Baja perkakas
Baja perkakas (tool steel) merupakan jenis baja yang biasa digunakan untuk
membuat perkakas pemotong (cutting) atau pembentuk (forming). Baja perkakas
dibuat dari paduan base-Fe dengan penambahan sejumlah unsur seperti: tungsten
(W), molybdenum (Mo), mangan (Mn), kromium (Cr), dan vanadium (V) dalam
jumlah tertentu untuk mendapatkan sifat mekanik paduan yang keras, tahan aus,
tahan tumbukan, memiliki kestabilan dimensi, dan tahan keretakan pada saat
perlakuan panas.
2.1.1 Jenis-Jenis Baja Perkakas
Baja perkakas dikelompokan menjadi beberapa jenis oleh AISI, pengelompokan
menurut AISI tersebut adalah: high speed tool steel, hot work tool steel, cold work
tool steel, shock resisting tool steel, special purpose tool steel, dan water
hardening tool steel. (19)
2.1.1.1 Baja Perkakas Kecepatan Tinggi
Baja perkakas kecepatan tinggi (high speed tool steel) adalah baja perkakas
dengan kandungan unsur pemadu utama tungsten dan molybdenum. Baja
perkakas ini terdiri atas dua jenis yaitu AISI tipe T dan M. Tipe T digunakan
secara luas dalam aplikasi high speed cutting dan machining, dan tipe M
digunakan hampir di semua perkakas pemotong (cutting tools).
2.1.1.2 Baja Perkakas Pengerjaan Panas
Baja perkakas pengerjaan panas (hot work tool steel) merupakan baja perkakas
AISI tipe H dengan kandungan unsur pemadu kromium, tungsten, atau
molybdenum. Tipe H ini digunakan untuk aplikasi hot forging, pemotong logam
(metal shearing), dan cetakan logam (die-casting).
6
2.1.1.2 Baja Perkakas Pengerjaan Dingin
Baja perkakas pengerjaan dingin (cold work tool steel) terdiri dari tiga tipe, yaitu
AISI tipe O, A, dan D. Tipe O (oil hardening) adalah baja perkakas yang dapat
diperkeras dengan media quenching oli/minyak, baja perkakas ini memiliki
ketahanan aus yang tinggi karena dapat membentuk karbida tungsten (W4C) yang
dapat meningkatkan ketahanan terhadap abrasi (abrasion resistance) dan menjaga
tepi (edge) tetap tajam pada mesin pemotong. Tipe A (medium alloy air
hardening) adalah baja perkakas yang dapat diperkeras dengan menggunakan
udara. Baja ini dapat diperkeras dengan media udara karena mempunyai
hardenability yang tinggi. Tipe D (high carbon, high chromium) adalah baja
perkakas pengerjaan dingin dengan kandungan unsur krom sebesar 12 % dan
karbon lebih dari 1,5 %. Baja perkakas ini dapat diperkeras dengan media
quenching oli ataupun udara.
2.1.1.3 Baja Perkakas Tahan Kejut
Baja perkakas tahan kejut (shock resisting tool steel) adalah baja perkakas AISI
tipe S dengan persentase kandungan unsur-unsur pemadu lebih banyak daripada
karbon (>0,6 %) sedangkan kandungan karbonnya hanya sekitar 0,45 – 0,55 %.
Kandungan karbon yang rendah ini dapat meningkatkan ketangguhan dan
membuat jenis S cocok untuk aplikasi yang memerlukan shock dan impact
loading (beban berat impak serta beban tiba-tiba) seperti perkakas pembentuk
(form tool), alat penumbuk, pemotong, dan lain-lain.
2.1.1.4 Baja Perkakas Tujuan Khusus
Baja perkakas tujuan khusus (special purpose tool steel) terdiri dari dua tipe, yaitu
AISI tipe L dan tipe F. Tipe L termasuk low alloy steels dengan kandungan krom
sebesar 1 %. Penggunaannya antara lain pada gages, broaches, drills, dan taps.
