Oleh metode peleburan baja dibagi menjadi baja perapian terbuka, baja konverter, baja listrik dan baja yang diproduksi dengan metode peleburan khusus.
Oleh struktur Baja dibagi menjadi perlitik, austenitik, feritik dan karbida.
Oleh tujuan Ada baja struktural, baja perkakas dan baja dengan sifat khusus. Kolom, rangka, jembatan, bagian-bagian mesin, dll terbuat dari baja struktural, berbagai perkakas dibuat dari baja perkakas: perkakas pemotong (pemotong, bor, pemotong frais, pahat, dll), perkakas stempel (cetakan untuk stempel dingin dan panas ) dan alat ukur (kaliper, mikrometer, penggaris, kaliber, dll). Baja dengan sifat khusus meliputi baja tahan panas, tahan kerak, tahan karat (tahan korosi) dan baja dengan sifat fisik khusus: magnetis (magnet keras dan lunak), dengan hambatan listrik tinggi, dengan sifat termal dan elastis khusus.
Oleh kualitas Baja dibagi menjadi baja kualitas biasa, baja kualitas tinggi, baja kualitas tinggi dan terutama baja kualitas tinggi. Kualitas baja ditentukan oleh kandungan pengotor berbahaya (belerang dan fosfor), inklusi non-logam, dll. Misalnya, pada baja dengan kualitas biasa, kandungan belerang tidak lebih dari 0,05 , fosfor 0,04 , kualitas - masing-masing 0,03 Dan 0,035 dan berkualitas tinggi - 0,02 Dan 0,03 %.
Oleh derajat deoksidasi baja dibuat mendidih, tenang dan setengah tenang.
Sesuai dengan GOST, jenis baja karbon utama berikut dilebur: karbon rendah (kurang dari 0,3% C), karbon sedang (0,3-0,7% C) dan karbon tinggi (lebih dari 0,7% C); dengan tujuan: untuk struktur kualitas biasa dan kualitas tinggi (termasuk disemen, ditingkatkan, kekuatan tinggi dan pegas-pegas), instrumental untuk alat potong dan ukur, serta cetakan pengepres dingin (kurang dari 200 ° C) dan panas.
Baja karbon dengan kualitas biasa untuk konstruksi dilebur sesuai dengan GOST 380-85 dan dipasok ke konsumen dalam bentuk batang, lembaran, dan profil canai lainnya. Tergantung pada tujuan dan karakteristik yang dijamin oleh pabrik metalurgi, baja dibagi menjadi tiga kelompok: A, B, C, yang kemudian dibagi menjadi beberapa kategori.
Baja Grup A disuplai berdasarkan sifat mekanik dan diproduksi dengan kualitas berikut: St0, St1 kp (sp), St2 kp (ps dan sp), St3 kp (ps, gps, gsp), St4 kp (ps), St5 ps, St6sp (ps ).
Baja Grup B dipasok sesuai dengan komposisi kimia yang terjamin dan diproduksi dengan kualitas berikut: BSt0, BSt1, BSt2, BSt3, BSt4, BSt5, BSt6.
Baja Grup B disuplai dengan sifat mekanik dan komposisi kimia yang terjamin dan diproduksi dengan kualitas berikut: VSt1, VSt2, VSt3, VSt4, VSt5.
Pengetahuan tentang komposisi kimia diperlukan ketika baja konsumen dikenai stempel panas, dan bagian-bagian yang dibuat dari baja tersebut mengalami perlakuan panas, karena suhu pemanasan dipilih tergantung pada kandungan karbon dalam baja.
Menurut derajat deoksidasi, baja semua golongan dengan nomor 1, 2, 3, 4 dihasilkan mendidih, tenang dan setengah tenang, dan dengan nomor 5 dan 6 - hanya tenang dan setengah tenang. Baja St0 dan BSt0 tidak dibedakan berdasarkan derajat deoksidasinya. Nilai baja VSt1, VSt2, VSt3 dari semua tingkat deoksidasi dilengkapi dengan jaminan kemampuan las.
Penjelasan merek:
a) huruf B dan B sebelum huruf St - golongan baja; grup A tidak ditunjukkan, misalnya St3, BSt3, VSt3;
b) huruf St - baja, angka dari 0 hingga 6 - nomor merek konvensional; Seiring bertambahnya jumlahnya, kandungan karbon pada baja dan kekuatannya pun meningkat. Misalnya pada baja St3 dan St5 kandungan karbonnya masing-masing: 0,14-0,22 dan 0,23-0,37%; resistensi sementara σ B: 380-490 (38-49) dan 560-640 (56-64) MPa (kgf/mm 2);
c) huruf yang ditambahkan setelah nomor merek menunjukkan derajat deoksidasi: kp - mendidih, ps - setengah tenang, sp - tenang, misalnya St3kp;
d) huruf G - peningkatan kandungan mangan (St3Gps, VSt3Gsp);
Baja struktural berkualitas tinggi dicairkan menurut GOST 1050-88, disuplai sesuai dengan komposisi kimia dan sifat mekanik dari tingkatan berikut: 08, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60. Tingkatan tersebut berarti kandungan rata-rata (fraksi massa) karbon dalam seperseratus persen. Selain yang di atas, baja kelas 05 dan 58 juga disediakan (55 pp - baja dengan kemampuan pengerasan yang berkurang).
Oleh deoksidasi baja dilebur: baja mendidih (kp) - 05 kp, 08 kp, 10 kp, 15 kp, 20 kp; semi-tenang (ps) - 08 ps, 10 ps, 15 ps, 20 ps (baja lembaran untuk cold stamping); tenang (sp) - 08, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60 (indeks sp tidak termasuk dalam stempel).
Oleh kondisi baja diproduksi tanpa perlakuan panas, T yang diberi perlakuan panas (dianil, ditempa tinggi atau dinormalisasi) dan H yang dikerjakan dengan dingin (dikalibrasi, perak).
Oleh tujuan subkelompok baja dibedakan: a - untuk perlakuan tekanan panas; b - untuk pemesinan dingin (pembubutan, penggilingan, pencungkilan, dll.); c - untuk gambar dingin.
Pegas dan pegas terbuat dari baja yang dilebur sesuai dengan GOST 14959-79 (baja pegas karbon dan paduan). Baja pegas karbon disuplai dalam bentuk batangan bulat, persegi dan profil, strip dan kumparan dengan kualitas berikut: 65, 70, 75, 80 dan 85.
Baja perkakas karbon dilebur menurut GOST 1435-90, disuplai menurut komposisi kimia dan sifat mekanik (kekerasan). Menurut komposisi kimianya, baja dibagi menjadi berkualitas tinggi dan berkualitas tinggi. Baja berkualitas tinggi mengandung pengotor belerang berbahaya tidak lebih dari 0,03 dan fosfor 0,035%. Baja berkualitas tinggi mengandung tidak lebih dari 0,02% sulfur dan 0,03% fosfor, lebih sedikit inklusi non-logam dibandingkan baja berkualitas tinggi, dan batas kandungan silikon dan mangan juga lebih menyempit. Baja disuplai dalam keadaan anil dengan kekerasan NV 187-217. Kekerasan setelah pendinginan H.R.C. 62.
Nilai baja: kualitas - U7, U8, U9, U10, U11, U12, U13; berkualitas tinggi - U7A, U8A, U9A, U10A, U11A, U12A, U13A. Baja dengan kandungan mangan tinggi juga diproduksi, grade U8G dan U8GA, yang kandungan mangannya berada pada kisaran 0,35-0,60%.
Pada penunjukan merek, huruf U berarti baja perkakas karbon, angka berarti kandungan karbon massa rata-rata dalam sepersepuluh persen, huruf A berarti baja berkualitas tinggi, huruf G berarti kandungan mangan tinggi.
Pahat, palu, obeng, pusat bubut (U7, U7A);
Pukulan, cetakan, gunting, gergaji (U8, U8A);
Inti, perkakas pertukangan kayu (U9, U9A);
Pemotong, keran, reamer, pemotong (U10, U10A);
Pemotongan cetakan, gergaji, cetakan (U11, U11A);
Pemotong, bor, pemotong, keran (U12, U13, U13A).
Baja otomatis dilebur menurut GOST 1414-75 dengan nilai berikut: A11, A12, A20, A30, A35E, A40G. Baja mengandung aditif berbahaya berupa sulfur 0,08-0,25 dan fosfor 0,06-0,15%. Untuk meningkatkan kemampuan mesin dengan memotong, timbal (hingga 0,3%), mangan (hingga 1,5%) dan selenium (hingga 0,1%) dimasukkan ke dalam baja (AC14, AC35G dan A35E).
Area aplikasi:
Bagian pengikat (baut, mur);
Bushing, roller, bagian-bagian mesin.
Baja pengecoran dilebur menurut GOST 977-79 dengan kualitas berikut: 15L, 20L, ..., 55L.
Baja paduan, jenis dan gradenya
Baja paduan berbeda dari baja karbon:
Peningkatan ketahanan panas, ketahanan korosi;
Kekuatan benturan yang signifikan;
Nilai σ t dan γ yang tinggi;
Hambatan listrik yang tinggi;
Mereka memiliki kemampuan pengerasan yang lebih baik;
Meningkatkan jumlah austenit yang tertahan.
