Baja tahan karat dapat ditemukan di mana-mana dalam kehidupan, dan ada berbagai macam model yang sulit dibedakan. Hari ini, kami akan berbagi artikel untuk mengklarifikasi poin-poin pengetahuan di sini.
Baja tahan karat adalah singkatan dari stainless-resistant steel, yang tahan terhadap udara, uap, air, dan media korosif lemah lainnya, atau dikenal juga sebagai stainless steel; dan akan tahan terhadap korosi media korosif kimia (asam, alkali, garam, dan impregnasi kimia lainnya) yang disebut baja tahan asam.
Baja tahan karat mengacu pada baja yang tahan terhadap korosi udara, uap, air, dan media korosif lemah lainnya, serta asam, alkali, garam, dan media korosif kimia lainnya, juga dikenal sebagai baja tahan asam. Dalam praktiknya, baja tahan korosi media korosif lemah sering disebut baja tahan karat, dan baja tahan korosi media kimia disebut baja tahan asam. Karena perbedaan komposisi kimia keduanya, yang pertama belum tentu tahan terhadap korosi media kimia, sedangkan yang terakhir umumnya tahan karat. Ketahanan korosi baja tahan karat bergantung pada unsur paduan yang terkandung dalam baja tersebut.
Klasifikasi Umum
Menurut organisasi metalurgi
Secara umum, menurut organisasi metalurgi, baja tahan karat biasa dibagi menjadi tiga kategori: baja tahan karat austenitik, baja tahan karat feritik, dan baja tahan karat martensitik. Berdasarkan organisasi metalurgi dasar dari ketiga kategori ini, baja dupleks, baja tahan karat pengerasan presipitasi, dan baja paduan tinggi yang mengandung kurang dari 50% besi dikembangkan untuk kebutuhan dan tujuan tertentu.
1. Baja tahan karat austenitik
Struktur kristal kubik berpusat muka matriks dari organisasi austenitik (fase CY) didominasi oleh sifat non-magnetik, terutama melalui pengerjaan dingin untuk memperkuatnya (dan dapat menyebabkan tingkat kemagnetan tertentu) pada baja tahan karat. Institut Besi dan Baja Amerika menggunakan label numerik seri 200 dan 300, seperti 304.
2. Baja tahan karat feritik
Struktur kristal matriks kubik berpusat badan dengan organisasi ferit (fase a) dominan, bersifat magnetik, umumnya tidak dapat dikeraskan dengan perlakuan panas, tetapi pengerjaan dingin dapat membuatnya sedikit lebih kuat menjadi baja tahan karat. Label American Iron and Steel Institute adalah 430 dan 446.
3. Baja tahan karat martensitik
Matriksnya adalah struktur martensitik (kubus berpusat badan atau kubus), magnetik, dan melalui perlakuan panas dapat menyesuaikan sifat mekaniknya menjadi baja tahan karat. Institut Besi dan Baja Amerika (American Iron and Steel Institute) menandainya dengan angka 410, 420, dan 440. Martensit memiliki struktur austenitik pada suhu tinggi, yang dapat berubah menjadi martensit (yaitu mengeras) ketika didinginkan hingga suhu ruang dengan laju yang sesuai.
4. Baja tahan karat tipe austenitik ferit (dupleks)
Matriksnya memiliki organisasi dua fase austenitik dan ferit, di mana kandungan matriks fase yang lebih sedikit umumnya lebih besar dari 15%, bersifat magnetik, dapat diperkuat dengan pengerjaan dingin pada baja tahan karat, 329 adalah baja tahan karat dupleks yang khas. Dibandingkan dengan baja tahan karat austenitik, baja dupleks memiliki kekuatan tinggi, ketahanan terhadap korosi intergranular dan korosi tegangan klorida serta korosi pitting yang jauh lebih baik.
5. Baja tahan karat pengerasan presipitasi
Matriksnya berupa struktur austenitik atau martensitik, dan dapat dikeraskan dengan perlakuan pengerasan presipitasi untuk menjadikannya baja tahan karat yang dikeraskan. Institut Besi dan Baja Amerika (American Iron and Steel Institute) menggunakan label digital seri 600, seperti 630, yaitu 17-4PH.
Secara umum, selain paduan, ketahanan korosi baja tahan karat austenitik lebih unggul. Dalam lingkungan yang kurang korosif, Anda dapat menggunakan baja tahan karat feritik, dan dalam lingkungan yang agak korosif. Jika material yang dibutuhkan memiliki kekuatan atau kekerasan tinggi, Anda dapat menggunakan baja tahan karat martensitik dan baja tahan karat pengerasan presipitasi.
Karakteristik dan kegunaan
Proses permukaan
Perbedaan ketebalan
1. Karena mesin pabrik baja dalam proses penggilingan, rol dipanaskan sehingga mengalami sedikit deformasi, mengakibatkan penyimpangan ketebalan pelat yang dihasilkan, umumnya bagian tengahnya tebal sedangkan kedua sisinya tipis. Dalam mengukur ketebalan pelat, peraturan negara mengharuskan pengukuran dilakukan di tengah bagian atas pelat.