Tipe F memiliki kandungan karbon dan tungsten yang tinggi. Baja jenis ini
mempunyai hardenability yang sedang, ketahanan aus dan ketangguhan yang
tinggi dan biasa digunakan sebagai finishing machining tools.
7
2.1.1.5 Baja Perkakas Pengerasan Air
Baja perkakas pengerasan air (water hardening tool steel) adalah baja perkakas
AISI tipe W. Baja perkakas ini memiliki kandungan unsur pemadu paling sedikit
dibanding baja perkakas jenis lainnya yaitu dengan kandungan karbon antara 0,6 –
1,1 % sehingga baja perkakas jenis ini memiliki kemampuan untuk diperkeras
(hardenability) yang paling rendah. Oleh karena itu, AISI tipe W seringkali
memerlukan water quenching untuk proses hardening. Untuk bagian yang besar
dan tebal pengerasan dilakukan hanya di permukaan saja sedangkan untuk bagian
yang tipis dapat diperkeras sampai ke bagian dalam (deep quenching) dengan
menggunakan oli. Baja perkakas jenis ini banyak digunakan pada alat pemotong
kayu dan cold heading tool yang membutuhkan kekerasan permukaan yang tinggi.
2.2 Baja Perkakas AISI H13
Baja perkakas AISI H13 merupakan salah satu baja perkakas pengerjaan panas
yang paling sering digunakan. Baja ini memiliki kombinasi kekuatan, ketahanan
aus, dan ketangguhan yang sangat baik.
Baja perkakas AISI H13 banyak digunakan sebagai dies untuk pengerjaan panas
logam (shearing, forming, punching, extruding, trimming dan mandrels).(4) Selain
itu baja AISI H13 juga digunakan pada aplikasi-aplikasi struktural yang
membutuhkan kekuatan pada temperatur tinggi.
Sifat-sifat karakteristik yang dimiliki baja perkakas AISI H13 antara lain:
1. Kestabilan dimensi pada saat perlakuan panas.
2. Mempunyai kemampuan diperkeras (hardenability) yang sangat tinggi.
3. Mempunyai tingkat kekerasan yang tinggi setelah pendinginan cepat
(quench).
4. Mampu untuk diperkeras melalui pendinginan udara.
5. Ketahanan terhadap tumbukan mekanik yang cukup baik.
6. Permesinan yang cukup mudah pada kondisi lunak (annealedl).
2.2.1 Pengaruh Unsur- unsur Pemadu Pada Baja AISI H13
Tabel 2.1 memperlihatkan komposisi kimia baja perkakas AISI H13, disini
terlihat bahwa unsur karbon dan unsur-unsur pemadu lainnya memegang peranan
penting dalam pembentukan sifat-sifat fisik baja perkakas.
Fungsi dari penambahan unsur-unsur pemadu tersebut adalah : (5)
a) Karbon (C)
Karbon merupakan unsur pemadu utama yang berpengaruh terhadup kemampuan
baja untuk diperkeras (hardenability), karbon terdistribusi ke dalam bentuk ferit,
cementit, dan pearlit. Pearlit merupakan gabungan dari fasa ferit dan cementit
yang berkomposisi eutektoid, tersusun membentuk lapisan halus (lamellar). Ferit
mempunyai sifat lunak dan sangat liat, cementit mempunyai sifat sangat keras,
kuat, dan getas. Sedangkan perlit mempunyai sifat gabungan dari ferit dan
cementit yaitu cukup keras, kuat, dan liat. Untuk bisa diperkeras maka baja
setidaknya harus mengandung karbon sebesar 0,02 % berat yang terlarut didalam
matrik Fe. Pada kandungan karbon hingga 1 % kekerasan baja meningkat dan
mencapai kekerasan maksimum sekitar 65 HRC.