Dalam diagram fase, Fe - elemen paduan Ni dan Mn - memperluas wilayah keberadaan fase; Mo, Ti - mempersempit wilayah keberadaan fase ; Si, Al, W, Sn, Mo dan Ti - memperluas wilayah fase α. Unsur paduan utama pada baja adalah Cr, Ni, Si, Mn. Nikel - meningkatkan keuletan dan ketangguhan baja; mengurangi suhu ambang kerapuhan dingin; mengurangi sensitivitas baja terhadap konsentrasi tegangan. Kromium meningkatkan ketahanan panas dan ketahanan korosi pada baja; meningkatkan hambatan listrik; mengurangi koefisien ekspansi linier; meningkatkan kekerasan baja; memperlambat dekomposisi martensit. Silikon meningkatkan ketahanan panas baja; mempersulit pembentukan dan pertumbuhan partikel sementit; digunakan sebagai agen deoksidasi dalam peleburan baja.
W, Mo, V, Ti, B - juga meningkatkan sifat baja. Mo dan W - meningkatkan kekerasan baja (+ Ni); mempromosikan penggilingan biji-bijian; menekan kerapuhan baja.
V, Ti, Ni, Zr - membentuk karbida yang sedikit larut dalam austenit; (hingga 0,15%) menggiling biji-bijian; mengurangi ambang kerapuhan dingin.
DI DALAM- meningkatkan kekuatan dan pengerasan baja (0,001-0,005%).
Efektivitas elemen paduan dicapai dengan kandungan optimalnya dalam baja.
Baja paduan diklasifikasikan:
Menurut jenis struktur keseimbangan;
Struktur setelah normalisasi;
Komposisi kimia;
Tujuan.
Baja paduan diklasifikasikan menjadi: hipoeutektoid (ferit + paduan perlit); hipereutektoid (paduan perlit + karbida); eutektoid.
Baja dibagi menjadi 3 kelas utama:
Perlitik (sorbitol, trostit dan bainit);
Martensit (dalam paduan);
Austenitik (dalam paduan tinggi).
Baja paduan dibagi menjadi:
Oleh komposisi kimia: untuk kromium; mangan; kromium-nikel; kromium-nikel-molibdenum, dll.;
Oleh jumlah total unsur paduan di dalamnya: untuk paduan rendah (hingga 2,5%); paduan (2,5-10%); paduan tinggi (lebih dari 10%);
Oleh tujuan: untuk struktural (disemen, diperbaiki); instrumental; dengan sifat khusus (pegas "otomatis", bantalan bola, tahan aus, tahan korosi, tahan panas, tahan panas, listrik, dll. baja).
Penandaan baja paduan: A - nitrogen, B - niobium, B - tungsten, G - mangan, D - tembaga, E - selenium, T - titanium, K - kobalt, N - nikel, M - molibdenum, P - fosfor, P - boron, C - silikon, F - vanadium, X - kromium, C - zirkonium, Ch - tanah jarang, Yu - aluminium.
Baja pengerasan kotak pembuatan mesin mengandung 0,1-0,3% karbon dan 0,2 - 4,4% elemen paduan. Setelah jenuh dengan karbon, pengerasan dan temper rendah, bagian yang terbuat dari baja tersebut memiliki kekerasan permukaan yang tinggi (hingga 58-63 H.R.C.) dengan bagian tengah yang kental. Baja 15ХФ, 15Х, 20Х (dengan kekuatan luluh hingga 700 MPa) digunakan untuk pembuatan bagian berbeban kecil yang mengalami beban bolak-balik dan tumbukan sedang.
Baja 12ХНЗА, 20ХНЗА, 20ХН4А (dengan kekuatan luluh lebih dari 700 MPa) digunakan untuk pembuatan suku cadang berukuran sedang dan besar yang beroperasi dalam kondisi keausan yang intens dan peningkatan beban. Bagian-bagian yang sangat penting, misalnya roda gigi pesawat terbang dan mesin kapal, terbuat dari baja 18Х2Н4МА, 18Х2Н4ВА. Baja paduan ekonomis 18KhGT, 30KhG, 25KhGT memiliki struktur berbutir halus turun-temurun, yang memungkinkan untuk mengurangi siklus teknologi pemrosesan bagian. Baja tersebut digunakan untuk pembuatan suku cadang penting untuk produksi skala besar dan massal.
Baja paduan yang ditingkatkan untuk pembuatan mesin mengandung 0,3-0,5% karbon dan hingga 5% elemen paduan. Mereka digunakan terutama setelah perbaikan (pengerasan dan temper tinggi pada suhu 500 - 600 °C untuk sorbitol). Aplikasi utamanya adalah bagian-bagian mesin penting yang dioperasikan di bawah beban siklik atau kejut. Untuk pembuatan bagian-bagian kecil mesin dan mekanisme dengan beban sedang tanpa beban dinamis yang signifikan, digunakan baja kromium 30Х, 38Х, 40Х, 50Х.
Dengan meningkatnya kandungan karbon, kekuatan baja ini meningkat, namun ketangguhan dan keuletannya agak menurun. Dari baja kromium-nikel 40KhN, 50KhN, serta dari baja kromium-silikon-mangan 30KhGSA, 35KhGSA, yang memiliki sifat kekuatan dan ketangguhan tinggi, dibuat bagian-bagian penting yang beroperasi di bawah pengaruh beban dinamis.
Baja kromium-nikel-molibdenum 40ХНМА, 38ХМЗМА telah meningkatkan sifat mekanik pada suhu hingga 450 °C.
Maraging baja berkekuatan tinggi(dengan kekuatan tarik 1800-2000 MPa) - paduan besi dan nikel bebas karbon (tidak lebih dari 0,03% C), dicampur dengan kobalt, molibdenum, titanium, dan elemen lainnya. Sifat mekanik yang tinggi dari baja HI8K9M5T, H12KI5M10 dicapai dengan menggabungkan transformasi martensit g ® a, penuaan martensit, dan paduan larutan padat. Baja ini mempertahankan karakteristik mekanik yang tinggi pada suhu rendah hingga suhu gas cair. Baja tersebut tahan panas hingga suhu 500 - 700 °C. Mereka digunakan untuk bagian-bagian penting dalam penerbangan dan pembuatan kapal.
Baja struktural tahan aus memiliki ketahanan yang tinggi terhadap kelelahan kontak dan abrasi karena kekerasan yang tinggi, keseragaman struktur, kandungan inklusi non-logam yang minimal dan cacat metalurgi. Perlakuan panas (quenching dan low tempering) dari baja ShKh15GS memastikan kekerasannya H.R.C. 60-66. Untuk suku cadang yang beroperasi di lingkungan agresif (air laut, larutan asam lemah, alkali), digunakan baja karbon tinggi 95X18 yang tahan korosi.
Suku cadang yang dioperasikan di bawah pengaruh beban kejut, yang menyebabkan pengerasan permukaannya dan, akibatnya, penurunan ketahanan aus baja konvensional, terbuat dari baja mangan tinggi austenitik G13L. Untuk pembuatan suku cadang yang dioperasikan dalam kondisi gesekan geser, digunakan baja grafit, yang memiliki struktur campuran ferit-sementit dan grafit. Yang terakhir ini berperan sebagai pelumas yang mencegah tersangkutnya bagian-bagian yang bersentuhan.
Baja dan paduan tahan korosi tahan terhadap korosi di udara, air (termasuk air laut), dan sejumlah asam, garam, dan basa. Baja kromium X25T, X28, yang memiliki struktur feritik, digunakan untuk membuat suku cadang yang digunakan di lingkungan yang sangat agresif, misalnya, dalam merebus asam nitrat. Baja kromium-nikel 04Х18Н10, 08Х18Н10, 12Х12Н10Т, yang memiliki struktur austenitik, digunakan dalam pesawat terbang dan pembuatan kapal.
Baja dan paduan tahan panas memastikan pengoperasian suku cadang pada suhu di atas 500 °C. Untuk suku cadang yang dioperasikan di lingkungan dengan suhu 500 - 580 °C, gunakan baja karbon rendah yang memiliki struktur perlit pipih, dicampur dengan kobalt, molibdenum, vanadium, khususnya 16M, 25ХМ, 12Х1МФ. Suku cadang berbeban yang dioperasikan di lingkungan dengan suhu hingga 450-470 °C terbuat dari baja kromium tinggi 15X11NMF, 1HKVNMF, yang memiliki struktur sorbitol atau troostit, bergantung pada suhu temper.
Baja adalah material yang paling umum dalam teknik mesin. Penciptaan mesin baru yang lebih canggih merangsang terciptanya kualitas baja dengan sifat yang memenuhi persyaratan modern di bidang teknik mesin. Pada saat yang sama, kualitas baja yang dibuat sebelumnya, dengan mempertimbangkan teknologi baru untuk produksinya, terus diminati oleh para desainer ketika membuat mesin baru dan menyempurnakan mesin yang sudah ada. Merupakan kebiasaan untuk membedakan kelompok baja berikut:
- baja karbon, yang menyumbang sekitar 80% dari total volume,
- baja struktural dan perkakas paduan,
- baja dengan sifat khusus untuk tujuan khusus, dll.
1. Baja karbon dengan kualitas biasa
Mereka termasuk yang termurah dan paling banyak digunakan. Hingga 70% dari semua produk canai diperoleh dari mereka - canai panas, lembaran tebal dan tipis berbentuk panjang dan berbentuk, lembaran tipis canai lebar dan canai dingin. Baja ini digunakan untuk membuat pipa, tempa, stempel, pita perekat, kawat, produk logam (perangkat keras): paku, tali, jaring, baut, mur, paku keling, serta bagian berbeban ringan dan sedang; pin, ring, kunci, penutup, selubung, dan dari baja nomor 4-6 - poros, sekrup, roda gigi, dan spindel. Baja kualitas biasa dapat dilas dengan baik.
