Nilai baja apa yang biasa digunakan pada silet bermata satu

Ikhtisar: mengapa kualitas baja penting untuk bilah bermata tunggal

Tingkat baja menentukan kapasitas bilah untuk menahan dan menahan tepi yang tajam, tahan terhadap korosi, tahan terhadap benturan atau tekukan, dan tahan terhadap keausan abrasif. Untuk silet bermata satu desainer menyeimbangkan tiga atribut material utama: kekerasan (retensi tepi), ketahanan terhadap korosi (masa pakai dan kebersihan), dan ketangguhan (ketahanan terhadap chipping dan kegagalan besar). Struktur mikro, kandungan karbon, unsur paduan (pembentuk kromium, vanadium, molibdenum, kromium karbida), dan cara pembuatan (metalurgi tempa vs metalurgi bubuk) secara langsung memengaruhi atribut-atribut ini.

Nilai baja yang umum digunakan dan metalurginya

Di bawah ini adalah tingkatan yang paling sering ditemui untuk pisau cukur bermata tunggal, mulai dari baja tahan karat murah hingga baja perkakas dan metalurgi serbuk berperforma tinggi. Setiap tingkatan dirangkum dengan fitur metalurgi yang mengatur kinerja pemotongan.

420J2 (tahan karat, biaya rendah)

420J2 adalah baja tahan karat martensit dengan karbon sedang (~0,15–0,4%) dan kromium sekitar 12–13%. Baja ini mudah mengeras dan tahan korosi dibandingkan dengan baja karbon biasa, sehingga umum digunakan pada bilah perawatan dan utilitas berbiaya rendah. Pengerasan menyeluruh yang khas menghasilkan kekerasan pada HRC pertengahan tahun 50an; retensi tepi terbatas dibandingkan dengan baja karbon atau baja perkakas yang lebih tinggi.

440C (tahan karat karbon tinggi)

440C mengandung karbon lebih tinggi (~0,95–1,2%) dan ~16–18% kromium, memungkinkan struktur martensit halus dengan kemampuan pengerasan yang signifikan dan ketahanan korosi yang wajar. Jika diberi perlakuan panas dengan benar, suhunya dapat mencapai 58–61 HRC, sehingga menawarkan keseimbangan yang baik antara retensi tepi dan ketahanan terhadap korosi — pilihan umum untuk bilah tepi tunggal tahan karat kelas atas.

1095 (karbon tinggi, tidak tahan karat)

1095 adalah baja karbon tinggi klasik (~0,95% C) yang mencapai kekerasan luar biasa (60–64 HRC) serta ketajaman awal dan penahan tepi yang luar biasa. Kerugian utamanya adalah kerentanan terhadap korosi: 1095 mudah berkarat tanpa lapisan pelindung atau perawatan. Hal ini muncul pada pisau cukur industri dan khusus di mana korosi dapat dikelola dan umur tepi maksimum diperlukan.

52100 / baja kelas bantalan

52100 adalah baja bantalan yang mengandung kromium dengan karbon tinggi dan ketahanan aus yang baik saat dikeraskan (60–64 HRC). Baja ini menawarkan ketangguhan yang lebih baik daripada beberapa baja perkakas dan digunakan untuk bilah yang memerlukan ketahanan abrasi yang unggul. Ketahanan korosinya rendah, jadi 52100 biasanya dipilih untuk aplikasi kering atau berlapis.

D2 (baja perkakas kromium tinggi)

D2 adalah baja perkakas pengerjaan dingin dengan kromium tinggi dan karbon tinggi yang mengandung bahan pembentuk karbida (Cr, V, Mo). Ini memberikan ketahanan aus dan umur tepi yang sangat baik pada kekerasan yang biasanya 58–62 HRC. Volume karbida D2 yang tinggi memberikan umur tepi yang panjang namun mengurangi ketahanan terhadap korosi dan ketangguhan yang lebih rendah dibandingkan martensitik tahan karat; cocok untuk pisau industri dan alat pengikis berat.

AUS-8 dan baja tahan karat paduan lainnya

AUS-8 dan paduan baja tahan karat kelas menengah serupa mencakup vanadium dan molibdenum untuk memurnikan karbida dan meningkatkan ketangguhan. Target kekerasan yang umum adalah 57–60 HRC. Baja ini menawarkan kinerja seimbang untuk bilah tepi tunggal tingkat konsumen yang mengutamakan ketahanan terhadap korosi dan retensi tepi.

Metalurgi serbuk dan baja perkakas premium (CPM, seri PM)

Baja metalurgi serbuk (misalnya varian CPM) dan baja perkakas paduan canggih dapat menghasilkan distribusi karbida yang sangat halus, ketahanan aus yang tinggi, dan ketangguhan secara bersamaan. Nilai ini memungkinkan volume karbida yang lebih tinggi tanpa karbida yang besar dan rapuh seperti yang terbentuk pada baja konvensional. Mereka digunakan pada bilah khusus premium yang biayanya tidak terlalu dibatasi.