9
b) Mangan (Mn)
Mangan berpengaruh terhadap peningkatan kedalaman pengerasan karena mangan
dapat terikat oleh karbon membentuk karbida mangan (Mn3C) yang ada bersama
cementit. Peningkatan kandungan mangan akan mengakibatkan peningkatan
kandungan austenit sisa. Meskipun demikian, penambahan sejumlah kecil mangan
dapat mengurangi kegetasan (brittleness) dan meningkatkan kemampuan untuk
ditempa (forgeability).
c) Silikon(Si)
Silikon berfungsi sebagai deoksidator, dapat meningkatkan kemampuan untuk
diperkeras, kekuatan, ketangguhan, ketahanan kejut, dan ketahanan terhadap
pengelupasan (scaling). Pemaduan dengan silikon akan meningkatkan kelarutan
karbon didalam matrik dan meningkatkan kekerasan setelah pendinginan Untuk
meningkatkan kekerasan dan kestabilan pada saat tempering maka biasanya
ditambahkan silikon hingga 1 % berat, tetapi penambahan silikon hingga 1 % ini
akan mengakibatkan penurunan keuletan (ductility). Pada konsentrasi tinggi,
silikon bisa menyebabkan terjadinya penggetasan (embrittlement).
d) Kromium (Cr)
Kromium akan terlarut dalam ferit, tetapi dengan jumlah karbon yang tinggi maka
kromium akan bereaksi dengan karbon membentuk karbida-karbida seperti Cr23C6
dan Cr7C3 selama berlangsungnya annealing. Karbida-karbida ini larut selama
berlangsungnya austenitisasi. Penambahan kromium akan menurunkan temperatur
Ms dan Mf, meningkatkan kekerasan, dan meningkatkan ketahanan aus.
e) Nikel (Ni)
Penambahan nikel bertujuan untuk meningkatkan kekuatan baja, mengurangi
distorsi kisi, dan mencegah munculnya retakan sewaktu pendinginan (quenching).
Nikel mempunyai kelarutan yang tak terbatas dalam fasa austenit dan sangat larut
dalam ferit. Nikel dapat menahan terjadinya dekompisisi austenit, dan tidak
membentuk karbida logam yang dapat menghalangi pelarutan di austenit.
10
f) Molybdenum(Mo)
Molybdenum dapat meningkatkan kemampuan untuk di las (weldability), sebagai
unsur pembentuk karbida ((Mo-W)6C), dapat menghalangi pertumbuhan butiran
dan menghasilkan butiran yang halus. Meningkatkan kemampuan diperkeras
sampai ke bagian dalam (deep hardening), meningkatkan ketangguhan, dan dalam
jumlah besar dapat menjaga kekerasan pada temperatur tinggi. Biasanya
digunakan untuk baja perkakas kecepatan tinggi, dan dapat digunakan sebagai
pengganti tungsten dikarenakan harganya lebih murah.
g) Vanadium (V)
Vanadium akan mendorong terbentuknya karbida MC. Adanya karbida ini akan
meningkatkan ketahanan aus abrasi (abrasive wear) dan performansi perkakas
untuk alat potong. Karbida vanadium memiliki kelarutan terbatas didalam matrik.
Penambahan vanadium akan meningkatkan temperatur Ms dan Mf dengan
mengikat karbon untuk membentuk karbida dan meningkatkan kemampuan
diperkeras baja perkakas. Selain itu penambahan vanadium juga akan
mengakibatkan pengecilan ukuran butiran matrik (grain refinement).
2.2.2 Perlakuan Panas Pada Baja AISI H13
Perlakuan panas yang umum diterapkan pada baja AISI H13 menurut ASM
International 2002 terdiri atas annealing, stress relieving, preheating,
austenitizing, dan tempering. (14)
2.2.2.1 Annealing
Pemanasan pada perlakuan panas annealing harus dilakukan dengan lambat dan
seragam untuk mencegah terjadinya retakan, khususnya annealing pada baja AISI
H13 yang telah diperkeras. Pendinginan dari temperatur annealing biasanya
dilakukan dengan furnace cooling hingga temperatur 425 oC, dan kemudian
didinginkan ke temperatur kamar melalui pendinginan udara (air cooling), laju
pendinginan maksimum adalah 22 oC / jam.
