Ikhtisar Properti dan Aplikasi Utama Baja St 37
Bagikan
Table Of Content
Table Of Content
St 37 Steel, yang juga dikenal sebagai S235JR, adalah jenis baja struktural karbon rendah yang banyak digunakan dalam aplikasi konstruksi dan teknik. Diklasifikasikan sebagai baja struktural non-aling, ia terutama terdiri dari besi dengan persentase kecil karbon, biasanya sekitar 0,17% hingga 0,20%. Kandungan karbon yang rendah berkontribusi pada keawetan dan kemampuan mesin yang sangat baik, menjadikannya pilihan yang disukai untuk berbagai komponen struktural.
Ikhtisar Komprehensif
Baja St 37 ditandai dengan sifat mekanik yang baik, termasuk kekuatan tarik dan kekuatan hasil yang moderat, yang membuatnya cocok untuk berbagai aplikasi struktural. Unsur paduan utama dalam baja St 37 termasuk mangan, yang meningkatkan kemampuan pengerasan dan kekuatan, dan silikon, yang meningkatkan ketahanan terhadap oksidasi. Sifat inheren baja ini termasuk duktilitas yang baik, ketangguhan, dan kemampuan pengelasan, memungkinkan untuk dibentuk dan dibentuk menjadi berbagai komponen struktural.
Kelebihan (Pro) | Keterbatasan (Kontra) |
---|---|
Kemampuan pengelasan yang sangat baik | Ketahanan korosi yang terbatas |
Kemampuan mesin yang baik | Kekuatan lebih rendah dibandingkan dengan baja berkualitas tinggi |
Biaya efektif | Tidak cocok untuk aplikasi suhu tinggi |
Aplikasi yang serbaguna | Rentan terhadap pengikisan di lingkungan korosif |
Secara historis, baja St 37 telah menjadi bahan pokok dalam industri konstruksi, terutama di Eropa, karena keseimbangannya antara kekuatan dan duktilitas. Aplikasi umumnya berkisar dari balok dan kolom di bangunan hingga rangka untuk mesin dan kendaraan. Posisi pasar baja ini tetap kuat karena ketersediaannya yang luas dan biaya yang efektif.
Nama Alternatif, Standar, dan Padanan
Organisasi Standar | Penunjukan/Grade | Negara/Region Asal | Catatan/Keterangan |
---|---|---|---|
EN | S235JR | Eropa | Padanan terdekat untuk St 37 |
DIN | St 37 | Jerman | Penunjukan historis |
ASTM | A36 | Amerika Serikat | Sifat serupa, tetapi dengan komposisi kimia yang berbeda |
JIS | SS400 | Jepang | Dapat dibandingkan, tetapi mungkin memiliki kekuatan hasil yang berbeda |
ISO | S235 | Internasional | Padan umum, aplikasi serupa |
Sementara St 37 dan padanannya seperti S235JR dan A36 sering dianggap dapat dipertukarkan, perbedaan halus dalam komposisi kimia dan sifat mekanik dapat mempengaruhi kinerja dalam aplikasi tertentu. Misalnya, A36 mungkin memiliki kekuatan hasil yang sedikit lebih tinggi, menjadikannya lebih cocok untuk aplikasi struktural tertentu.
Sifat Utama
Komposisi Kimia
Unsur (Simbol dan Nama) | Rentang Persentase (%) |
---|---|
C (Karbon) | 0,12 - 0,20 |
Mn (Mangan) | 0,30 - 0,60 |
Si (Silikon) | 0,10 - 0,40 |
P (Fosfor) | ≤ 0,045 |
S (Belerang) | ≤ 0,045 |
Peran utama karbon dalam baja St 37 adalah untuk meningkatkan kekuatan dan kekerasan. Mangan meningkatkan kemampuan pengerasan dan ketangguhan, sementara silikon berkontribusi pada ketahanan terhadap oksidasi. Tingkat fosfor dan belerang yang rendah membantu mempertahankan duktilitas dan kemampuan pengelasan.