Target perlakuan panas dan implikasi kekerasan

Perlakuan panas yang efektif sama pentingnya dengan pemilihan kelas. Target kekerasan untuk silet bermata satu biasanya berkisar antara HRC pertengahan 50an hingga rendah 60an. Kekerasan yang lebih rendah meningkatkan ketangguhan dan mengurangi chipping; kekerasan yang lebih tinggi meningkatkan ketahanan aus dan retensi tepi tetapi meningkatkan kerapuhan dan kesulitan penggilingan. Nilai martensit tahan karat biasanya mencapai 55–60 HRC; baja karbon tinggi dan baja perkakas biasanya dikeraskan hingga 60–64 HRC. Jadwal tempering dan perlakuan kriogenik (bila digunakan) menghaluskan sisa austenit dan menstabilkan kekerasan.

Pelapisan, penyelesaian akhir, dan pengendalian korosi

Pelapisan memperpanjang umur pisau dan mengurangi gesekan. Perawatan permukaan yang umum mencakup deposisi uap fisik (DLC, kromium nitrida), kromium berlapis listrik, dan lapisan atas PTFE/Teflon. Pelapis melindungi baja non-tahan karat dari karat dan mengurangi gesekan pemotongan awal. Permukaan akhir (pemolesan/pengasahan) sangat mempengaruhi ketajaman yang dirasakan; tepian yang dipoles cermin mengurangi gaya pemotongan awal namun dapat mempercepat keausan jika medianya lunak.

Metode pengujian untuk memvalidasi kinerja nilai

Rencana pengembangan produk harus mencakup uji metalurgi dan fungsional untuk memastikan kadar dan perlakuan yang dipilih memenuhi persyaratan.

Uji metalurgi dan laboratorium

Pengujian meliputi pemeriksaan kekerasan Rockwell, inspeksi struktur mikro (mikroskopi optik atau SEM) untuk memverifikasi distribusi martensit dan karbida, analisis kimia untuk memastikan komposisi, dan pengujian korosi semprotan garam (untuk aplikasi kritis korosi). Kontrol dimensi dan pengukuran radius tepi juga penting.

Tes kinerja dan siklus hidup

Uji fungsional mengukur retensi tepi (siklus pemotongan pada media standar seperti kertas abrasif, polipropilen, atau tali), gaya pemotongan awal, dan laju keausan pada beban yang representatif. Untuk bilah industri, lakukan uji kelelahan akibat benturan dan tekukan; untuk perawatan pisau, sertakan siklus penggunaan basah yang berulang dan kompatibilitas sterilisasi jika diperlukan.

Pedoman seleksi praktis berdasarkan aplikasi

Pilih grade baja berdasarkan lingkungan pengoperasian, rencana pemeliharaan, dan masa pakai yang diperlukan.

• Perawatan dan kebersihan: pilihlah kualitas tahan karat (440C, AUS-8, 420J2) dengan kekerasan sekitar 55–60 HRC dan lapisan atau pelapis tahan korosi.
• Pemotongan/pengikisan industri: pilih baja D2, 52100, atau baja karbon tinggi yang dikeraskan hingga 60–64 HRC untuk ketahanan aus maksimum; melindungi terhadap korosi dengan pelapisan atau pemeliharaan.
• Keistimewaan/presisi: pertimbangkan baja metalurgi serbuk untuk edge yang tahan lama dan berperforma tinggi dengan biaya yang terjangkau.
• Sekali pakai/biaya rendah: Baja tahan karat atau baja karbon paduan rendah seri 420 memberikan kinerja yang dapat diterima dengan biaya rendah jika penggantian sering dapat diterima.

Perbandingan nilai berdampingan

Poin-poin penting dan daftar periksa seleksi

Pilih kelas dengan memprioritaskan: ketahanan terhadap korosi (tahan karat) jika penggunaan basah atau masalah kebersihan; kekerasan maksimum dan kandungan karbida (baja perkakas atau baja karbon tinggi) jika umur pakai adalah yang utama; dan metalurgi bubuk untuk keseimbangan keausan dan ketangguhan premium. Konfirmasikan proses perlakuan panas dan pelapisan, validasi dengan uji kekerasan dan retensi tepi, serta sesuaikan geometri penyelesaian/penggilingan dengan media yang dipilih untuk menghindari kegagalan dini.

• Untuk bilah konsumen penggunaan basah: pilih baja tahan karat (440C, AUS-8) dengan 55–60 HRC dan finishing tahan korosi.
• Untuk bilah industri yang tahan lama: pilih baja D2, 52100, atau CPM yang dikeraskan di atas 60 HRC dan pertimbangkan pelapis pelindung atau perawatan rutin.
• Selalu validasi melalui uji siklus pemotongan dan uji semprotan garam atau paparan bahan kimia yang relevan dengan penggunaan akhir.