Saat pelanggan menghubungi perusahaan kami untuk membeli baja perkakas, salah satu pertanyaan paling umum yang saya dengar adalah, "Bagaimana saya bisa yakin bahwa baja ini mampu bekerja?" Sebagai seseorang yang bekerja di bidang pasokan baja perkakas selama lebih dari satu dekade, saya tahu bahwa kualitas bukan sekadar kata kunci—itulah yang membedakan perkakas yang dapat bertahan 1.000 jam dengan perkakas yang dapat bertahan 10.000 jam. Baik Anda seorang masinis yang membentuk suku cadang khusus, pembuat cetakan yang membuat komponen plastik, atau pembuat cetakan yang mengecap logam, kualitas baja perkakas Anda secara langsung berdampak pada keuntungan Anda: lebih sedikit waktu henti, lebih sedikit penggantian, dan pekerjaan yang presisi dan konsisten. Itu sebabnya saya ingin menjelaskan cara kami menguji kualitas baja perkakas, sehingga Anda dapat merasa percaya diri dengan setiap bagian yang Anda beli.
Mari kita mulai dengan dasar-dasarnya: baja perkakas bukanlah material yang bisa digunakan untuk semua jenis material. Pengujian yang kami gunakan sedikit berbeda tergantung pada kualitasnya—misalnya, baja pengerjaan panasBaja Perkakas SKD61memiliki persyaratan yang berbeda dari baja berkecepatan tinggi yang digunakan untuk perkakas pemotong. Namun ada pengujian inti dan universal yang harus dilalui oleh setiap baja perkakas, dan beberapa pemeriksaan khusus tingkatan yang paling penting.
Pertama, mari kita bicara tentang komposisi kimianya. Ini adalah dasar dari kualitas baja perkakas. Setiap tingkatan memiliki campuran elemen yang tepat: karbon untuk kekerasan, kromium untuk ketahanan aus, vanadium untuk kekuatan, molibdenum untuk ketangguhan. Jika keseimbangannya hilang, baja akan rusak sebelum seharusnya. Misalnya, baja berkecepatan tinggi M35 bergantung pada persentase kobalt tertentu untuk mempertahankan kekerasan pada suhu pemotongan tinggi—jika tidak, maka end mill Anda akan melunak di tengah pengerjaan. Bagaimana kita mengujinya? Kami menggunakan spektrometri emisi optik (OES), suatu teknik yang menguapkan sampel kecil baja dan menganalisis cahaya yang dipancarkannya untuk mengidentifikasi setiap elemen yang ada. Saya telah melihat terlalu banyak batangan M35 tiruan yang mengurangi kobalt, sehingga alat menjadi tumpul dua kali lebih cepat dari yang seharusnya. OES menangkap hal itu sebelum baja meninggalkan gudang kami. Untuk nilai kecepatan tinggi sepertiBaja Perkakas Berkecepatan Tinggi M35DanBaja Perkakas Berkecepatan Tinggi T1, kami menjalankan pengujian OES pada setiap batch untuk memastikan kandungan kobalt mencapai angka 5% untuk M35 dan kisaran karbon yang tepat untuk stabilitas suhu tinggi T1.
Selanjutnya kita uji kekerasannya. Kekerasan memang penting, tetapi ini bukan hanya satu angka saja—tempat Anda mengukurnya adalah hal yang penting. Untuk baja perkakas, kami menggunakan dua timbangan utama: Rockwell C (HRC) untuk sebagian besar aplikasi, dan Vickers (HV) untuk pemeriksaan yang lebih halus. Kuncinya di sini adalah keseragaman. Baja perkakas yang baik tidak boleh memiliki titik yang terlalu lunak (rentan terhadap deformasi) atau terlalu keras (rentan terkelupas). Misalnya saat kita mensuplaiPelat Baja Perkakas A2untuk pembuatan cetakan, kami menguji di beberapa titik di seluruh pelat atas, bawah, tepi, tengah untuk memastikan kekerasan tetap dalam kisaran 58-62 HRC, titik terbaik untuk ketahanan aus A2. Kami juga menguji inti pada bagian yang tebal, karena kekerasan permukaan dapat menyesatkan. Banyak pemasok hanya melakukan uji permukaan, sehingga menyembunyikan masalah seperti perlakuan panas yang tidak merata. Untuk aplikasi kritis, kami bahkan akan memotong penampang kecil dan menguji kekerasan pada ketebalannya, sehingga pelanggan kami tahu bahwa setiap bagian alat mereka akan tahan.
Ketangguhan adalah sisi lain dari kekerasan-terlalu rapuh, dan baja akan retak di bawah tekanan; terlalu lunak, dan akan bengkok. Di sinilah uji tumbukan Charpy berperan. Kami mengerjakan sampel baja berlekuk kecil, memukulnya dengan pendulum berat, dan mengukur berapa banyak energi yang diserapnya sebelum patah. Untuk perkakas yang tahan terhadap beban kejut, seperti cetakan kerja dingin untuk mencap logam tebal, kami memerlukan ketangguhan tumbukan minimum. Tahun lalu, seorang pelanggan memberi tahu kami bahwa cetakan A2 mereka sebelumnya retak hanya setelah 10.000 siklus pengecapan. Saat kami menguji baja lama mereka, nilai Charpy adalah 15 J, sedangkan Batang Baja Perkakas A2 kami memiliki minimal 28 J. Perbedaan kecil itu menambah 40.000 siklus lagi sebelum retak pertama. Untuk baja pengerjaan panas seperti SKD61, ketangguhan sangat penting karena baja tersebut mengalami kelelahan termal-pendinginan yang berulang-ulang. Kami juga menjalankan uji siklus termal, memanaskan dan mendinginkan sampel ratusan kali, untuk memastikan SKD61 tidak retak akibat perubahan suhu tersebut.
