ASTM A27 Steel:Memilih Grade yang Tepat untuk Casting Anda

Memahami pengaruh komposisi kimia dan perlakuan panas pasca-las

Spesifikasi bahan pengecoran yang benar harus diidentifikasi sebelum melakukan pemesanan dengan pengecoran. Ini memastikan pengecoran yang diinginkan akan memiliki kualitas yang diperlukan untuk kinerja dan daya tahan terbaik. Pesanan untuk pengecoran di pengecoran biasanya dibuat dengan spesifikasi ASTM — sistem klasifikasi baja dan bahan lainnya berdasarkan sifat mekanik, analisis kimia, dan tujuan penggunaan. ASTM International, sebelumnya dikenal sebagai American Society for Testing and Materials (ASTM), adalah organisasi standar yang diakui secara global.

Apa itu ASTM A27?

Tergantung pada sifat mekanik dan kimia yang dibutuhkan, baja (Fe) akan mengandung berbagai jumlah unsur asing (paduan) selain karbon (C). ASTM A27 adalah spesifikasi yang dikembangkan untuk coran baja karbon untuk aplikasi umum. Sering disebut sebagai baja ringan , atau baja karbon biasa , keseimbangan biaya vs. kekuatan dari bentuk umum baja tuang ini membuatnya diinginkan untuk berbagai penggunaan.

ASTM A27 menyediakan beberapa kelas dan dua kelas coran baja yang dapat ditentukan tergantung pada persyaratan kimia dan kekuatan desain. Ini juga memberikan persyaratan tambahan jika coran memerlukan inspeksi unik dan kepatuhan terhadap kebutuhan desain lainnya. ASTM A27 mencakup coran baja karbon untuk aplikasi yang membutuhkan kekuatan tarik minimum hingga 70 ksi (485 MPa).

Ada beberapa kelas baja dan dua kelas coran baja yang tercakup dalam ASTM A27. Setiap kelas bervariasi berdasarkan komposisi kimia dan jenis perlakuan panas yang diperlukan untuk mempengaruhi perubahan sifat mekanik.

Tes tambahan dapat diterapkan pada spesifikasi saat pengujian di luar analisis kimia dan tarik. Pengujian tambahan mengharuskan produsen untuk melakukan dari pilihan pengujian tambahan.

UJI TAMBAHAN

Pemeriksaan Permukaan

Pengujian internal untuk kesehatan

Uji kekuatan

Periksa retakan atau diskontinuitas pengecoran dengan mengamati tekstur permukaan dan deformitas.

Periksa rongga internal untuk memastikan baja tidak retak, rongga susut, atau cacat lainnya.

Periksa untuk memverifikasi suhu, transisi ulet dan getas dependen.

Misalnya. Pemeriksaan partikel magnetik

Misalnya. Pemeriksaan radiografi

Misalnya. Pengujian dampak Charpy

Efek perlakuan panas

Perlakuan panas digunakan untuk mengubah, memperbaiki, atau meningkatkan sifat fisik logam. Proses dalam pengecoran ini melibatkan pemanasan dan pendinginan menggunakan oven perlakuan panas, seringkali hingga suhu ekstrem. Ini mengurangi stres pada bagian cor, menyeragamkan sifat fisik pengecoran, dan memodifikasi sifat fisik logam. Perlakuan panas melibatkan full annealing, normalizing, dan tempering—atau quenching dan tempering. Perlakuan panas harus dilakukan setelah coran benar-benar dingin.

Saat mempertimbangkan nilai dan kelas baja, perlakuan panas memainkan peran penting. Semua coran, dengan pengecualian Grade N-1 dan U-60-30, harus diberi perlakuan panas. Kelas baja sebagian besar dipengaruhi oleh kebutuhan pengecoran untuk perlakuan panas pasca-las.

Memilih grade baja

Saat memilih grade baja, pilih yang memenuhi persyaratan sebenarnya, bukan grade yang bertujuan untuk memenuhi kondisi yang tidak pernah diharapkan. Nilai yang lebih tinggi dan tes tambahan biasanya akan menuntut biaya yang lebih tinggi. Ketika pengujian berlebihan atau kriteria penerimaan di luar apa yang dibutuhkan dilakukan, biaya ditambahkan tanpa harus meningkatkan kemudahan servis pengecoran. Jumlah pengujian yang diminta dan kriteria penerimaan harus mengikuti persyaratan desain dan layanan.

