High Speed Steel HSS itu apa saja sih jenisnya?

High Speed Steel atau dalam kamus Besar bahasa Indonesia lebih dikenal dengan nama Baja berkecepatan tinggi (Dikenal juga sebagai chromium atau molybdenum atau tool steel HSS) merupakan istilah akademis dari baja perkakas. Secara umum, material yang terbuat dari logam HSS ini, biasa digunakan sebagai bahan pisau pahat pada mesin bubut, mesin milling maupun gergaji, komponen rantai kendaraan, peralatan pertukangan seperti kunci inggris, kunci monel dan bahan industri lainnya yang membutuhkan daya tahan benturan yang kita gunakan tanpa kita sadari.

Material HSS Ini lebih unggul daripada alat pisau baja karbon tinggi yang lebih tua yang digunakan secara luas melalui tahun 1940-an karena dapat menahan suhu yang lebih tinggi tanpa kehilangan sifat kekerasan. Sifat ini memungkinkan HSS untuk memotong lebih cepat daripada baja karbon tinggi atau logam baja biasa, karenanya disebut baja kecepatan tinggi.

Pada suhu ruangan biasa, dalam perlakuan panas yang direkomendasikan secara umum, nilai HSS umumnya menampilkan kekerasan tinggi (di atas Rockwell kekerasan 60) dan ketahanan abrasi (umumnya terkait dengan kandungan tungsten dan vanadium yang sering digunakan dalam HSS) dibandingkan dengan karbon biasa dan baja perkakas.

Material Baja kecepatan tinggi adalah paduan yang memperoleh sifat-sifatnya dari berbagai logam paduan yang ditambahkan ke baja karbon, biasanya termasuk kombinasi tungsten dan molibdenum, atau kombinasi keduanya, seringkali dengan paduan lain juga. [8] Mereka termasuk dalam sistem paduan multi-komponen Fe – C – X di mana X mewakili kromium, tungsten, molibdenum, vanadium, atau kobalt. Secara umum, komponen X hadir lebih dari 7%, bersama dengan lebih dari 0,60% karbon.

Dalam sistem penomoran terpadu (UNS), nilai tipe tungsten (mis. T1, T15) diberi nomor dalam seri T120xx, sedangkan molibdenum (mis. M2, M48) dan tipe antara adalah T113xx. Standar ASTM mengenali 7 jenis tungsten dan 17 jenis molibdenum.

Penambahan sekitar 10% dari tungsten dan molibdenum secara total memaksimalkan secara efisien kekerasan dan ketangguhan baja berkecepatan tinggi dan mempertahankan sifat-sifat tersebut pada suhu tinggi yang dihasilkan saat memotong logam.

Sejarah penemuan logam HSS

Pada tahun 1868 ahli metalurgi Inggris Robert Forester Mushet mengembangkan baja Mushet, yang dianggap sebagai cikal bakal baja berkecepatan tinggi modern. Ini terdiri dari 2% karbon (C), 2,5% mangan (Mn), dan 7% tungsten (W). Keuntungan utama dari baja ini adalah bahwa ia mengeras ketika udara didinginkan dari suhu di mana sebagian besar baja harus didinginkan untuk pengerasan. Selama 30 tahun ke depan, perubahan yang paling signifikan adalah penggantian mangan (Mn) dengan kromium (Cr).

Pada tahun 1899 dan 1900, Frederick Winslow Taylor dan Maunsel White, bekerja dengan tim asisten di Betlehem Steel Company di Bethlehem, Pennsylvania, AS, melakukan serangkaian percobaan dengan perlakuan panas pada baja perkakas berkualitas tinggi yang ada, seperti baja Mushet, memanaskannya pada suhu yang jauh lebih tinggi daripada yang biasanya dianggap diinginkan dalam industri.

Eksperimen mereka dikarakteristikkan dengan empirisme ilmiah di mana banyak kombinasi berbeda dibuat dan diuji, tanpa memperhatikan kearifan konvensional atau resep alkimia, dan catatan terperinci disimpan dari setiap batch. Hasilnya adalah proses perlakuan panas yang mengubah paduan yang ada menjadi jenis baja baru yang dapat mempertahankan kekerasannya pada suhu yang lebih tinggi, yang memungkinkan kecepatan dan laju pemotongan yang jauh lebih tinggi saat pemesinan.

Proses Taylor-White dipatenkan dan menciptakan revolusi dalam industri permesinan. Peralatan mesin yang lebih berat dengan kekakuan yang lebih tinggi diperlukan untuk menggunakan baja baru untuk keuntungan penuh, mendorong desain ulang dan penggantian mesin pabrik yang dipasang. Paten diperebutkan dan akhirnya dibatalkan.

