T15 Baja Alat: Sifat dan Aplikasi Utama

Steel Alat T15 (HSS) adalah baja kecepatan tinggi (HSS) yang dikenal karena kekerasan yang luar biasa, ketahanan aus, dan kemampuannya untuk mempertahankan kekerasan pada suhu tinggi. Diklasifikasikan sebagai baja alat karbon tinggi, T15 mengandung jumlah signifikan tungsten dan molibdenum, yang meningkatkan kinerjanya dalam aplikasi pemotongan dan pembentukan. Kelas baja ini terutama digunakan dalam pembuatan alat pemotong, seperti mata bor, pemotong freis, dan mata gergaji, di mana ketahanan aus yang tinggi dan kemampuan untuk bertahan pada suhu tinggi sangat penting.

Ikhtisar Menyeluruh

T15 dicirikan oleh kandungan karbonnya yang tinggi (sekitar 1,5% hingga 1,6%) dan elemen paduan yang mencakup tungsten (hingga 4,0%) dan molibdenum (hingga 5,0%). Elemen-elemen ini berkontribusi pada sifat uniknya, seperti kekerasan tinggi, ketahanan aus yang sangat baik, dan kemampuan untuk mempertahankan sisi pemotongan pada suhu tinggi. Kehadiran vanadium (sekitar 2,0%) lebih lanjut meningkatkan ketahanan dan ketahanan ausnya.

Keuntungan (Pro)	Limitasi (Kontra)
Kekerasan dan ketahanan aus yang luar biasa	Lebih mahal dibandingkan dengan baja kelas rendah
Mempertahankan kekerasan pada suhu tinggi	Sulit untuk dikerjakan dan digiling
Cocok untuk aplikasi kecepatan tinggi	Memerlukan perlakuan panas yang hati-hati untuk menghindari kerapuhan
Ketahanan yang baik dan tahan terhadap pecah	Available terbatas dibandingkan dengan kelas yang lebih umum

Secara historis, T15 telah signifikan dalam pengembangan alat pemotong, khususnya di industri otomotif dan dirgantara, di mana presisi dan daya tahan sangat penting. Posisi pasarnya kuat, terutama di antara para produsen alat pemotong berkinerja tinggi.

Nama Alternatif, Standar, dan Persamaan

Organisasi Standar	Penunjukan/Kelas	Negara/Wilayah Asal	Catatan/Keterangan
UNS	T12015	AS	Persamaan terdekat dengan AISI M2
AISI/SAE	T15	AS	Baja kecepatan tinggi dengan ketahanan aus tinggi
ASTM	A681	AS	Spesifikasi untuk baja alat kecepatan tinggi
DIN	1.3355	Jerman	Sifat serupa tetapi mungkin memiliki perbedaan komposisi kecil
JIS	SKH2	Jepang	Kelas yang sebanding dengan perbedaan kecil dalam ketahanan

Perbedaan antara T15 dan persamaannya, seperti AISI M2, sering kali terletak pada persentase spesifik elemen paduan yang dapat mempengaruhi kinerja dalam aplikasi tertentu. Misalnya, kandungan tungsten T15 yang lebih tinggi memberikan ketahanan panas yang lebih baik dibandingkan M2, membuatnya lebih cocok untuk aplikasi kecepatan tinggi.

Sifat Kunci

Komposisi Kimia

Elemen (Simbol dan Nama)	Rentang Persentase (%)
C (Karbon)	1,50 - 1,60
W (Tungsten)	3,75 - 4,25
Mo (Molybdenum)	4,00 - 5,00
V (Vanadium)	1,75 - 2,25
Cr (Krom)	3,75 - 4,25
Mn (Mangan)	0,20 - 0,40
Si (Silikon)	0,20 - 0,40
P (Fosfor)	≤ 0,03
S (Belerang)	≤ 0,03

Peran utama tungsten dalam T15 adalah untuk meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus, terutama pada suhu tinggi. Molybdenum berkontribusi pada ketahanan dan kekuatan baja, sedangkan vanadium meningkatkan ketahanan aus dan membantu memperhalus struktur butir, yang mengarah pada kinerja keseluruhan yang lebih baik.

