Cemented Carbide

Cemented carbide atau disebut sintered carbide merupakan material alat potong yang diformulasikan dari tungsten carbide (WC) menggunakan teknik metalurgi serbuk dengan cobalt (Co) sebagai pengikat. Selain itu, ada campuran lain yang bisa digunakan sebagai tambahan WC. Campuran lain tersebut adalah titanium carbide (TiC) atau tantalum carbide (TaC).

Cemented carbide pertama kali dibuat dengan komposisi tungsten carbide dan cobalt (WC-Co). Cemented carbide tersebut kemudian digunakan untuk menyayat besi tuang dan logam non baja. Ketika digunakan untuk menyayat besi tuang maupun logam non baja, kecepatan potong pada penggunaan cemented carbide lebih cepat daripada menggunakan HSS dan paduan cobalt tuang. Akan tetapi ketika alat potong WC-Co digunakan untuk menyayat baja, keausan terjadi dengan cepat. Penarikan yang kuat secara kimiawi antara baja dan karbon pada WC, mendorong percepatan keausan akibat difusi serta reaksi kimia pada permukaan alat potong yang bersentuhan dengan tatal (benda kerja). Konsekuensinya, alat potong WC-Co tidak efektif bila digunakan untuk menyayat baja. Karena kelemahannya tersebut, selanjutnya alat potong WC-Co ditambah dengan titanium carbide (TiC) dan tantalum carbide (TaC). Penambahan TiC dan TaC secara signifikan memperlambat keausan, ketika menyayat baja. Berdasarkan hasil tersebut maka cemented carbide dibagi menjadi dua jenis.

Gambar 1. Pahat Sisip Cemented Carbide

Dua Jenis Alat Potong Cemented Carbide

Jenis penyayat non baja
Cemented carbide jenis ini terbuat dari WC-Co saja. Cemented carbide WC-Co cocok untuk menyayat aluminium, tembaga, kuningan, magnesium, titanium, dan logam non ferro lainnya. Namun, ada satu logam ferro yang cocok menggunakan cemented carbide jenis ini. Logam ferro tersebut adalah gray cast iron.

Pada jenis penyayat non baja, ukuran butir dan kandungan cobalt menjadi faktor yang memengaruhi sifat alat potong ini. Ukuran butir pada cemented carbide konvensional berkisar antara 0,5 sampai 5 mikron meter. Semakin besar ukuran butir maka semakin berkurang kekerasannya, namun semakin bertambah transverse rupture strength-nya. Sedangkan kandungan cobaltnya berkisar antara 3% sampai 12%. Semakin banyak kandungan cobalt maka transverse rupture strength meningkat, namun kekerasan dan ketahanan aus berkurang. Cemented carbide dengan kandungan cobalt yang sedikit (3%-6%) memiliki kekerasan yang tinggi dan transverse rupture strength yang rendah. Sedangkan cemented carbide dengan cobalt yang tinggi (6%-12%) memiliki kekerasan yang rendah dan transverse rupture strength yang tinggi. Berdasarkan hal tersebut, cemented carbide dengan cobalt yang lebih banyak digunakan untuk pengerjaan roughing dan cemented carbide dengan cobalt yang lebih sedikit digunakan untuk pengerjaan finishing.

Jenis penyayat baja
Cemented carbide jenis ini mengandung WC-Co yang ditambah dengan kombinasi TiC dan TaC. Kombinasi TiC dan TaC yang ditambahkan sebesar 10% sampai 25%. Komposisi pada cemented carbide jenis ini mampu meningkatkan ketahanan aus ketika digunakan untuk menyayat baja. Namun ketika digunakan untuk menyayat benda kerja bukan baja, cemented carbide jenis ini cenderung kehilangan ketahanan ausnya. Aplikasi cemented carbide jenis ini untuk mengerjakan benda kerja dengan bahan baja karbon rendah, stainless steel, dan baja paduan lainnya.

Sifat umum yang sama-sama dimiliki oleh kedua jenis cemented carbide:

• Kekuatan tekan tinggi.
• Kekuatan tarik rendah hingga menengah.
• Kekerasan tinggi (90-95 HRA).
• Ketahanan aus baik.
• Konduktivitas panas tinggi.
• Modulus elastisitas tinggi (sampai sekitar 600 GPa).
• Tingkat keuletan lebih rendah daripada HSS.