Besi Terkelupas Timah (Dilapisi): Properti dan Aplikasi Utama

Baja Pelapisan Timah (Coated) adalah bentuk khusus dari baja karbon rendah yang telah dilapisi dengan lapisan tipis timah untuk meningkatkan ketahanan korosi dan memperbaiki sifat permukaannya. Kelas baja ini terutama diklasifikasikan sebagai baja rendah karbon, yang biasanya memiliki kandungan karbon kurang dari 0,25%. Unsur paduan utama dalam baja pelapisan timah adalah timah itu sendiri, yang berfungsi sebagai penghalang pelindung terhadap korosi dan oksidasi.

Tinjauan Menyeluruh

Baja pelapisan timah dikenal luas karena kemampuan pembentukannya yang sangat baik, kemampuan pengelasan, dan ketahanan terhadap korosi, menjadikannya cocok untuk berbagai aplikasi, terutama dalam industri makanan dan minuman, di mana digunakan untuk kemasan. Pelapisan timah tidak hanya memberikan penghalang terhadap kelembapan dan agen korosif tetapi juga meningkatkan daya tarik estetika permukaan baja.

Karakteristik Utama:

• Ketahanan Korosi: Lapisan timah melindungi baja yang ada di bawahnya dari karat dan korosi.
• Kemampuan Pembentukan: Kandungan karbon yang rendah memungkinkan untuk proses pembentukan dan pembentukan yang mudah.
• Kemampuan Pengelasan: Dapat dilas menggunakan teknik standar, meskipun harus hati-hati untuk menghindari panas berlebih pada lapisan timah.
• Nilai Estetika: Permukaan mengkilap dari baja pelapisan timah menarik secara visual, menjadikannya cocok untuk produk konsumen.

Kelebihan dan Kekurangan:

Kelebihan	Kekurangan
Ketahanan korosi yang sangat baik	Kinerja suhu tinggi yang terbatas
Kemampuan pembentukan dan pengelasan yang baik	Timah dapat tergores, mengekspos baja
Cahaya dan biaya efektif	Tidak cocok untuk aplikasi dengan tekanan tinggi

Secara historis, baja pelapisan timah telah memainkan peran penting dalam industri kemasan, terutama untuk kaleng makanan, karena sifatnya yang tidak toksik dan kemampuannya untuk menjaga kualitas makanan. Posisi pasarnya tetap kuat, terutama di sektor-sektor di mana ketahanan korosi sangat penting.

Nama Alternatif, Standar, dan Setara

Organisasi Standar	Penunjukan/Kelas	Negara/Region Asal	Catatan/Keterangan
UNS	T1	USA	Setara terdekat dengan AISI 1010
ASTM	A623	USA	Mencakup lembaran baja yang dilapisi timah
EN	10152	Europa	Properti mirip dengan T1, dengan perbedaan kecil
JIS	G3303	Jepang	Standar Jepang untuk baja yang dilapisi timah
ISO	11949	Internasional	Menentukan persyaratan untuk baja yang dilapisi timah

Perbedaan antara kelas setara sering terletak pada ketebalan pelapisan timah dan sifat mekanis tertentu, yang dapat mempengaruhi kinerja dalam aplikasi yang memerlukan kekuatan atau ketahanan korosi tertentu.

Sifat Utama

Komposisi Kimia

Unsur (Simbol dan Nama)	Rentang Persentase (%)
C (Karbon)	0.05 - 0.15
Mn (Mangan)	0.30 - 0.60
Si (Silikon)	0.10 - 0.40
Sn (Timah)	0.5 - 5.0 (pelapisan)
P (Fosfor)	≤ 0.04
S (Belerang)	≤ 0.05

Peran utama timah dalam kelas baja ini adalah untuk memberikan lapisan pelindung yang mencegah korosi. Mangan meningkatkan kekuatan dan kekerasan, sedangkan silikon meningkatkan ketahanan baja terhadap oksidasi.