Tergantung pada tujuannya, baja karbon dengan kualitas biasa dibagi (GOST 380-94) menjadi tiga kelompok:
- A – disuplai menurut sifat mekanik,
- B – disuplai menurut komposisi kimianya,
- B – disuplai menurut sifat mekanik dan komposisi kimia.
Tergantung pada indikator standar (karakteristik kekuatan, komposisi kimia), baja dari masing-masing kelompok dibagi menjadi beberapa kategori:
- grup A – 1, 2 dan 3;
- grup B – 1, 2;
- grup B – 1, 2, 3, 4, 5, 6.
Surat St berarti "baja", angka dari 0 sebelum 6 – nomor merek konvensional yang mencirikan sifat mekanik baja. Dengan bertambahnya nomor mutu, kekuatan tarik σ in dan kekuatan luluh σ t meningkat dan perpanjangan relatif δ menurun. Untuk menunjukkan derajat deoksidasi, indeks ditempatkan setelah nomor merek: kp– mendidih, hal- setengah tenang, bekerja sama– tenang (misalnya: StZkp, StZps, StZsp; Tabel 1 dan 2).
Sifat mekanik baja karbon kualitas biasa golongan A dan perkiraan tujuan baja karbon kualitas biasa diberikan dalam tabel. 1.
Tabel 1. Baja karbon, sifat mekanik dan tujuannya
| kualitas baja | Properti | Perkiraan tujuan | ||
| σ dalam, MPa | σ t, MPa | δ, % | ||
| St0 | Tidak kurang | – | 23 | Struktur bangunan yang tidak bertanggung jawab, gasket, ring, casing. Kemampuan lasnya bagus |
| St1kp St1ps, St1sp | 300-390 | – | 35 | Bagian struktur logam dengan beban ringan – paku keling, ring, pasak, gasket, casing. Kemampuan lasnya bagus |
| St2kp St2ps, St2sp | 320-410 | 215 | 33 | Detail struktur logam - rangka, gandar, kunci, rol, bagian yang disemen. Kemampuan lasnya bagus |
| StZkp StZps, StZsp StZGps | 360-460 | 235 | 27 | Rangka Bogie, bagian yang disemen dan disianidasi, yang membutuhkan kekerasan permukaan yang tinggi dan kekuatan inti rendah, kait derek, cincin, silinder, batang penghubung, tutup |
| St4kp St4ps, St4sp | 400-510 | 255 | 25 | Poros, as, batang, pin, kait, baut, mur, bagian dengan persyaratan kekuatan rendah |
| St5ps, St5sp | 490-630 | 285 | 20 | Poros, gandar, sproket, pengencang, roda gigi roda, batang penghubung, bagian dengan persyaratan kekuatan yang meningkat |
| St6ps | Tidak kurang | 315 | 15 | Poros, gandar, kepala palu, spindel, kopling bubungan dan gesekan, rantai, bagian berkekuatan tinggi |
Untuk dapat mengenali kadar baja selama penyimpanan, produk canai ditandai dengan cat yang tidak dapat dihapuskan. Untuk melakukan ini, terlepas dari kelompok dan tingkat deoksidasi baja, gunakan cat dengan warna yang ditunjukkan dalam tabel. 2.
Meja 2. Menandai warna baja karbon dengan kualitas biasa
| kualitas baja | Menandai warna | kualitas baja | Menandai warna |
| St0 | merah dan hijau | StZGps | merah dan biru |
| St1 | putih dan hitam | St4 | Hitam |
| St1Gps | Putih dan merah | St4Gps | Hitam dan merah |
| St2 | Kuning | St5 | Hijau |
| St2Gps | Kuning dan merah | St6Gps | Hijau dan putih |
| St3 | Merah | St6 | Biru |
2. Baja karbon berkualitas tinggi untuk konstruksi
Mereka adalah logam utama untuk pembuatan bagian-bagian mesin (poros, spindel, gandar, roda gigi, kunci, kopling, flensa, cakram gesekan, sekrup, mur, penahan, batang, silinder hidrolik, eksentrik, sproket rantai, dll.), yang , ketika berinteraksi dalam mesin yang bekerja, mereka merasakan dan mengirimkan beban dengan besaran yang berbeda-beda. Logam-logam ini diproses dengan baik dengan tekanan dan pemotongan, dicetak dan dilas, dan mengalami perlakuan termal, termomekanis, dan kimia-termal.
Berbagai jenis pemrosesan khusus memberikan ketangguhan, elastisitas, dan kekerasan baja, sehingga memungkinkan untuk membuat bagian-bagian yang kental di bagian inti dan keras di bagian luar, yang secara dramatis meningkatkan ketahanan aus dan keandalannya. Baja struktural karbon berkualitas tinggi digunakan untuk menghasilkan produk canai, tempa, baja terkalibrasi, baja perak, baja panjang, stempel dan ingot.
Tabel 3. Sifat dasar baja struktural karbon berkualitas tinggi
| Merek | Peralatan mekanis | Properti fisik | Sifat teknologi | ||||||||||
| σ t | σ masuk | δ, % | dan J/cm 2 | NV | γ, g/cm 3 | λ, W/(m °С) | α·10 6,1/°С | perawatan- produktifitas pemotongan | pengelasan | selang suhu | plastik dingin pengolahan | *panas- | |
| MPa | |||||||||||||
| 08 | 196 | 324 | 33 | – | 126 | 7,83 | 811 | 11,6 | DI DALAM | BB | 800-1300 | BB | * |
| 10 | 206 | 321 | 31 | – | 140 | 7,83 | 811 | 11,6 | DI DALAM | BB | 800-1300 | BB | * |
| 15 | 225 | 373 | 27 | – | 145 | 7,82 | 770 | 11,9 | DI DALAM | BB | 800-1250 | BB | * |
| 20 | 245 | 412 | 25 | – | 159 | 7,82 | 770 | 11,1 | DI DALAM | BB | 800-1280 | DI DALAM | * |
| 25 | 274 | 451 | 23 | 88 | 166 | 7,82 | 732 | 11,1 | DI DALAM | BB | 800-1280 | DI DALAM | * |
| 30 | 294 | 490 | 21 | 78 | 175 | 7,817 | 732 | 12,6 | DI DALAM | DI DALAM | 800-1250 | DI DALAM | * |
| 35 | 314 | 529 | 20 | 69 | 203 | 7,817 | 732 | 11,09 | DI DALAM | DI DALAM | 800-1250 | DI DALAM | * |
| 40 | 321 | 568 | 19 | 59 | 183 | 7,815 | 596 | 12,4 | DI DALAM | kamu | 800-1250 | kamu | ** |
| 45 | 363 | 598 | 16 | 49 | 193 | 7,814 | 680 | 11,649 | DI DALAM | kamu | 800-1250 | kamu | ** |
| 50 | 373 | 627 | 14 | 38 | 203 | 7,811 | 680 | 12,0 | kamu | kamu | 800-1250 | kamu | ** |
| 55 | 382 | 647 | 13 | – | 212 | 7,82 | 680 | 11,0 | kamu | N | 800-1250 | N | ** |
| 60 | 402 | 676 | 12 | – | 224 | 7,80 | 680 | 11,1 | kamu | N | 800-1240 | N | ** |
| Catatan. N – rendah, U – memuaskan, V – tinggi, BB – sangat tinggi. | |||||||||||||
Baja struktural berkualitas tinggi memiliki sifat mekanik yang lebih tinggi (GOST 1050-88) dibandingkan baja dengan kualitas biasa, karena kandungan fosfor, belerang, dan inklusi non-logam yang lebih rendah. Menurut jenis pengolahannya, mereka dibagi menjadi canai panas, tempa, kalibrasi dan perak (dengan finishing permukaan khusus).
Penunjukan grade baja terdiri dari kata “Baja” dan angka dua digit yang menunjukkan kandungan karbon rata-rata dalam seperseratus persen. Misalnya, Baja 25 mengandung 0,25% karbon (jumlah karbon yang diizinkan - 0,220,30%), Baja 60-0,60% (jumlah karbon yang diizinkan -0,57-0,65%). Derajat deoksidasi tidak tercermin pada grade baja tenang, tetapi pada grade baja semi-tenang dan baja mendidih, serta baja dengan kualitas biasa, masing-masing ditandai dengan huruf “ps” dan “kp”. Pada baja struktural berkualitas tinggi dari semua tingkatan, kandungan sulfur diperbolehkan tidak lebih dari 0,040% dan fosfor – tidak lebih dari 0,035%.
Sifat utama baja struktural karbon berkualitas tinggi diberikan dalam tabel. 3, tujuan utama - dalam tabel. 4. Warna penandaan diberikan dalam tabel. 5.
