1. Dampak terhadap Kekuatan: Penguatan Larutan Padat Ringan
Kekuatan hasil: Dalam kandungan Cu standar (0,20–0,50%), kekuatan luluh meningkat sebesar15–30 MPadibandingkan dengan baja karbon biasa dengan komposisi dasar yang sama.
Kekuatan tarik: Kekuatan tarik meningkat sebesar20–40 MPadengan kisaran Cu yang sama, dorongan sedang yang tidak-membuat baja terlalu keras.
Excess Cu (>0.50%): Di luar kisaran standar, tembaga terpisah pada batas butir dan membentuk fase intermetalik yang rapuh (misalnya, paduan Cu-Fe), yang dapat menyebabkan sedikit penurunan kekuatan dan penurunan tajam dalam ketangguhan (dihindari dalam formulasi baja pelapukan standar).
2. Dampak terhadap Daktilitas & Ketangguhan: Kerugian Minimal, Keuntungan Sinergis
Daktilitas (perpanjangan): Penambahan tembaga dalam kisaran 0,20–0,50% hanya menyebabkan aPengurangan perpanjangan sebesar 1–2%.(misal, dari ~22% hingga ~20% untuk pelat tipis), perubahan yang dapat diabaikan ini menjaga sifat mampu bentuk baja untuk pembengkokan, penggulungan, dan pemotongan dingin.
Ketangguhan-suhu rendah: Tembaga sendiri mempunyai efek ketangguhan yang ringan, dan bila dikombinasikan dengan nikel (Ni) (misalnya, dalam ASTM A588) atau kromium (Cr) (misalnya, dalam Q355NH), tembaga tersebutmenurunkan suhu transisi ulet-ke-rapuh (DBTT)oleh10–20 derajat. Sinergi ini memastikan baja tahan cuaca tetap ulet pada suhu di bawah nol (misalnya -20 derajat hingga -40 derajat ) tanpa patah getas.
3. Dampak terhadap Kemampuan Bentuk & Kemampuan Las: Tidak Ada Kompromi yang Berat
Sifat mampu bentuk: Peningkatan kekuatan yang moderat dan kehilangan keuletan yang minimal berarti baja tahan cuaca dengan kandungan Cu standar mempertahankan sifat mampu bentuk dingin yang baik-dapat ditekuk, dilengkungkan, dan digulung-dibentuk menjadi bentuk yang rumit (misalnya, pelat bergelombang, pergola) dengan teknik fabrikasi standar (jari-jari tekukan yang mungkin diperlukan hanya sedikit lebih besar untuk pelat tebal, dibandingkan baja karbon biasa).
Kemampuan las: Tembaga adalah elemen-setara karbon (CE) yang rendah, sehingga tidak meningkatkan kemampuan pengerasan baja atau risiko retak las. Dengan elektroda las standar (misalnya, E7018-W untuk baja tahan cuaca), sambungan las mempertahankan kekuatan dan ketahanan korosi yang sesuai, tanpa memerlukan perlakuan panas pra-pemanasan atau pascapengelasan khusus untuk sebagian besar aplikasi.
4. Sinergi Kunci dengan Elemen Paduan Lainnya
Kromium (Cr): Melengkapi solusi padat tembaga yang memperkuat dan menyempurnakan struktur mikro, yang selanjutnya menyeimbangkan kekuatan dan ketangguhan.
Nikel (Ni): Meningkatkan efek ketangguhan tembaga dan meningkatkan keuletan sambungan las.
Fosfor (P): Meningkatkan kehalusan butiran, yang bekerja dengan tembaga untuk meningkatkan kekuatan tanpa kehilangan keuletan yang berlebihan.