Sifat Mekanik
Sifat | Kondisi/Temper | Suhu Uji | Nilai/rentang Tipikal (Metrik) | Nilai/rentang Tipikal (Imperial) | Standar Referensi untuk Metode Uji |
---|---|---|---|---|---|
Kekuatan Tarik | Diannealing | Suhu Ruang | 370 - 510 MPa | 54 - 74 ksi | ASTM E8 |
Kekuatan Hasil (0,2% offset) | Diannealing | Suhu Ruang | 235 MPa | 34 ksi | ASTM E8 |
Peregangan | Diannealing | Suhu Ruang | 20% | 20% | ASTM E8 |
Kekerasan (Brinell) | Diannealing | Suhu Ruang | 120 - 160 HB | 120 - 160 HB | ASTM E10 |
Kekuatan Impak | Charpy V-notch | -20°C (-4°F) | ≥ 27 J | ≥ 20 ft-lbf | ASTM E23 |
Kombinasi kekuatan tarik dan kekuatan hasil yang moderat, bersama dengan duktilitas yang baik, membuat baja St 37 cocok untuk aplikasi struktural di mana kapasitas pembebanan dan fleksibilitas sangat penting. Kekuatan impaknya pada suhu rendah memastikan kinerja di lingkungan yang lebih dingin.
Sifat Fisik
Sifat | Kondisi/Suhu | Nilai (Metrik) | Nilai (Imperial) |
---|---|---|---|
Kepadatan | Suhu Ruang | 7.85 g/cm³ | 0.284 lb/in³ |
Titik Leleh | - | 1420 - 1540 °C | 2590 - 2810 °F |
Kepemimpinan Termal | Suhu Ruang | 50 W/m·K | 34.5 BTU·in/h·ft²·°F |
Kapasitas Panas Spesifik | Suhu Ruang | 0,49 kJ/kg·K | 0,12 BTU/lb·°F |
Resistivitas Listrik | Suhu Ruang | 0.0000017 Ω·m | 0.0000017 Ω·in |
Kepadatan baja St 37 menunjukkan bobotnya, yang sangat penting untuk perhitungan struktural. Kemampuan thermal menunjukkan sifat dissipasi panas yang baik, sementara kapasitas panas spesifik menunjukkan seberapa banyak energi yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu, relevan dalam aplikasi yang melibatkan fluktuasi suhu.
Ketahanan Korosi
Agen Korosif | Konsentrasi (%) | Suhu (°C/°F) | Peringkat Ketahanan | Catatan |
---|---|---|---|---|
Atmosfer | Berbeda | Ambien | Baik | Rentan terhadap karat |
Klorida | Berbeda | Ambien | Buruk | Risiko pengikisan |
Asam | Berbeda | Ambien | Buruk | Tidak direkomendasikan |
Alkaline | Berbeda | Ambien | Baik | Ketahanan sedang |
Baja St 37 menunjukkan ketahanan korosi yang terbatas, terutama di lingkungan yang kaya klorida di mana pengikisan dapat terjadi. Dibandingkan dengan baja tahan karat seperti AISI 304, yang menawarkan ketahanan korosi yang sangat baik, St 37 kurang cocok untuk aplikasi yang terpapar lingkungan yang keras. Dalam perbandingan dengan baja karbon lainnya, ia tampil cukup baik tetapi membutuhkan pelapisan atau perlakuan pelindung di lingkungan korosif.
Ketahanan Panas
Sifat/Batas | Suhu (°C) | Suhu (°F) | Keterangan |
---|---|---|---|
Suhu Layanan Kontinu Maks | 400 °C | 752 °F | Ketahanan oksidasi terbatas |
Suhu Layanan Intermiten Maks | 450 °C | 842 °F | Risiko pengelupasan |
Suhu Pengelupasan | 600 °C | 1112 °F | Mulai kehilangan kekuatan |
Pada suhu yang lebih tinggi, baja St 37 dapat mengalami oksidasi dan pengelupasan, yang dapat mengompromikan integritas strukturalnya. Kinerjanya menurun di atas 400 °C, menjadikannya tidak cocok untuk aplikasi suhu tinggi seperti bejana tekan atau penukar panas.
Sifat Fabrikasi
Kemampuan Pengelasan
Proses Pengelasan | Logam Pengisi yang Direkomendasikan (Klasifikasi AWS) | Gas/Fluks Perlindungan Tipikal | Catatan |
---|---|---|---|
MIG | ER70S-6 | Campuran Argon + CO2 | Hasil baik dengan teknik yang tepat |
TIG | ER70S-2 | Argon | Ekstra baik untuk bagian tipis |
SMAW | E7018 | - | Memerlukan pemanasan awal untuk bagian tebal |
Baja St 37 dikenal karena kemampuan pengelasannya yang sangat baik, menjadikannya cocok untuk berbagai proses pengelasan. Pemanasan awal mungkin diperlukan untuk bagian yang lebih tebal untuk menghindari retak. Perlakuan panas setelah pengelasan dapat meningkatkan sifat mekanik sambungan las.