Tabel 4. Baja karbon berkualitas tinggi untuk keperluan struktural, tujuan utamanya
| kualitas baja | Tujuan utama |
| Baja 08kp, 10 | Suku cadang yang diproduksi dengan stempel dingin dan pos dingin, tabung, gasket, pengencang, tutup. Bagian yang disemen dan disianidasi yang tidak memerlukan kekuatan inti yang tinggi (bushing, roller, stop, mesin fotokopi, roda gigi, cakram gesekan) |
| Baja 15, 20 | Bagian yang bermuatan ringan (rol, pin, stop, mesin fotokopi, gandar, roda gigi). Bagian tipis yang terkena abrasi, tuas, kait, lintasan, liner, baut, skrup, dll. |
| Baja 30, 35 | Bagian yang mengalami tegangan rendah (poros, spindel, sproket, batang, lintasan, tuas, cakram, poros) |
| Baja 40, 45 | Bagian yang memerlukan peningkatan kekuatan (poros engkol, batang penghubung, roda gigi ring, poros bubungan, roda gila, roda gigi, pin, ratchet, pendorong, spindel, cakram gesekan, gandar, kopling, rak, rol penggulung, dll.) |
| Baja 50, 55 | Roda gigi, rol penggulung, batang, perban, poros, eksentrik, pegas dan pegas daun dengan beban ringan, dll. Digunakan setelah pengerasan dengan temper tinggi dan dalam keadaan normal |
| Baja 60 | Bagian dengan kekuatan tinggi dan sifat elastis (rolling roll, eksentrik, spindel, cincin pegas, pegas dan cakram kopling, pegas peredam kejut). Oleskan setelah pengerasan atau setelah normalisasi (sebagian besar) |
Tabel 5. Warna penandaan baja karbon berkualitas
3. Baja perkakas karbon
Baja karbon perkakas digunakan untuk memproduksi baja canai panas, baja tempa dan kalibrasi, baja perak, baja inti, serta ingot, lembaran, strip, kawat dan produk lainnya. Baja ini digunakan untuk membuat alat pemotong untuk mengolah logam, kayu dan plastik, alat ukur, dan cetakan untuk deformasi dingin.
Ketahanan panas baja karbon perkakas tidak melebihi 200°C; bila dipanaskan di atas suhu ini, kekerasannya akan hilang, sehingga sifat pemotongan dan ketahanan ausnya akan hilang.
Baja perkakas karbon dapat dibagi menjadi dua kelompok (GOST 1435-99):
- baja berkualitas U7, U8, U8G, U9, U10, U11, U12 dan U13;
- merek berkualitas tinggi U7A, U8A, U8GA, U9A, U10A, U NA, U12A dan U13A.
Pada baja karbon perkakas berkualitas tinggi, kandungan sulfur yang diperbolehkan adalah 0,03% sulfur dan 0,035% fosfor, pada baja berkualitas tinggi - 0,02% sulfur dan 0,03% fosfor. Baja yang dihasilkan dari peleburan kembali electroslag mengandung belerang hingga 0,015%. Tergantung pada kandungan kromium, nikel dan tembaga, baja perkakas karbon dibagi menjadi lima kelompok:
- 1 – baja berkualitas tinggi dari semua tingkatan, dimaksudkan untuk pembuatan semua jenis produk (kecuali kawat dan pita yang dipatenkan);
- 2 – baja berkualitas tinggi dari semua tingkatan, dimaksudkan untuk tujuan yang sama seperti baja kelompok pertama;
- 3 – baja kelas U10A dan U12A untuk pembuatan inti;
- 4 – baja dari semua tingkatan untuk produksi kawat dan pita yang dipatenkan;
- 5 – baja mutu U7±U13 untuk produksi lembaran dan strip canai panas dan dingin, termasuk yang diberi perlakuan panas dengan ketebalan hingga 2,5 mm (kecuali untuk pita yang dipatenkan), serta baja dengan mutu ini untuk produksi baja bagian canai panas dan tempa serta baja poles yang ditarik dingin (perak).
Baja perkakas harus memiliki kekerasan yang tinggi (63±64 HRC 3), secara signifikan melebihi kekerasan material yang sedang diproses, ketahanan aus dan ketahanan panas (kemampuan untuk mempertahankan sifat pada suhu tinggi).
Alat ukur yang terbuat dari baja tersebut harus tahan lama (a = 590 640 MPa) dan mempertahankan dimensi dan bentuk yang ditentukan untuk waktu yang lama. Bagian kerja die dan rolling roller untuk deformasi dingin (penarikan, pembengkokan, penggerusan, pelubangan, knurling, rolling) yang terbuat dari baja ini harus mempunyai kekerasan dan ketahanan aus yang tinggi dengan ketangguhan yang cukup. Semua ini dicapai melalui pengerasan dan temper, dan untuk alat ukur, melalui penuaan buatan. Di meja 6 menunjukkan sifat-sifat baja perkakas karbon, tabel. 7 – perkiraan tujuan alat baja karbon.
Tabel 6. Sifat baja perkakas karbon (GOST 1435 - 74)
| kualitas baja | Peralatan mekanis | ||||
| σ t | σ masuk | δ, % | J/cm 3 | HR | |
| U7A | 630 | 21 | – | 63 | |
| U8A | – | 590 | – | – | 63 |
| U10A | – | 590 | 23 | – | 63 |
| UNA | – | – | – | – | 63 |
| U12A | – | 640 | 28 | – | 64 |
| U13A | – | – | – | – | 64 |
Tabel 7. Perkiraan tujuan baja perkakas karbon
| kualitas baja | Tujuan |
| U9 | Alat pemotong kayu (bor, pemotong, pisau) dan mata gergaji besi untuk pengolahan baja |
| U10, U11 dan U12 | Alat pemotong logam (pemotong berbentuk, bor, keran, cetakan, alat untuk membesarkan lubang, pemotong, kikir dan sekrup timah pada mesin presisi) |
| U13 | Pisau silet, instrumen dan kikir bedah berbilah |
| U7 dan U8 | Palu bangku, pahat, rahang wakil, templat, staples |
| U8, U9 dan U10 | Bagian alat mikrometer, pengukur halus dan berulir, collet, cakram gesekan, pegas, dll. |
Biasanya, pembuatan perkakas didahului dengan anil untuk sementit granular, yang meningkatkan kemampuan mesin yang lebih baik dan mengurangi lengkungan bagian selama pengerasan.
Baja karbon mengandung karbon hingga 2,14%, mangan (hingga 0,8%), silikon (hingga 0,35%), belerang (hingga 0,06%) dan fosfor (hingga 0,07%). Unsur-unsur yang terdaftar selalu ada dalam baja, dan oleh karena itu diklasifikasikan sebagai kotoran permanen. Mangan dan silikon dimasukkan ke dalam baja untuk tujuan deoksidasi; keberadaan belerang dan fosfor dijelaskan oleh sulitnya menghilangkannya selama peleburan.
Silikon larut dalam ferit dan memperkuatnya secara signifikan, sekaligus mengurangi keuletan dan meningkatkan kekuatan luluh secara signifikan. Hal ini mengurangi kemampuan baja untuk menarik dan pos dingin. Oleh karena itu, pada baja yang dimaksudkan untuk cold stamping, kandungan silikon harus dikurangi.
Mangan meningkatkan kekuatan ferit dan mengurangi kerapuhan merah baja yang disebabkan oleh belerang. Dengan besi, belerang membentuk FeS sulfida, yang praktis tidak larut dalam besi dan membentuk eutektik dengannya (Fe + FeS), yang meleleh pada suhu 988°C. Selama kristalisasi, eutektik ini terletak di sekitar butiran dalam bentuk pinggiran. Selama pengerjaan panas, ketika dipanaskan di atas 1000°C, eutektik meleleh, yang menyebabkan terganggunya ikatan antara butiran dan robekan serta munculnya retakan pada logam selama deformasi. Fenomena ini disebut kerapuhan merah menjadi. Dengan adanya mangan dalam baja, alih-alih besi sulfida, mangan sulfida MnS dibentuk dengan titik leleh 1620°C, sehingga menghilangkan fenomena kerapuhan merah.
Senyawa belerang mengurangi sifat mekanik, terutama kekuatan impak dan keuletan, secara tajam mengurangi kerja pengembangan retak ulet dan ketangguhan patah K 1C. Sulfida merusak kemampuan las dan ketahanan terhadap korosi.
Fosfor larut dalam jumlah kecil dalam besi, membentuk larutan padat. Melarutkan dalam ferit, fosfor mengurangi keuletan dan ketangguhannya serta secara tajam meningkatkan ambang kerapuhan dingin baja. Setiap 0,01% fosfor meningkatkan suhu transisi kerapuhan dingin sebesar 20...25 o C. Dengan peningkatan kandungan, fosfor dan besi membentuk fosfida Fe 3 P dan Fe 2 P, yang, sebagai bagian dari eutektik, terletak di sepanjang batas butir dan mengurangi kekuatan baja.
Ada yang disebut pengotor tersembunyi dalam baja, yang meliputi oksigen 0,002...0,008%), nitrogen (0,002...0,007%), hidrogen (0,0001...0,0007%). Pengotor ini dapat terdapat pada baja dalam bentuk inklusi non-logam yang rapuh (FeO, Al 2 O 3, Fe 4 N) atau larutan padat, dan juga dapat bebas di area logam yang rusak (retakan, rongga, dll. .). Ketika meleleh, mereka larut dalam baja dan kemudian mengendap ketika didinginkan, terutama di sepanjang batas butir, yang mengurangi ketahanan terhadap patah getas. Selain itu, inklusi non-logam merupakan pemusat tegangan. Kehadiran hidrogen menyebabkan munculnya serpihan pada baja paduan (diskontinuitas mikro logam dengan diameter hingga 10...15 mm di bagian tengah penempaan).
Inklusi non-logam rapuh dan pecah selama penggulungan, tersusun dalam baja dalam bentuk rantai. Hal ini menciptakan konsentrator tegangan mikroskopis, yang mengurangi karakteristik kelelahan dan ketangguhan.
