Ringkasan Properti dan Aplikasi Kunci Baja S50C

Stainless S50C (JIS ~1050) diklasifikasikan sebagai baja paduan karbon menengah, yang terutama ditandai dengan kandungan karbonnya yang sekitar 0,50%. Kelas baja ini merupakan bagian dari Standar Industri Jepang (JIS) dan dikenal luas karena keseimbangan antara kekuatan, ketangguhan, dan ketahanan ausnya. Unsur paduan utama dalam S50C adalah karbon, yang secara signifikan memengaruhi sifat mekaniknya, termasuk kekerasan dan kekuatan tarik.

Ikhtisar Komprehensif

S50C menunjukkan beberapa karakteristik menonjol yang membuatnya cocok untuk berbagai aplikasi teknik. Kandungan karbon menengahnya memungkinkan untuk harganya yang baik, sehingga mampu mencapai tinggi dan kekerasan yang tinggi saat diperlakukan panas dengan benar. Selain itu, S50C memiliki kemampuan mesin yang sangat baik, yang merupakan faktor kritis dalam proses manufaktur.

Kelebihan:
- Kekuatan dan Kekerasan Tinggi: S50C dapat diperlakukan panas untuk mencapai tingkat kekerasan yang tinggi, menjadikannya ideal untuk aplikasi yang memerlukan ketahanan aus.
- Kemampuan Mesin yang Baik: Baja ini dapat dengan mudah diolah, yang menguntungkan dalam lingkungan manufaktur.
- Versatilitas: Digunakan dalam berbagai aplikasi, dari komponen otomotif hingga bagian mesin.

Batasan:
- Ketahanan Korosi Terbatas: S50C tidak secara inheren tahan terhadap korosi, yang mungkin memerlukan pelapis pelindung di lingkungan tertentu.
- Kerapuhan pada Tingkat Kekerasan Tinggi: Meskipun dapat mencapai kekerasan tinggi, hal ini dapat mengarah pada kerapuhan, membuatnya rentan terhadap retak dalam kondisi tertentu.

Secara historis, S50C telah menjadi bahan pokok dalam pembuatan komponen yang memerlukan kombinasi antara kekuatan dan ketangguhan, seperti roda gigi, poros, dan bagian mekanis lainnya. Posisi pasarnya tetap kuat karena versatilitas dan karakteristik kinerjanya.

Nama Alternatif, Standar, dan Ekivalen

Organisasi Standar	Penunjukan/Kelas	Negara/Region Asal	Catatan/Keterangan
UNS	G10500	AS	Ekivalen terdekat dengan S50C
AISI/SAE	1050	AS	Perbedaan komposisi minor
ASTM	A108	AS	Spesifikasi standar untuk batang baja karbon selesai dingin
EN	C50	Eropa	Sifat serupa, tetapi mungkin berbeda dalam aplikasi tertentu
DIN	C50	Jerman	Sebanding dengan S50C dengan variasi sedikit
GB	50#	Tiongkok	Ekivalen dengan perbedaan minor dalam komposisi
ISO	1050	Internasional	Penunjukan standar untuk baja karbon menengah

Tabel di atas menggambarkan berbagai standar dan penunjukan ekivalen untuk S50C. Penting untuk dicatat bahwa meskipun kelas ini dapat dianggap setara, perbedaan halus dalam komposisi dan pemrosesan dapat memengaruhi kinerja dalam aplikasi tertentu. Misalnya, G10500 mungkin memiliki sifat mekanik sedikit berbeda karena variasi dalam proses produksi.

Sifat Utama

Komposisi Kimia

Unsur (Simbol dan Nama)	Rentang Persentase (%)
C (Karbon)	0,48 - 0,55
Si (Silikon)	0,15 - 0,40
Mn (Mangan)	0,60 - 0,90
P (Fosfor)	≤ 0,030
S (Belerang)	≤ 0,030

Unsur paduan utama dalam S50C termasuk karbon, mangan, dan silikon. Karbon adalah yang paling signifikan, memberikan kekerasan dan kekuatan. Mangan meningkatkan kemampuan pengerasan dan kekuatan tarik, sedangkan silikon berkontribusi pada deoksidasi selama pembuatan baja dan meningkatkan kekuatan.

