Cara Mengonversi Grade Baja ASTM
Menentukan baja untuk pembuatan di luar negeri
Saat memproduksi di luar negeri, desainer Amerika Utara mungkin perlu menavigasi perbedaan dalam bahasa lisan. Spesifikasi teknik juga merupakan bahasa, dan spesifikasi standar untuk material dan proses didefinisikan secara berbeda di setiap negara di dunia. Untuk seorang desainer baru, nilai baja mungkin tampak mudah, di mana baja tahan karat 316 adalah satu bahan dan besi tuang lainnya, tetapi ada variasi di masing-masing kategori logam ini. Desas-desus berlimpah tentang orang-orang yang menerima baja berkualitas buruk dari yurisdiksi lain. Hal ini membuat beberapa desainer bertanya-tanya apakah ada sesuatu yang intrinsik dalam standar resmi di negara lain yang dapat menyebabkan keluhan ini.
Standar internasional tidak menerjemahkan, logam-untuk-logam, cara kata-kata mungkin menerjemahkan. Saat mengonversi dari satu standar ke standar lainnya, hampir tidak mungkin menemukan komposisi yang identik untuk jenis logam tertentu. Pertanyaannya menjadi:dapatkah Anda menemukan padanannya? Hal ini dapat membingungkan, karena setiap kadar logam yang disebutkan memiliki pedoman kimia dan produksinya sendiri.
Bagi orang yang tidak memiliki latar belakang material, perbedaan ini dapat membuat pembelian logam buatan asing tampak rapuh, seperti memesan tiruan yang lebih rendah. Namun, kualitas mutu baja sama baiknya, dari satu negara ke negara lain. Memahami apa yang membuat standar atau spesifikasi baja dapat membantu bisnis Amerika Utara menavigasi produksi luar negeri.
Penjelasan nilai baja
Paduan logam adalah campuran berbagai proporsi elemen. Sebuah standar mencakup kimia, atau "resep" untuk paduan, mendokumentasikan elemen berbeda apa yang harus dilebur ke dalamnya. Instruksi khusus juga dapat diberikan tentang suhu leleh, pendinginan, dan perlakuan.
Standar yang diterbitkan juga mencatat sifat mekanik dari logam tertentu. Jika dibuat dengan benar, logam tidak hanya harus memiliki analisis kimia yang benar, tetapi juga melakukan pengujian mekanis dalam kisaran yang benar.
Baja mengandung besi dan karbon. Standar untuk setiap kelas baja menentukan proporsi berat masing-masing elemen ini, serta elemen tambahan apa pun yang dicampur dengannya. Penambahan ini dapat menciptakan karakteristik yang berbeda:misalnya, kromium hadir dalam baja tahan karat untuk membantu mencegah karat.
Dalam sebagian besar standar logam konsumen, proporsi setiap elemen diberikan kisaran yang dapat diterima, bukan angka yang tepat. Misalnya, baja grade ASTM 1050 dinamakan demikian karena mengandung sekitar 0,50% karbon menurut beratnya. Namun, toleransi persentase karbon dalam standar ASTM 1050 adalah 0,48-,55%. Spesifikasi Jepang yang serupa menetapkan karbon antara 0,47-,53%, dan memungkinkan silikon dan elemen jejak lainnya, sedangkan standar ASTM tidak.
Spesifikasi baja sering memberikan rentang untuk karbon, mangan, silikon, fosfor, belerang, kromium, nikel, dan molibdenum, dan tidak ada yang menetapkan rentang identik untuk setiap elemen. Karena alasan inilah standar baja dari organisasi yang berbeda tidak sama persis:toleransinya hanya tumpang tindih. Jika satu baja menentukan kandungan belerang kurang dari 0,007%, dan yang lain memungkinkan hingga 0,040%, apakah itu baja yang berbeda? Perubahan kecil tidak masalah dalam banyak situasi tetapi mungkin relevan tergantung pada tujuan penggunaan logam.
Bukan hanya kimia, tetapi juga pemrosesan, yang mengubah perilaku logam. Logam adalah kristal dan membentuk struktur mikro butir saat mendingin. Kimia, peleburan, pendinginan, dan perlakuan panas semuanya dapat mengubah butiran logam. Ini secara langsung mempengaruhi kekuatan tarik, kekerasan, dan kerapuhan. Oleh karena itu, spesifikasi baja juga dapat mencakup langkah-langkah produksi yang diperlukan untuk membuat struktur mikro tertentu, termasuk butir martensit, austenit, atau ferit.
