Baja perkakas L6 | 1.2714 | SKT4

3. Perlakuan Panas Baja Perkakas L6

Perlakuan panas yang efektif sangat penting untuk memaksimalkan kinerja dan masa pakai komponen baja perkakas L6. Sebagai baja perkakas paduan rendah kromium-nikel yang serbaguna, L6 menawarkan keseimbangan unik antara ketangguhan dan ketahanan aus jika diproses dengan benar. 

3.1 Tahapan Utama dalam Perlakuan Panas Baja Perkakas L6

3.1.1 Anil

Setelah proses pengerjaan panas seperti penempaan, baja perkakas L6 harus dianil dengan benar. Langkah ini penting untuk menyiapkan material untuk pemesinan dan pengerasan berikutnya.

• Proses: Baja L6 harus menjalani annealing lunak atau spheroidisasi. Normalisasi tidak direkomendasikan. Perlakuan ini menyempurnakan struktur mikro baja, meningkatkan kemampuan mesinnya, dan memastikan respons yang konsisten selama fase pengerasan.
• Tanggung Jawab Pemasok: Biasanya, proses anil ini dilakukan oleh pabrik baja, memastikan baja perkakas L6 dipasok dalam kondisi optimal untuk pemrosesan selanjutnya.

3.1.2 Menghilangkan Stres

Untuk meminimalkan distorsi selama proses pengerasan berikutnya dan untuk meningkatkan stabilitas keseluruhan bagian baja perkakas L6, penghilangan tegangan merupakan praktik yang sangat direkomendasikan.

• Setelah Pemesinan Kasar: Hal ini khususnya bermanfaat untuk komponen L6 dengan geometri kompleks, rongga dalam, atau setelah pemindahan material substansial selama pemesinan kasar. Kisaran suhu yang disarankan untuk pelepas tegangan ini adalah 650°C hingga 730°C (1200°F hingga 1350°F).
• Setelah Operasi Sekunder: Tempering pelepas tegangan juga sangat disarankan setelah operasi seperti penggerindaan, pengelasan, atau Electrical Discharge Machining (EDM). Untuk ini, pilih suhu tempering sekitar 14°C hingga 28°C (25°F hingga 50°F) lebih rendah daripada suhu yang digunakan dalam siklus tempering terakhir komponen tersebut.

3.1.3 Pemanasan Awal Sebelum Pengerasan

Pemanasan awal yang hati-hati dan terkendali sangat penting untuk mencegah kejutan termal dan mengurangi risiko retak saat baja perkakas L6 dipanaskan hingga suhu pengerasan.

• Pedoman Umum: Suhu pemanasan awal biasanya direkomendasikan sekitar 650°C (1200°F).
• Untuk Bagian yang Lebih Besar atau Rumit: Sebaiknya baja L6 dipanaskan secara perlahan dan merata pada rentang suhu kritis, yaitu sekitar 650°C hingga 760°C (1200°F hingga 1400°F). Hal ini memastikan konsistensi suhu di seluruh komponen, meminimalkan tekanan internal sebelum austenitisasi.

3.1.4 Pengerasan: Austenitisasi dan Pendinginan

Proses pengerasan adalah proses yang memberikan kekuatan dan ketahanan aus yang diperlukan pada baja perkakas L6. Proses ini terdiri dari dua fase utama: austenitisasi (pemanasan hingga suhu pengerasan) dan pendinginan (pendinginan cepat).

a. Austenitisasi:

• Suhu Standar: Suhu austenitisasi tipikal untuk baja perkakas L6 adalah sekitar 830°C (1525°F).
• Kisaran Suhu: Suhu austenitisasi dapat ditingkatkan hingga sekitar 955°C (1750°F) secara umum tanpa menyebabkan pengasaran butiran austenit yang parah, yang dapat mengorbankan ketangguhan baja.

b. Pendinginan:

