Tinjauan teknis baja S7

Tinjauan teknis baja S7: Baja S7 adalah baja perkakas tahan guncangan. Karakteristik utamanya meliputi ketangguhannya yang tinggi dan pengerasan udara, yang membuatnya cukup stabil selama perlakuan panas. Baja ini merupakan baja serbaguna yang sering digunakan untuk perkakas dan cetakan kerja dingin sedang, cetakan cetak plastik, dan bilah geser. Setelah perlakuan panas yang tepat, Anda dapat mengharapkan kekerasan kerja sekitar 56-58 HRC.

1. Komposisi kimia baja S7

Elemen	Karbon (C)	Mangan (Mn)	Silikon (Si)	Kromium (Cr)	Molibdenum (Mo)
Konten (%)	0.45-0.55	0.20-0.80	0.20-1.00	3.00-3.50	1.30-1.80

2. Perlakuan panas

• Pemanasan awal: Panaskan baja S7 hingga 1250°F (677°C) dan tahan selama 10-15 menit, hingga benar-benar basah. Kami sarankan untuk menggunakan satu tungku untuk pemanasan awal dan tungku lainnya yang diatur ke suhu austenitisasi untuk mempercepat proses dan menghemat energi. Untuk komponen yang rapuh, langkah pemanasan awal akan bermanfaat.
• Austenitisasi (Pengerasan): Panaskan baja S7 yang telah dipanaskan terlebih dahulu hingga mencapai suhu austenitisasi 1725°F (940°C) atau 1600°F (871°C). Rendam selama satu jam per inci (25mm) dari penampang terkecil untuk komponen yang tebalnya melebihi 1″ (25mm). Untuk komponen yang lebih kecil, waktu perendaman tertentu direkomendasikan, seperti 30 menit untuk 1/8″ (3,175mm), 40 menit untuk 1/4″ (6,350mm), 45-50 menit untuk 1/2″ (12,70mm), dan 50-55 menit untuk 3/4″ (19,05mm)75. Sebelum mengatur waktu siklus perendaman, pastikan komponen mencapai suhu yang sama dengan tungku.
• Pendinginan: Dinginkan baja S7 dalam minyak hingga 150°F (66°C) atau dinginkan dengan udara. Baja yang dikeraskan dengan udara seperti S7 tidak dapat mencapai kekerasan penuh dalam pendinginan udara jika ukuran penampang tertentu melebihi 2,5″ (63mm).
• Tempering: Temper material S7 segera setelah pendinginan. Biasanya, baja S7 mengalami temper ganda. Rendam pada suhu temper selama 2 jam per inci (25 mm) ketebalan untuk setiap temper. Dinginkan S7 di udara hingga mencapai suhu ruangan. Kisaran temper normal untuk S7 adalah 400–450° F (204–232° C). Temper pertama berada pada suhu 450°F (230 °C), dan temper kedua berada pada suhu 425°F (220 °C). Kisaran kerja terbaik dicapai dengan temper pada suhu 450°F (230 °C), yang menghasilkan kekerasan 58HRC.

3. Kekerasan

Kekerasan baja S7 bervariasi tergantung pada kondisi dan perlakuan panasnya:

Kondisi/Perawatan	Kekerasan	Catatan
Kondisi Anil	~230 HB (maksimum)
Dikeraskan (Dipadamkan dengan Udara)	59–60 jam
	56–58 jam	Sepenuhnya mengeras hingga penampang 2,5 inci
	60 jam	Kekerasan maksimum yang dapat diperoleh
Kerja Keras	56–58 jam	Kisaran normal yang direkomendasikan
	58 Rc	Diperoleh dengan temper pada suhu 450° F (230° C)
Diperkeras (Permukaan)	Hingga 64 Rc	Setelah perlakuan panas awal

4. Aplikasi baja S7

4.1 Ketahanan terhadap guncangan (Ketangguhan) yang tinggi: Ini adalah karakteristik paling penting dari baja S7. Karena kemampuannya menahan benturan tiba-tiba dan berulang tanpa retak, baja ini sangat cocok untuk:

• Pukulan: Digunakan untuk membuat lubang pada material melalui dampak yang kuat.
• Cetakan kosong: Digunakan untuk memotong bentuk dari bahan lembaran dengan beban benturan yang besar.
• Gripper dies: Komponen dalam mesin yang harus memegang material dengan kuat, sering mengalami guncangan.
• Cetakan pembentukan dingin: Alat yang digunakan untuk membentuk logam pada suhu ruangan melalui benturan atau tekanan tinggi.
• Gunting: Pisau yang dirancang untuk memotong material dengan aksi geser, yang dapat melibatkan gaya benturan besar.
• Bilah geser: Khususnya, elemen pemotong pada mesin geser.
• Aplikasi terkait benturan lainnya meliputi perangkat paku keling, cetakan pembentukan dingin, pelubang kepala dingin, pin pengetuk, pahat, cetakan pembentuk, dan bor batu.