Saat membuat substitusi antara satu standar dan standar lainnya, ahli metalurgi atau insinyur yang terampil akan mengevaluasi nilai yang sebanding berdasarkan sifat mekanik. Insinyur mempertimbangkan apa yang perlu dilakukan produk akhir, dan dalam kondisi apa. Menggunakan pemahaman mereka tentang kimia, beban kerja yang diharapkan, dan pengetahuan tentang kondisi produk akan bekerja, mereka dapat menemukan baja untuk persyaratan produk dalam standar apa pun. Semua standar baja yang diakui umumnya memiliki ketelitian yang setara, sehingga memungkinkan terjemahan ini.
Bukan perbedaan dalam standar yang diterbitkan yang merupakan sumber logam asing berkualitas rendah.
Panduan untuk organisasi standar
Ada banyak organisasi standar yang menetapkan spesifikasi untuk manufaktur.
Di sebagian besar negara, standar logam dimulai ketika organisasi manufaktur logam berkumpul untuk membuat dan mendistribusikan “buku resep” untuk anggota industri mereka.
Seiring berkembangnya Revolusi Industri, standardisasi ini tampaknya sangat bermanfaat bagi industri sehingga organisasi standar yang memayungi, yang menyatukan berbagai organisasi terkait, mulai bermunculan.
Misalnya, American Iron and Steel Institute (AISI) menetapkan banyak nilai baja; mereka adalah organisasi manufaktur asli yang menstandardisasi baja di Amerika Serikat. Keahlian mereka, bersama dengan badan lain yang tertarik pada produksi dan penggunaan baja, digunakan untuk membuat American Standard for Testing and Materials (ASTM), sebuah organisasi standar yang lebih umum yang membuat dokumen untuk produksi dan pengujian di banyak bidang manufaktur terkait. ASTM tidak hanya menentukan baja, tetapi juga material lain (logam, plastik, cat) serta beragam prosedur pengujian—mulai dari mengukur berat lapisan hingga menguji seberapa baik bollard melindungi dari serangan kendaraan.
Ada juga organisasi tingkat atas yang tidak membuat standar mereka sendiri, melainkan mengatur badan lain, dan mengakreditasi mereka yang menerbitkan dokumen standar yang lengkap dan ketat. ANSI, atau Standar Nasional Amerika, mengakreditasi 41 organisasi khusus yang mirip dengan ASTM. Ini termasuk berbagai dari pewarna tekstil hingga industri perawatan pohon.
ISO, Organisasi Internasional untuk Standardisasi, adalah badan standardisasi internasional yang mengacu pada badan-badan anggota, satu dari setiap negara, untuk keahlian. ANSI adalah badan anggota Amerika untuk ISO.
Menavigasi hierarki standar ini mungkin tampak mustahil, tetapi karena begitu banyak yang telah melakukannya sebelumnya, logam yang sebanding dikenal sebagai paduan yang paling sering digunakan.
Contoh organisasi standar yang menentukan baja
Daftar organisasi standar ini tidak lengkap, melainkan telah dipilih untuk mencerminkan kompleksitas dan variasi standardisasi di seluruh dunia dan menunjukkan standar yang mungkin dihadapi oleh seorang insinyur logam saat menentukan suatu produk.
Internasional
- ISO:Organisasi Internasional untuk Standardisasi
- Mungkin terlihat seperti "ISO" adalah akronim yang salah—bukankah seharusnya "IOS"? Tidak; ISO tidak dimaksudkan untuk menjadi akronim. Awalan "iso" berasal dari bahasa Yunani, yang berarti "sama." ISO adalah jaringan global organisasi standar teratas di setiap negara. ISO menawarkan standar untuk logam yang terpisah dari tetapi diinformasikan oleh organisasi anggota global.
- ASTM International:Standar Amerika untuk Pengujian dan Material
- ASTM awalnya merupakan organisasi standar Amerika tetapi sekarang memiliki 12.000 standar di 140 negara yang berpartisipasi. ASTM mengintegrasikan standar organisasi standar yang dipimpin industri yang lebih kecil (lihat AISI dan ASME di bawah.)