KELAS BAJA

Kelas N-1

Hanya analisis kimia

Kelas N-2

Diperlakukan panas tetapi tidak diuji secara mekanis

Kelas U-60-30

Diuji secara mekanis tetapi tidak diberi perlakuan panas

Kelas 60-30, 65-35, 70-36, dan 70-40

Diperlakukan panas tetapi tidak diuji secara mekanis

Memilih kelas baja

Setelah memutuskan kelas baja, sekarang saatnya memilih kelas baja. Ada dua kelas baja terpisah yang dibedakan berdasarkan kebutuhan akan perlakuan panas.

• Kelas 1:Perlakuan panas pasca-las diperlukan
  

  Pengecoran harus memanaskan, atau memanaskan ulang, pengecoran jika ada pengelasan yang dilakukan.

• Kelas 2:Perlakuan panas pasca-las tidak diperlukan
  

  Pengecoran dapat melakukan beberapa pengelasan pada casting tanpa memerlukan perlakuan panas atau perlakuan panas ulang. Ini normal dalam kasus las kosmetik yang sangat kecil.

Jika lasan memerlukan perlakuan panas, penting untuk menentukan Kelas 1, bersama dengan kelasnya. Sebaliknya, jika perlakuan panas tidak akan digunakan, Kelas 2 harus ditentukan bersama dengan kelasnya.

Uji kekuatan ASTM A27

Tes kekuatan biasanya dilakukan pada batang baja representatif, yang disebut kupon, daripada bagian yang diambil dari coran yang sebenarnya. Pengujian yang dilakukan pada kupon memiliki komposisi coran yang sama seperti yang dituang dan perlakuan panas pada waktu yang sama dengan coran. Hasilnya akan menunjukkan kualitas baja, tetapi belum tentu sifat pengecoran yang sebenarnya. Selama perlakuan panas, kondisi pemadatan dan laju pendinginan dipengaruhi oleh ukuran, bentuk, dan ketebalan coran.

Spesifikasi baja umumnya mengacu pada kekuatan tarik dan luluh. Baja A27, kecuali untuk Grade N-1 dan N-2, semuanya harus menjalani uji tarik dan memenuhi persyaratan mekanis berikut:

Kekuatan tarik (Kekuatan tarik tertinggi)

Kekuatan suatu bahan diukur dengan tegangan terbesar yang dapat dialaminya saat diregangkan sebelum patah.

Titik hasil

Ketegangan yang dapat dialami material sebelum mulai berubah bentuk secara plastis.

Elongasi (%)

Persentase panjang awal yang diregangkan oleh benda uji tarik sebelum patah atau retak.

Pengurangan luas (%)

Perbedaan antara luas penampang asli dari spesimen tarik dan luas terkecil setelah pecah (dinyatakan sebagai persentase dari luas asli).

Uji kekuatan vs. uji kekerasan

Kekuatan tarik tidak sama dengan kekerasan. Kekuatan tarik mengacu pada ketahanan material terhadap putus di bawah tegangan. Seperti disebutkan sebelumnya, kekuatan tarik dapat diuji menggunakan kupon uji untuk memverifikasi sifat tarik termasuk kekuatan tarik, titik luluh, dan perpanjangan casting.

Kekerasan mengacu pada kemampuan material untuk menahan deformasi. Dalam hal baja non-austenitik, ada hubungan fungsional yang konsisten antara nilai kekerasan dan kekuatan tarik, dan oleh karena itu mengukur kekerasan dapat menunjukkan hasil tarik. Di pengecoran pengujian kekerasan menyediakan cara yang murah, mudah, dan sistematis untuk memeriksa sifat fisik tanpa harus melakukan uji tarik yang unik. Meskipun mereka tidak memberikan pengukuran yang tepat atau terjamin, mereka relatif akurat untuk baja homogen. Oleh karena itu, pengujian kekerasan dan konversi selanjutnya dapat memberikan metode yang cepat dan hemat biaya untuk mengonfirmasi asumsi properti fisik dengan cepat.