Sifat Mekanik

Sifat	Kondisi/Temper	Suhu Uji	Nilai Umum/Rentang (Metrik)	Nilai Umum/Rentang (Imperial)	Standar Referensi untuk Metode Uji
Kekuatan Tarik	Didinginkan & Ditemper	Suhu Ruang	1800 - 2200 MPa	261 - 319 ksi	ASTM E8
Kekuatan Lepas (0,2% offset)	Didinginkan & Ditemper	Suhu Ruang	1500 - 1900 MPa	217 - 276 ksi	ASTM E8
Peregangan	Didinginkan & Ditemper	Suhu Ruang	2 - 5%	2 - 5%	ASTM E8
Kekerasan (HRC)	Didinginkan & Ditemper	Suhu Ruang	62 - 66 HRC	62 - 66 HRC	ASTM E18
Kekuatan Impak (Charpy)	Didinginkan & Ditemper	-20 °C	20 - 30 J	15 - 22 ft-lbf	ASTM E23

Kombinasi kekuatan tarik dan lepas yang tinggi, bersama dengan kekerasan yang sangat baik, membuat T15 cocok untuk aplikasi yang melibatkan beban mekanis tinggi dan aus. Kekuatan impaknya, meskipun lebih rendah dibandingkan beberapa baja alat lainnya, cukup untuk banyak aplikasi pemotongan, terutama di mana ketahanan diperlukan.

Sifat Fisik

Sifat	Kondisi/Suhu	Nilai (Metrik)	Nilai (Imperial)
Kepadatan	Suhu Ruang	8.0 g/cm³	0.289 lb/in³
Titik Lebur	-	1400 - 1450 °C	2552 - 2642 °F
Kekondusian Termal	Suhu Ruang	25 W/m·K	14.5 BTU·in/h·ft²·°F
Kapasitas Kalor Spesifik	Suhu Ruang	460 J/kg·K	0.11 BTU/lb·°F
Resistivitas Listrik	Suhu Ruang	0.0005 Ω·m	0.0005 Ω·in

Kepadatan T15 berkontribusi pada kekuatan keseluruhannya, sementara titik lelehnya menunjukkan kesesuaiannya untuk aplikasi suhu tinggi. Kekondusian termalnya relatif rendah, yang bermanfaat untuk mempertahankan suhu sisi pemotongan selama operasi.

Ketahanan Korosi

Agens Korosif	Konsentrasi (%)	Suhu (°C/°F)	Peringkat Ketahanan	Catatan
Klorida	3-5%	25 °C / 77 °F	Baik	Risiko lekukan
Asam	10%	25 °C / 77 °F	Sangat Buruk	Tidak disarankan
Alkalin	5%	25 °C / 77 °F	Baik	Rentan terhadap retak korosi stres
Atmosfer	-	-	Baik	Bekerja dengan baik dalam kondisi kering

T15 menunjukkan ketahanan korosi sedang, terutama dalam kondisi atmosfer. Namun, itu rentan terhadap lekukan dan retak korosi stres di lingkungan klorida dan harus dilindungi atau dilapisi saat digunakan dalam kondisi tersebut. Dibandingkan dengan baja alat lainnya seperti M2 dan D2, ketahanan korosi T15 umumnya lebih rendah, membuatnya kurang cocok untuk aplikasi yang terpapar pada lingkungan yang keras.

Ketahanan Suhu

Sifat/Batas	Suhu (°C)	Suhu (°F)	Keterangan
Suhu Layanan Kontinu Maks	540 °C	1000 °F	Mempertahankan kekerasan hingga batas ini
Suhu Layanan Intermiten Maks	600 °C	1112 °F	Dapat menahan paparan jangka pendek
Suhu Skalasi	650 °C	1202 °F	Risiko oksidasi di atas titik ini
Pertimbangan Kekuatan Creep	500 °C	932 °F	Mulai kehilangan kekuatan secara signifikan

T15 mempertahankan kekerasan dan ketahanan ausnya pada suhu tinggi, menjadikannya cocok untuk aplikasi pemotongan kecepatan tinggi. Namun, perhatian harus diberikan untuk menghindari oksidasi dan skalasi pada suhu di atas 600 °C, yang dapat mengompromikan kinerjanya.

Sifat Fabrikasi

Kemampuan Las

Proses Pengelasan	Logam Pengisi yang Direkomendasikan (Klasifikasi AWS)	Gas/Fluks Pelindung Umum	Catatan
TIG	ER80S-B2	Argon	Pra-panas disarankan
MIG	ER80S-B2	Argon/CO2	Memerlukan perlakuan panas pasca-las
Stick	E7018	-	Tidak disarankan untuk bagian tebal

T15 umumnya tidak direkomendasikan untuk pengelasan karena kandungan karbonnya yang tinggi, yang dapat menyebabkan kerapuhan di zona yang terpengaruh panas. Pemanasan awal dan perlakuan panas pasca-las sangat penting untuk mengurangi masalah ini.

