Bagaimana cara Membandingkan Baja 4140 dan 4150?

Superman mungkin adalah "manusia baja", tetapi seorang ilmuwan yang cerdas mungkin bertanya: tipe yang mana?

Sementara baja adalah salah satu bahan terkuat dan terpenting di Bumi, dengan kegunaan dari umum barang-barang rumah tangga seperti penjepit kertas ke balok di gedung pencakar langit dan cangkang mobil, tidak semua baja itu all sama. Dua yang paling umum paduan baja, 4140 dan 4150 baja, berbeda dalam kekuatan serta kondisi di mana mereka dapat digunakan.

Baja adalah paduan, atau campuran lebih dari satu elemen. Ini terutama besi, dengan sekitar 1 persen karbon dan kadang-kadang sejumlah kecil bahan lainnya.

Baja 4140 dan 4150 adalah dua paduan baja ekstra kuat dan keras. Selain karbon, masing-masing mengandung 0,80 hingga 1,10 persen kromium dan 0,15 hingga 0,25 persen molibdenum.

Society of Automotive Engineers, atau SAE, dan American Iron and Steel Institute, atau AISI, menggunakan a sistem empat digit untuk menentukan komposisi kimia baja. Untuk paduan baja, dua digit pertama menunjukkan unsur paduan utama yang ada, dan dua digit terakhir menunjukkan kandungan karbon dalam seperseratus persen. Ini berarti bahwa baja 4140 dan 4150 memiliki elemen paduan yang sama, kromium dan molibdenum, tetapi baja 4150 memiliki lebih banyak karbon.

Dalam hal sifat-sifatnya, perbedaan antara baja 4140 dan 4150 meliputi:

• Daya tarik, yang menggambarkan tegangan maksimum dari tarikan yang dapat ditahan oleh suatu bahan sebelum mulai pecah. Bahan 4150 memiliki kekuatan tarik yang lebih tinggi daripada bahan 4140.
• Daktilitas dan kemampuan kerja, yang mengacu pada seberapa mudah baja digunakan. Sementara baja 4140 dan 4150 dapat dilas dengan mudah, material 4140 lebih dikenal karena keuletannya, atau kemampuannya untuk ditekuk dan fakta bahwa itu dapat digunakan dalam kondisi kerja yang dingin. Bahan 4150, di sisi lain, harus diberi perlakuan panas sebelum digunakan.

Paduan besi lain yang umum ditemukan dalam alat dikenal sebagai D2. Ini 86 persen sama dengan 4140 baja, tetapi terutama mengandung persentase karbon dan kromium yang lebih tinggi. Baja D2 dapat memiliki keuletan tertinggi di antara perkakas baja.

Pabrikan dapat mengatur sifat material baja yang berbeda, termasuk baja D2, 1440 dan 1450, dengan proses yang dikenal sebagai perawatan panas. Dengan hati-hati mengontrol bagaimana panas diterapkan pada baja paduan karbon mengubah susunan molekul di dalam baja, yang mengarah ke sifat yang berbeda.

Misalnya, paduan baja yang that anil dibawa ke suhu tinggi dalam tungku, kemudian dibiarkan dingin perlahan. Opsi ini menghasilkan baja dengan lebih banyak keuletan dan lebih sedikit kerapuhan, yang berarti baja tidak akan putus dari tekanan internal semudah opsi lainnya.

Sementara itu temper adalah perlakuan panas yang terjadi pada suhu yang lebih rendah dan meningkatkan ketangguhan dan keuletan material, meskipun juga agak mengurangi kekuatannya. Semakin banyak daktilitas yang diperoleh, semakin banyak kekuatan yang hilang, tetapi biasanya tidak terlalu banyak mengubah use case baja. Bahan lain, termasuk aluminium, ditempa dengan cara yang sama.

Selain karbon, kromium dan molibdenum, beberapa unsur lain yang biasa digunakan untuk membentuk paduan baja dengan sifat tertentu. Ini termasuk kobalt, mangan, tungsten dan vanadium.

Selain baja 1440 dan 1450, paduan yang paling umum adalah 4340 (baja nikel-kromium-molibdenum), 6150 (baja kromium-vanadium) dan 8620 (baja HSLA).

HSLA adalah singkatan dari "paduan rendah kekuatan tinggi," yang berarti baja dirancang untuk memenuhi spesifikasi mekanis persyaratan daripada bahan kimia komposisi. Oleh karena itu, jenis paduan baja HSLA tertentu mungkin sebenarnya memiliki jumlah elemen yang berbeda-beda yang ditambahkan ke dalamnya. Dalam urutan persentase, 8620 baja terdiri dari: besi, karbon, silikon, molibdenum, mangan, nikel, kromium, belerang dan fosfor.