Baja Perkakas H10 | 1.2365 | SKD7

3. Perlakuan Panas Baja Perkakas H10

Baja perkakas H10, baja perkakas kerja panas berbasis kromium yang kuat dari seri H, dirancang untuk aplikasi berat seperti penempaan panas, ekstrusi, dan pengecoran mati. Kinerjanya pada suhu operasi ekstrem, biasanya 315°C hingga 650°C (600°F hingga 1200°F), sangat bergantung pada perlakuan panas yang presisi. 

3.1 Langkah-langkah Kritis dalam Perlakuan Panas H10

Mencapai kinerja puncak dari baja perkakas H10 melibatkan beberapa tahap yang berbeda dan penting. Setiap langkah harus dikontrol dengan cermat untuk mengembangkan struktur mikro dan sifat mekanis yang diinginkan.

3.2 Anil

Anil biasanya merupakan langkah pertama untuk baja perkakas H10. Hal ini penting untuk melunakkan baja agar lebih mudah diproses dan menciptakan struktur mikro yang seragam untuk perlakuan panas berikutnya.

• Tujuan: Untuk melunakkan baja agar dapat dikerjakan dengan mesin dan menciptakan keseragaman mikrostruktur.
• Suhu yang Direkomendasikan: 845°C hingga 900°C (1550°F hingga 1650°F).
• Prosedur Pendinginan: Disarankan untuk mendinginkan secara perlahan dengan kecepatan sekitar 22°C per jam (40°F per jam).
• Kekerasan Target: Tujuannya adalah untuk mencapai kekerasan anil antara 192 dan 229 HB.
• Mikrostruktur yang Dihasilkan: H10 yang dianil dengan benar akan menunjukkan karbida berbentuk bola yang tersebar dalam matriks ferit, ideal untuk austenit pembentukan dan penyempurnaan butiran selama pengerasan.

3.3 Pemanasan awal

Pemanasan awal merupakan tahap penting sebelum pengerasan. Pemanasan awal mengurangi guncangan termal secara signifikan, meminimalkan distorsi atau keretakan saat alat memasuki tungku bersuhu tinggi.

• Tujuan: Untuk mengurangi kejutan termal, mengurangi risiko distorsi/retak, menghilangkan tekanan pemesinan, dan mengurangi waktu dalam tungku austenitisasi panas tinggi.
• Suhu Khas: Suhu sekitar 815°C (1500°F) adalah suhu yang umum. Pemanasan awal secara bertahap juga dapat bermanfaat.
• Lamanya: Pastikan seluruh penampang alat dipanaskan secara merata.

3.4 Austenitisasi (Pengerasan)

Austenitisasi (atau pengerasan) melibatkan pemanasan baja perkakas H10 hingga suhu tinggi yang tepat. Hal ini mengubah struktur mikronya menjadi austenit dan melarutkan karbida paduan penting, yang penting untuk kekerasan dan karakteristik pengerasan sekunder selama tempering.

• Tujuan: Untuk mengubah struktur baja menjadi austenit dan melarutkan unsur paduan yang diperlukan (seperti Kromium, Molibdenum, dan Vanadium) menjadi larutan padat.
• Suhu yang Direkomendasikan: Umumnya antara 1010°C dan 1040°C (1850°F dan 1900°F).
• Waktu Tahan: Tahan pada suhu yang cukup lama untuk memanaskannya secara menyeluruh (biasanya 15-40 menit setelah mencapai suhu). Hindari perendaman yang terlalu lama untuk H10. Suhu austenitisasi memengaruhi karbida terlarut, suhu Ms, dan austenit yang tertahan.

3.5 Pendinginan

Setelah austenitisasi, pendinginan cepat mendinginkan baja, mengubah austenit menjadi martensit – struktur mikro yang keras dan diinginkan.

• Tujuan: Untuk mendinginkan baja dengan cepat, mengubah austenit menjadi struktur martensit yang keras.
• Media Pendingin yang Direkomendasikan: Pendinginan udara lebih disukai untuk H10 (tingkat pengerasan udara), meminimalkan tegangan sisa dan perubahan dimensi.
• Alternatif untuk Bagian Besar: Untuk bagian yang sangat besar, semburan udara atau pendinginan oli mungkin diperlukan.
• Catatan Kritis: Baja perkakas H10 tidak boleh didinginkan dengan air.
• Metode Opsional: Pendinginan dengan rendaman garam (sekitar 540-595°C atau 1000-1100°F), diikuti dengan pendinginan udara, juga dapat dilakukan.
• Mikrostruktur yang Dihasilkan: Terutama martensit dengan beberapa austenit yang tertahan.

3..6 Temperatur

Tempering adalah langkah terakhir yang sangat penting setelah pendinginan. H10 yang dikeraskan mengalami tekanan dan dapat menjadi getas; tempering menghilangkan tekanan ini dan meningkatkan ketangguhan secara signifikan.

• Tujuan: Untuk menghilangkan tekanan internal, mengubah austenit yang tertahan, mengendapkan karbida paduan halus untuk pengerasan sekunder (meningkatkan kekuatan panas), dan meningkatkan ketangguhan.
• Waktu: Temper sesegera mungkin setelah pendinginan (idealnya sebelum mencapai suhu ruangan) untuk mencegah retak.
• Kisaran Suhu Umum: 550°C hingga 650°C (1020°F hingga 1200°F). H10 menunjukkan puncak pengerasan sekunder sekitar 540°C (1000°F).
• Temperatur Ganda: Minimal dua (seringkali hingga empat) siklus temper sangat penting bagi H10 untuk memaksimalkan transformasi austenit tertahan dan mengoptimalkan ketangguhan.
• Waktu Perendaman: Setiap temper sebaiknya memerlukan waktu perendaman 2 hingga 4 jam.
• Target Kekerasan Kerja: Biasanya 38 hingga 54 HRC, tergantung aplikasinya.

3.7 Ringkasan Parameter Perlakuan Panas Baja Perkakas H10

Sebagai referensi cepat, parameter utama untuk perlakuan panas baja perkakas H10 adalah:

3.8 Peningkatan Baja Perkakas H10 dengan Perlakuan Permukaan

Untuk lebih meningkatkan ketahanan aus, perawatan permukaan seperti nitriding dapat diterapkan pada baja perkakas H10.

• Nitridasi: Proses ini memasukkan nitrogen ke permukaan baja, menciptakan lapisan luar yang sangat keras (seringkali melebihi 1000 HV).
• Manfaat: Secara signifikan meningkatkan ketahanan aus dan sifat anti-goresan.
• Properti Inti: Nitriding biasanya dilakukan pada suhu sekitar 540°C, sering kali di bawah atau dalam kisaran temper H10. Ini mengeraskan permukaan tanpa memengaruhi ketangguhan dan kekuatan inti yang terbentuk melalui perlakuan panas sebelumnya.