Amerika
- AISI:Institut Besi dan Baja Amerika
- Dimulai pada tahun 1855 sebagai American Iron Association untuk “mengambil langkah-langkah yang tepat untuk memajukan kepentingan perdagangan di semua cabangnya”, AISI adalah salah satu yang pertama memberikan standar Amerika Utara untuk berbagai lini produk baja.
- ASME:Perhimpunan Insinyur Mesin Amerika
- Insinyur mesin mendirikan organisasi ini pada tahun 1880. Pada tahun 1905, ledakan boiler menyebabkan ASME mulai mencari cara untuk menciptakan standar untuk melindungi dan mencegah terulangnya tragedi serupa. Standar baja penting bagi ASME karena sifat material menentukan beban kerja yang aman.
- ANSI:Institut Standar Nasional Amerika
- ANSI adalah organisasi payung tingkat atas yang memberikan pengawasan di AS, dan merupakan badan anggota Amerika untuk ISO. Dibentuk pada tahun 1918, ia mengelola standar konsensus sukarela untuk produk, layanan, proses, sistem, dan personel di AS.
- Grup CSA:Asosiasi Standar Kanada
- Asosiasi Standar Kanada menetapkan baja di Kanada. Ini terbentuk pada tahun 1919 ketika industri menemukan bahwa ketidakmampuan untuk berkomunikasi dengan mudah membuat sulit bagi perusahaan Kanada untuk merespon dengan cukup cepat terhadap upaya perang. Standarisasi proses industri memungkinkan industri untuk menggabungkan produksi dengan cara yang belum pernah dicoba. CSA bekerja pada tingkat industri, tetapi ada badan yang lebih tinggi, SCC atau Dewan Standar Kanada, yang setara dengan ANSI. Di Kanada, ini adalah perusahaan publik, bukan perusahaan swasta.
- DGN:Arahan Jenderal de Normas
- Organisasi standar ini adalah badan anggota ISO Meksiko. Ini adalah lembaga pemerintah, bukan lembaga sukarela, yang menciptakan standar dan menjalankan wewenang dan peraturan beberapa departemen pemerintah.
Eropa
Eropa memiliki tiga badan payung:CEN, CENELEC, dan ETSI. Dalam spesifikasi baja, lebih sering terjadi hal berikut:
- DIN:Deutsches Institut für Normung
- Pertama kali didirikan sebagai organisasi standar industri pada tahun 1917, DIN dibentuk kembali sebagai organisasi standar utama pada tahun 1920-an. Ini adalah badan anggota ISO Jerman.
- BSI Group:Lembaga Standar Inggris
- BSI adalah badan Standar Nasional pertama di dunia, dibentuk pada tahun 1901. Salah satu spesifikasi pertamanya adalah baja digunakan di jalur trem, untuk memastikan keamanan dan daya tahan. Ini adalah salah satu pendiri ISO, dan badan anggota Inggris untuk organisasi itu.
Asia
- JISC:Komite Standar Industri Jepang
- JISC adalah anggota ISO Jepang dan mempertahankan JIS, atau Standar Industri Jepang, yang ditetapkan selama Perang Dunia II untuk menyederhanakan keluaran material. Pada tahun 1949, undang-undang diberlakukan untuk menciptakan landasan hukum JIS.
- GB:Guobiao
- Administrasi Standardisasi China (SAC) adalah badan anggota ISO. Standar yang dikeluarkannya dikenal sebagai standar GB atau Guobiao. Ini adalah dasar untuk pengujian dan sertifikasi produk di China.
Menentukan dalam praktik
Di semua spesifikasi ini, sering ada substitusi yang jelas untuk paduan yang umum digunakan. Baja ASTM 1050 yang disebutkan sebelumnya dapat menggantikan GB#50 atau JIS S 50 C. Untuk setiap spesifikasi, ada sedikit variasi dalam kimia. Seorang insinyur dengan pengetahuan tentang aplikasi dapat menyarankan apakah perbedaan ini akan menjadi masalah untuk produk akhir.
