Baja perkakas D2 vs A2

Baja perkakas D2 Dan Baja perkakas A2 keduanya baja perkakas kerja dingin dan cocok untuk digunakan pada kondisi di bawah 200°C (390°F). Jika digunakan pada kondisi suhu tinggi, dapat mengalami pemanasan atau retak akibat guncangan termal, yang mengakibatkan kegagalan material.

Dalam sistem klasifikasi AISI, A2 termasuk dalam kelompok “paduan sedang, pengerasan udara” (Grup A), sedangkan D2 termasuk dalam kelompok “karbon tinggi, kromium tinggi” (Grup D).

1. Komposisi Kimia dan Mikrostruktur

Baja D2 adalah baja karbon tinggi dan kromium tinggi. Dari perspektif mikrostruktur, unsur-unsur ini membentuk sejumlah besar karbida, khususnya karbida M7C3 yang kaya kromium. Karbida inilah yang memberikan D2 sifatnya yang tinggi. memakai ketahanan dan kekerasan. Setelah sesuai perawatan panasfraksi volume karbida tak terlarut dalam mikrostruktur D2 kira-kira 13%, jauh lebih tinggi daripada A2.

Kandungan kromium sekitar 5% dalam baja A2 membuatnya tahan terhadap pelunakan pada suhu tinggi. A2 menunjukkan ketahanan aus yang baik karena struktur mikronya, yang memiliki struktur martensit karbon tinggi dan karbida yang terdistribusi secara merata. Meskipun A2 mengandung karbida paduan, ukuran butirannya lebih kecil daripada baja seri D2.

Referensi: 1. JR Davis, Buku Pegangan Logam Edisi Meja, Edisi ke-2, Komite Buku Pegangan Internasional ASM. 2. Dr.Rafael A.Mesquita, BAJA PERALATAN Properti dan Kinerja, Pers CRC.

2. Kekerasan dan Ketahanan Aus

Baik baja perkakas D2 maupun baja perkakas A2 menunjukkan ketahanan aus yang sangat baik, dengan D2 menawarkan ketahanan aus yang lebih tinggi daripada A2. Alasan untuk ini dijelaskan dalam paragraf sebelumnya dari perspektif komposisi dan struktur mikro. Berdasarkan pengalaman kami, ketahanan aus D2 dapat ditingkatkan dengan 30% hingga 40% dibandingkan dengan A2. Setelah menjalani proses pemanasan ganda pengerasan proses perlakuan panas, D2 dapat mencapai kekerasan Rockwell sebesar 58 HRC, yang menghasilkan peningkatan ketahanan aus sebesar 25% menjadi 30% dibandingkan dengan proses tempering tradisional.

3. Ketangguhan

Baja perkakas A2 memiliki karakteristik tinggi kekerasanDibandingkan dengan D2, baja A2 memiliki ketangguhan yang lebih tinggi, sedangkan D2 lebih getas. Ketangguhan baja D2 yang lebih rendah disebabkan oleh kandungan karbonnya yang tinggi, dan karbida inilah yang membuat baja D2 memiliki ketahanan aus yang sangat baik. Oleh karena itu, ketahanan aus dan ketangguhan tidak dapat dicapai secara bersamaan.

4. Pengerasan dan Perlakuan Panas

4.1 Pengerasan dan Distorsi Udara

A2 dan D2 adalah jenis baja yang terutama menggunakan udara memadamkanPendinginan udara mengacu pada proses pendinginan dari suhu austenitisasi ke suhu ruangan untuk mencapai pengerasan lengkap. Keunggulannya meliputi deformasi material yang minimal dan risiko retak yang rendah. Dibandingkan dengan baja yang didinginkan dengan minyak atau air, A2 dan D2 menunjukkan deformasi yang lebih sedikit, tepatnya karena perubahan suhu selama pendinginan udara sangat lambat.

Baik A2 maupun D2 menunjukkan stabilitas dimensi yang sangat baik selama pendinginan. Saat didinginkan dengan udara pada suhu pendinginan yang tepat, A2 mengembang sekitar 0,001 inci per inci. D2 mencapai apa yang disebut "perubahan dimensi nol" dengan mengendalikan keseimbangan antara austenit dan martensit secara tepat melalui beberapa siklus tempering. Kami ingin menekankan bahwa D2 mempertahankan hingga 20% dari struktur austenitnya setelah pendinginan. Jika tidak ditangani dengan benar melalui tempering berikutnya atau pemrosesan suhu rendah, hal ini dapat menyebabkan ketidakstabilan dimensi.

4.2 Temperatur

Siklus tempering tunggal biasanya cukup untuk A2, sedangkan D2 memerlukan siklus tempering yang kompleks. Suhu tempering tunggal untuk A2 adalah 400°F (205°C). Jika siklus tempering kedua diperlukan, suhunya sedikit diturunkan menjadi 375°F (190°C). Tujuan dari siklus tempering kedua untuk A2 adalah untuk menyempurnakan struktur butiran. Setelah siklus tempering kedua, A2 sangat bermanfaat untuk komponen dengan penampang melintang yang kompleks, sudut tajam, atau komponen yang memerlukan masa pakai alat yang lebih lama dan ketangguhan yang lebih baik.