2. Alasan adanya toleransi didasarkan pada permintaan pasar dan pelanggan, umumnya dibagi menjadi toleransi besar dan kecil.
V. Persyaratan manufaktur dan inspeksi
1. Pelat pipa
① Sambungan pipa tabung tumpul untuk inspeksi sinar 100% atau UT, tingkat kualifikasi: RT: Ⅱ UT: Ⅰ level;
② Selain baja tahan karat, perlakuan panas penghilang tegangan pada pelat pipa sambungan;
③ Penyimpangan lebar jembatan lubang pelat tabung: menurut rumus untuk menghitung lebar jembatan lubang: B = (S - d) - D1
Lebar minimum jembatan lubang: B = 1/2 (S - d) + C;
2. Perlakuan panas kotak tabung:
Baja karbon, baja paduan rendah yang dilas dengan partisi rentang terpisah pada kotak pipa, serta kotak pipa dengan bukaan samping lebih dari 1/3 diameter dalam kotak pipa silinder, dalam aplikasi pengelasan untuk perlakuan panas penghilang tegangan, permukaan penyegelan flensa dan partisi harus diproses setelah perlakuan panas.
3. Uji tekanan
Ketika tekanan desain proses cangkang lebih rendah daripada tekanan proses tabung, untuk memeriksa kualitas sambungan tabung dan pelat tabung penukar panas
① Program tekanan cangkang ditingkatkan dengan program pipa yang konsisten dengan uji hidrolik, untuk memeriksa apakah ada kebocoran pada sambungan pipa. (Namun, perlu dipastikan bahwa tegangan lapisan primer cangkang selama uji hidrolik ≤0,9ReLΦ)
② Jika metode di atas tidak sesuai, cangkang dapat diuji secara hidrostatik sesuai dengan tekanan awal setelah lolos uji, kemudian cangkang tersebut diuji kebocoran amonia atau diuji kebocoran halogen.
Jenis baja tahan karat apa yang tidak mudah berkarat?
Ada tiga faktor utama yang memengaruhi terjadinya karat pada baja tahan karat:
1. Kandungan unsur paduan. Secara umum, baja dengan kandungan kromium 10,5% tidak mudah berkarat. Semakin tinggi kandungan kromium dan nikel, semakin baik ketahanan korosinya, misalnya baja tahan karat 304 dengan kandungan nikel 85% ~ 10% dan kandungan kromium 18% ~ 20%, umumnya tidak berkarat.
2. Proses peleburan yang dilakukan oleh produsen juga akan memengaruhi ketahanan korosi baja tahan karat. Teknologi peleburan yang baik, peralatan canggih, teknologi mutakhir, pabrik baja tahan karat besar dapat menjamin pengendalian unsur paduan, penghilangan pengotor, dan pengendalian suhu pendinginan billet, sehingga kualitas produk stabil dan andal, kualitas intrinsik yang baik, dan tidak mudah berkarat. Sebaliknya, beberapa pabrik baja kecil memiliki peralatan yang ketinggalan zaman, teknologi yang ketinggalan zaman, proses peleburan yang buruk, dan pengotor yang tidak dapat dihilangkan, sehingga produk yang dihasilkan pasti akan berkarat.
3. Lingkungan eksternal. Lingkungan yang kering dan berventilasi tidak mudah berkarat, sedangkan kelembapan udara, cuaca hujan terus-menerus, atau udara yang mengandung keasaman dan kebasaan lingkungan mudah menyebabkan karat. Baja tahan karat material 304, jika lingkungan sekitarnya terlalu buruk, juga akan berkarat.
Bagaimana cara mengatasi noda karat pada baja tahan karat?
1. Metode kimia
Dengan menggunakan pasta atau semprotan pengawet untuk membantu bagian yang berkarat mengalami repassivasi pembentukan lapisan oksida kromium guna mengembalikan ketahanan korosinya, setelah pengawetan, untuk menghilangkan semua polutan dan residu asam, sangat penting untuk melakukan pembilasan yang tepat dengan air. Setelah semuanya diproses dan dipoles ulang dengan peralatan pemoles, dapat ditutup dengan lilin pemoles. Untuk bintik-bintik karat ringan lokal juga dapat menggunakan campuran bensin dan oli 1:1 dengan kain bersih untuk menyeka bintik-bintik karat tersebut.
2. Metode mekanis
Pembersihan dengan sandblasting, pembersihan dengan partikel kaca atau keramik, penghapusan, penggosokan, dan pemolesan. Metode mekanis berpotensi menghilangkan kontaminasi yang disebabkan oleh material yang sebelumnya dihilangkan, material pemoles, atau material yang dihapus. Semua jenis kontaminasi, terutama partikel besi asing, dapat menjadi sumber korosi, terutama di lingkungan yang lembap. Oleh karena itu, permukaan yang dibersihkan secara mekanis sebaiknya dibersihkan secara formal dalam kondisi kering. Penggunaan metode mekanis hanya membersihkan permukaannya dan tidak mengubah ketahanan korosi material itu sendiri. Oleh karena itu, disarankan untuk memoles kembali permukaan dengan peralatan pemoles dan menutupnya dengan lilin pemoles setelah pembersihan mekanis.
