Apa Saja Bahan yang Digunakan untuk Penempaan?

Penempaan adalah proses manufaktur yang umum digunakan untuk membentuk logam di bawah tekanan tinggi. Proses ini dikenal menghasilkan komponen yang kuat, andal, dan tahan cacat yang penting dalam industri berkinerja tinggi seperti otomotif, kedirgantaraan, minyak dan gas, konstruksi, dan permesinan. Namun, tidak semua logam cocok untuk ditempa.

Itubahan yang digunakan untuk menempaharus memiliki kombinasi kekuatan, keuletan, stabilitas termal, dan kemampuan mesin yang tepat untuk memenuhi tuntutan proses dan aplikasi akhir. Artikel ini membahas material tempa yang paling umum, sifat-sifat utamanya, dan alasan pemilihannya untuk berbagai industri dan lingkungan.

baja saky

Tinjauan Umum Material Tempa

Bahan yang digunakan dalam penempaan terbagi menjadi tiga kategori utama:

1. Logam Besi(mengandung zat besi)

2. Logam Non-Besi(bukan terutama zat besi)

3. Paduan Khusus(paduan berbasis nikel, titanium, dan kobalt)

Setiap jenis menawarkan manfaat unik untuk kekuatan, ketahanan korosi, efektivitas biaya, atau kinerja suhu tinggi.

Logam Besi yang Digunakan dalam Penempaan

1. Baja Karbon

Baja karbon adalah salah satu bahan tempa yang paling umum karena keserbagunaannya dan efisiensi biaya.

• Baja Karbon Rendah (hingga 0,3% karbon)

  • Keuletan dan kemampuan mesin yang tinggi

  • Digunakan pada suku cadang otomotif, perkakas tangan, dan perlengkapan

• Baja Karbon Sedang (0,3%–0,6% karbon)

  • Kekuatan dan kekerasan yang lebih baik

  • Umum pada poros, roda gigi, batang penghubung

• Baja Karbon Tinggi (0,6%–1,0% karbon)

  • Sangat keras dan tahan aus

  • Digunakan pada pisau, cetakan, dan pegas

Nilai Utama: AISI 1018, AISI 1045, AISI 1095

2. Baja Paduan

Baja paduan ditingkatkan dengan unsur-unsur seperti kromium, molibdenum, nikel, dan vanadium untuk meningkatkan ketangguhan, kekuatan, dan ketahanan aus.

• Kemampuan pengerasan dan kekuatan lelah yang sangat baik

• Dapat diberi perlakuan panas untuk mendapatkan sifat mekanik tertentu

• Ideal untuk aplikasi yang menuntut

Penggunaan Umum: Poros engkol, roda gigi transmisi, komponen struktural

Nilai Utama: 4140, 4340, 8620, 42CrMo4

3. Baja Tahan Karat

Baja tahan karat dipilih untuk penempaan ketika ketahanan korosi menjadi prioritas.

• Kandungan kromium yang tinggi menawarkan ketahanan terhadap oksidasi dan korosi

• Kekuatan dan ketangguhan yang baik

• Cocok untuk industri pengolahan makanan, kelautan, dan medis

Jenis:

• Austenitik (misalnya, 304, 316): Non-magnetik, ketahanan korosi tinggi

• Martensit (misalnya, 410, 420): Magnetik, kekerasan lebih tinggi

• Feritik (misalnya, 430): Kekuatan sedang dan ketahanan korosi

Bagian Tempa Umum: Flensa, poros pompa, instrumen bedah, pengencang

baja sakymenyediakan berbagai macam tempaan baja tahan karat yang disesuaikan dengan berbagai aplikasi.

Logam Non-Ferrous yang Digunakan dalam Penempaan

1. Aluminium dan Paduan Aluminium

Aluminium banyak digunakan dalam penempaan karena bobotnya yang ringan, tahan korosi, dan rasio kekuatan terhadap berat yang sangat baik.

• Mudah ditempa dan dikerjakan dengan mesin

• Ideal untuk suku cadang kedirgantaraan, otomotif, dan transportasi

Nilai Utama:

• 6061 – Kekuatan tinggi dan ketahanan korosi

• 7075 – Kekuatan tinggi, sering digunakan di bidang kedirgantaraan

• 2024 – Ketahanan lelah yang sangat baik

Aplikasi Umum: Lengan kendali, perlengkapan pesawat, hub roda

2. Tembaga dan Paduan Tembaga (Perunggu dan Kuningan)

Bahan berbahan dasar tembaga menawarkan konduktivitas listrik dan termal yang sangat baik.

• Digunakan pada konektor listrik, perlengkapan pipa, komponen laut

• Bagian yang ditempa tahan terhadap keausan dan korosi

Paduan Kunci:

• C110 (tembaga murni)

• C360 (kuningan)

• C95400 (aluminium perunggu)

3. Paduan Magnesium

Meskipun kurang umum, paduan magnesium digunakan jika material ringan sangat penting.

• Rasio kekuatan terhadap berat yang tinggi

• Sering digunakan dalam bidang kedirgantaraan dan elektronik

• Membutuhkan kondisi penempaan yang terkendali

Keterbatasan: Lebih mahal dan reaktif selama pemrosesan

Paduan Khusus yang Digunakan dalam Penempaan

1. Paduan Berbasis Nikel

Paduan nikel ditempa karena ketahanannya yang luar biasa terhadap suhu tinggi dan korosi.

• Penting dalam pemrosesan kimia, pembangkit listrik, dan kedirgantaraan

• Tahan terhadap tekanan ekstrim, panas, dan serangan kimia

Nilai Utama:

• Inconel 625, 718

• Monel 400

• Hastelloy C-22, C-276

baja sakymenyediakan tempaan paduan nikel untuk kondisi penggunaan yang berat.

2. Titanium dan Paduan Titanium

Titanium menawarkan kombinasi unik antara kekuatan, kepadatan rendah, dan ketahanan korosi.

• Digunakan dalam aplikasi kedirgantaraan, kelautan, dan medis

• Mahal tapi ideal jika kinerja sepadan dengan biayanya

Nilai Utama:

• Kelas 2 (murni komersial)

• Ti-6Al-4V (kelas kedirgantaraan berkekuatan tinggi)

3. Paduan Kobalt

Tempa berbahan dasar kobalt sangat tahan aus dan mempertahankan kekuatan pada suhu tinggi.

• Umum pada komponen turbin, suku cadang mesin, implan medis

• Biaya tinggi membatasi penggunaan pada aplikasi yang sangat terspesialisasi

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pemilihan Material dalam Penempaan

Memilih bahan yang tepat untuk penempaan bergantung pada beberapa faktor utama:

• Persyaratan kekuatan mekanis

• Ketahanan korosi dan oksidasi

• Suhu pengoperasian

• Kemampuan mesin dan kemampuan bentuk

• Kelelahan dan ketahanan aus

• Biaya dan ketersediaan

Insinyur harus menyeimbangkan faktor-faktor ini untuk memastikan komponen yang ditempa berfungsi dengan andal dalam lingkungan penggunaan akhirnya.

Produk Tempa Umum Berdasarkan Jenis Material