Sifat Mekanik

Sifat	Kondisi/Suhu	Nilai/Rentang Tipikal (Metrik)	Nilai/Rentang Tipikal (Imperial)	Standar Referensi untuk Metode Uji
Kekuatan Tarik	Dijemur	540 - 700 MPa	78,0 - 101,5 ksi	ASTM E8
Kekuatan Luluh (offset 0,2%)	Dijemur	350 - 450 MPa	50,8 - 65,3 ksi	ASTM E8
Peregangan	Dijemur	15 - 20%	15 - 20%	ASTM E8
Kekerasan	Dijemur	170 - 210 HB	170 - 210 HB	ASTM E10
Kekuatan Impak	Charpy V-notch, -20°C	30 - 50 J	22 - 37 ft-lbf	ASTM E23

Sifat mekanik S50C membuatnya cocok untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan dan ketangguhan tinggi. Kombinasi dari kekuatan tarik dan kekuatan luluh menunjukkan kemampuannya untuk menahan beban signifikan, sedangkan persentase peregangan menunjukkan ketangguhan yang baik, memungkinkan deformasi tanpa patah.

Sifat Fisik

Sifat	Kondisi/Suhu	Nilai (Metrik)	Nilai (Imperial)
Kepadatan	Suhu Ruangan	7,85 g/cm³	0,284 lb/in³
Titik Leleh	-	1425 - 1540 °C	2600 - 2800 °F
Konduktivitas Termal	Suhu Ruangan	50 W/m·K	34,5 BTU·in/(jam·ft²·°F)
Kapasitas Panas Spesifik	Suhu Ruangan	0,46 kJ/kg·K	0,11 BTU/lb·°F
Resistivitas Listrik	Suhu Ruangan	0,0000017 Ω·m	0,0000017 Ω·ft

Kepadatan S50C menunjukkan massanya per unit volume, yang penting untuk aplikasi yang sensitif terhadap berat. Rentang titik leleh memberikan wawasan tentang stabilitas termalnya, sedangkan konduktivitas termal dan kapasitas panas spesifik sangat penting untuk aplikasi yang melibatkan perpindahan panas.

Ketahanan Korosi

Agen Korosif	Konsentrasi (%)	Suhu (°C/°F)	Peringkat Ketahanan	Catatan
Atmosferik	Beragam	Ambient	Baik	Rentan terhadap karat
Klorida	Beragam	Ambient	Buruk	Risiko korosi pitting
Asam	Beragam	Ambient	Buruk	Tidak disarankan
Alkali	Beragam	Ambient	Baik	Ketahanan terbatas

S50C menunjukkan ketahanan korosi terbatas, terutama di lingkungan klorida di mana pitting dapat terjadi. Dibandingkan dengan baja tahan karat, S50C kurang cocok untuk aplikasi yang terpapar agen korosif. Misalnya, meskipun S50C dapat berfungsi baik di atmosfer ringan, tidak disarankan untuk aplikasi maritim atau lingkungan dengan konsentrasi klorida tinggi.

Ketahanan Panas

Sifat/Batas	Suhu (°C)	Suhu (°F)	Keterangan
Suhu Layanan Kontinu Maks	300 °C	572 °F	Di luar ini, sifatnya menurun
Suhu Layanan Intermiten Maks	400 °C	752 °F	Paparan jangka pendek
Suhu Pengelupasan	600 °C	1112 °F	Risiko oksidasi

Pada suhu tinggi, S50C mempertahankan kekuatannya hingga sekitar 300 °C. Di luar ini, material mungkin mulai kehilangan sifat mekaniknya, yang menyebabkan kinerja yang menurun dalam aplikasi suhu tinggi. Oksidasi juga dapat terjadi, terutama pada suhu di atas 600 °C, yang memerlukan langkah-langkah pelindung di lingkungan tersebut.

Sifat Fabrikasi

Kemampuan Las

Proses Pengelasan	Logam Pengisi yang Direkomendasikan (Klasifikasi AWS)	Gas/Pelindung yang Umum Digunakan	Catatan
MIG	ER70S-6	Argon + CO2	Baik untuk bagian tipis
TIG	ER70S-2	Argon	Las bersih, distorsi rendah
SMAW	E7018	Tidak berlaku	Memerlukan pemanasan awal

S50C umumnya dapat dilas menggunakan proses umum seperti MIG dan TIG. Namun, pemanasan awal disarankan untuk meminimalkan risiko retak, terutama pada bagian yang lebih tebal. Perlakuan panas pasca pengelasan juga dapat meningkatkan ketangguhan sambungan las.

