Tinjauan Teknis dan Aplikasi Baja Perkakas D6

Baja Perkakas D6 diklasifikasikan di bawah sistem AISI sebagai karbon tinggi, kromium tinggi baja perkakas kerja dinginBaja dalam kategori ini biasanya memiliki kandungan kromium nominal sekitar 12%, yang merupakan hal mendasar bagi karakteristik kinerjanya. Sifat-sifat spesifiknya disempurnakan melalui variasi elemen paduan, seperti karbon, molibdenum, vanadium, dan mangan.

1. Komposisi Kimia Baja Perkakas D6

• Karbon (C): 2.00 – 2.20%
• Kromium (Cr): 11.50 – 12.50%
• Mangan (Mn): 0.20 – 0.40%
• Silikon (Si): 0.20 – 0.40%
• Fosfor (P): Maksimal 0,03%
• Belerang (S): Maksimal 0,03%
• Wolfram (W): 0.60 – 0.90%

2. Properti Utama Baja D6

Memahami sifat-sifat D6 sangat penting untuk menentukan kesesuaiannya dengan aplikasi Anda.

2.1 Kekerasan dan Ketahanan Aus

Keuntungan utama dari D6 Tool Steel adalah ketahanan aus yang sangat tinggi. Hal ini berasal langsung dari kandungan karbon dan kromiumnya yang tinggi, yang mendorong pembentukan karbida keras yang kaya kromium dalam struktur mikro baja setelah perlakuan panas. Jika dikeraskan dan ditempa dengan benar, D6 biasanya mencapai kekerasan dari antara 54 dan 61 jamKetahanan ausnya umumnya melebihi ketahanan aus yang lebih umum Baja perkakas D2, membuatnya cocok untuk aplikasi yang menuntut masa pakai panjang dalam kondisi abrasif.

2.2 Ketangguhan

Kompromi untuk ketahanan aus D6 yang tinggi adalah ketangguhan lebih rendahDibandingkan dengan baja tahan guncangan (seperti seri S) atau baja kerja dingin lainnya dengan kandungan karbon lebih rendah (seperti seri A atau D2), Baja Perkakas D6 lebih getas. Karbida keras yang sama yang tahan aus dapat membuat baja lebih rentan terkelupas atau retak akibat benturan. Oleh karena itu, aplikasi yang melibatkan beban guncangan atau benturan yang signifikan umumnya tidak direkomendasikan untuk Baja Perkakas D6.

2.3 Pengerasan dan Perlakuan Panas

D6 adalah baja pengerasan dalam, artinya dapat mencapai kekerasan yang relatif seragam melalui penampang melintangnya, bahkan dalam ukuran yang lebih besar. Biasanya pengerasan minyak kelas, meskipun dapat dikeraskan dengan udara dengan mengorbankan kekerasan yang dapat dicapai. Tempering setelah pengerasan sangat penting untuk menghilangkan tekanan dan mencapai keseimbangan kekerasan dan ketangguhan yang diinginkan.

2.4 Stabilitas Dimensi

Sebagai baja yang dikeraskan dengan minyak, D6 dapat menunjukkan perubahan dimensi yang lebih besar selama perlakuan panas dibandingkan dengan baja yang dikeraskan dengan udara seperti Baja Perkakas D2. Kontrol yang cermat terhadap proses perlakuan panas diperlukan jika toleransi dimensi yang ketat sangat penting.

2.5 Kemampuan mesin dan Grindability

Karena kekerasannya yang tinggi dan kandungan karbida yang signifikan, baja D6 dianggap lebih sulit untuk dikerjakan dan digiling dibandingkan dengan baja paduan rendah atau bahkan D2. Hal ini harus diperhitungkan dalam proses dan biaya produksi.

3. Perlakuan Panas

Berdasarkan pengalaman luas kami dengan baja perkakas, berikut panduan praktis untuk melakukan perlakuan panas pada Baja Perkakas D6:

3.1 Pemanasan awal

Pemanasan awal baja D6 sebelum fase pengerasan utama sangat penting, terutama untuk peralatan yang lebih besar atau rumit. Langkah ini meminimalkan guncangan termal, mengurangi risiko retak atau distorsi di kemudian hari.

