif	60%	100%	Lebih sulit untuk dipotong dibandingkan baja yang lebih lunak
Kecepatan Pemotongan Tipikal (Menggulung)	30-40 m/menit	60-80 m/menit	Gunakan alat paduan untuk hasil terbaik

Pemrosesan S35VN memerlukan alat dan teknik khusus karena kekerasannya. Alat paduan disarankan, dan kecepatan pemotongan yang lebih lambat dapat membantu mencapai selesai permukaan yang lebih baik.

Formabilitas

S35VN tidak cocok untuk proses pembentukan yang luas karena kekerasan dan kekuatannya yang tinggi. Pembentukan dingin mungkin mungkin tetapi dapat menyebabkan pengerasan kerja, memerlukan pengendalian yang teliti pada jari-jari pembengkokan dan teknik pembentukan.

Perlakuan Panas

Proses Perlakuan	Rentang Suhu (°C/°F)	Waktu Perendaman Tipikal	Metode Pendinginan	Tujuan Utama / Hasil yang Diharapkan
Annealing	1,000 - 1,100°C / 1,832 - 2,012°F	1-2 jam	Pendinginan udara	Mengurangi kekerasan, meningkatkan kemudahan pemesinan
Quenching	1,050 - 1,100°C / 1,922 - 2,012°F	30 menit	Minyak atau udara	Mencapai kekerasan dan kekuatan
Tempering	400 - 600°C / 752 - 1,112°F	1 jam	Pendinginan udara	Mengurangi kerapuhan, meningkatkan ketahanan

Proses perlakuan panas untuk S35VN melibatkan austenitizing, quenching, dan tempering untuk mencapai keseimbangan yang diinginkan antara kekerasan dan ketahanan. Transformasi metalurgi selama perlakuan ini berdampak signifikan pada mikrostruktur, menghasilkan distribusi karbida yang halus yang meningkatkan ketahanan aus.

Aplikasi dan Penggunaan Akhir yang Tipikal

Industri/Sektor	Contoh Aplikasi Spesifik	Sifat Baja Utama yang Digunakan dalam Aplikasi ini	Alasan Pemilihan (Singkat)
Pembuatan Pisau	Pisang dapur premium	Ketahanan aus tinggi, pemeliharaan tepi	Diutamakan untuk peralatan makan premium
Peralatan	Alat pemotong	Ketahanan, kekerasan	Cocok untuk aplikasi pemesinan yang menuntut
Perangkat Medis	Instrumen bedah	Ketahanan korosi, kekuatan	Penting untuk lingkungan steril

Aplikasi lain meliputi:

• • Komponen dirgantara
• • Bagian otomotif
• • Mesin industri

S35VN dipilih untuk aplikasi ini karena kombinasi propertinya yang unik, terutama kemampuannya untuk mempertahankan tepi tajam dan menahan aus dalam lingkungan yang menuntut.

Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lebih Lanjut

Fitur/Sifat	S35VN	AISI 440C	S30V	Catatan Singkat Kelebihan/Kekurangan atau Trade-off
Sifat Mekanis Utama	Kekuatan tinggi, ketahanan	Kekerasan tinggi	Ketahanan tepi yang baik	S35VN menawarkan keseimbangan antara ketahanan dan ketahanan aus
Aspek Korosi Utama	Ketahanan yang baik	Ketahanan sedang	Ketahanan yang baik	S35VN berkinerja lebih baik di lingkungan lembab
Keterlasakan	Sedang	Kurang baik	Sedang	Memerlukan perhatian untuk menghindari retakan
Kemudahan Pemesinan	Membutuhkan perhatian	Mudah	Sedang	S35VN memerlukan alat khusus
Formabilitas	Terbatas	Sedang	Terbatas	Tidak ideal untuk pembentukan yang luas
Biaya Relatif Kasar	Lebih tinggi	Sedang	Lebih tinggi	Biaya mencerminkan manfaat kinerja
Disponibilitas Tipikal	Sedang	Tinggi	Tinggi	S35VN kurang umum daripada 440C

Ketika memilih S35VN, pertimbangan meliputi efisiensi biaya, ketersediaan, dan persyaratan aplikasi spesifik. Meskipun mungkin lebih mahal daripada beberapa alternatif, kinerjanya yang superior dalam pemeliharaan tepi dan ketahanan sering kali membenarkan investasi. Selain itu, ketersediaannya dapat bervariasi, sehingga sumber dari pemasok yang terpercaya sangat penting untuk kualitas yang konsisten.

Secara ringkas, baja S35VN menonjol sebagai bahan yang serbaguna dan berkinerja tinggi, terutama cocok untuk aplikasi yang menuntut kombinasi kekuatan, ketahanan, dan ketahanan korosi. Sifat uniknya, yang berasal dari komposisi dan pengolahannya, menjadikannya pilihan yang diutamakan di berbagai industri, terutama dalam pembuatan pisau premium dan aplikasi alat.