Ketahanan aus merupakan hal lain yang tidak dapat dinegosiasikan, dan dapat diuji dengan uji keausan abrasif. Kami menggosokkan material abrasif standar pada sampel baja dengan beban tetap, mengukur berapa banyak material yang terkikis selama waktu tertentu, dan membandingkannya dengan spesifikasi grade. Untuk baja berkecepatan tinggi seperti T1, yang digunakan untuk perkakas pemotong, ketahanan aus sangat penting untuk menjaga tepi tajam. Kami baru-baru ini menguji sejumlah T1 dari pesaing yang memiliki keausan 30% lebih banyak dibandingkan T1 kami, karena mereka menurunkan kandungan vanadium untuk menghemat biaya. Hal ini berarti end mill milik pelanggan kami dapat bertahan 30% lebih lama, sehingga secara langsung mengurangi biaya perkakas mereka. Pengujian ini sangat berguna bagi pelanggan yang memilih antara grade serupa-SKD61 kami, misalnya, memiliki ketahanan aus suhu tinggi yang lebih baik dibandingkan banyak baja pengerjaan panas pesaing, yang kami konfirmasikan pada setiap batch.
Lalu ada struktur mikro, seperti DNA baja. Di bawah mikroskop, kami melihat ukuran butir, karbida (partikel keras yang meningkatkan ketahanan aus), dan cacat apa pun seperti inklusi (potongan kecil material non-baja) atau segregasi (distribusi elemen yang tidak merata). Inklusi adalah tanda bahaya besar – ini adalah titik lemah di mana keretakan dimulai. Kami menggunakan metalografi untuk memoles dan mengetsa sampel, lalu memeriksanya dengan pembesaran. Untuk baja perkakas, kami menginginkan butiran yang halus dan seragam serta karbida yang kecil dan tersebar merata. Jika butirannya terlalu besar, baja akan menjadi kurang keras; jika karbida menggumpal, maka akan lebih mudah terkelupas. Kuartal lalu, kami menolak sejumlah baja A2 yang mengandung karbida berukuran besar, meskipun komposisi kimia dan kekerasannya sudah diperiksa - struktur mikronya memberi tahu kami bahwa baja tersebut akan gagal dalam aplikasi jangka panjang. Itu sebabnya tes ini sangat penting; ini menangkap masalah yang mungkin terlewatkan oleh pengujian lain.
Sekarang, mari kita bicara tentang bagaimana tes ini diterapkan pada pekerjaan Anda. Jika Anda memesan dari pemasok, inilah yang harus Anda minta: laporan pengujian pabrik (MTR) untuk setiap batch, yang harus mencakup semua hasil pengujian yang telah kita bahas—komposisi kimia, kekerasan, ketangguhan, struktur mikro. Pemasok yang memiliki reputasi baik akan menyediakannya tanpa ragu-ragu. Jika Anda menguji baja, mulailah dengan kekerasan: alat uji Rockwell portabel harganya terjangkau dan mudah digunakan, sehingga Anda dapat memeriksa setiap bagiannya. Untuk pengujian yang lebih mendalam, jika Anda berurusan dengan operasi bervolume tinggi, pertimbangkan untuk mengirimkan sampel ke lab pihak ketiga untuk uji benturan atau keausan guna memastikan konsistensi.
Perusahaan kami telah membangun reputasi kami dalam hal transparansi, itulah sebabnya kami menyediakan tes ini untuk setiap pelanggan. Ketika Anda memesanBaja Perkakas SKD61dari kami, MTR Anda akan menampilkan hasil OES yang mengonfirmasi kandungan kromium dan molibdenum, kekerasan di seluruh bagian, dan nilai Charpy yang memenuhi standar ketat kami. UntukBaja Perkakas Berkecepatan Tinggi M35, kami mendokumentasikan kandungan kobalt untuk memastikan pabrik akhir Anda tetap tajam pada kecepatan pemotongan tinggi. Kami tidak mengambil jalan pintas dalam pengujian karena kami tahu kesuksesan Anda bergantung pada baja kami.
Jika Anda bosan dengan baja perkakas yang tidak memenuhi spesifikasinya, atau jika Anda tidak yakin grade mana yang tepat untuk aplikasi Anda, kami siap membantu. Kami dapat memandu Anda melalui hasil pengujian untuk tingkatan apa pun, menjelaskan pengaruh setiap pengujian terhadap kinerja alat Anda, dan bekerja sama dengan Anda untuk mendapatkan baja yang tepat untuk kebutuhan Anda. Jangan puas dengan kualitas yang tidak diketahui—hubungi kami untuk berkonsultasi, dan mari temukan baja perkakas yang akan membuat pengoperasian Anda berjalan lebih lancar, bertahan lebih lama, dan menghemat uang Anda.
Referensi
- ASTM Internasional. (2020). Metode Uji Standar Penentuan Komposisi Kimia Karbon dan Baja Paduan Rendah dengan Spektrometri Emisi Optik Spark. ASTM E1019-18.
- ASTM Internasional. (2021). Metode Uji Standar untuk Kekerasan Bahan Logam Rockwell. ASTM E18-21.
- ASTM Internasional. (2019). Metode Uji Standar untuk Pengujian Dampak Batang Bertakik pada Bahan Logam. ASTM E23-18.
- ASM Internasional. (2018). Metalografi dan Struktur Mikro Baja dan Besi Cor. Buku Pegangan ASM, Jilid 9.