• Tujuan: Untuk memanaskan baja secara merata dan perlahan, sehingga mempersiapkannya untuk suhu austenitisasi yang lebih tinggi.
• Praktik Umum: Gunakan satu atau dua tahap pemanasan awal, umumnya antara 650°C dan 760°C (1200°F dan 1400°F).
• Waktu Tahan: Pastikan seluruh alat mencapai suhu pemanasan awal secara merata. Sesuaikan waktu berdasarkan bagian yang paling tebal (panduan umum mungkin 10-15 menit, tetapi penampang melintang adalah kuncinya).

3.2 Austenitisasi (Pengerasan)

Ini adalah tahap pemanasan kritis, di mana struktur mikro baja berubah menjadi austenit, mempersiapkannya untuk pengerasan.

• Tujuan: Untuk melarutkan karbida dan mencapai kandungan karbon yang tepat dalam fase austenit.
• Suhu: Biasanya berkisar antara 950°C hingga 1050°C (1740°F hingga 1920°F). Namun, selalu konsultasikan lembar data khusus yang disediakan oleh Aobo Steel untuk mengetahui batch D6 yang Anda gunakan. Ini penting untuk hasil yang optimal.
• Waktu Perendaman: Tahan di austenisasi suhu selama periode yang cukup untuk memungkinkan transformasi selesai. Pedoman umum adalah 1 jam per ketebalan 25 mm (1 inci). Waktu yang tidak cukup menyebabkan pengerasan tidak lengkap, sedangkan waktu yang berlebihan dapat menyebabkan pertumbuhan butiran dan mengurangi ketangguhan.

3.3 Pendinginan

Pendinginan cepat, atau memadamkan, mengubah austenit menjadi martensit keras.

• Metode Utama: Baja Perkakas D6 adalah baja yang dikeraskan dengan minyak. Pendinginan dengan minyak menghasilkan laju pendinginan yang cukup cepat untuk pengerasan, sementara tidak terlalu keras dibandingkan dengan air, yang secara signifikan mengurangi risiko retak dan distorsi.
• Alternatif: Pendinginan udara terkadang memungkinkan tetapi biasanya menghasilkan kekerasan yang lebih rendah. Pertimbangkan opsi ini hanya jika meminimalkan distorsi merupakan prioritas utama dan tingkat kekerasan yang lebih rendah dapat diterima.
• Prosedur: Dinginkan bagian tersebut dalam minyak hingga mencapai suhu ruangan atau sedikit di atasnya (sekitar 65°C / 150°F).

3.4 Temperatur

Baja yang dikeraskan, khususnya martensit, bersifat getas dan mengandung tekanan internal. Tempering sangat penting untuk meningkatkan ketangguhan dan menghilangkan tekanan tersebut.

• Tujuan: Untuk mengurangi kerapuhan dan meningkatkan ketangguhan, sehingga alat dapat digunakan.
• Rekomendasi: Tempering ganda sangat disarankan untuk baja D6 guna memastikan pelepasan tegangan dan stabilitas dimensi yang maksimal.
• Suhu: Temperatur tempering yang spesifik bergantung pada kekerasan akhir yang diinginkan. Temperatur yang lebih tinggi umumnya berarti kekerasan yang lebih rendah tetapi ketangguhan yang lebih tinggi. Kisaran yang umum adalah antara 150°C dan 550°C (300°F dan 1020°F). Lihat rekomendasi khusus Aobo Steel untuk keseimbangan kekerasan/ketangguhan yang Anda butuhkan.
• Waktu: Tahan pada suhu temper selama kurang lebih 2 jam per ketebalan 25mm (1 inci) untuk setiap siklus tempering.

3.5 Mencapai Hasil yang Lebih Baik dan Menghindari Masalah

Kontrol proses yang tepat sangat krusial untuk mencapai perlakuan panas yang sukses.

3.5.1 Stabilitas Dimensi

Sementara beberapa baja seri D menunjukkan stabilitas yang baik saat didinginkan dengan udara, pendinginan oli khas D6 meningkatkan risiko distorsi. Untuk meminimalkan hal ini:

• Gunakan siklus pemanasan awal yang tepat.
• Pastikan pemanasan seragam selama austenitisasi.
• Gunakan teknik pendinginan oli dan pengadukan yang benar.
• Pertimbangkan untuk menghilangkan tegangan setelah pemesinan kasar, sebelum perlakuan panas akhir.