Beberapa pengotor masuk ke dalam baja selama peleburan dari besi tua dan disebut acak. Pengotor tersebut termasuk kromium, nikel, tembaga dengan kandungan hingga 0,3%. Pengaruhnya dalam jumlah sebesar itu terhadap sifat-sifat baja dapat diabaikan.
Karbon mempunyai pengaruh paling besar terhadap sifat-sifat baja. Gambar 6 menunjukkan ketergantungan kekuatan dan keuletan baja terhadap kandungan karbon di dalamnya. Dapat dilihat bahwa karbon sangat meningkatkan sifat kekuatan sekaligus mengurangi keuletan dan ketangguhan. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa inklusi sementit menghambat pergerakan dislokasi pada ferit dan, tentu saja, seiring bertambahnya jumlahnya, pengaruhnya juga meningkat.
Dengan meningkatnya jumlah karbon, suhu transisi kerapuhan dingin baja meningkat tajam. Setiap 0,1% C meningkatkan suhu transisi dari patah ulet ke patah getas sebesar 20 o C.
Karbon juga mempengaruhi sifat fisik baja lainnya, khususnya dengan peningkatan jumlah karbon, hambatan listrik dan gaya koersif meningkat, dan permeabilitas magnetik menurun.
Baja karbon dibagi menurut metode produksinya tergantung pada unit peleburan yang digunakan konverter, perapian terbuka dan baja listrik. Pada saat yang sama, menurut metode deoksidasi, baja dapat dibuat mendidih(hanya dideoksidasi dengan mangan), setengah tenang(dideoksidasi dengan mangan dan silikon) dan tenang(dideoksidasi dengan mangan, silikon dan aluminium).
Gambar 6 - Ketergantungan sifat mekanik baja (a) dan
komposisi fase (b) pada kandungan karbon
1.4.2.1 Klasifikasi dan penandaan baja karbon
Menurut strukturnya, dalam keadaan setimbang, mereka dibedakan baja hipoeutektoid, eutektoid, dan hipereutektoid. Baja hipoeutektoid mengandung karbon 0,025 hingga 0,8%, strukturnya terdiri dari ferit dan perlit. Kandungan karbon pada baja eutektoid adalah 0,8% C dengan struktur perlitik lengkap. Pada baja hipereutektoid, bersama dengan komponen perlit, inklusi sementit terbentuk, dan kandungan karbon dapat bervariasi dari 0,8 hingga 2,14%.
Klasifikasi baja karbon yang paling umum adalah berdasarkan kualitasnya, yang ditentukan oleh kandungan belerang dan fosfor.Sesuai dengan karakteristik tersebut, baja diklasifikasikan kualitas biasa, kualitas tinggi dan kualitas tinggi.
Baja karbon kualitas biasa (Tabel 1) ditandai dengan huruf St, yang artinya baja. Setelah St diikuti dengan nomor merek konvensional dari 0 hingga 6, yang mencerminkan komposisi kimia baja. Derajat deoksidasi baja ditunjukkan dengan huruf kp, ps, sp, yang artinya masing-masing mendidih (dideoksidasi oleh mangan), semi-tenang (dideoksidasi oleh mangan dan silikon), tenang (dideoksidasi oleh mangan, silikon dan aluminium). Fraksi massa belerang dalam baja semua tingkatan adalah £ 0,050%, fosfor – £ 0,040%, dalam belerang St0 – £ 0,060%, fosfor – £ 0,070%.
Seringkali Anda juga dapat menemukan tanda-tanda dari tahun-tahun sebelumnya, yang menurutnya semua baja dengan kualitas biasa dibagi menjadi tiga kelompok.
Grup A – bertanda St0, St1, St2, St3, St4, St5, St6.
Grup B - ditandai dengan huruf M, K, B (yang menunjukkan metode produksi - perapian terbuka, konverter, Bessemer), dan kemudian St0, St1, St2, St3, St4, St5, St6.
Grup B – bertanda VSt1, VSt2, VSt3, VSt4, VSt5, VSt6.
Baja Grup A disuplai dengan sifat mekanik yang terjamin. Mereka tidak bisa menerima pemrosesan panas. Semakin tinggi angkanya, semakin tinggi kekuatannya, namun semakin rendah keuletan baja tersebut.
Baja Grup B disuplai dengan komposisi kimia yang terjamin dan dapat mengalami pemrosesan panas (misalnya, penempaan dan perlakuan panas) di lokasi konsumen.
Baja Grup B disuplai dengan sifat mekanik dan komposisi kimia yang terjamin (digunakan untuk struktur yang dilas).
Tabel 1 - Komposisi kimia baja karbon biasa
kualitas
Baja dari semua golongan dengan nomor mutu 1, 2, 3, 4 menurut derajat deoksidasinya dihasilkan dengan titik didih, semi tenang, dan tenang, sedangkan baja dengan kadar 5 dan 6 dihasilkan semi tenang dan tenang.
Karbon kualitas baja berbeda dari baja kualitas biasa karena memiliki kandungan sulfur yang lebih rendah (tidak lebih dari 0,04%) dan fosfor (tidak lebih dari 0,035%), serta jumlah inklusi non-logam yang lebih sedikit. Komposisi kimia baja ini terbatas pada rentang yang lebih sempit. Baja karbon berkualitas tinggi ditandai dengan kata tersebut baja dan angka dua digit berikutnya, yang menunjukkan rata-rata kandungan karbon dalam baja dalam seperseratus persen, misalnya 08, 10, 15, dst. (Meja 2).
Tabel 2 - Komposisi dan sifat mekanik baja karbon berkualitas tinggi
| kualitas baja | DENGAN, % | M N,% | Ya, % | Kr, % | s 0,2, MPa | masuk, MPa | δ,% | kamu, % | KCU, J/cm 2 |
| 0,05-0,12 | 0,35-0,65 | 0,17-0,37 | 0,10 | - | |||||
| 0,07-0,14 | 0,35-0,65 | 0,17-0,37 | 0,15 | - | |||||
| 0,12-0,19 | 0,35-0,65 | 0,17-0,37 | 0,25 | - | |||||
| 0,17-0,24 | 0,35-0,65 | 0,17-0,37 | 0,25 | - | |||||
| 0,22-0,30 | 0,50-0,80 | 0,17-0,37 | 0,25 | ||||||
| 0,27-0,35 | 0,50-0,80 | 0,17-0,37 | 0,5 | ||||||
| 0,32-0,40 | 0,50-0,80 | 0,17-0,37 | 0,25 | ||||||
| 0,37-0,45 | 0,50-0,80 | 0,17-0,37 | 0,25 | ||||||
| 0,42-0,50 | 0,50-0,80 | 0,17-0,37 | 0,25 | ||||||
| 0,47-0,55 | 0,50-0,80 | 0,17-0,37 | 0,25 | ||||||
| 0,52-0,60 | 0,50-0,80 | 0,17-0,37 | 0,25 | - | |||||
| 0,57-0,65 | 0,50-0,80 | 0,17-0,37 | 0,25 | - |
Saat menunjuk baja mendidih atau setengah tenang, derajat deoksidasi ditunjukkan dalam huruf di akhir tingkatan kp, hal. Dalam kasus baja ringan, derajat deoksidasi tidak ditunjukkan. Baja karbon mutu tinggi juga termasuk baja dengan kandungan mangan tinggi (0,7 - 1,0%). Baja semacam itu memiliki huruf di akhir kelasnya G.
Digunakan untuk produk penting kualitas tinggi baja dengan kandungan sulfur lebih rendah (hingga 0,025%) dan fosfor (hingga 0,025%). Saat menunjuk baja berkualitas tinggi, huruf A ditambahkan di akhir kelas.
Baja karbon berkualitas tinggi dibagi menjadi baja karbon rendah, sedang dan tinggi tergantung pada kandungan karbonnya. Baja karbon rendah dengan keuletan tinggi dan kekuatan rendah termasuk baja 08, 08kp, 10, 10kp, 15, 15G..., 25G, yang digunakan untuk pembuatan bagian dengan beban ringan (poros bubungan, gandar, busing). Perlakuan panas (pengerasan dan temper, karburisasi) secara signifikan meningkatkan kekuatan dan ketangguhan produk yang terbuat dari bahan-bahan ini, yang memungkinkan Anda membuat struktur yang lebih ringan dan menghemat logam. Baja karbon sedang (dengan kandungan karbon 0,3...0,55%), tergantung pada sifat mekanik yang diperlukan, digunakan setelah normalisasi, pengerasan dengan temper suhu tinggi, pengerasan frekuensi tinggi, dan temper suhu rendah. Poros, roda gigi, batang penghubung, spindel, dll. dibuat dari baja ini.
Baja karbon tinggi mengandung karbon dari 0,6 hingga 0,85% dan dicirikan oleh kekuatan tinggi dan sifat elastis serta peningkatan ketahanan aus. Setelah pendinginan dan temper atau pengerasan dengan pemanasan frekuensi tinggi, bagian yang terbuat dari baja ini dapat bekerja dalam kondisi gesekan dengan adanya beban statis dan getaran yang tinggi. Baja ini digunakan untuk membuat kawat tali, serta kawat pegas setelah dipatenkan.
Baja karbon, yang mengandung 0,7...1,3% C, digunakan untuk pembuatan alat tumbuk dan pemotong. Mereka ditandai U7...U13, Di mana kamu menunjukkan baja karbon, dan angkanya adalah kandungan karbon dalam sepersepuluh persen.
Kualitas positif baja karbon termasuk sifat mekaniknya yang cukup tinggi, yang dijamin dengan perlakuan panas. Baja karbon memiliki sifat teknologi yang baik. Mereka tidak langka dan murah.