Dalam kebanyakan kasus, yang benar-benar berubah bukanlah logamnya, tetapi dokumennya. Meski standarnya sedikit berbeda, bahan yang keluar pada akhirnya akan hampir sama. Dalam hal ini, menentukan logam sedikit seperti mencampur warna cat, di mana penambahan pigmen yang terukur ditambahkan ke cat dasar. Dua warna yang hampir identik akan disebut dengan nama berbeda oleh produsen yang berbeda dan akan memiliki kelonggaran pigmen yang berbeda-beda. Selanjutnya, setiap batch campuran cat mungkin sangat berbeda dari yang terakhir. Namun, para ahli tahu penggantian apa yang dapat dilakukan antara produsen, dan warna hijau neon tidak akan pernah disalahartikan sebagai merah ruby.
Demikian pula, seorang ahli metalurgi akan tahu apa artinya "cukup dekat". Saat merancang suatu produk, insinyur akan memasukkan faktor keamanan. Ini berarti bahwa mereka merancang produk secara berlebihan, sehingga bahan tersebut dapat menahan kekuatan yang lebih besar daripada yang mereka nilai (faktor keamanan tipikal ketika nyawa manusia dipertaruhkan adalah faktor lima). Faktor keamanan ini umumnya paling tidak dalam urutan besarnya lebih besar daripada sedikit variasi dalam sifat mekanik yang ada di antara standar, sehingga variasi tidak menjadi masalah desain.
Pengecualian untuk ini adalah dalam aplikasi militer dan kedirgantaraan, di mana toleransi untuk varians jauh, jauh lebih kecil. Bahkan sedikit perubahan dalam sifat mekanik dapat menyebabkan bencana. Untuk kasus ini, standar yang sama harus selalu diterapkan dengan ketat.
Hati-hati pembeli—di yurisdiksi mana pun
Dokumentasi cukup mudah dilakukan. Standar tidak terlalu berbeda, dan tidak terlalu ceroboh, yang menjadi alasan rumor tentang baja asing.
Yang paling penting adalah kontrol kualitas di dalam pabrik. Baja yang baik harus bebas dari inklusi, konsisten di seluruh, dan memiliki cacat permukaan yang sangat kecil dan sebagian besar. Dalam pengecoran, ada banyak tempat di mana mutu baja yang ditentukan dengan baik dapat dibuat dengan buruk:stok input, usia dan pemeliharaan tungku, waktu pemanasan, penghilangan slagging, pembuatan pola, dan perawatan yang dilakukan selama penuangan semua berkontribusi terhadap keberhasilan produk yang dibuat.
Baja buruk dapat diproduksi dengan spesifikasi apa pun, jika tidak dibuat dengan hati-hati.
Menyelesaikan dokumen hampir tidak sepenting memastikan produsen memproduksi kualitas dengan hati-hati dan perhatian. Ini adalah salah satu alasan baja dari yurisdiksi lain bisa mendapatkan nama yang buruk. Saat memesan dari jauh, tidak mengunjungi pabrik dapat berarti kehilangan petunjuk yang menunjukkan bahwa pabrikan ceroboh dalam pekerjaan mereka. Jika pabrikannya ada di seluruh dunia dan bukan di bawah blok, ini lebih sulit untuk dinilai.
Namun, perjalanan bisnis membuat dunia jauh lebih kecil dari sebelumnya. Hubungan dan pengawasan di sepanjang rantai pasokan sama pentingnya dalam ekonomi global seperti dalam ekonomi lokal. Bertemu orang-orang dan mempelajari siapa mereka, memeriksa apa yang mereka hargai dalam bisnis mereka, membuat semua perbedaan ketika mencari vendor yang tepat. Jaminan kualitas di kedua ujungnya penting, untuk memantau perbedaan yang mungkin terjadi selama proses produksi.
Seperti banyak dalam bisnis, masalahnya adalah manusia. Standar dan otomatisasi itu penting, tetapi mereka tidak menggantikan penilaian yang baik dan komitmen terhadap keunggulan. Pada akhirnya, kualitas baja adalah produk dari perawatan dan perhatian di bidang manufaktur, di yurisdiksi mana pun baja itu diproduksi.
Untuk informasi lebih lanjut tentang baja, atau untuk meminta penawaran untuk proyek khusus, silakan hubungi kami.