Kemampuan Mesin

Parameter Permesinan	T15	AISI 1212	Catatan/Kiat
Indeks Kemampuan Mesin Relatif	50%	100%	T15 jauh lebih sulit untuk dikerjakan
Kecepatan Pemotongan Umum (Putaran)	30 m/menit	100 m/menit	Gunakan alat karbida untuk T15

Kekerasan T15 membuatnya menantang untuk dikerjakan, memerlukan alat khusus dan kecepatan pemotongan yang lebih lambat. Alat karbida disarankan untuk mencapai hasil permukaan dan umur alat yang dapat diterima.

Kemampuan Pembentukan

T15 tidak cocok untuk operasi pembentukan karena kekerasan dan kerapuhannya yang tinggi. Pembentukan dingin umumnya tidak mungkin, dan pembentukan panas memerlukan pengendalian suhu yang hati-hati untuk menghindari retak.

Perlakuan Panas

Proses Perlakuan	Rentang Suhu (°C/°F)	Waktu Rendam Umum	Metode Pendinginan	Tujuan Utama / Hasil yang Diharapkan
Annealing	800 - 850 °C / 1472 - 1562 °F	2 - 4 jam	Udara	Mengurangi kekerasan, meningkatkan kemampuan mesin
Penjayaan	1200 - 1250 °C / 2192 - 2282 °F	30 - 60 menit	Minyak/Air	Mencapai kekerasan maksimum
Tempering	500 - 600 °C / 932 - 1112 °F	1 - 2 jam	Udara	Mengurangi kerapuhan, meningkatkan ketahanan

Proses perlakuan panas untuk T15 melibatkan penjayaan diikuti dengan tempering untuk mencapai keseimbangan yang diinginkan antara kekerasan dan ketahanan. Transformasi metalurgi selama perlakuan ini berdampak signifikan pada mikrostruktur, meningkatkan karakteristik kinerja.

Aplikasi dan Penggunaan Akhir yang Umum

Industri/Sektor	Contoh Aplikasi Spesifik	Sifat Baja Kunci yang Digunakan dalam Aplikasi Ini	Alasan Pemilihan (Singkat)
Dirgantara	Bilah turbin	Kekerasan tinggi, ketahanan aus	Kemampuan untuk menahan suhu tinggi
Otomotif	Alat pemotong	Ketahanan, ketahanan aus	Pemotongan dan pembentukan presisi
Manufaktur	Mold dan die	Kekerasan, stabilitas dimensi	Masa pakai yang lama di bawah kondisi aus tinggi

Aplikasi lain meliputi:

• • Mata bor berkinerja tinggi
• • Pemotong freis
• • Gergaji dan gunting

T15 dipilih untuk aplikasi ini karena kemampuannya untuk mempertahankan tepi tajam dan tahan aus, yang sangat penting dalam lingkungan pemesinan kecepatan tinggi.

Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lebih Lanjut

Fitur/Sifat	T15	AISI M2	D2	Catatan Pro/Kontra atau Pertukaran Singkat
Sifat Mekanik Utama	Kekerasan tinggi	Ketahanan baik	Kekerasan sedang	T15 unggul dalam ketahanan aus
Aspek Korosi Utama	Baik	Bagus	Baik	T15 kurang tahan korosi
Kemampuan Las	Sangat Buruk	Baik	Sangat Buruk	Semua kelas membutuhkan kehati-hatian dalam pengelasan
Kemampuan Mesin	Rendah	Sedang	Rendah	T15 lebih sulit untuk dikerjakan
Kira-kira Biaya Relatif	Tinggi	Sedang	Rendah	T15 lebih mahal
Ketersediaan Umum	Sedang	Tinggi	Tinggi	T15 mungkin kurang tersedia

Saat memilih T15, pertimbangan termasuk efektivitas biayanya untuk aplikasi tertentu, ketersediaan, dan kebutuhan untuk proses pemesinan khusus. Kinerja tingginya dalam aplikasi yang menuntut seringkali membenarkan biaya yang lebih tinggi, terutama di industri di mana presisi dan daya tahan sangat penting.

Secara ringkas, Baja Alat T15 adalah material berkinerja tinggi yang unggul dalam aplikasi pemotongan kecepatan tinggi karena kombinasi unik dari kekerasan, ketahanan aus, dan kemampuan untuk mempertahankan sifat pada suhu yang lebih tinggi. Namun, tantangannya dalam kemampuan mesin dan pengelasan harus dikelola dengan hati-hati untuk memastikan aplikasi yang sukses.