1. Sistem cetakan ekstrusi panas dan persyaratan kinerja
Gambar 1-1 menunjukkan sistem cetakan ekstrusi panas, terutama terdiri dari silinder ekstrusi, busing, batang ekstrusi, dan cetakan. Umumnya, bahan sistem cetakan ekstrusi dipilih berdasarkan bahan bagian ekstrusi. Bahan ekstrusi yang paling umum digunakan adalah paduan aluminium, yang ingotnya dipanaskan hingga sekitar 500 derajat dan kemudian dicetak untuk membentuk permukaan. Ingot paduan tembaga perlu dipanaskan hingga suhu yang lebih tinggi sekitar 800 derajat, yaitu suhu titik transformasi fase A1 dari baja cetakan mendekati atau lebih tinggi. Ferroalloy dipanaskan hingga sekitar 1200 derajat.
Umumnya, baja SKD61 dan baja SKD62 digunakan sebagai bahan sistem cetakan, tetapi untuk komponen cetakan yang bersentuhan dengan ingot, seperti cetakan, mandrel, bantalan ekstrusi, dan pelapis, yang sangat aus, baja modifikasi SKD61 dan baja SKD7 dengan tinggi suhu dan ketahanan aus yang baik digunakan. Seperti bantalan cetakan, kursi gelendong. Komponen bantu seperti silinder ekstrusi yang tidak bersentuhan langsung dengan billet ingot menggunakan baja SKT4.
Kunci alat ekstrusi aluminium ini adalah cetakannya. Mengambil cetakan ekstrusi panas sebagai contoh, hasil analisis bentuk kerusakan dan persyaratan kinerjanya ditunjukkan pada Gambar 1-2. Karena objek ekstrusi adalah ingot suhu tinggi dalam keadaan bertekanan, permukaan pembentuk cetakan akan mengalami keausan. Selain itu, deformasi tekukan yang berulang dapat mempercepat keausan, sekaligus menyebabkan keretakan dan kerusakan akibat kelelahan. Namun, dibandingkan dengan die casting keadaan cair, suhu ingot untuk ekstrusi lebih rendah, sehingga perengkahan termal relatif sedikit. Selain itu, untuk mencegah keausan dan adhesi, perawatan nitridasi (umumnya nitridasi gas dan nitridasi lunak rendaman garam) dapat dilakukan. Biasanya, setelah menekan ingot dalam jumlah tertentu, perbaiki ketika keausan masih sedikit, dan lanjutkan menggunakannya setelah perawatan nitridasi lagi. Oleh karena itu, untuk cetakan yang sama, nitridasi dengan pengawetan panas pada suhu 570 derajat selama sekitar 5 jam biasanya perlu diulang 10-20 kali, mengakibatkan penurunan kekerasan di dalam cetakan secara bertahap, yang mengakibatkan penurunan kekuatan. Oleh karena itu, bahan harus memiliki ketahanan pelunakan suhu tinggi yang sangat baik untuk menahan nitridasi berulang.
Di masa lalu, ekstrusi aluminium terutama digunakan sebagai bahan bangunan, tetapi sekarang, dengan perkembangan mobil, truk, dan kompartemen ringan, penggunaan paduan aluminium kekuatan tinggi untuk membuat komponen besar memiliki tren yang meningkat. Oleh karena itu, bahan cetakan dituntut untuk memiliki kemampuan pengerasan yang lebih baik, ketahanan yang lebih tinggi terhadap pelunakan suhu tinggi, dan kekuatan suhu tinggi.
2. Baja untuk cetakan ekstrusi aluminium
Cetakan ekstrusi aluminium umumnya terbuat dari 5 persen Cr-1 persen Mo berbasis baja SKD61 dan SKD62. Sebaliknya, baja dengan ketahanan pelunakan suhu tinggi yang lebih baik mencakup SKD7 berbasis 3 persen Cr-3 Mo, dll. Seperti yang ditunjukkan pada kurva kekerasan temper pada Gambar 1-3, dalam kisaran suhu {{9 }} derajat di luar pengerasan sekunder, ketahanan pelunakannya adalah pertumbuhan karbida yang mengandung kromium (tipe M7C3) dan peningkatan karbida halus berbasis molibdenum (Mo2C) selama tempering.
Untuk memenuhi permintaan cetakan skala besar dalam beberapa tahun terakhir, grade baja seperti DHA2 (0.4 persen C-Ni-5.5-Cr-1. 5 persen Mo-V) yang dikembangkan untuk meningkatkan ketahanan pelunakan dan kekuatan suhu tinggi sambil mempertahankan kemampuan mengeras telah berperan. Selain itu, baja Si-5 persen Cr-3 persen Mo rendah yang dapat digunakan untuk cetakan die casting juga telah diterapkan.
3. Baja untuk cetakan ekstrusi dari tembaga dan paduan tembaga
Suhu pemanasan paduan tembaga pada dasarnya tinggi, ditambah dengan panas deformasi pemrosesan, yang dapat melebihi titik transformasi dan memasuki zona transformasi austenitik untuk baja cetakan umum. Oleh karena itu, perlu menggunakan baja tahan panas seperti SUH660 ( Kurang dari atau sama dengan 0,08 persen C-26 persen Ni-15 persen Cr-1.25 persen Mo -2 persen Ti-V, AL). Karena merupakan baja tahan panas austenitik dengan kekerasan awal 35-37HRC, kekuatan suhu lingkungannya lebih rendah daripada baja cetakan seri SKD, tetapi kekuatannya sedikit menurun pada suhu tinggi, yang dapat melengkapi seri SKD cetakan baja, dan sangat cocok untuk situasi di mana kekuatan suhu tinggi perlu dipertahankan.