Kerugian utama baja karbon adalah kemampuan pengerasannya yang rendah (hingga 15 mm).
Besi cor
1.4.3.1 Informasi umum
Besi tuang merupakan paduan besi dengan karbon yang jumlahnya melebihi 2,14%. Sebagian besar besi cor yang dihasilkan dilebur kembali menjadi baja, namun setidaknya 20% dari besi cor yang dihasilkan digunakan untuk membuat komponen cor.
Besi cor memiliki sifat pengecoran yang tinggi dan merupakan salah satu bahan pengecoran modern yang utama. Sekitar 75% dari semua coran terbuat dari besi cor. Titik leleh yang lebih rendah dibandingkan baja dan penyelesaian kristalisasi pada suhu konstan (pembentukan eutektik) memberikan karakteristik pengecoran yang lebih tinggi: fluiditas dan kemampuan pengisian cetakan, penyusutan dan kecenderungan yang lebih kecil untuk membentuk retakan susut.
Karena keuletannya yang rendah, besi cor tidak mengalami perlakuan tekanan.
Tergantung pada komposisi kimia dan kondisi kristalisasi, karbon dalam besi tuang dapat terikat secara kimia dalam bentuk sementit atau dalam keadaan bebas dalam bentuk grafit. Sesuai dengan ini, mereka membedakannya putih besi cor (karbon dalam bentuk sementit) dan abu-abu(karbon berbentuk inklusi grafit).
Pada besi cor putih, transformasi fasa terjadi sesuai dengan diagram Fe-Fe 3 C. Tergantung pada kandungan karbonnya, mereka dibagi menjadi hipoeutektik (2,14...4,3% C), eutektik (4,3% C) dan hipereutektik (4,3...6,67% C).
Pada besi cor hipoeutektik, komponen struktural pada suhu kamar adalah perlit, ledeburit, dan sementit; dalam eutektik – ledeburit; dalam hipereutektik - ledeburit dan sementit.
Besi cor putih memiliki kekerasan yang tinggi (450...550HB ke atas), karena adanya sejumlah besar sementit di dalamnya. Selain kekerasannya yang tinggi, besi cor putih juga memiliki ciri kerapuhan yang tinggi, sehingga tidak dapat digunakan untuk pembuatan suku cadang mesin. Digunakan coran dari besi cor putih, yang digunakan untuk memproduksi bagian-bagian dari besi cor yang dapat ditempa dengan melakukan anil grafitisasi. Coran dengan lapisan permukaan (12...30 mm) besi cor putih dan inti besi cor kelabu juga digunakan. Kehadiran lapisan permukaan yang “diputihkan” memastikan ketahanan aus yang tinggi dari pengecoran tersebut.
Besi cor kelabu, yang karbonnya berbentuk inklusi grafit, mempunyai kepentingan industri, dan oleh karena itu kondisi pembentukannya, yaitu proses grafitisasi, menjadi penting.
Grafit mengandung 100% karbon, sedangkan konsentrasi karbon pada sementit hanya 6,67%. Struktur kristal austenit dan grafit berbeda nyata, sedangkan struktur kristal austenit dan sementit lebih mirip strukturnya. Oleh karena itu, pembentukan sementit dari fase cair dan dari austenit akan berlangsung lebih mudah daripada grafit, karena kerja pembentukan inti dan proses difusi yang diperlukan untuk hal ini tidak begitu signifikan.
Namun, campurannya ferit + grafit atau austenit + grafit mempunyai energi bebas lebih sedikit dibandingkan campuran ferit + sementit atau austenit + sementit Oleh karena itu, faktor termodinamika berkontribusi pada pembentukan grafit daripada sementit.
Karena keadaan di atas, dengan pendinginan yang cepat dan terhambatnya proses difusi, terjadi pembentukan sementit, dan dengan pendinginan yang lambat, faktor penentunya adalah keinginan untuk meminimalkan energi bebas, yang mengarah pada pembentukan grafit.
Besi cor kelabu berbeda dalam bentuk inklusi grafit. Grafit, yang terbentuk pada besi tuang selama proses kristalisasi dan pendinginan selanjutnya, mempunyai bentuk pipih, dan besi tuang dengan grafit tersebut disebut abu-abu.
Pembentukan grafit akibat penguraian sementit tidak hanya terjadi selama kristalisasi dan pendinginan, tetapi juga ketika besi cor putih dipanaskan hingga suhu tinggi. Fenomena ini digunakan dalam produksi besi cor lunak. Dalam hal ini, pusat grafitisasi tumbuh kurang lebih merata ke segala arah dan inklusi grafit flokulan terbentuk. Besi cor dengan grafit seperti itu disebut lunak besi cor.
Besi tuang dengan grafit bulat, yang diperoleh dengan modifikasi dengan magnesium dan cerium, disebut kekuatan tinggi besi cor.
Besi tuang, seperti baja, adalah paduan multikomponen yang mengandung Fe, C, Si, Mn, P dan S.
Karbon mempunyai pengaruh yang menentukan terhadap kualitas besi tuang, mengubah sifat pengecoran dan jumlah inklusi grafit. Semakin tinggi konsentrasinya maka semakin banyak grafit yang mengendap dan semakin rendah sifat mekanik besi tuang, sehingga kandungan karbon pada besi tuang industri tidak melebihi 3,8%. Batas bawah kandungan karbon adalah 2,4% dan dibatasi oleh kebutuhan untuk memastikan kemampuan pengecoran yang memadai.
Silikon memiliki efek grafitisasi yang kuat, mendorong pelepasan grafit selama proses pemadatan dan dekomposisi sementit yang sudah terbentuk. Kandungan silikon dalam besi cor berkisar antara 0,3 hingga 5%.
Mangan mempersulit proses grafitisasi dan sedikit meningkatkan sifat mekanik besi cor. Jumlah mangan dalam besi cor dapat bervariasi antara 0,5...1%.
Kemampuan pemutihan belerang 5 sampai 6 kali lebih besar dibandingkan mangan. Selain itu, belerang mengurangi fluiditas, meningkatkan penyusutan, dan meningkatkan kecenderungan retak. Oleh karena itu, belerang merupakan pengotor berbahaya dan kandungannya dalam besi cor tidak melebihi 0,15%.
Fosfor hampir tidak berpengaruh pada grafitisasi. Kelarutan maksimumnya dalam ferit adalah 0,3%. Pada kandungan yang lebih tinggi, fosfor membentuk eutektik rangkap tiga fosfida dengan besi dan karbon dengan titik leleh 950 o C, yang meningkatkan fluiditas besi tuang. Namun, eutektik ini memiliki kekerasan dan kerapuhan yang tinggi, sehingga peningkatan kandungan fosfor dalam coran hingga 0,7% hanya diperbolehkan jika diperlukan untuk memastikan ketahanan aus yang tinggi. Untuk pengecoran artistik, digunakan besi cor dengan kandungan fosfor hingga 1%.
Dari unsur-unsur paduan, tingkat grafitisasi meningkat karena nikel dan tembaga, dan kromium mempersulit proses pembentukan grafit.
Inklusi grafit mempengaruhi sifat mekanik coran, karena mereka dapat dianggap sebagai rongga dengan bentuk yang sesuai, di dekat tempat konsentrasi tegangan. Besarnya tekanan ini lebih besar, semakin tajam cacatnya, oleh karena itu, logam menjadi paling lunak dengan adanya inklusi grafit berbentuk pelat, bentuk grafit seperti serpihan kurang berbahaya, dan yang paling dapat diterima adalah bentuk bola. bentuk grafit. Inklusi grafit memiliki pengaruh terbesar terhadap ketahanan patah material pada metode pembebanan berat (benturan dan tarik) dan hampir tidak berpengaruh pada beban tekan. Besi cor dengan grafit pipih memiliki keuletan terendah (δ = 0,2...0,5%), menengah (δ = 5...10%) - dengan grafit serpihan dan tertinggi - dengan grafit bola (δ £ 15%).
Berdasarkan struktur dasar logamnya, besi cor abu-abu, lunak, dan berkekuatan tinggi dibagi menjadi feritik, feritik-perlitik, dan perlitik.
Basis logam pada besi cor memberikan kekuatan dan ketahanan aus terbesar jika memiliki struktur perlit. Kehadiran ferit dalam struktur, tanpa meningkatkan keuletan dan ketangguhan besi cor, mengurangi kekuatan dan ketahanan ausnya. Besi cor feritik kelabu memiliki kekuatan paling rendah.
Sebagai material struktural, besi cor memiliki sifat positif sebagai berikut. Kehadiran grafit meningkatkan kinerja pemotongan karena serpihan pecah pada inklusi grafit. Dibandingkan dengan baja, besi tuang memiliki sifat anti-gesekan yang lebih baik karena inklusi grafit sendiri merupakan pelumas. Besi cor meredam getaran dengan sempurna dan meningkatkan viskositas siklik karena rongga mikro yang diisi dengan grafit. Bagian besi cor tidak sensitif terhadap konsentrator tegangan eksternal (alur, lubang, dll.) dibandingkan dengan bagian baja. Besi cor lebih murah dibandingkan baja karena teknologi produksinya yang lebih sederhana.
Baja karbon, yang nilainya dijelaskan di bawah ini, banyak digunakan di berbagai industri. Pilihan baja karbon kelas tertentu dibuat berdasarkan tujuan spesifik penggunaannya. Hal ini disebabkan karena setiap merek mempunyai karakteristik yang berbeda-beda.