11
2.2.2.2 Stress Relieving
Stress relieving bertujuan untuk menghilangkan tegangan sisa pada baja AISI H13
yang telah mengalami proses permesinan kasar (rough machining) dan
mengurangi terjadinya distorsi pada saat hardening. Caranya adalah dengan
memanaskan baja hingga temperatur 650 – 730 oC dengan waktu tahan sekitar 2
jam. Kemudian didinginkan perlahan hingga mencapai 500 oC, dan kemudian di
dinginkan pada udara bebas.
2.2.2.3 Preheating
Preheating bertujuan untuk menghindari terjadinya thermal shock yang dapat
menyebabkan crack karena perubahan temperatur yang drastis. Preheating pada
baja AISI H13 biasanya dilakukan sebanyak dua tahap, pada temperatur 600 – 850
o
C. Selama berlangsungnya preheating baja harus dilindungi dari dekarburisasi
dengan cara mengalirkan gas inert seperti argon.
2.2.2.4 Austenitisasi
Austenitisasi baja AISI H13 dilakukan pada temperatur 1000 –1080 oC dengan
waktu tahan 15 – 45 menit. Selama berlangsungnya proses austenitisasi baja harus
dilindungi dari karburasi dan dekarburisasi. Karburasi dapat menyebabkan
terjadinya heat checking sedangkan dekarburisasi akan menurunkan kekuatan
baja.
2.2.2.5 Tempering
Baja perkakas pengerjaan panas seperti AISI H13 harus di-temper secepat
mungkin setelah quenching atau pendinginan udara karena baja kelompok ini
sensitif terhadap retakan apabila disimpan terlalu lama sebelum tempering.
Multiple tempering biasa dilakukan pada baja AISI H13 untuk mengurangi
retakan akibat tegangan yang timbul setelah hardening. Selain itu multiple
tempering juga berguna untuk mentransformasikan austenit sisa yang masih
muncul setelah tempering pertama menjadi tempered martensit.
membuat perkakas pemotong (cutting) atau pembentuk (forming). Baja perkakas
dibuat dari paduan base-Fe dengan penambahan sejumlah unsur seperti: tungsten
(W), molybdenum (Mo), mangan (Mn), kromium (Cr), dan vanadium (V) dalam
jumlah tertentu untuk mendapatkan sifat mekanik paduan yang keras, tahan aus,
tahan tumbukan, memiliki kestabilan dimensi, dan tahan keretakan pada saat
perlakuan panas.
2.1.1 Jenis-Jenis Baja Perkakas
Baja perkakas dikelompokan menjadi beberapa jenis oleh AISI, pengelompokan
menurut AISI tersebut adalah: high speed tool steel, hot work tool steel, cold work
tool steel, shock resisting tool steel, special purpose tool steel, dan water
hardening tool steel. (19)
2.1.1.1 Baja Perkakas Kecepatan Tinggi
Baja perkakas kecepatan tinggi (high speed tool steel) adalah baja perkakas
dengan kandungan unsur pemadu utama tungsten dan molybdenum. Baja
perkakas ini terdiri atas dua jenis yaitu AISI tipe T dan M. Tipe T digunakan
secara luas dalam aplikasi high speed cutting dan machining, dan tipe M
digunakan hampir di semua perkakas pemotong (cutting tools).
2.1.1.2 Baja Perkakas Pengerjaan Panas
Baja perkakas pengerjaan panas (hot work tool steel) merupakan baja perkakas
AISI tipe H dengan kandungan unsur pemadu kromium, tungsten, atau
molybdenum. Tipe H ini digunakan untuk aplikasi hot forging, pemotong logam
(metal shearing), dan cetakan logam (die-casting).