Untuk D2, suhu tempering tunggal adalah 400°F (205°C), yang dapat mencapai kekerasan sekitar 62 HRC. Namun, metode yang lebih direkomendasikan dan umum untuk D2 adalah tempering ganda. Suhu tempering pertama dalam proses tempering ganda adalah 960°F (515°C), diikuti oleh tempering kedua pada 900°F (480°C), dengan setiap tempering berlangsung selama 2 jam per inci penampang. Proses tempering ganda suhu tinggi ini menyempurnakan struktur butiran, secara signifikan meningkatkan ketahanan aus dan penghilangan tegangan. Untuk D2, baja pengerasan udara karbon tinggi dan kromium tinggi, kami sangat merekomendasikan tempering ganda, dan dalam beberapa kasus bahkan tempering rangkap tiga, untuk mendorong transformasi austenit residual menjadi martensit.

5. Kemampuan Mesin dan Penggilingan

A2 mudah dikerjakan dan digiling, sedangkan D2 sulit dikerjakan dan digiling. Jika pemesinan dan penggilingan baja W1 diatur ke 100, maka A2 mendapat skor 60 dan D2 mendapat skor 45. Teks di atas menjelaskan mengapa D2 sulit dikerjakan dan digiling dari perspektif komposisi dan struktur mikro. Ini adalah contoh lain dari dua sisi mata uang yang sama.

6. Aplikasi Umum

Aplikasi Baja Perkakas D2: D2 banyak digunakan untuk mati jangka panjangKetahanan ausnya yang luar biasa membuatnya ideal untuk:

• Blanking, Forming, dan Deep Drawing Dies: Khususnya untuk produksi jangka panjang, pemotongan laminasi, dan penggulungan benang.
• Pukulan dan Cetakan Penusuk: Karena ketahanan ausnya yang tinggi.
• Pisau Geser dan Pisau Pemotong: Untuk produksi tinggi pada stok tipis atau ketebalan sedang.
• Alat Ukur, Alat Poles, Rol, Cetakan Bata: Di mana ketahanan abrasi maksimum dan stabilitas dimensi adalah yang terpenting.
• Pemangkasan Panas Tempa: Meskipun utamanya untuk pekerjaan dingin, D2 dapat digunakan untuk pemangkasan panas ketika ketangguhan tidak terlalu penting.

Aplikasi Baja Perkakas A2: A2 merupakan pilihan serbaguna dan serbaguna, yang dihargai karena keseimbangan antara ketahanan abrasi dan ketangguhannya, serta distorsi minimal dalam perlakuan panas. Aplikasi umum meliputi:

• Dies dan Punch Serbaguna: Untuk blanking, forming, dan drawing, khususnya yang membutuhkan ketahanan abrasi yang baik dan ketangguhan yang lebih baik.
• Hub dan Cetakan Utama: Khususnya untuk cetakan kecil di mana keausan yang baik dan stabilitas dimensi penting.
• Pisau Geser: Untuk pemotongan dingin, menawarkan ketahanan aus yang baik.
• Gergaji: Ini adalah material serbaguna untuk banyak aplikasi gergaji.
• Cetakan Padat: Sering kali lebih dipilih dibanding D2 atau D3 untuk pukulan dan cetakan padat yang tidak memungkinkan penggilingan ekstensif, karena A2 menawarkan keseimbangan yang lebih baik antara ketangguhan dan pengerasan pada bagian yang lebih besar.

7. Pertimbangan Pemilihan Strategis

Saat memilih antara D2 dan A2, pertimbangkan hal berikut:

• Volume Produksi dan Abrasivitas: D2 cocok untuk siklus produksi yang sangat panjang atau material benda kerja yang sangat abrasif, sedangkan A2 cocok untuk siklus produksi sedang atau material abrasif rendah.
• Risiko Beban Benturan dan Terkelupas: Jika berbicara tentang bahan yang digunakan untuk membuat pisau, baja A2 memiliki ketangguhan dan keuletan yang lebih tinggi, sehingga lebih cocok untuk pisau. Sebaliknya, baja D2 terlalu rapuh dan mudah terkelupas.
• Biaya Pembuatan: Material D2 lebih sulit dikerjakan dan digiling, sehingga material A2 memiliki biaya pemrosesan lebih rendah.

Singkatnya, jika Anda membutuhkan material dengan ketahanan aus yang lebih baik, D2 adalah pilihan yang lebih baik. Keunggulan A2 terletak pada ketangguhan dan keuletannya yang lebih baik. Keunggulan dalam satu situasi dapat menjadi kelemahan dalam situasi lain, jadi penting untuk memahami sepenuhnya karakteristik kedua material tersebut agar dapat membuat pilihan yang tepat.