Klasifikasi baja
Semua baja karbon, tergantung pada area penerapannya, dibagi menjadi baja karbon rendah, karbon sedang, dan karbon tinggi, dan dibagi menurut beberapa parameter:
- Metode deoksidasi.
- Komposisi unsur kimia.
- Struktur mikro.
- Kualitas.
Menurut standar dasar, baja karbon dibagi menjadi:
- Struktural konvensional.
- Kualitas struktural.
- Kualitas instrumental.
- Instrumen berkualitas tinggi.
Teknologi manufaktur
Produksi baja dalam industri metalurgi dilakukan dengan berbagai cara. Setiap metode produksi berbeda-beda, bergantung pada peralatan yang digunakan. Dengan demikian, seluruh peralatan produksi baja karbon dapat dibagi menjadi tiga jenis:
- Tungku peleburan konverter.
- Tungku perapian terbuka.
- Oven listrik.
Konverter
Tungku konverter melelehkan seluruh komposisi paduan. Dengan metode ini, massa cair diolah dengan oksigen teknis. Untuk membersihkan massa panas dari berbagai kotoran, ditambahkan kapur ke dalamnya. Hal ini memungkinkan untuk mengubah kotoran menjadi terak. Selama proses produksi, proses oksidasi logam aktif terjadi. Hal ini memicu keluarnya limbah dalam jumlah besar.
Produksi baja karbon pada tungku tipe konverter memiliki kelemahan yang signifikan. Ini termasuk fakta bahwa sejumlah besar debu dilepaskan selama pengoperasian. Hal ini menyebabkan perlunya memasang unit filtrasi tambahan, yang memerlukan biaya uang. Meskipun demikian, metode konverter memiliki produktivitas tinggi dan banyak digunakan dalam metalurgi.
Perapian terbuka
Produksi berbagai tingkatan baja karbon menggunakan tungku perapian terbuka memungkinkan diperolehnya produk akhir berkualitas tinggi. Proses produksinya terjadi sebagai berikut:
- Komponen paduan dimasukkan ke dalam kompartemen tungku khusus: besi tuang, potongan baja, dll.;
- Seluruh komposisi dipanaskan sampai suhu tinggi;
- Di bawah pengaruh suhu, semua komponen berubah menjadi massa panas yang homogen;
- Selama peleburan, semua komponen besi dan paduan karbon berinteraksi;
- Bahan hasil reaksi kimia meninggalkan tungku.
Listrik
Metode untuk memproduksi berbagai tingkatan baja karbon dalam tungku listrik berbeda dari yang tercantum di atas. Perbedaannya terletak pada metode pemanasan komposisi. Penggunaan listrik untuk memanaskan komponen mengurangi oksidasi logam. Hal ini secara signifikan mengurangi jumlah hidrogen dalam logam, yang memperbaiki struktur paduan dan mempengaruhi kualitas produk akhir.
Penggunaan baja
Baja karbon dengan berbagai tingkatan digunakan untuk membuat struktur di banyak industri. Tergantung pada penerapan produk, merek tertentu digunakan.
Kualitas biasa
Jumlah pengotor asing dalam produk jadi diatur oleh Gost 380-2005. Baja karbon kualitas biasa digunakan untuk memproduksi:
- St0– selubung, perlengkapan, dll.;
- St1– saluran, balok-T dan balok-I. Kekerasannya rendah tetapi viskositasnya bagus;
- St2– bagian dari struktur non-kritis. Ini adalah bahan yang sangat plastik;
- St3– logam canai yang digunakan untuk konstruksi struktur bangunan, badan, pelek otomotif, dll.;
- St5– baut, mur, tuas, pin, gandar, dll.;
- St6– suku cadang berkekuatan tinggi untuk mesin pengerjaan kayu dan pengerjaan logam.
Kualitas tinggi
Berikut ini diproduksi dari baja berkualitas tinggi:
- Pipa dan suku cadang yang dapat digunakan pada bangunan boiler.
- Produk dengan keuletan tinggi - baut, mur, dll.
- Bagian yang dirancang untuk membuat struktur yang dilas.
- Berbagai macam pipa, pin, as.
- Roda gigi, cengkeraman truk, bus dan peralatan lainnya.
- Mesin cuci pegas, berdering.
Instrumental
Baja perkakas karbon dengan berbagai tingkatan telah meningkatkan kekuatan dan ketangguhan impak tinggi. Mereka digunakan untuk membuat segala macam alat dan elemen pengganti. Selama produksi, produk terkena paparan suhu tinggi berulang kali, yang meningkatkan sifat fisiknya. Produk ini tahan terhadap perubahan suhu yang cepat dan sangat tahan terhadap korosi.
Penandaan baja
Menurut penandaannya, semua baja karbon dibagi menjadi tiga kategori:
- Grup A. Ini termasuk paduan yang memenuhi sifat mekanik yang ditentukan secara ketat;
- Grup B. Baja dari kelompok ini jelas memiliki komposisi kimia yang sama;
- Grup B. Produk pada kelompok ini harus memenuhi sifat mekanik, fisika dan kimia secara bersamaan.
Untuk baja kualitas biasa, huruf St. muncul di awal penunjukannya. Mengikuti huruf St pada penandaannya ada sebutan digital. Nomor pada penandaan menunjukkan nomor kelas logam. Selanjutnya, setelah nomor, dimasukkan jenis paduannya. Penunjukan jenis paduan adalah sebagai berikut:
- KP- mendidih;
- PS– setengah tenang;
- JV- tenang.
Tepat sebelum huruf penunjukan paduan terdapat huruf yang menunjukkan golongan baja. Jika produknya termasuk golongan A, maka surat itu tidak dibubuhi.
Untuk mengidentifikasi merek dengan cepat, pabrikan menerapkan garis-garis yang sesuai dengan cat khusus:
- St0– garis hijau + merah.
- St1– satu kuning + satu hitam.
- St3Gsp– coklat + biru.
- St3- merah.
- St4- hitam.
- St5Gps– coklat + hijau.
- St5- hijau.
- St6– biru.
Tingkat keberadaan karbon dalam suatu material ditentukan sejak awal. Jumlah karbon untuk logam golongan A ditunjukkan dalam seperseratus persen. Untuk B dan C – dalam sepersepuluh. Dalam beberapa kasus, setelah angka-angka ini pabrikan membubuhkan huruf G. Artinya produk tersebut mengandung mangan dalam jumlah besar.
Kategori baja berkualitas
Baja berkualitas tinggi dengan tanda berbeda dapat dibagi menjadi beberapa kategori:
- 08ps, 08kp– mempunyai plastisitas yang tinggi. Sangat cocok untuk pengerolan dingin;
- Dari 10 hingga 25– digunakan untuk pencetakan atau penggulungan panas;
- Dari 60 hingga 85– digunakan untuk membuat struktur penting seperti pegas, pegas, kopling;
- 30, 50, 30G, 50G– peningkatan kekuatan, menahan beban berat.
Pengecualian untuk notasi
Baja berkualitas memiliki beberapa pengecualian dalam peruntukannya. Ini termasuk:
- 15K, 20K, 22K– digunakan dalam konstruksi boiler;
- 20-PV– mengandung 0,2 persen karbon dan tembaga dengan kromium. Pipa untuk sistem pemanas dibuat darinya;
- OSV– mengandung bahan tambahan nikel, kromium dan tembaga. As roda gerbong kereta api dibuat darinya;
- A75, ASU10E, AU10E– berlaku untuk bagian-bagian mesin jam tangan.
Dari penjelasan di atas, sebelum menggunakan produk baja karbon, Anda perlu memperhatikan penandaannya. Dengan cara ini Anda dapat menentukan sifat fisik dan kimia serta area tujuannya. Mengetahui arti penandaan produk logam, tidak akan ada kesulitan dalam memilih jenis tertentu untuk tujuan apa pun.
Baja karbon dicirikan oleh kandungan karbon hingga 2,14% tanpa adanya unsur paduan, sedikit pengotor dalam komposisi, dan sedikit kandungan magnesium, silikon, dan mangan. Hal ini pada gilirannya mempengaruhi properti dan fitur aplikasi. Ini adalah produk utama industri metalurgi.
Menggabungkan
Tergantung pada jumlah karbon, baja karbon dan baja paduan dibagi. Kehadiran karbon memberikan kekuatan dan kekerasan material, serta mengurangi viskositas dan keuletan. Kandungannya dalam paduan mencapai 2,14%, dan jumlah pengotor minimum karena proses pembuatannya memungkinkan sebagian besar terdiri dari besi hingga 99,5%.
Kekuatan dan kekerasan yang tinggi merupakan ciri khas baja karbon.
Pengotor yang selalu dimasukkan dalam struktur baja karbon memiliki kandungan yang kecil. Mangan dan silikon tidak melebihi 1%, dan belerang dan fosfor berada dalam kisaran 0,1%. Peningkatan jumlah pengotor merupakan ciri khas dari jenis baja lain, yang disebut baja paduan.
Kurangnya kemampuan teknis untuk menghilangkan kotoran sepenuhnya dari paduan jadi memungkinkan unsur-unsur berikut dimasukkan dalam baja karbon:
- hidrogen;
- nitrogen;
- oksigen;
- silikon;
- mangan;
- fosfor;
- sulfur
Kehadiran zat-zat ini ditentukan dengan metode peleburan baja: konverter, perapian terbuka atau lainnya. Dan karbon ditambahkan dengan sengaja. Jika jumlah pengotor sulit diatur, maka penyesuaian tingkat karbon dalam komposisi paduan masa depan mempengaruhi sifat-sifat produk jadi. Jika bahan tersebut diisi dengan karbon hingga 2,4%, baja diklasifikasikan sebagai karbon.
