Sifat Baja Perkakas 4CrW2Si

Baja perkakas 4CrW2Si adalah baja perkakas paduan yang mengandung Kromium (Cr), Tungsten (W), dan Silikon (Si) sebagai elemen paduan utamanya. Kelas ini dikenal karena kinerjanya dalam aplikasi perkakas khusus yang membutuhkan keseimbangan antara kekuatan, kekerasan, dan ketangguhan, terutama dalam kondisi benturan.

1. Komposisi Kimia Baja Perkakas 4CrW2Si (GB/T 1299—2000)

Komposisi kimia khas untuk baja 4CrW2Si adalah:

• Karbon (C): 0.35% – 0.45%
• Silikon (Si): 0.80% – 1.10%
• Mangan (Mn):≤ 0,40%
• Kromium (Cr): 1.00% – 1.30%
• Wolfram (W): 00% – 2.50%
• Fosfor (P): ≤ 0,030%
• Belerang (S): ≤ 0,030%
• Tembaga (Cu): ≤ 0,25% (Batas tipikal)
• Nikel (Ni): ≤ 0,25% (Batas tipikal)

2. Baja perkakas 4CrW2Si Properti

2.1 Kekuatan

• Kekuatan dan kekerasan yang baik, terutama pada suhu tinggi.
• Mencapai ketangguhan tinggi setelah tempering yang tepat.
• Menawarkan kemampuan pengerasan yang memadai dan kekuatan suhu tinggi.
• Sensitivitas yang relatif rendah terhadap dekarburisasi, deformasi, dan retak selama perlakuan panas dibandingkan dengan baja perkakas lainnya.
• Sementara kandungan karbon dasar memberikan kekerasan awal yang sedang, karburisasi yang diikuti oleh pendinginan secara signifikan meningkatkan kekerasan permukaan sambil mempertahankan ketangguhan inti, yang mengarah pada sifat mekanis keseluruhan yang sangat baik untuk peran yang menuntut.

2.2 Pertimbangan

• Jenis baja ini rentan terhadap dekarburisasi; pengendalian atmosfer secara cermat selama perlakuan panas sangat diperlukan.
• Mengelola distorsi pendinginan mungkin memerlukan perhatian khusus.
• Baja perkakas tertentu yang dicampur dengan molibdenum (Mo) atau nikel (Ni) memiliki ketahanan aus abrasif dan ketahanan benturan yang lebih rendah.

3. Aplikasi baja perkakas 4CrW2Si

4CrW2Si cocok untuk perkakas dan cetakan yang beroperasi di bawah beban benturan tinggi. Aplikasi umum meliputi:

• Alat pneumatik (bertenaga angin)
• Komposit blanking dan trimming dies
• Cetakan pelubang
• Gunting pemotong dingin
• Cetakan tempa panas tegangan sedang
• Cetakan die-casting (untuk aplikasi yang tidak melebihi suhu sedang)
• Pisau geser untuk logam dingin
• Pengikis untuk cetakan penggulung benang
• Blok cetakan untuk pemotongan dan pemangkasan dingin
• Pin ejektor dan pukulan
• Alat pertukangan kayu
• Die kerja panas yang lebih kecil

Setelah karburisasi dan pendinginan, dapat juga digunakan untuk:

• Cetakan stempel dingin tugas berat
• Pukulan dingin tugas berat berukuran besar dan sedang
• Cetakan pengepresan presisi

4. Pedoman Perlakuan Panas Baja Perkakas 4CrW2Si

4.1 Anil / Pra-perlakuan

• Anil Standar: Panaskan hingga 800-820°C, tahan 3-5 jam. Tungku didinginkan hingga di bawah 550°C, lalu didinginkan dengan udara. Target kekerasan: 229-285 HBW (Struktur: Perlit granular + karbida kecil).
• Tempering Suhu Tinggi (untuk meningkatkan kemampuan mesin): Panaskan hingga 710-740°C, tahan 3-6 jam. Dinginkan dalam tungku atau udara.

4.2 Pengerasan (Quenching)

• Suhu Pendinginan: 860-900°C
• Media Pendingin: Minyak (biasanya 20-40°C)
• Kekerasan yang Diharapkan (Saat Dipadamkan): ≥53HRC

4.3 Tempering

• Temper segera setelah pendinginan untuk mencapai sifat akhir yang diinginkan dan menghilangkan tekanan.
• Untuk Kekerasan Tinggi (Penghilang Stres/Stabilisasi): Temper pada suhu 200-250°C (Minyak atau garam cair). Dinginkan dengan udara. Tingkat kekerasan yang diharapkan: 53-58 HRC.
• Untuk Meningkatkan Ketangguhan (Kekerasan Lebih Rendah): Temper pada suhu 430-470°C (tungku udara, rendaman garam, atau alkali cair) dan dinginkan dengan udara. Tingkat kekerasan yang diharapkan: 45-50 HRC.
• (Catatan: Kekerasan berkurang seiring dengan peningkatan suhu temper. Contoh: Setelah pendinginan oli 880°C, temper 2 jam pada suhu 100°C ≈ 54 HRC; temper 2 jam pada suhu 600°C ≈ 32 HRC.

5. Rekomendasi Penempaan Baja Perkakas 4CrW2Si

5.1 Suhu Pemanasan:

• Batangan: 1180-1200°C
• Suhu penyimpanan: 1150-1170°C

5.2 Suhu Penempaan Awal:

• Batangan: 1150-1180°C
• Suhu penyimpanan: 1120-1150°C

5.3 Suhu Penempaan Akhir: ≥850°C

5.4 Pendinginan Pasca Penempaan: Pendinginan lambat disarankan.