4.2 Fleksibilitas: Kombinasi sifat-sifat baja S7 menjadikannya material serbaguna yang cocok untuk berbagai aplikasi perkakas. Hal ini memungkinkannya untuk digunakan dalam:

• Perkakas dan cetakan kerja dingin sedang: Aplikasi yang memerlukan keseimbangan antara ketahanan aus dan ketangguhan, beroperasi pada atau mendekati suhu ruangan.
• Cetakan plastik: Perkakas yang digunakan dalam pencetakan injeksi plastik, di mana daya tahan dan ketahanan terhadap keausan merupakan hal yang penting.
• Cetakan kerja panas sedang: Aplikasi yang melibatkan suhu tinggi (hingga 1000° F atau 540° C) di mana baja perlu mempertahankan kekerasan dan kekuatan di bawah panas dan tekanan sedang.

4.3 Stabilitas dalam Perlakuan Panas: S7 adalah baja yang dikeraskan dengan udara, yang berarti baja ini mengeras saat didinginkan di udara. Dibandingkan dengan pendinginan dengan air atau minyak, baja ini mengurangi risiko retak dan distorsi selama proses pengerasan, sehingga cocok untuk desain perkakas yang rumit atau kompleks.

4.4 Kemampuan Mesin yang Baik: Ini bermanfaat untuk pembuatan alat dan cetakan yang rumit.

4.5 Ketahanan Aus Sedang: Meskipun ketahanan ausnya tidak setinggi baja perkakas lainnya (misalnya, O6), baja ini masih lebih unggul daripada baja struktural umum seperti 4140/4150. Hal ini memungkinkannya untuk digunakan dalam aplikasi yang memerlukan sedikit keausan tetapi ketangguhan tinggi merupakan persyaratan utama.

5. Bandingkan S7 dengan Baja D2

S7 dan D2 adalah baja perkakas yang umum digunakan dalam pembuatan cetakan, tetapi keduanya memiliki sifat yang berbeda sehingga cocok untuk berbagai aplikasi. Berikut perbandingan keduanya:

Fitur	Baja S7	Baja D2
Klasifikasi	Baja Perkakas Tahan Guncangan	Baja Perkakas Kerja Dingin Karbon Tinggi dan Kromium Tinggi
Ketangguhan	Sangat baik (Ketahanan guncangan tertinggi)	Sedang (Lebih rendah dari S7)
Ketahanan aus	Baik (Kurang dari D2)	Sangat baik (Standar untuk ketahanan abrasi)
Metode Pengerasan	Pengerasan udara	Pengerasan udara
Stabilitas Dimensi	Baik (ekspansi 0,001 in./in.)	Sangat baik (pergerakan 0,0005 in./in.)
Kemampuan mesin	Baik (Nilai 70)	Cukup (Nilai 45)
Penggunaan Utama	Aplikasi tahan benturan, perkakas serbaguna	Ketahanan aus yang tinggi, produksi jangka panjang

Pada dasarnya, S7 dipilih saat ketangguhan dan ketahanan terhadap guncangan menjadi hal terpenting, meskipun itu berarti mengorbankan ketahanan terhadap keausan. D2 dipilih saat ketahanan terhadap keausan yang tinggi dan stabilitas dimensi menjadi hal penting untuk produksi jangka panjang, meskipun itu berarti ketahanan terhadap benturan yang lebih rendah.

6. Tanya Jawab Umum

6.1 Apakah S7 baja yang bagus?

S7 adalah baja yang baik, terutama bila aplikasinya menuntut ketahanan terhadap guncangan dan ketangguhan yang sangat baik dikombinasikan dengan kekerasan kerja yang baik dan kemudahan perlakuan panas.

6.2 Apakah baja perkakas S7 rapuh?

S7 tidak dianggap getas karena memiliki ketangguhan dan ketahanan guncangan yang tinggi.