Baja Perkakas Kerja Dingin 7Cr7Mo3V2Si (LD)

1. Gambaran Umum dan Keunggulan Utama

Baja perkakas 7Cr7Mo3V2Si, yang sering disebut sebagai baja LD, adalah baja perkakas hasil pengerjaan dingin berkinerja tinggi yang dirancang untuk aplikasi yang menuntut. Karakteristik utamanya adalah kekuatan tinggi yang dipadukan dengan ketangguhan yang sangat baik, dan baja ini merespons dengan baik proses perlakuan panas standar.

Dibandingkan dengan baja perkakas umum lainnya, seperti Cr12 baja berkecepatan tinggi seperti W6Mo5Cr4V2, 7Cr7Mo3V2Si menawarkan peningkatan yang terukur dalam kekuatan, ketangguhan, dan ketahanan aus. Peningkatan kinerja keausan ini terutama disebabkan oleh pembentukan karbida tipe MC yang terdispersi halus dalam mikrostruktur baja setelah perlakuan panas yang tepat. Sementara ketahanan ausnya memenuhi atau melampaui Cr12Mo1V1, 7Cr7Mo3V2Si memberikan ketangguhan dan ketahanan yang jauh lebih baik terhadap pelunakan pada suhu tinggi (ketahanan temper) daripada baja seri Cr12 biasa.

Dari sudut pandang manufaktur, mutu ini menunjukkan kemampuan pengerjaan panas dan dingin yang baik. Yang terpenting, mutu ini menunjukkan distorsi minimal selama perlakuan panas, memastikan stabilitas dimensi untuk perkakas yang rumit.

2.  Aplikasi baja perkakas 7Cr7Mo3V2Si

Sifat-sifat 7Cr7Mo3V2Si membuatnya sangat cocok untuk perkakas kerja dingin yang harus menahan tekanan operasional yang signifikan, termasuk tekanan dan benturan. Aplikasi yang umum meliputi:

• Perkakas berkepala dingin: Alat pelubang dan cetakan, termasuk alat pemotong baut dan alat penusuk.
• Cetakan ekstrusi dingin yang kompleks: Seperti yang digunakan untuk memproduksi braket bawah sepeda atau komponen serupa.
• Cetakan cap dan pelubangan dingin: Contohnya meliputi perkakas untuk pegas otomotif atau laminasi lembaran baja silikon.
• Cetakan gulung ulir: Khusus untuk memproduksi baut berkekuatan tinggi.
• Perkakas pembentuk dingin lainnya: Termasuk penempaan dingin, pengepresan, dan pembengkokan cetakan.

Baja ini telah membuktikan keandalannya di berbagai sektor, termasuk kedirgantaraan, otomotif, pembuatan bantalan, dan produksi perangkat keras umum.

3. Baja perkakas 7Cr7Mo3V2Si Komposisi Kimia

• Karbon (C): 0,70 – 0,80
• Silikon (Si): 70 – 1,20
• Mangan (Mn): ≤ 0,50
• Fosfor (P): ≤ 0,030
• Belerang (S): ≤ 0,030
• Kromium (Cr): 50 – 7,50
• Molibdenum (Mo):00 – 3,00
• Vanadium (V): 70 – 2,20

4.  Spesifikasi Teknis Baja Perkakas 7Cr7Mo3V2Si

4.1 Perlakuan Panas Parameter

• Suhu Kritis: Ac1: 856°C, Ac3: 915°C, Ar1: 720°C, Ms: 105°C.
• Penempaan: Mulailah menempa pada suhu antara 1100-1150°C. Jangan menempa pada suhu di bawah 850°C. Pastikan pendinginan lambat setelah penempaan (di bawah 700°C).
• Anil: Panaskan hingga 840-860°C dan tahan selama 3-4 jam. Tungku didinginkan dengan kecepatan 5-10°C per jam hingga 600°C atau lebih rendah, lalu didinginkan dengan udara. Target kekerasan anil adalah ≤187 HBW.
• Pendinginan: Austenitisasi pada suhu 1100-1160°C. Pendinginan dalam minyak.
• Tempering: Temper antara 500 °C dan 650°C, berdasarkan tingkat kekerasan yang dibutuhkan. Tingkat kekerasan yang dihasilkan berkisar antara 45 hingga 60 HRC.

4.2 Mengoptimalkan Properti melalui Perlakuan Panas

Properti akhir dapat disesuaikan melalui pilihan perlakuan panas tertentu:

• Untuk Kekuatan Tinggi Dan Kekerasan: Gunakan suhu pendinginan mendekati ujung bawah kisaran (sekitar 1100°C), diikuti dengan tempering pada sekitar 550°C.
• Untuk Ketahanan Aus Tinggi (terutama saat terkena benturan): Gunakan suhu pendinginan mendekati suhu tertinggi (sekitar 1150°C) diikuti dengan tempering sekitar 560°C.

4.3 Pemrosesan Lanjutan untuk Peningkatan Performa

Untuk aplikasi kritis, pertimbangkan langkah-langkah tambahan berikut:

• Perawatan Kriogenik: Pembekuan dalam pada suhu -196°C selama 1 jam, diterapkan setelah pendinginan dan sebelum temper, terkadang dapat memperpanjang umur alat, terutama pada cetakan ekstrusi dingin baja tahan karat.
• Perawatan Permukaan: Proses seperti nitrokarburisasi (dilakukan pada suhu sekitar 550°C setelah pendinginan dan temper) telah menunjukkan peningkatan masa pakai yang signifikan untuk komponen seperti pukulan berkecepatan tinggi untuk tabung aluminium.

5. Kinerja Terbukti

Hasil lapangan mengonfirmasi keunggulan 7Cr7Mo3V2Si. Contohnya meliputi:

• Cetakan bergulir menunjukkan umur dua kali lipat Cr12MoV meninggal dan empat kali lipatnya 9SiCr meninggal.
• Pukulan ekstrusi dingin mencapai 6-7 kali masa pakai dibandingkan dengan metode perlakuan panas konvensional saat siklus pendinginan dan temper suhu rendah yang dioptimalkan digunakan.

6. Catatan Pemrosesan Penting

Berhati-hatilah selama tahap pendinginan. Pemanasan di atas suhu maksimum yang direkomendasikan yaitu 1160°C dapat menyebabkan panas berlebih, yang mengakibatkan pertumbuhan butiran yang berlebihan, yang berdampak negatif pada sifat baja.

7. Ringkasan

Baja perkakas 7Cr7Mo3V2Si (LD) menawarkan kombinasi yang kuat antara kekuatan, ketangguhan, dan ketahanan aus, sehingga cocok untuk berbagai aplikasi pengerjaan dingin yang menuntut. Keunggulan kinerjanya terwujud melalui kontrol yang cermat terhadap perlakuan panas dan pemrosesan. Kelas ini merupakan pilihan material yang andal untuk perkakas yang rumit di mana keawetan dan kinerja di bawah tekanan sangat penting.