Sifat Mekanis

Sifat	Kondisi/Temper	Nilai/Rentang Tipikal (Unit Metrik - SI)	Nilai/Rentang Tipikal (Unit Imperial)	Standar Referensi untuk Metode Uji
Kekuatan Tarik	Dikondisikan	270 - 400 MPa	39 - 58 ksi	ASTM E8
Kekuatan Tahan Regangan (0.2% offset)	Dikondisikan	150 - 250 MPa	22 - 36 ksi	ASTM E8
Panjang Perpanjangan	Dikondisikan	20 - 40%	20 - 40%	ASTM E8
Kekerasan (Rockwell B)	Dikondisikan	60 - 90 HRB	60 - 90 HRB	ASTM E18
Kekuatan Impak	-	30 - 50 J	22 - 37 ft-lbf	ASTM E23

Kombinasi sifat mekanis ini membuat baja pelapisan timah cocok untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan sedang dan pliabilitas yang baik, seperti dalam pembuatan kaleng makanan dan bahan kemasan lainnya.

Sifat Fisik

Sifat	Kondisi/Suhu	Nilai (Unit Metrik - SI)	Nilai (Unit Imperial)
Kepadatan	-	7.85 g/cm³	0.284 lb/in³
Titik Leleh	-	1425 - 1540 °C	2600 - 2800 °F
Konduktivitas Termal	20 °C	50 W/m·K	29 BTU·in/(hr·ft²·°F)
Kapasitas Kalor Spesifik	20 °C	0.46 kJ/kg·K	0.11 BTU/lb·°F
Resistivitas Listrik	20 °C	0.000017 Ω·m	0.000010 Ω·ft

Kepadatan baja pelapisan timah berkontribusi pada sifat ringan, menjadikannya ideal untuk aplikasi di mana berat menjadi perhatian. Konduktivitas termal signifikan untuk aplikasi yang melibatkan transfer panas, sementara kapasitas kalor spesifik menunjukkan seberapa banyak energi yang diperlukan untuk mengubah suhu material.

Ketahanan Korosi

Agen Korosif	Konsentrasi (%)	Suhu (°C/°F)	Peringkat Ketahanan	Catatan
Air Garam	3.5%	25 °C / 77 °F	Baik	Risiko pitting
Asam Asetat	5%	20 °C / 68 °F	Baik	Rentan terhadap korosi lokal
Klorida	1%	30 °C / 86 °F	Sangat Buruk	Tidak direkomendasikan untuk paparan berkepanjangan

Baja pelapisan timah menunjukkan ketahanan yang baik terhadap korosi atmosfer dan asam ringan, menjadikannya cocok untuk kemasan makanan. Namun, ia rentan terhadap pitting di lingkungan salin dan korosi lokal dalam kondisi asam. Dibandingkan dengan kelas baja tahan karat, seperti 304 atau 316, baja pelapisan timah menawarkan ketahanan korosi yang lebih rendah tetapi lebih ekonomis untuk aplikasi tertentu.

Ketahanan Panas

Sifat/Batas	Suhu (°C)	Suhu (°F)	Keterangan
Suhu Layanan Kontinu Maks	200 °C	392 °F	Di luar ini, timah dapat teroksidasi
Suhu Layanan Intermiten Maks	250 °C	482 °F	Paparan jangka pendek dapat diterima
Suhu Skala	300 °C	572 °F	Risiko pembentukan skala meningkat

Pada suhu tinggi, baja pelapisan timah dapat mengalami oksidasi, yang mengompromikan lapisan pelindungnya. Oleh karena itu, penting untuk mempertimbangkan suhu layanan saat memilih material ini untuk aplikasi yang melibatkan panas.

Sifat Fabrikasi

Kemampuan Pengelasan

Proses Pengelasan	Logam Pengisi yang Direkomendasikan (Klasifikasi AWS)	Gas/Pelindung Tradisional	Catatan
MIG	ER70S-6	Campuran Argon/CO2	Preheat dapat diperlukan
TIG	ER70S-2	Argon	Hindari panas berlebih untuk mencegah kehilangan timah

Baja pelapisan timah umumnya cocok untuk pengelasan, tetapi harus hati-hati untuk menghindari panas berlebih, yang dapat menyebabkan hilangnya pelapisan timah. Pemanasan awal mungkin diperlukan untuk mengurangi risiko retak.

