1020 vs 1045: Perbandingan Baja Karbon Rendah dan Baja Karbon Menengah

Kesenjangan komposisi kimia

	SAE 1020	SAE 1045
Karbon	0.17–0.23%	0.43–0.50%
Kekuatan as-rolled	~350–450 MPa	kelas ~600 MPa
Jalur pengerasan	Pengerasan lapisan saja	Pengerasan menyeluruh / permukaan
Kemampuan las	Sangat baik	Memerlukan pemanasan awal dan kehati-hatian

Keunggulan 1020

1020 adalah baja untuk pengelasan dan pembentukan: basis mesin, braket, pin, dan poros yang menerima beban sedang. Baja ini tidak dapat dikeraskan secara menyeluruh — karbonnya tidak cukup — tetapi merupakan baja karburisasi yang sangat baik. Setelah karburisasi dan pengerasan, lapisannya mencapai sekitar 58–62 HRC sementara inti karbon rendahnya tetap lunak dan tahan terhadap kejutan: resep klasik untuk pin, bushing, dan roda gigi ringan. Baja ini juga dapat dibengkokkan, di-deep-draw, dan dilas tanpa prosedur khusus, itulah sebabnya baja ini mendominasi fabrikasi umum.

Keunggulan 1045

1045 mengandung karbon yang cukup untuk mengeras secara menyeluruh pada penampang sedang — secara realistis beberapa puluh milimeter dengan quench minyak atau air — dan merespons dengan baik terhadap pengerasan induksi atau pengerasan nyala api, menghasilkan lapisan sekitar 55–60 HRC di atas inti yang dinormalisasi atau di-quench dan temper yang tangguh. Kombinasi tersebut menjadikannya baja poros, as, blank roda gigi, dan baut bawaan untuk mesin tugas menengah.

Pertukaran kemampuan las

Karbon yang sama yang membuat 1045 dapat dikeraskan meningkatkan ekuivalen karbon dan risiko retaknya. Pengelasan 1045 biasanya memerlukan pemanasan awal (sering kali dalam rentang 150–250 °C tergantung pada ketebalan dan pengekangan), bahan habis pakai rendah hidrogen, dan terkadang pelepasan tegangan. Tidak satu pun dari hal tersebut berlaku untuk 1020, yang secara rutin dilas tanpa pemanasan awal sama sekali.

Memilih

• Struktur yang dilas, komponen yang dibentuk, komponen aus yang dikarburisasi → 1020.
• Poros dan komponen mesin yang memerlukan permukaan aus yang dikeraskan atau kekuatan Q&T → 1045.
• Penampang tebal yang memerlukan kekerasan seragam di seluruh penampang → bukan keduanya; naikkan ke baja kromium-molybdenum seperti 4140, di mana kemampuan pengerasan berasal dari paduan, bukan dari karbon.

Kondisi adalah separuh dari spesifikasi

Kedua grade dijual dalam kondisi hot-rolled, normalised, cold-drawn, dan (untuk 1045) quenched-and-tempered, dan sifat-sifatnya lebih banyak berubah karena kondisi daripada karena perbedaan kecil komposisi kimia antar pabrik. 1045 dalam kondisi Q&T mencapai kekuatan tarik di wilayah ~700–850 MPa dengan keuletan dan perilaku fatik yang jauh lebih baik daripada batang as-rolled dengan komposisi kimia yang identik — itulah alasan spesifikasi poros menyebutkan kondisi, bukan hanya grade. Penarikan dingin meningkatkan kekuatan dan memperbaiki hasil akhir pada kedua baja dengan sedikit mengorbankan keuletan, dan merupakan bentuk pasokan standar untuk komponen bubut kecil. Saat membandingkan penawaran harga, bandingkan grade + condition + standard secara bersamaan; "1045" saja menggambarkan komposisi kimia, bukan kinerja.

Nama-nama dekat yang perlu diperhatikan

Spesifikasi sering datang dengan grade tetangga: 1018 dan 1022 berperilaku pada dasarnya seperti 1020 (perbedaannya adalah mangan dan pergeseran karbon kecil), sementara C45 adalah padanan EN dari 1045 dan 1045 sendiri tumpang tindih dengan grade GB 45. Substitusi ini normalnya aman untuk rekayasa umum, tetapi standar yang berlaku tetap harus disebutkan pada pesanan, karena definisi kondisi pengiriman dan persyaratan pengujian — bukan komposisi kimia — adalah tempat padanan dekat secara diam-diam berbeda.