Bar keluli lembut, juga dikenali sebagai bar keluli karbon rendah, merupakan salah satu bentuk keluli yang paling banyak digunakan dalam kejuruteraan dan pembinaan. Sebagai gred karbon rendah, ia menawarkan keseimbangan yang sangat baik antara kekuatan, kelenturan, dan ketelagaan pada titik harga yang berpatutan. Biasanya mengandungi antara 0.05% hingga 0.30% karbon, keluli lembut tidak mengandungi cukup karbon untuk dikeras melalui rawatan haba, tetapi sifat ini justeru memberikannya ketelagaan dan kebolehan kimpalan yang luar biasa .
Komposisi Kimia dan Sifat Bahan
Komposisi kimia bar keluli lembut berbeza sedikit bergantung kepada gred tertentu, tetapi secara amnya termasuk karbon (0.05–0.30%), mangan (0.60–0.90%), dan jumlah minimum fosforus (maksimum 0.04%) dan sulfur (maksimum 0.05%) . Untuk ASTM A36, salah satu spesifikasi paling biasa untuk bar keluli lembut, komposisinya biasanya mengandungi karbon 0,25–0,29%, mangan 1,03%, silikon 0,28%, dan besi sebagai baki . Ketumpatan keluli lembut adalah kira-kira 7,85 g/cm³, iaitu nilai piawai bagi kebanyakan keluli karbon . Kandungan karbon yang rendah ini memastikan keluli boleh dibengkokkan, diregangkan, atau dibentuk tanpa pecah, menjadikannya sangat pelbagai untuk pelbagai proses fabrikasi.
Ciri-ciri Mekanikal dan Prestasi
Sifat mekanikal bar keluli lembut menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi struktur bukan kritikal dan kejuruteraan umum. ASTM A36, keluli lembut yang paling biasa dispesifikasikan, menunjukkan kekuatan ketahanan minimum kira-kira 250 MPa (36,000 psi) dan kekuatan tegangan muktamad antara 400 hingga 550 MPa (58,000 hingga 80,000 psi) . Pemanjangan pada pecahan biasanya ialah 20% dalam 200 mm dan 23% dalam 50 mm, menunjukkan keuletan yang baik . Modulus keanjalan adalah kira-kira 200 GPa . Bagi gred siap sejuk seperti 1018, kekuatan hasil boleh mencapai 54 ksi (kira-kira 372 MPa) dengan kekuatan tegangan muktamad sebanyak 64 ksi (kira-kira 441 MPa) . Ciri-ciri ini memberikan kekuatan yang mencukupi untuk komponen struktur sambil mengekalkan kelenturan yang diperlukan bagi operasi pembentukan dan pengubahbentukan .
Keterlesapan Pengimpalan dan Ciri Pemprosesan
Salah satu kelebihan utama bar keluli lembut ialah keterlesapan pengimpalannya yang luar biasa. ASTM A36 dan gred serupa boleh diimpal dengan mudah menggunakan semua proses pengimpalan piawai, termasuk pengimpalan MIG, TIG, dan pengimpalan batang, menghasilkan sambungan berkualiti sangat tinggi . Kandungan karbon yang rendah menghilangkan keperluan pemanasan awal atau rawatan selepas pengimpalan khas dalam kebanyakan aplikasi, secara ketara mengurangkan masa dan kos pemprosesan . Keterlesapan pemesinan juga sangat baik, dengan A36 diberi kadar keterlesapan pemesinan kira-kira 72%, membolehkan operasi pemotongan, pengeboran, pembalingan, dan penggilingan yang cekap . Gred siap-dingin seperti 1018 menawarkan hasil permukaan dan sifat mekanikal yang lebih unggul berbanding gred berguling panas setara. Bahan ini juga boleh dibentuk dengan mudah melalui lenturan sejuk ringan, pembentukan panas, pengeboran, dan kaedah fabrikasi serupa lain. .
Aplikasi struktur dan pembinaan
Bar keluli lembut digunakan secara meluas dalam industri pembinaan untuk pelbagai aplikasi struktur. Ia biasanya ditetapkan untuk pembinaan jambatan, bangunan, dan kerangka struktur umum yang menggunakan pengimpalan, penyambungan bolt, atau rivet. . Dalam pembinaan konkrit, bar keluli lembut berfungsi sebagai tetulang (rebar), menyediakan kekuatan rintangan tarikan yang diperlukan kepada struktur konkrit serta memastikan kestabilan dan jangka hayatnya. Bahan ini juga digunakan untuk elemen asas, kerangka struktur, dan tiang sokongan. . Disebabkan kekuatan hasilnya yang baik, A36 boleh digunakan untuk merekabentuk struktur dan peralatan yang lebih ringan tanpa mengorbankan integriti struktural. .
Aplikasi Mesin dan Peralatan Industri
Dalam pembuatan jentera dan peralatan industri, bar keluli lembut kerap ditentukan untuk komponen yang memerlukan kombinasi kekuatan, ketahanan mesin, dan ketahanan. Ia digunakan untuk aci jentera, sistem hidraulik, gear, pinion, dan bahagian mekanikal lain . Aplikasi biasa termasuk gandar, aci biasa, bolt stud, pinion, gear, acuan pembentukan, dan batang alat. Keupayaan bahan ini menahan penggunaan berulang sambil mengekalkan kestabilan dimensi menjadikannya ideal untuk aplikasi ini .
Aplikasi Automotif dan Pengangkutan
Industri automotif bergantung pada bar keluli lembut untuk pelbagai komponen yang memerlukan kedua-dua kekuatan dan kelenturan. Ia digunakan dalam pengeluaran gandar, aci gear, aci engkol, dan pelbagai komponen enjin . Ketahanan mesin bahan ini membolehkan pembentukan dan pemasangan dengan ketepatan tinggi, manakala kebolehlasakannya memastikan pemasangan yang cekap . Bar keluli lembut juga digunakan dalam pembuatan peralatan pengangkutan, alat pertanian, dan rangka kenderaan .
Kegunaan Kejuruteraan Am dan Pemprosesan
Selain daripada aplikasi industri berat, bar keluli lembut digunakan secara meluas dalam kejuruteraan am untuk membuat pengapit, sokongan, penguat, dan komponen yang diproses secara khusus. Ia juga popular dalam projek DIY dan kerja-kerja pembaikan rumah di mana bahan yang kuat tetapi mudah diproses diperlukan. Bar bulat keluli biasanya digunakan dalam pemprosesan aci, penghalang, pancang, dan projek hiasan kerana kekuatan, ketahanan, dan kemudahan pemesinan serta pembentukannya. Keluwesan bahan ini meluas kepada pembuatan tangki, bekas, plat galas, kelengkapan, cincin, templat, jig, sproket, cam, gear, plat asas, tempaan, dan pengapit .
Piawaian dan Spesifikasi
Bar keluli lembut dihasilkan mengikut pelbagai piawaian antarabangsa termasuk spesifikasi ASTM, JIS, EN, dan GB. Gred yang paling biasa ialah ASTM A36, yang tersedia dalam bentuk bar bulat, segi empat sama, dan segi empat tepat . Diameter piawai untuk bar bulat biasanya berkisar antara 6 mm hingga 300 mm, dengan saiz lazim termasuk 6, 8, 12, 16, 20, 25, 32, 40 dan 50 mm. Panjang biasanya dibekalkan dari 1 hingga 12 meter, dengan saiz khas tersedia atas permintaan . Siap permukaan termasuk pilihan berkilat, berpolish dan hitam .