Kemampuan Mesin

Parameter Pemotongan	[S50C]	[AISI 1212]	Catatan/Saran
Indeks Kemampuan Mesin Relatif	60	100	Kemampuan mesin sedang
Kecepatan Pemotongan Tipikal (Pembalik)	40 m/menit	80 m/menit	Sesuaikan untuk keausan alat

S50C memiliki peringkat kemampuan mesin sedang, menjadikannya cocok untuk berbagai operasi pemesinan. Kecepatan pemotongan optimal dan alat seharusnya dipilih untuk meningkatkan kinerja serta meminimalkan keausan.

Kemampuan Bentuk

S50C menunjukkan kemampuan bentuk yang baik dalam proses kerja dingin dan panas. Pembentukan dingin dapat dilakukan, tetapi perhatian harus diberikan untuk menghindari pengerasan kerja yang dapat menyebabkan retakan. Pembentukan panas dapat meningkatkan ketangguhan dan mengurangi risiko cacat.

Perlakuan Panas

Proses Perlakuan	Rentang Suhu (°C/°F)	Waktu Rendaman Tipikal	Metode Pendinginan	Tujuan Utama / Hasil yang Diharapkan
Pengerasan	700 - 800 °C / 1292 - 1472 °F	1 - 2 jam	Pendinginan Udara	Melembutkan, meningkatkan kemampuan mesin
Quenching	800 - 900 °C / 1472 - 1652 °F	30 menit	Minyak atau Air	Menguatkan, meningkatkan kekuatan
Tempering	400 - 600 °C / 752 - 1112 °F	1 jam	Pendinginan Udara	Mengurangi kerapuhan, meningkatkan ketangguhan

Proses perlakuan panas secara signifikan memengaruhi mikrostruktur dan sifat dari S50C. Quenching meningkatkan kekerasan, sedangkan tempering mengurangi kerapuhan, memungkinkan keseimbangan antara kekuatan dan ketangguhan.

Aplikasi Tipikal dan Penggunaan Akhir

Industri/Sektor	Contoh Aplikasi Spesifik	Sifat Steel Kunci yang Digunakan dalam Aplikasi Ini	Alasan Pemilihan
Otomotif	Roda gigi	Kekuatan tinggi, ketahanan aus	Penting untuk daya tahan
Mesin	Poros	Ketangguhan, kemampuan mesin	Kritis untuk kinerja
Perkakas	Alat pemotong	Kekerasan, ketahanan aus	Diperlukan untuk umur panjang

S50C biasanya digunakan di sektor otomotif dan mesin, khususnya untuk komponen yang memerlukan kombinasi kekuatan dan ketahanan aus. Kemampuan mesinnya juga menjadikannya pilihan yang disukai untuk aplikasi alat.

Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lebih Lanjut

Fitur/Sifat	[S50C]	[Kelas Alternatif 1]	[Kelas Alternatif 2]	Catatan Singkat Pro/Kon atau Trade-off
Sifat Mekanik Utama	Kekuatan tinggi	Kekuatan sedang	Ketangguhan tinggi	S50C menawarkan kekuatan, sementara alternatif mungkin memberikan ketangguhan yang lebih baik
Aspek Korosi Utama	Ketahanan yang baik	Ketahanan yang sangat baik	Ketahanan yang buruk	S50C memerlukan langkah-langkah pelindung di lingkungan korosif
Kemampuan Las	Baik	Excellent	Baik	S50C dapat dilas tetapi mungkin memerlukan pemanasan awal
Kemampuan Mesin	Sedang	Tinggi	Sedang	S50C dapat diproses tetapi tidak semudah beberapa alternatif
Kemampuan Bentuk	Baik	Sangat baik	Baik	S50C dapat dibentuk tetapi mungkin memerlukan perhatian untuk menghindari retakan
Perkiraan Biaya Relatif	Sedang	Rendah	Tinggi	Biaya efektivitas bervariasi dengan kebutuhan aplikasi
Ketersediaan Tipikal	Umum	Umum	Kurang umum	S50C tersedia luas dalam berbagai bentuk

Ketika memilih S50C untuk aplikasi tertentu, pertimbangan seperti biaya, ketersediaan, dan sifat mekanik tertentu yang diperlukan harus diperhitungkan. Keseimbangan antara kekuatan dan kemampuan mesin menjadikannya pilihan yang serbaguna, tetapi keterbatasannya dalam ketahanan korosi harus dievaluasi dengan cermat berdasarkan lingkungan yang dimaksud.

Singkatnya, baja S50C adalah baja paduan karbon menengah yang kuat yang menawarkan perpaduan antara kekuatan, kemampuan mesin, dan versatilitas, menjadikannya cocok untuk berbagai aplikasi, terutama di sektor otomotif dan mesin.