Memahami Baja Perkakas H13 untuk Aplikasi Die Casting

Dalam hal pengecoran mati, pemilihan baja perkakas yang tepat sangat penting untuk keberhasilan. Banyak pelanggan kami mengandalkan baja perkakas H13, dan ada alasan kuat untuk itu. Mari kita bahas mengapa baja perkakas H13 merupakan andalan di bidang yang menuntut ini.

H13 adalah baja die hot-work kromium 5%, yang banyak digunakan untuk pengecoran logam seperti seng, aluminium, dan magnesium. Baja ini cukup serbaguna untuk berbagai komponen – die, insert, core, plunger, slide, shot sleeve, dan nozzle semuanya memanfaatkan sifat-sifatnya. Kadang-kadang, baja ini juga digunakan untuk pengerjaan singkat dengan kuningan.

Jadi, apa yang membuat baja perkakas H13 menonjol? Baja ini memiliki kombinasi sifat yang sangat cocok untuk suhu tinggi dan tekanan siklus yang terlibat dalam die casting. Kekuatan utamanya meliputi:

• Panas Luar Biasa dan Memakai Perlawanan: Ia menahan panas yang hebat dengan baik, bahkan saat terkena logam cair.
• Ketahanan terhadap Kelelahan Termal: Ini penting. Pengecoran mati melibatkan pemanasan dan pendinginan konstan, yang dapat menyebabkan "heat checking" – jaringan retakan halus yang terbentuk pada permukaan pengecoran. Baja perkakas H13 secara inheren tahan terhadap hal ini, membantu memperpanjang masa pakai perkakas. Retakan ini sering kali berasal dari tegangan tarik sisa pada permukaan baja, dan baja perkakas H13 membantu mengurangi kegagalan ini.
• Ketangguhan dan Kekuatan Benturan yang Baik: Pengecoran mati melibatkan beban kejut yang signifikan. Baja perkakas H13 memberikan ketangguhan yang diperlukan untuk menahan gaya-gaya ini. Kandungan vanadiumnya berkontribusi pada pembentukan karbida vanadium keras, sehingga meningkatkan ketahanan aus.
• Ketahanan terhadap Tempering: Baja perkakas H13 mempertahankan kekerasan dan kekuatannya bahkan pada suhu tinggi yang umum terjadi pada aplikasi kerja panas.

Pertimbangan Perlakuan Panas

Sesuai perawatan panas tidak dapat dinegosiasikan untuk mencapai kinerja optimal dari baja H13.

• Pengerasan Udara: Baja H13 adalah baja yang dikeraskan dengan udara. Ini merupakan keuntungan yang signifikan, karena meminimalkan distorsi selama proses pengerasan dan memungkinkan pengerasan yang dalam, bahkan pada bagian yang besar (hingga sekitar 150 mm atau 6 inci).
• Pengerasan dan Pendinginan: Biasanya, H13 dikeraskan (austenitisasi) pada suhu 1010-1030°C (sekitar 1850-1885°F) dan kemudian didinginkan dengan udara untuk mencapai kekerasan sekitar 52-54 HRC.
• Tiga kali lipat Tempering: Ini penting. Tempering harus dilakukan langsung setelah pendinginan. Untuk die casting, kami sangat menyarankan proses tempering tiga kali. Ini memastikan setiap austenit yang tertahan berubah dengan baik, mencegah kerapuhan di bawah tekanan lelah. Tempering biasanya dilakukan di atas 510°C (950°F) untuk mencapai sifat yang optimal. Hindari tempering sekitar 500°C (930°F), karena ini terkadang dapat menyebabkan berkurangnya ketangguhan impak, yang dikenal sebagai temper embrittlement.
• Kekerasan Target: Mencapai tingkat kekerasan akhir yang akurat sangatlah penting. Jika terlalu keras, alat akan menjadi getas; jika terlalu lunak, alat akan cepat aus. Tingkat kekerasan yang ditargetkan bergantung pada komponen tertentu:
  • Perkakas Die Casting Umum: 44–48 HRC
  • Kebutuhan Tahan Guncangan: 40–44 HRC
  • Kematian: 42–52 HRC
  • Sisipan/Inti: 46–52 HRC
  • Plunger: 46–50 HRC
  • Pin Ejektor: 42–46 HRC

Kualitas dan Pemrosesan Material

• Kualitas Premium (ESR/VAR): Untuk aplikasi yang menuntut ketangguhan dan keandalan maksimum, pertimbangkan baja H13 yang diproduksi menggunakan Peleburan Ulang Terak Elektro (ESR) atau Vacuum Arc Remelting (VAR). Proses ini menghasilkan baja yang lebih bersih dengan homogenitas yang lebih baik.
• Perawatan Permukaan: Nitriding dapat meningkatkan kekerasan permukaan secara signifikan (lebih dari 1000 HV atau >70 HRC) untuk meningkatkan ketahanan aus, meskipun lapisan nitridasi terkadang rentan terhadap keretakan. Kromisasi adalah pilihan lain, meskipun kandungan karbon H13 dapat memengaruhi ketebalan lapisan.
• Pengelasan: Untuk perbaikan, pengelasan TIG merupakan pilihan yang tepat. Pemanasan awal yang tepat (berkisar dari 110°C hingga 375°C, tergantung pada ukuran dan kompleksitas) sangat penting untuk mencegah keretakan. Kawat pengisi H13 merupakan standar.
• Kemampuan mesin: Dalam keadaan anilnya, baja H13 dapat diproses dengan cukup baik.

Ringkasan

Baja perkakas H13 merupakan material dasar untuk die casting karena memiliki keseimbangan yang sangat baik antara kekuatan suhu tinggi, ketahanan aus, ketahanan lelah termal, dan ketangguhan. Sifat pengerasan udaranya memberikan stabilitas dimensi yang baik. Namun, untuk mewujudkan potensi penuhnya, sepenuhnya bergantung pada perlakuan panas yang benar, terutama tempering rangkap tiga yang tepat untuk mencapai kekerasan yang diinginkan untuk aplikasi spesifik Anda. Memilih material berkualitas tinggi, seperti mutu ESR atau VAR bila diperlukan, akan semakin memastikan kinerja dan keawetan yang optimal.

Jika Anda memiliki pertanyaan khusus tentang penerapan baja H13 dalam operasi Anda atau memerlukan bantuan dalam memilih mutu yang tepat, jangan ragu untuk menghubungi kami. Kami memiliki pengalaman luas dengan baja perkakas dan siap membantu Anda menemukan solusi terbaik.