Ciri
Karakteristik dan struktur logam diubah melalui perlakuan panas, sehingga mencapai kekerasan permukaan yang diperlukan atau persyaratan lain untuk penggunaan struktur baja. Namun, tidak semua sifat struktur dapat diatur menggunakan metode termal. Karakteristik yang tidak sensitif secara struktural tersebut termasuk kekakuan, yang dinyatakan dengan modulus elastisitas atau modulus geser. Hal ini diperhitungkan ketika merancang komponen dan mekanisme penting di berbagai bidang teknik mesin.
Dalam kasus di mana perhitungan kekuatan suatu rakitan memerlukan penggunaan bagian berukuran kecil yang dapat menahan beban yang diperlukan, perlakuan panas digunakan. Efek pada baja "mentah" ini memungkinkan peningkatan kekakuan material sebanyak 2-3 kali lipat. Logam yang mengalami proses ini tunduk pada persyaratan mengenai jumlah karbon dan pengotor lainnya. Baja ini disebut berkualitas tinggi.
Klasifikasi baja karbon
Menurut arah penerapan produknya, baja karbon dibagi menjadi perkakas dan struktural.
Yang terakhir digunakan untuk konstruksi berbagai bangunan dan bagian rangka. Perkakas digunakan untuk membuat perkakas yang tahan lama untuk melakukan pekerjaan apa pun, termasuk memotong logam. Penggunaan produk logam dalam rumah tangga memerlukan klasifikasi baja ke dalam kategori berbeda dengan sifat tertentu: tahan panas, kriogenik, dan tahan korosi.
Menurut cara pembuatannya, baja karbon dibagi menjadi:
- baja listrik;
- perapian terbuka;
- konverter oksigen.
Perbedaan struktur paduan disebabkan oleh adanya pengotor yang berbeda-beda yang merupakan karakteristik metode peleburan tertentu.
Hubungan baja dengan lingkungan yang aktif secara kimia memungkinkan untuk membagi produk menjadi:
- mendidih;
- setengah tenang;
- tenang.
- hipereutektoid, dimana jumlah karbon melebihi 0,8%;
- eutektoid, dengan kandungan 0,8%;
- hipoeutektoid - kurang dari 0,8%.
Struktur inilah yang menjadi ciri khas dalam menentukan keadaan suatu logam. Pada baja hipoeutektoid, strukturnya terdiri dari perlit dan ferit. Yang eutektoid mempunyai perlit murni, sedangkan yang hipereutektoid mempunyai ciri perlit dengan campuran sementit sekunder.
Dengan meningkatkan jumlah karbon, baja meningkatkan kekuatan dan mengurangi keuletan. Viskositas dan kerapuhan material juga mempunyai pengaruh yang besar. Dengan meningkatnya persentase karbon, kekuatan tumbukan menurun dan kerapuhan material meningkat. Bukan suatu kebetulan jika kandungannya lebih dari 2,4%, paduan logam sudah tergolong besi tuang.
Menurut jumlah karbon dalam paduannya, baja adalah:
- rendah karbon (hingga 0,29%);
- karbon sedang (dari 0,3 hingga 0,6%);
- karbon tinggi (lebih dari 0,6%).
Menandai
Saat menunjuk baja karbon dengan kualitas biasa, digunakan huruf St, yang disertai dengan angka yang menunjukkan kandungan karbon. Satu digit menunjukkan jumlah dikalikan 10, dan dua digit menunjukkan 100. Untuk menjamin komposisi mekanis paduan, B ditambahkan sebelum peruntukannya, dan kesesuaian dengan unsur kimianya adalah B.
Di akhir penandaan, dua huruf menunjukkan derajat deoksidasi: ps - semi-tenang, kp - keadaan mendidih dari paduan. Untuk logam tenang, indikator ini tidak diindikasikan. Peningkatan jumlah mangan dalam struktur produk ditandai dengan huruf G.
Saat menunjuk baja karbon berkualitas tinggi yang digunakan dalam pembuatan perkakas, huruf U digunakan, di sebelahnya tertulis angka yang menyatakan persentase karbon dalam jumlah 10 kali lipat, terlepas dari apakah itu dua digit atau satu- angka. Untuk menonjolkan paduan berkualitas lebih tinggi, huruf A ditambahkan pada penunjukan baja perkakas.
Contoh penunjukan baja karbon : U8, U12A, St4kp, VSt3, St2G, BSt5ps.
Produksi
Industri metalurgi menghasilkan paduan logam. Kekhasan proses pembuatan baja karbon adalah pengolahan billet besi cor dengan reduksi bahan tersuspensi seperti sulfur dan fosfor, serta karbon, hingga konsentrasi yang diperlukan. Perbedaan teknik oksidasi yang menghilangkan karbon memungkinkan kita membedakan berbagai jenis peleburan.
Metode pengubah oksigen
Teknik ini didasarkan pada metode Bessemer, yang melibatkan peniupan udara melalui besi cor cair. Selama proses ini, karbon dioksidasi dan dikeluarkan dari paduan, setelah itu batangan besi secara bertahap berubah menjadi baja. Produktivitas teknik ini tinggi, tetapi belerang dan fosfor tetap berada di dalam logam. Selain itu, baja karbon jenuh dengan gas, termasuk nitrogen. Hal ini meningkatkan kekuatan tetapi mengurangi keuletan, membuat baja lebih rentan terhadap penuaan dan mengandung unsur non-logam yang tinggi.
Mengingat rendahnya kualitas baja yang dihasilkan dengan metode Bessemer, maka baja tersebut tidak lagi digunakan. Itu digantikan oleh metode pengubah oksigen, perbedaannya adalah penggunaan oksigen murni, bukan udara, saat membersihkan besi cor cair. Penggunaan kondisi teknis tertentu selama pembersihan secara signifikan mengurangi jumlah nitrogen dan kotoran berbahaya lainnya. Hasilnya, baja karbon yang diproduksi dengan metode pengubah oksigen memiliki kualitas yang mendekati kualitas baja paduan yang dilebur dalam tungku perapian terbuka.
Indikator teknis dan ekonomi dari metode konverter menegaskan kelayakan peleburan tersebut dan memungkinkan untuk menggantikan metode produksi baja yang sudah ketinggalan zaman.
Metode perapian terbuka
Ciri dari metode produksi baja karbon adalah pembakaran karbon dari paduan besi tuang tidak hanya dengan bantuan udara, tetapi juga dengan penambahan bijih besi dan produk logam berkarat. Proses ini biasanya terjadi di dalam tungku, yang disuplai dengan udara panas dan gas yang mudah terbakar.
Ukuran wadah peleburan tersebut sangat besar, dapat menampung hingga 500 ton logam cair. Suhu dalam wadah tersebut dipertahankan pada 1700 ºC, dan pembakaran karbon terjadi dalam beberapa tahap. Pertama, karena kelebihan oksigen dalam gas yang mudah terbakar, dan ketika terak terbentuk di atas logam cair, melalui oksida besi. Ketika mereka berinteraksi, terak fosfat dan silikat terbentuk, yang kemudian dihilangkan dan baja memperoleh sifat kualitas yang diperlukan.
Peleburan baja dalam tungku perapian terbuka membutuhkan waktu sekitar 7 jam. Hal ini memungkinkan Anda untuk menyesuaikan komposisi paduan yang diinginkan saat menambahkan bijih atau skrap yang berbeda. Baja karbon telah lama diproduksi menggunakan metode ini. Kompor seperti itu, di zaman kita, dapat ditemukan di negara-negara bekas Uni Soviet, serta di India.
Metode elektrotermal
Dimungkinkan untuk menghasilkan baja berkualitas tinggi dengan kandungan pengotor berbahaya minimum dengan meleburnya dalam tungku vakum busur listrik atau tungku induksi. Berkat sifat baja listrik yang ditingkatkan, paduan tahan panas dan perkakas dapat diproduksi. Proses pengubahan bahan mentah menjadi baja karbon terjadi dalam ruang hampa, sehingga kualitas benda kerja yang dihasilkan akan lebih tinggi dari metode yang telah dibahas sebelumnya.
Biaya pengolahan logam tersebut lebih mahal, sehingga cara ini digunakan bila ada kebutuhan teknologi akan produk yang berkualitas. Untuk mengurangi biaya proses teknologi, sendok khusus digunakan, yang dipanaskan di dalam wadah vakum.
Aplikasi
Baja karbon, karena sifat-sifatnya, telah banyak diterapkan di berbagai sektor perekonomian nasional, khususnya di bidang teknik mesin. Penggunaan kemampuan logam untuk menahan beban dan memiliki batas kelelahan yang tinggi dalam perhitungan desain memungkinkan pembuatan bagian-bagian mesin penting dari baja karbon seperti: roda gila, penggerak roda gigi, rumah batang penghubung, poros engkol, piston pompa pendorong, dan peralatan teknologi untuk pengerjaan kayu dan industri ringan.
Baja karbon tinggi dengan peningkatan jumlah mangan digunakan untuk pembuatan bagian-bagian seperti pegas, pegas daun, batang torsi dan komponen serupa yang memerlukan elastisitas paduan. Paduan perkakas dengan kualitas yang lebih baik banyak digunakan dalam produksi perkakas yang digunakan untuk mengolah logam: pemotong, bor, countersink.