• Media Utama: Pendinginan oli merupakan metode standar dan pilihan untuk baja perkakas L6 karena kemampuannya mencapai kekerasan yang baik sambil meminimalkan distorsi.
• Media Alternatif: Untuk komponen L6 dengan desain sederhana atau penampang melintang yang sangat berat, pendinginan dengan air atau air garam dapat dipertimbangkan. Khususnya, mutu L6 yang mengandung molibdenum menunjukkan kemampuan pengerasan yang sangat tinggi sehingga terkadang dapat dikeraskan dengan udara secara efektif.
• Tujuan: Tujuan pendinginan adalah untuk mendinginkan baja dengan cepat dari suhu austenitisasi. Pendinginan cepat ini memfasilitasi transformasi fase austenit menjadi martensit, yang merupakan struktur mikro keras yang diinginkan dalam baja perkakas. Pemilihan media pendinginan yang tepat dan memastikan pengadukan yang memadai merupakan faktor penting untuk mencapai pengerasan yang seragam dan berhasil. Pengadukan membantu mempertahankan laju pendinginan yang konsisten di seluruh permukaan komponen dan mencegah pembentukan kantong uap isolasi, yang menghasilkan kekerasan yang lebih seragam.

3.1.5 Temperatur

Tempering merupakan langkah yang sangat penting setelah pendinginan baja perkakas L6. Proses perlakuan panas ini melibatkan pemanasan ulang baja yang telah dikeraskan hingga suhu antara untuk menghilangkan tekanan internal, mengurangi kerapuhan, dan mencapai keseimbangan akhir yang diinginkan antara kekerasan dan ketangguhan.

a. Penyesuaian Kekerasan:

Kekerasan akhir baja perkakas L6 berbanding terbalik dengan suhu tempering; saat suhu tempering meningkat, kekerasan menurun, tetapi ketangguhan umumnya meningkat. Mutu baja L6 yang mengandung molibdenum menunjukkan ketahanan yang lebih baik terhadap pelunakan pada suhu tempering yang lebih tinggi.

b. Kekerasan Spesifik Aplikasi:

• Untuk aplikasi seperti gergaji kayu, kekerasan temper 45 hingga 50 HRC sering ditargetkan.
• Aplikasi lain, seperti dies dan punch tertentu, mungkin memerlukan tingkat kekerasan yang lebih tinggi, yakni 58 hingga 62 HRC, yang dicapai dengan menggunakan suhu temper yang lebih rendah.

c. Peningkatan Keuletan:

Keuletan tarik baja perkakas L6 cenderung membaik dengan suhu temper di atas 315°C (600°F).

d. Pertimbangan Dimensi:

Penting untuk menyadari bahwa perubahan dimensi (baik kontraksi maupun ekspansi) terjadi selama tempering. Hal ini disebabkan oleh transformasi mikrostruktur dan pelepasan tegangan internal. Untuk aplikasi yang menuntut stabilitas dimensi tinggi, beberapa siklus tempering merupakan praktik umum. Siklus tambahan ini dapat membantu memastikan transformasi lengkap dari setiap austenit yang tertahan dan memberikan pelepasan tegangan internal lebih lanjut, yang berkontribusi pada stabilitas dimensi yang unggul dari waktu ke waktu.

3.2 Ringkasan Suhu Perlakuan Panas Utama untuk Baja Perkakas L6

3.3 Properti yang Diperoleh Melalui Perlakuan Panas Baja Perkakas L6

Baja perkakas L6 yang diberi perlakuan panas dengan benar menunjukkan beberapa sifat yang diinginkan:

• Ketangguhan dan Kemampuan Mesin yang Baik: L6 dikenal karena ketangguhannya yang luar biasa, membuatnya tahan terhadap benturan, di samping kemampuan mesin yang baik dalam kondisi anilnya.
• Ketahanan Aus yang Memadai: Karena kandungan karbonnya, L6 memberikan ketahanan aus yang baik, terutama cocok untuk aplikasi yang tidak melibatkan suhu tinggi.
• Risiko Distorsi Rendah: Baja perkakas L6 memiliki kerentanan yang relatif rendah terhadap distorsi dan retak selama proses pengerasan, terutama saat didinginkan dengan oli.
• Ketahanan Dekarburisasi: Tidak menunjukkan kecenderungan nyata untuk mengalami dekarburisasi selama siklus pengerasan.
• Batasan Suhu: Penting untuk dicatat bahwa baja perkakas L6 memiliki kekerasan panas yang relatif rendah dan ketahanan terhadap pelunakan pada suhu tinggi, sehingga umumnya tidak cocok untuk aplikasi layanan suhu tinggi.