Baja Perkakas 5CrW2Si: Spesifikasi Teknis dan Aplikasi

Di Aobo Steel, dengan pengalaman luas dalam menempa baja perkakas selama lebih dari 20 tahun, kami memahami pentingnya pemilihan material yang tepat. Berikut ini adalah gambaran sederhana tentang baja perkakas 5CrW2Si, baja perkakas paduan serbaguna yang terkenal akan ketangguhannya.

1. Komposisi Kimia Baja Perkakas 5CrW2Si (GB/T 1299-2000)

Memahami kimia yang tepat sangatlah penting. Menurut standar GB/T 1299-2000, komposisi baja 5CrW2Si adalah:

• Karbon (C): 0.45% – 0.55%
• Silikon (Si): 0.50% – 0.80%
• Mangan (Mn): maks0.40%
• Kromium (Cr): 1.00% – 1.30%
• Wolfram (W): 2.00% – 2.50%
• Fosfor (P): maks0,030%
• Belerang (S): maks0,030%

Catatan: Standar internasional mungkin sedikit berbeda. Menentukan standar yang diperlukan untuk aplikasi Anda sangatlah penting.

2. Perbandingan dengan Standar Internasional

Sebagai referensi, berikut adalah komposisi untuk tingkatan yang sebanding berdasarkan standar lain:

• Standar ISO 4957:2001 (50WCrV8): C 0,45-0,55%, Cr 1,70-2,20%, W 0,70-1,10%, V 0,15-0,45%
• JIS G4404:2006 (SKS4): C 0,45-0,55%, Cr 0,50-1,00%, W 0,50-1,00%
• ГОСТ 5950-2000 (5ХВ2С / 5XB2C): C 0,45-0,55%, Cr 0,90-1,20%, W 1,80-2,30%, Si 0,80-1,10%, Mn 0,15-0,45%, V 0,15-0,30%

3. Baja perkakas 5CrW2Si Sifat Fisik Utama

Memahami sifat-sifat ini sangat penting untuk perencanaan perlakuan panas:

3.1 Suhu Kritis (Perkiraan)

• Ac1: 775∘C
• Ac3: 860∘C
• Ar1: 775∘C 
• Nona (Martensit mulai): 295∘C

3.2 Koefisien Ekspansi Linier (Perkiraan)

• 100-250∘C: 13.15×10-6/∘C
• 250-350∘C: 13.6×10-6/∘C
• 350-600∘C: 13.8×10-6/∘C
• 600-700∘C: 14.2×10-6/∘C

4. Prosedur Perlakuan Panas Baja Perkakas 5CrW2Si

Perlakuan panas yang benar sangat penting untuk mencapai kinerja yang diinginkan dari 5CrW2Si. Pengalaman kami memandu praktik umum berikut:

4.1 Perlakuan Panas Persiapan (Annealing)

• Anil Biasa: Panaskan ke 800-820∘C, tahan 3-5 jam, dinginkan tungku (≤30∘C/jam) ke 600-650∘C, lalu dinginkan dengan udara. Target kekerasan: $\le 229$ HBW. Mikrostruktur: Perlit granular, karbida kecil.
• Anil Isotermal: Panaskan ke 830-840∘C, tahan 2-3 jam, dinginkan tungku hingga 680-700∘C, tahan 3-4 jam, dinginkan tungku hingga 500∘C, lalu dinginkan dengan udara. Target kekerasan: $\le 229$ HBW.
• Tempering Suhu Tinggi (Pasca Penempaan): Panaskan ke 710-740∘C, tahan 3-6 jam, dinginkan di tungku atau udara. Meningkatkan kemampuan mesin. Kekerasan: 207-255 HBW. Struktur mikro: Perlit granular, karbida kecil.

4.2 Pengerasan (Quenching)

• Suhu Pendinginan: 860-900∘C.
• Media Pendingin: Minyak (20-40∘C). Dinginkan hingga komponen mencapai suhu oli.
• Kekerasan Pasca Pendinginan: $\ge 55$ HRC.

4.3Peredaman

Tempering menyesuaikan kekerasan dan meningkatkan ketangguhan:

• Penghilang Stres/Stabilisasi: Temperamen di 200-250∘C (minyak atau alkali cair). Dingin karena udara. Kekerasan: 53-58 HRC.
• Pengurangan Kekerasan/Penghilang Stres: Temperamen di 430-470∘C (tungku udara atau alkali/nitrat cair). Pendinginan udara. Kekerasan: 45-50 HRC.

Kekerasan vs. Temperatur Tempering (Perkiraan, setelah Pendinginan Oli 880°C):

• 100∘C: ~55 jam
• 200∘C: ~53,5HRC
• 300∘C: ~51 jam
• 400∘C: ~47 jam per jam
• 500∘C: ~41 jam
• 600∘C: ~33 jam

5. Sifat dan Karakteristik Mekanik

• Kekerasan: Ketangguhan yang baik setelah temper, dibantu dengan penyempurnaan ukuran butiran Tungsten (W).
• Properti Keseluruhan: Menunjukkan sifat mekanik komprehensif yang baik.
• Kemampuan pengerasan: Kandungan karbon yang relatif rendah berarti kekerasannya tidak terlalu tinggi, tetapi kekerasan permukaan dapat ditingkatkan melalui karburisasi.
• Kerapuhan Temper: Risiko kecil di 300-350∘C kisaran tempering. Tempering sekitar 250∘C (54-56 HRC) atau 450∘C (50-52 HRC) menawarkan keseimbangan yang baik antara kekerasan dan ketangguhan.
• Pertimbangan: Baja ini sensitif terhadap dekarburisasi selama pemanasan. Deformasi pendinginan memerlukan kontrol yang cermat. Ketahanan aus terhadap abrasi dan ketangguhan benturan lebih rendah daripada beberapa baja Mo-Ni khusus.

6. Aplikasi Umum

5CrW2Si cocok untuk peralatan dan cetakan yang menghadapi benturan dan keausan:

• Pahat manual dan pneumatik, alat palu udara, alat paku keling
• Cetakan pelubang dingin, bilah geser (pemotongan dingin), cetakan blanking/trimming
• Pukulan dingin tugas berat
• Pukulan penusuk pelat baja beban sedang
• Cetakan presisi
• Alat pertukangan kayu
• Pemotong untuk membuat ulir pada cetakan
• Aplikasi kerja panas: Alat pelubang/penusuk, cetakan geser, cetakan tempa panas, cetakan die-casting (paduan yang dapat melebur)
• Gunting bundar tugas berat besar/sedang dan bilah geser panjang

7. Perbandingan dengan Kelas Serupa

• melawan 4CrW2Si: Kinerja serupa. 5CrW2Si umumnya menawarkan kemampuan pengerasan yang sedikit lebih baik dan kekuatan suhu tinggi.
• vs.6CrW2Si: 5CrW2Si memiliki ketangguhan yang lebih baik tetapi ketahanan temper dan ketahanan ausnya sedikit lebih rendah. 6CrW2Si sering dipilih ketika keausan/keruntuhan merupakan mode kegagalan utama.

8. Mutu Baja Setara

Untuk referensi internasional:

• Bahasa Indonesia: 50WCrV8
• ID: 50WCrV8
• JIS (Jepang): SKS4
• ГОСТ (Rusia): 5XB2C (5XB2C)
• ASTM/UNS (Amerika Serikat): T41901
• DIN (Jerman): 45WCrV7