6
2.1.1.2 Baja Perkakas Pengerjaan Dingin
Baja perkakas pengerjaan dingin (cold work tool steel) terdiri dari tiga tipe, yaitu
AISI tipe O, A, dan D. Tipe O (oil hardening) adalah baja perkakas yang dapat
diperkeras dengan media quenching oli/minyak, baja perkakas ini memiliki
ketahanan aus yang tinggi karena dapat membentuk karbida tungsten (W4C) yang
dapat meningkatkan ketahanan terhadap abrasi (abrasion resistance) dan menjaga
tepi (edge) tetap tajam pada mesin pemotong. Tipe A (medium alloy air
hardening) adalah baja perkakas yang dapat diperkeras dengan menggunakan
udara. Baja ini dapat diperkeras dengan media udara karena mempunyai
hardenability yang tinggi. Tipe D (high carbon, high chromium) adalah baja
perkakas pengerjaan dingin dengan kandungan unsur krom sebesar 12 % dan
karbon lebih dari 1,5 %. Baja perkakas ini dapat diperkeras dengan media
quenching oli ataupun udara.
2.1.1.3 Baja Perkakas Tahan Kejut
Baja perkakas tahan kejut (shock resisting tool steel) adalah baja perkakas AISI
tipe S dengan persentase kandungan unsur-unsur pemadu lebih banyak daripada
karbon (>0,6 %) sedangkan kandungan karbonnya hanya sekitar 0,45 – 0,55 %.
Kandungan karbon yang rendah ini dapat meningkatkan ketangguhan dan
membuat jenis S cocok untuk aplikasi yang memerlukan shock dan impact
loading (beban berat impak serta beban tiba-tiba) seperti perkakas pembentuk
(form tool), alat penumbuk, pemotong, dan lain-lain.
2.1.1.4 Baja Perkakas Tujuan Khusus
Baja perkakas tujuan khusus (special purpose tool steel) terdiri dari dua tipe, yaitu
AISI tipe L dan tipe F. Tipe L termasuk low alloy steels dengan kandungan krom
sebesar 1 %. Penggunaannya antara lain pada gages, broaches, drills, dan taps.
Tipe F memiliki kandungan karbon dan tungsten yang tinggi. Baja jenis ini
mempunyai hardenability yang sedang, ketahanan aus dan ketangguhan yang
tinggi dan biasa digunakan sebagai finishing machining tools.
7
2.1.1.5 Baja Perkakas Pengerasan Air
Baja perkakas pengerasan air (water hardening tool steel) adalah baja perkakas
AISI tipe W. Baja perkakas ini memiliki kandungan unsur pemadu paling sedikit
dibanding baja perkakas jenis lainnya yaitu dengan kandungan karbon antara 0,6 –
1,1 % sehingga baja perkakas jenis ini memiliki kemampuan untuk diperkeras
(hardenability) yang paling rendah. Oleh karena itu, AISI tipe W seringkali
memerlukan water quenching untuk proses hardening. Untuk bagian yang besar
dan tebal pengerasan dilakukan hanya di permukaan saja sedangkan untuk bagian
yang tipis dapat diperkeras sampai ke bagian dalam (deep quenching) dengan
menggunakan oli. Baja perkakas jenis ini banyak digunakan pada alat pemotong
kayu dan cold heading tool yang membutuhkan kekerasan permukaan yang tinggi.
2.2 Baja Perkakas AISI H13
Baja perkakas AISI H13 merupakan salah satu baja perkakas pengerjaan panas
yang paling sering digunakan. Baja ini memiliki kombinasi kekuatan, ketahanan
aus, dan ketangguhan yang sangat baik.
Baja perkakas AISI H13 banyak digunakan sebagai dies untuk pengerjaan panas
logam (shearing, forming, punching, extruding, trimming dan mandrels).(4) Selain
itu baja AISI H13 juga digunakan pada aplikasi-aplikasi struktural yang
membutuhkan kekuatan pada temperatur tinggi.
Sifat-sifat karakteristik yang dimiliki baja perkakas AISI H13 antara lain:
1. Kestabilan dimensi pada saat perlakuan panas.
2. Mempunyai kemampuan diperkeras (hardenability) yang sangat tinggi.
3. Mempunyai tingkat kekerasan yang tinggi setelah pendinginan cepat
(quench).