Paduan pertama yang secara resmi diklasifikasikan sebagai baja berkecepatan tinggi dikenal dengan sebutan AISI T1, yang diperkenalkan pada tahun 1910. Dipatenkan oleh Crucible Steel Co. pada awal abad ke-20.

Meskipun baja berkecepatan tinggi yang umum digunakan seperti molybdenum seperti AISI M1 telah melihat beberapa penggunaan sejak tahun 1930-an, itu adalah kekurangan bahan dan biaya tinggi yang disebabkan oleh WWII yang mendorong pengembangan paduan yang lebih murah menggantikan molibdenum untuk tungsten. Kemajuan dalam baja kecepatan tinggi berbasis molibdenum selama periode ini menempatkan mereka setara dengan, dan dalam kasus-kasus tertentu lebih baik, daripada baja kecepatan tinggi berbasis tungsten. Ini dimulai dengan penggunaan baja M2 bukannya baja T1.

Jenis logam HSS yang umunya digunakan dipasaran:

Baja Tungsten, T1 atau HSS asli, secara umum telah digantikan oleh M2.

1. Molibdenum Baja Kecepatan Tinggi (HSS) Menggabungkan molibdenum, tungsten dan baja kromium menciptakan beberapa paduan yang biasa disebut “HSS”, berukuran kekerasan 63-65 dalam skala Rockwell “C”. Dari fisiknya, HSS berwarna silver kelam dan abu-abu agak kusam. M1 tidak memiliki beberapa sifat kekerasan merah M2, tetapi kurang rentan terhadap guncangan dan akan lebih fleksibel. M2 adalah “standar” dan HSS industri yang paling banyak digunakan. Ini memiliki karbida kecil dan merata memberikan ketahanan aus yang tinggi, meskipun sensitivitas dekarburasinya sedikit tinggi. Setelah perlakuan panas, kekerasannya sama dengan T1, tetapi kekuatan lenturnya bisa mencapai 4700 MPa, dan ketangguhan serta termo-plastisitasnya lebih tinggi daripada T1 sebesar 50%. Biasanya digunakan untuk memproduksi berbagai alat, seperti mata bor, tapping dan reamers. 1.3343 adalah sebutan numerik yang setara untuk material M2 yang diidentifikasi dalam ISO 4957. M7 digunakan untuk membuat bor konstruksi yang lebih berat di mana fleksibilitas dan umur bor yang lebih lama sama pentingnya. M50 tidak memiliki kekerasan merah dari tungsten HSS tingkat lain, tetapi sangat baik untuk bahan baku pembuatan mata bor maupun pisau router di mana kerusakan bisa diatasi dengan cara diasah. 

2. Baja Kecepatan Tinggi Cobalt (HSS), penambahan material kobalt meningkatkan ketahanan panas, dan dapat memberikan kekerasan Rockwell hingga 67 dalam skala Rockwell “C”. M35 mirip dengan M2, tetapi dengan 5% kobal ditambahkan. Dari fisiknya Cobalt berwarna agak hitam. M35 juga dikenal sebagai Cobalt Steel, HSSE atau HSS-E. Ini akan memotong lebih cepat dan lebih lama dari M2. M42 adalah paduan baja berkecepatan tinggi seri molibdenum dengan kobalt 8% tambahan. Ini banyak digunakan dalam industri manufaktur logam karena kekerasan merahnya yang superior dibandingkan dengan baja berkecepatan tinggi yang lebih konvensional, memungkinkan waktu siklus yang lebih pendek di lingkungan produksi karena kecepatan pemotongan yang lebih tinggi atau dari peningkatan waktu antara perubahan pahat. M42 juga kurang rentan terhadap chipping bila digunakan untuk pemotongan terputus dan biaya lebih rendah jika dibandingkan dengan alat yang sama yang terbuat dari karbida. Alat yang terbuat dari baja berkecepatan tinggi bantalan kobalt sering dapat diidentifikasi dengan nama huruf HSS-Co atau HSSC atau HSSc.

KESIMPULAN

Jika Anda berminat untuk membeli alat kerja perbengkelan profesional ataupun beragam alat ukur dimensi metric lainnya silahkan hubungi kami melalui chat online yang ada di pojok kanan bawah website ini atau melalui email : sales@metalextra.com Semoga bermanfaat. Wassalam!

---

Sumber: Tim Kreatif Metalextra.com, Tulisan ini merupakan opini Pribadi di media milik sendiri.

Awalnya dipublikasikan pada29 Juni 2020 @ 4:59 AM