Baja perkakas kecepatan tinggi – karakteristik dan tingkatan
Baja kecepatan tinggi adalah baja perkakas. paduan tinggi yang terutama digunakan untuk memproduksi alat potong yang beroperasi dengan kecepatan sekitar 30 m/menit, yang diperlukan untuk mempertahankan kekerasan dan ketahanan abrasi pada suhu 500-650oC. Baja kecepatan tinggi juga dapat digunakan untuk memproduksi, antara lain, pegas bekerja di suhu tinggi dan bantalan yang beroperasi pada suhu 400-500oC
Baja kecepatan tinggi mengandung sekitar 30% unsur paduan:
-semuanya mengandung sekitar 4% kromium, 1-5% vanadium, hingga 19,5% tungsten
- sebagian besar mengandung 1-10% molibdenum
-mengandung sekitar 5-10% kobalt, yang meningkatkan sifat baja saat diproses pada suhu yang lebih tinggi.
Kandungan karbon harus cukup untuk membentuk karbida W, Mo, V.
Baja kecepatan tinggi dibagi menjadi beberapa kelompok:
- baja tungsten kecepatan tinggi dengan kandungan W hingga sekitar 12%
-tungsten berkecepatan tinggi dengan kandungan W sekitar 18%
- Baja kecepatan tinggi tungsten-molibdenum dengan kandungan tungsten 6-10% dan kandungan Mo 3-5,5%
- Baja molibdenum kecepatan tinggi dengan kandungan Mo 8-9% dan tungsten hingga 2%
Baja perkakas kecepatan tinggi menempati posisi khusus dalam kelompok baja perkakas, yang dibedakan dalam banyak hal: kandungan unsur paduan pembentuk karbida tertinggi, struktur ledeburitik setelah pengecoran, dan perlakuan panas spesifik yang memungkinkan pemanfaatan maksimal fenomena pengerasan sekunder. Sifat-sifat yang sangat diinginkan dari baja kecepatan tinggi meliputi: kekerasan tertinggi dengan ketahanan terhadap abrasi dingin dan panas, keuletan yang signifikan, dan kemampuan pengerasan yang sangat tinggi.
Secara kuantitatif, baja perkakas kecepatan tinggi hanya merupakan sebagian kecil dari keseluruhan produksi baja, kalah bersaing dengan karbida semen. Namun, pentingnya secara teknis tetap signifikan karena keserbagunaannya sebagai material perkakas dan cakupan aplikasinya yang semakin luas. Awalnya, baja ini hanya digunakan untuk perkakas mesin berkinerja tinggi (sesuai namanya), tetapi seiring waktu, penggunaannya mulai meluas tidak hanya untuk berbagai perkakas kerja dingin dan panas, tetapi juga untuk komponen mesin tertentu, seperti bantalan gelinding, pegas, dan bagian struktural lainnya yang membutuhkan kekerasan dan ketahanan abrasi yang sangat tinggi.
Produksi baja kecepatan tinggi pertama, yang dikeraskan pada suhu mendekati garis solidus, sekitar tahun 1900 merupakan salah satu pencapaian paling efektif dalam pengembangan baja khusus, yang memungkinkan kemajuan besar dalam pengerjaan mesin. Sejak saat itu, kelompok baja ini mengalami perkembangan pesat, dengan modifikasi dalam komposisi kimia, teknologi peleburan, dan perlakuan panas. Perkembangan ini dipengaruhi oleh berbagai faktor bahan baku, ekonomi, dan teknologi, seperti kebutuhan sementara untuk mengganti unsur paduan tertentu, perubahan rasio harga tungsten dan molibdenum, munculnya metode produksi metalurgi baru (yang memungkinkan peningkatan keseragaman struktur), kemajuan dalam teknologi perlakuan panas (yang memungkinkan untuk menghindari kesulitan yang dihadapi saat mengeraskan baja dengan kandungan molibdenum tinggi), dan sebagainya.
Selain itu, penelitian intensif telah memperjelas efek spesifik dari masing-masing unsur paduan dan parameter perlakuan panas terhadap struktur dan sifat baja kecepatan tinggi, yang mengarah pada optimalisasi komposisi kimia dan aplikasinya. Hal ini juga telah mengurangi biaya unsur paduan yang dimasukkan ke dalam banyak jenis baja ini. Sejarah perkembangan baja kecepatan tinggi yang menarik dibahas dalam banyak buku teks dan artikel ulasan. Rentang baja kecepatan tinggi yang saat ini diproduksi di berbagai negara menunjukkan variasi yang cukup besar, tetapi semakin banyak jenis yang distandarisasi dan dimasukkan ke dalam standar internasional.
Selain tiga jenis baja dasar (molibdenum, tungsten, dan tungsten-molibdenumTerdapat berbagai jenis turunan dengan kandungan karbon, vanadium, dan kobalt yang bervariasi, yang dicirikan oleh peningkatan kekerasan dan ketahanan abrasi, tergantung pada kondisi kerja alat tersebut.
Karena baja kecepatan tinggi termasuk dalam kelompok baja ledeburitik, selama pembekuan karbida primer, paling sering tipe M6C, dengan komposisi Fe, dilepaskan langsung dari logam cair.4 (B, S)2C atau Fe3(B, S)3C. Selain itu, jenis karbida lain juga dapat ditemukan – M2C dengan kandungan karbon dan molibdenum yang lebih tinggi, paling sering di area segregasi, dan MC – dengan kandungan vanadium yang lebih tinggi.
Dalam penamaan spesies menurut standar PN lama, huruf S artinya baja kecepatan tinggi, Di urutan kedua adalah huruf yang menunjukkan komponen paduan:
M – Molibdenum
S – Silikon
C – peningkatan konsentrasi batu bara (di ujung papan tanda baja)
V- Vanadium
W – Tungsten
K-Kobalt
Bagian ketiga adalah angka (di tengah atau di akhir penamaan kelas baja) yang menunjukkan kandungan rata-rata unsur paduan tertentu yang simbolnya mendahului angka tersebut.
Sebagai contoh, kode baja SW12C – berarti baja kecepatan tinggi dengan kandungan tungsten rata-rata 12% dan kandungan karbon yang lebih tinggi.
SW7M – baja tungsten-molibdenum
SW18 – baja tungsten
SK10V – baja kobalt-vanadium
Baja perkakas lainnya
baja perkakas paduan kerja panas
baja perkakas paduan untuk pengerjaan dingin
baja perkakas karbon
baja kecepatan tinggi