4. Mampu untuk diperkeras melalui pendinginan udara.
5. Ketahanan terhadap tumbukan mekanik yang cukup baik.
6. Permesinan yang cukup mudah pada kondisi lunak (annealedl).
2.2.1 Pengaruh Unsur- unsur Pemadu Pada Baja AISI H13
Tabel 2.1 memperlihatkan komposisi kimia baja perkakas AISI H13, disini
terlihat bahwa unsur karbon dan unsur-unsur pemadu lainnya memegang peranan
penting dalam pembentukan sifat-sifat fisik baja perkakas.
Fungsi dari penambahan unsur-unsur pemadu tersebut adalah : (5)
a) Karbon (C)
Karbon merupakan unsur pemadu utama yang berpengaruh terhadup kemampuan
baja untuk diperkeras (hardenability), karbon terdistribusi ke dalam bentuk ferit,
cementit, dan pearlit. Pearlit merupakan gabungan dari fasa ferit dan cementit
yang berkomposisi eutektoid, tersusun membentuk lapisan halus (lamellar). Ferit
mempunyai sifat lunak dan sangat liat, cementit mempunyai sifat sangat keras,
kuat, dan getas. Sedangkan perlit mempunyai sifat gabungan dari ferit dan
cementit yaitu cukup keras, kuat, dan liat. Untuk bisa diperkeras maka baja
setidaknya harus mengandung karbon sebesar 0,02 % berat yang terlarut didalam
matrik Fe. Pada kandungan karbon hingga 1 % kekerasan baja meningkat dan
mencapai kekerasan maksimum sekitar 65 HRC.
9
b) Mangan (Mn)
Mangan berpengaruh terhadap peningkatan kedalaman pengerasan karena mangan
dapat terikat oleh karbon membentuk karbida mangan (Mn3C) yang ada bersama
cementit. Peningkatan kandungan mangan akan mengakibatkan peningkatan
kandungan austenit sisa. Meskipun demikian, penambahan sejumlah kecil mangan
dapat mengurangi kegetasan (brittleness) dan meningkatkan kemampuan untuk
ditempa (forgeability).
c) Silikon(Si)
Silikon berfungsi sebagai deoksidator, dapat meningkatkan kemampuan untuk
diperkeras, kekuatan, ketangguhan, ketahanan kejut, dan ketahanan terhadap
pengelupasan (scaling). Pemaduan dengan silikon akan meningkatkan kelarutan
karbon didalam matrik dan meningkatkan kekerasan setelah pendinginan Untuk
meningkatkan kekerasan dan kestabilan pada saat tempering maka biasanya
ditambahkan silikon hingga 1 % berat, tetapi penambahan silikon hingga 1 % ini
akan mengakibatkan penurunan keuletan (ductility). Pada konsentrasi tinggi,
silikon bisa menyebabkan terjadinya penggetasan (embrittlement).
d) Kromium (Cr)
Kromium akan terlarut dalam ferit, tetapi dengan jumlah karbon yang tinggi maka
kromium akan bereaksi dengan karbon membentuk karbida-karbida seperti Cr23C6
dan Cr7C3 selama berlangsungnya annealing. Karbida-karbida ini larut selama
berlangsungnya austenitisasi. Penambahan kromium akan menurunkan temperatur
Ms dan Mf, meningkatkan kekerasan, dan meningkatkan ketahanan aus.
e) Nikel (Ni)
Penambahan nikel bertujuan untuk meningkatkan kekuatan baja, mengurangi
distorsi kisi, dan mencegah munculnya retakan sewaktu pendinginan (quenching).
Nikel mempunyai kelarutan yang tak terbatas dalam fasa austenit dan sangat larut
dalam ferit. Nikel dapat menahan terjadinya dekompisisi austenit, dan tidak
membentuk karbida logam yang dapat menghalangi pelarutan di austenit.