Kemampuan Mesin

Parameter Pemesinan	Baja Pelapisan Timah	AISI 1212	Catatan/Tips
Indeks Kemampuan Mesin Relatif	60	100	Pelapisan timah dapat mempengaruhi keausan alat
Kecepatan Pemotongan Tipikal (Penggilingan)	30 m/menit	50 m/menit	Sesuaikan untuk keausan alat

Kemampuan mesin sedang, dan keberadaan pelapisan timah dapat menyebabkan peningkatan keausan alat. Menggunakan alat yang tajam dan kecepatan pemotongan yang tepat dapat mengurangi masalah ini.

Kemampuan Pembentukan

Baja pelapisan timah menunjukkan kemampuan pembentukan yang sangat baik, memungkinkan untuk proses seperti penarikan dalam dan stamping. Kandungan karbon yang rendah berkontribusi pada kemampuannya untuk dibentuk tanpa retak, menjadikannya ideal untuk geometri yang kompleks.

Perlakuan Panas

Proses Perlakuan	Rentang Suhu (°C/°F)	Waktu Rendaman Tipikal	Metode Pendinginan	Tujuan Utama / Hasil yang Diharapkan
Annealing	600 - 700 °C / 1112 - 1292 °F	1 - 2 jam	Udara	Meningkatkan pliabilitas dan mengurangi kekerasan
Penepian	800 - 900 °C / 1472 - 1652 °F	30 menit	Air	Meningkatkan kekerasan (tidak umum untuk pelapisan timah)

Proses perlakuan panas dapat secara signifikan mengubah mikrostruktur dan sifat baja pelapisan timah. Annealing biasanya digunakan untuk meningkatkan pliabilitas, sementara penepian kurang umum karena risiko merusak pelapisan timah.

Aplikasi dan Penggunaan Akhir yang Umum

Industri/Sektor	Contoh Aplikasi Khusus	Sifat Baja Kunci yang Digunakan dalam Aplikasi Ini	Alasan Pemilihan (Singkat)
Kemasan Makanan	Barang Kaleng	Ketahanan korosi, kemampuan pembentukan	Menjaga kualitas makanan dan memperpanjang umur simpan
Otomotif	Trim Dekoratif	Sifat estetika, kemampuan pengelasan	Meningkatkan daya tarik visual dan daya tahan
Elektronik	Rumah Komponen	Kefektifan listrik, ketahanan korosi	Melindungi komponen sensitif dari kerusakan lingkungan

Aplikasi lain termasuk:
* - Peralatan rumah tangga
* - Kaleng minuman
* - Kandang listrik

Baja pelapisan timah dipilih untuk aplikasi ini karena ketahanan korosi dan kemampuan pembentukannya yang sangat baik, yang sangat penting untuk menjaga integritas produk dan daya tarik estetika.

Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lanjutan

Fitur/Sifat	Baja Pelapisan Timah	Baja Tahan Karat 304	Baja Galvanisasi	Catatan Singkat Pro/Kon atau Trade-off
Sifat Mekanis Utama	Kekuatan sedang	Kekuatan tinggi	Kekuatan sedang	Baja tahan karat menawarkan kekuatan superior
Aspek Korosi Utama	Baik di lingkungan ringan	Luar biasa di lingkungan keras	Adil di lingkungan ringan	Baja tahan karat terbaik untuk aplikasi korosif
Kemampuan Pengelasan	Baik	Bagus	Baik	Baja tahan karat memerlukan teknik khusus
Kemampuan Mesin	Sedang	Baik	Baik	Pelapisan timah dapat mempengaruhi keausan alat
Kemampuan Pembentukan	Sangat Baik	Baik	Adil	Baja pelapisan timah lebih mudah dibentuk
Perkiraan Biaya Relatif	Tinggi	Sedang	Baja pelapisan timah ekonomis untuk kemasan
Ketersediaan Tipikal	Secara luas tersedia	Umum	Secara luas tersedia	Baja pelapisan timah mudah diakses

Saat memilih baja pelapisan timah, pertimbangkan faktor-faktor seperti biaya efekti, ketersediaan, dan persyaratan aplikasi tertentu. Sifatnya yang ringan dan ketahanan korosi membuatnya menjadi pilihan yang sangat baik untuk berbagai industri, terutama di mana estetika dan keamanan makanan sangat penting. Namun, untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan tinggi atau paparan pada lingkungan keras, alternatif seperti baja tahan karat mungkin lebih sesuai.