Kemampuan Mesin
Parameter Pemesinan | Baja St 37 | AISI 1212 | Catatan/Saran |
---|---|---|---|
Indeks Kemampuan Mesin Relatif | 70% | 100% | Baik untuk pemesinan umum |
Kecepatan Pemotongan Tipikal (Pembubutan) | 80 m/menit | 120 m/menit | Sesuaikan untuk keausan alat |
Baja St 37 menawarkan kemampuan mesin yang baik, meskipun tidak se-efisien beberapa baja karbon tinggi lainnya. Kecepatan pemotongan dan tooling yang optimal harus digunakan untuk mencapai hasil terbaik.
Formabilitas
Baja St 37 menunjukkan formabilitas yang baik, memungkinkan untuk proses pembentukan dingin dan panas. Ia dapat ditekuk, dicetak, dan dibentuk tanpa risiko besar retak. Efek pengerasan kerja harus dipertimbangkan selama operasi pembentukan yang luas.
Perlakuan Panas
Proses Perlakuan | Rentang Suhu (°C/°F) | Waktu Rendam Tipikal | Metode Pendinginan | Tujuan Utama / Hasil yang Diharapkan |
---|---|---|---|---|
Peregangan | 600 - 700 °C / 1112 - 1292 °F | 1 - 2 jam | Udara atau air | Pelemahan, peningkatan duktilitas |
Normalisasi | 850 - 900 °C / 1562 - 1652 °F | 1 - 2 jam | Udara | Struktur butir yang lebih halus |
Quenching | 800 - 850 °C / 1472 - 1562 °F | 30 menit | Air atau minyak | Peningkatan kekerasan |
Proses perlakuan panas seperti peregangan dan normalisasi dapat secara signifikan mengubah mikrostruktur baja St 37, meningkatkan sifat mekaniknya. Peregangan melembutkan baja, sementara normalisasi memperhalus struktur butir, meningkatkan kekuatan dan ketangguhan.
Aplikasi dan Penggunaan Akhir yang Umum
Industri/Sektor | Contoh Aplikasi Spesifik | Sifat Baja Utama yang Digunakan dalam Aplikasi Ini | Alasan Pemilihan (Singkat) |
---|---|---|---|
Konstruksi | Balok struktural | Kekuatan yang baik, kemampuan pengelasan | Biaya efektif dan serbaguna |
Otomotif | Komponen sasis | Duktilitas, kemampuan mesin | Ringan dan kuat |
Mesin | Rangka dan penyangga | Ketangguhan, formabilitas | Mudah untuk diproduksi |
Perkapalan | Struktur lambung | Ketahanan korosi (dengan pelapisan) | Tahan lama dan dapat diandalkan |
Aplikasi lain termasuk:
-
- Jembatan dan jalan layang
-
- Rangka peralatan industri
-
- Mesin pertanian
Baja St 37 dipilih untuk aplikasi ini karena keseimbangan antara kekuatan, duktilitas, dan biaya efektif, menjadikannya ideal untuk komponen struktural yang memerlukan kinerja yang dapat diandalkan.
Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lainnya
Fitur/Sifat | Baja St 37 | Baja A36 | Baja S235JR | Catatan Singkat Pro/Kon atau Trade-off |
---|---|---|---|---|
Sifat Mekanik Utama | Moderat | Moderat | Moderat | Kinerja serupa di berbagai grade |
Aspek Korosi Utama | Baik | Baik | Baik | Semua memerlukan langkah perlindungan |
Kemampuan Pengelasan | Sangat Baik | Baik | Sangat Baik | St 37 dan S235JR unggul dalam pengelasan |
Kemampuan Mesin | Baik | Sangat Baik | Baik | A36 lebih mudah untuk diproses |
Formabilitas | Baik | Baik | Baik | Semua grade dapat dibentuk |
Kira-kira Biaya Relatif | Rendah | Rendah | Rendah | Opsi yang biaya efektif |
Ketersediaan Tipikal | Tinggi | Tinggi | Tinggi | Selalu tersedia |
Ketika memilih baja St 37, pertimbangan termasuk biaya efektif, ketersediaan, dan kesesuaian untuk aplikasi tertentu. Meskipun menawarkan sifat mekanik yang baik, ketahanan korosinya yang terbatas mungkin membutuhkan pelapisan pelindung di lingkungan tertentu. Selain itu, kemampuan pengelasan dan kemampuan mesin membuatnya menjadi pilihan yang serbaguna untuk berbagai aplikasi teknik.
Sebagai ringkasan, baja St 37 adalah grade baja struktural yang andal dan banyak digunakan, menawarkan keseimbangan antara kekuatan, duktilitas, dan biaya efektif. Aplikasinya mencakup berbagai industri, menjadikannya bahan dasar dalam rekayasa dan konstruksi modern.