10
f) Molybdenum(Mo)
Molybdenum dapat meningkatkan kemampuan untuk di las (weldability), sebagai
unsur pembentuk karbida ((Mo-W)6C), dapat menghalangi pertumbuhan butiran
dan menghasilkan butiran yang halus. Meningkatkan kemampuan diperkeras
sampai ke bagian dalam (deep hardening), meningkatkan ketangguhan, dan dalam
jumlah besar dapat menjaga kekerasan pada temperatur tinggi. Biasanya
digunakan untuk baja perkakas kecepatan tinggi, dan dapat digunakan sebagai
pengganti tungsten dikarenakan harganya lebih murah.
g) Vanadium (V)
Vanadium akan mendorong terbentuknya karbida MC. Adanya karbida ini akan
meningkatkan ketahanan aus abrasi (abrasive wear) dan performansi perkakas
untuk alat potong. Karbida vanadium memiliki kelarutan terbatas didalam matrik.
Penambahan vanadium akan meningkatkan temperatur Ms dan Mf dengan
mengikat karbon untuk membentuk karbida dan meningkatkan kemampuan
diperkeras baja perkakas. Selain itu penambahan vanadium juga akan
mengakibatkan pengecilan ukuran butiran matrik (grain refinement).
2.2.2 Perlakuan Panas Pada Baja AISI H13
Perlakuan panas yang umum diterapkan pada baja AISI H13 menurut ASM
International 2002 terdiri atas annealing, stress relieving, preheating,
austenitizing, dan tempering. (14)
2.2.2.1 Annealing
Pemanasan pada perlakuan panas annealing harus dilakukan dengan lambat dan
seragam untuk mencegah terjadinya retakan, khususnya annealing pada baja AISI
H13 yang telah diperkeras. Pendinginan dari temperatur annealing biasanya
dilakukan dengan furnace cooling hingga temperatur 425 oC, dan kemudian
didinginkan ke temperatur kamar melalui pendinginan udara (air cooling), laju
pendinginan maksimum adalah 22 oC / jam.
11
2.2.2.2 Stress Relieving
Stress relieving bertujuan untuk menghilangkan tegangan sisa pada baja AISI H13
yang telah mengalami proses permesinan kasar (rough machining) dan
mengurangi terjadinya distorsi pada saat hardening. Caranya adalah dengan
memanaskan baja hingga temperatur 650 – 730 oC dengan waktu tahan sekitar 2
jam. Kemudian didinginkan perlahan hingga mencapai 500 oC, dan kemudian di
dinginkan pada udara bebas.
2.2.2.3 Preheating
Preheating bertujuan untuk menghindari terjadinya thermal shock yang dapat
menyebabkan crack karena perubahan temperatur yang drastis. Preheating pada
baja AISI H13 biasanya dilakukan sebanyak dua tahap, pada temperatur 600 – 850
o
C. Selama berlangsungnya preheating baja harus dilindungi dari dekarburisasi
dengan cara mengalirkan gas inert seperti argon.
2.2.2.4 Austenitisasi
Austenitisasi baja AISI H13 dilakukan pada temperatur 1000 –1080 oC dengan
waktu tahan 15 – 45 menit. Selama berlangsungnya proses austenitisasi baja harus
dilindungi dari karburasi dan dekarburisasi. Karburasi dapat menyebabkan
terjadinya heat checking sedangkan dekarburisasi akan menurunkan kekuatan
baja.
2.2.2.5 Tempering
Baja perkakas pengerjaan panas seperti AISI H13 harus di-temper secepat
mungkin setelah quenching atau pendinginan udara karena baja kelompok ini
sensitif terhadap retakan apabila disimpan terlalu lama sebelum tempering.
Multiple tempering biasa dilakukan pada baja AISI H13 untuk mengurangi
retakan akibat tegangan yang timbul setelah hardening. Selain itu multiple
tempering juga berguna untuk mentransformasikan austenit sisa yang masih
muncul setelah tempering pertama menjadi tempered martensit.