3.5.2 Penghilang Stres (Pasca Pengerasan)

Operasi seperti penggilingan berat, pengelasan, atau EDM dapat menimbulkan tekanan setelah pengerasan.

• Saat dibutuhkan: Terapkan siklus penghilang tegangan jika pekerjaan pasca-pengerasan yang signifikan dilakukan.
• Suhu: Biasanya 15°C hingga 30°C (25°F hingga 50°F) di bawah suhu tempering akhir yang digunakan.
• Waktu: Tahan selama 1-2 jam per ketebalan 25 mm (1 inci).

3.5.3 Masalah Umum Perlakuan Panas

Prosedur yang salah dapat menyebabkan:

• Retak: Sering disebabkan oleh kejutan termal (pemanasan awal yang tidak memadai atau pendinginan yang terlalu keras).
• Distorsi: Disebabkan oleh pemanasan/pendinginan yang tidak seragam atau tekanan internal.
• Kekerasan Tidak Memadai: Hasil dari suhu/waktu austenitisasi yang tidak tepat atau pendinginan yang tidak memadai.

4. Aplikasi untuk Baja D6

Karena ketahanan ausnya yang tinggi, Baja Perkakas D6 terutama digunakan untuk:

• Cetakan blanking produksi jangka panjang
• Pukulan pembentuk dingin dan mati
• Komponen perkakas yang mengalami abrasi parah
• Aplikasi yang memerlukan ketajaman yang tinggi dalam penggunaan jangka panjang

5. Perbandingan dengan Baja Perkakas Lainnya

5.1 D6 lawan D2

• Ketahanan aus: D6 biasanya menawarkan ketahanan aus yang lebih tinggi.
• Kekerasan: D2 umumnya memberikan ketangguhan yang lebih baik.
• Pengerasan: D6 terutama dikeraskan dengan minyak; D2 dikeraskan dengan udara, menawarkan stabilitas dimensi yang lebih baik selama perlakuan panas.
• Kemampuan mesin: D2 secara umum lebih mudah dikerjakan dan digiling.

5.2 D6 vs. D3

• Keduanya merupakan baja dengan kadar karbon tinggi, kromium tinggi, pengerasan minyak yang terkenal karena ketahanan ausnya yang sangat tinggi.
• Mungkin ada perbedaan komposisi kecil (kadang-kadang W atau V pada Baja Perkakas D6).
• Perlakuan panas D3 dapat menjadi tantangan, dan produksinya sekarang kurang umum.

5.3 D6 lawan D7

• D7 mengandung vanadium tambahan, yang berpotensi menawarkan ketahanan abrasi yang lebih tinggi daripada Baja Perkakas D6.
• D7 biasanya memiliki ketangguhan yang lebih rendah daripada D6 dan membutuhkan suhu pengerasan yang lebih tinggi.

6. Pertimbangan Saat Memilih Baja Perkakas D6

Baja D6 merupakan pilihan yang sangat baik untuk aplikasi tertentu yang menuntut ketahanan aus maksimum dalam perkakas kerja dingin. Namun, pertimbangkan dengan saksama:

• Ketangguhan Rendah: Tidak cocok untuk aplikasi berdampak tinggi.
• Pengolahan: Lebih sulit untuk dikerjakan dengan mesin dan digiling.
• Perlakuan Panas: Pendinginan oli memerlukan kontrol proses yang cermat untuk stabilitas dimensi.
• Tersedianya: Mungkin kurang tersedia dibandingkan Baja Perkakas D2.

7. Nilai Setara

Di Aobo Steel, kami memiliki pengetahuan luas tentang baja perkakas, termasuk Baja Perkakas D6. Dengan lebih dari 40 pemasok yang stabil dan keahlian penempaan yang mendalam, kami dapat membantu Anda mengevaluasi apakah Baja Perkakas D6 merupakan material yang optimal untuk kebutuhan Anda atau merekomendasikan alternatif yang sesuai.