Instrumen yang umum digunakan untuk menentukan jenis dan sifat baja tahan karat.
Baja tahan karat 1.304. Ini adalah salah satu baja tahan karat austenitik dengan aplikasi yang luas dan penggunaan terluas, cocok untuk pembuatan komponen cetakan deep-drawn dan pipa asam, wadah, komponen struktural, berbagai jenis badan instrumen, dll. Baja ini juga dapat digunakan untuk pembuatan peralatan dan komponen non-magnetik dan suhu rendah.
2. Baja tahan karat 304L. Untuk mengatasi pengendapan Cr23C6 yang disebabkan oleh baja tahan karat 304 dalam beberapa kondisi yang memiliki kecenderungan serius terhadap korosi intergranular dan pengembangan baja tahan karat austenitik ultra-rendah karbon, kondisi sensitifnya memiliki ketahanan korosi intergranular yang jauh lebih baik daripada baja tahan karat 304. Selain kekuatan yang sedikit lebih rendah, sifat-sifat lainnya dengan baja tahan karat 321, terutama digunakan untuk peralatan dan komponen tahan korosi yang tidak dapat dilas dengan perlakuan larutan, dapat digunakan untuk pembuatan berbagai jenis badan instrumentasi.
3. Baja tahan karat 304H. Cabang internal baja tahan karat 304, fraksi massa karbon 0,04% ~ 0,10%, kinerja suhu tinggi lebih baik daripada baja tahan karat 304.
4.316 baja tahan karat. Pada baja 10Cr18Ni12, penambahan molibdenum membuat baja ini memiliki ketahanan yang baik terhadap media pereduksi dan ketahanan terhadap korosi pitting. Dalam air laut dan media lainnya, ketahanan korosinya lebih baik daripada baja tahan karat 304, terutama digunakan sebagai material tahan korosi pitting.
Baja tahan karat 5.316L. Baja karbon ultra rendah, dengan ketahanan yang baik terhadap korosi intergranular yang peka, cocok untuk pembuatan bagian dan peralatan las dengan penampang tebal, seperti peralatan petrokimia dalam material tahan korosi.
Baja tahan karat 6.316H. Cabang internal dari baja tahan karat 316, fraksi massa karbon 0,04%-0,10%, kinerja suhu tinggi lebih baik daripada baja tahan karat 316.
Baja tahan karat 7.317. Ketahanan terhadap korosi pitting dan ketahanan terhadap creep lebih baik daripada baja tahan karat 316L, digunakan dalam pembuatan peralatan tahan korosi petrokimia dan asam organik.
Baja tahan karat 8.321. Baja tahan karat austenitik yang distabilkan titanium, penambahan titanium untuk meningkatkan ketahanan korosi antar butir, dan memiliki sifat mekanik suhu tinggi yang baik, dapat menggantikan baja tahan karat austenitik karbon ultra rendah. Selain untuk ketahanan terhadap suhu tinggi atau korosi hidrogen dan kondisi khusus lainnya, penggunaan umum tidak disarankan.
Baja tahan karat 9.347. Baja tahan karat austenitik yang distabilkan niobium, penambahan niobium meningkatkan ketahanan terhadap korosi intergranular, ketahanan korosi dalam asam, alkali, garam, dan media korosif lainnya dengan baja tahan karat 321, kinerja pengelasan yang baik, dapat digunakan sebagai bahan tahan korosi dan baja tahan panas yang terutama digunakan untuk pembangkit listrik termal, bidang petrokimia, seperti produksi wadah, pipa, penukar panas, poros, tungku industri di dalam tabung tungku dan termometer tabung tungku, dan sebagainya.
Baja tahan karat 10.904L. Baja tahan karat austenitik super lengkap, baja tahan karat austenitik super yang ditemukan oleh Otto Kemp dari Finlandia, memiliki fraksi massa nikel 24% hingga 26%, fraksi massa karbon kurang dari 0,02%, ketahanan korosi yang sangat baik, dalam asam non-oksidasi seperti asam sulfat, asetat, format, dan fosfat memiliki ketahanan korosi yang sangat baik, dan pada saat yang sama memiliki ketahanan yang baik terhadap korosi celah dan ketahanan terhadap korosi tegangan. Cocok untuk berbagai konsentrasi asam sulfat di bawah 70℃, dan memiliki ketahanan korosi yang baik terhadap asam asetat dan asam campuran asam format dan asam asetat pada konsentrasi dan suhu berapa pun di bawah tekanan normal. Standar asli ASMESB-625 mengklasifikasikannya sebagai paduan berbasis nikel, dan standar baru mengklasifikasikannya sebagai baja tahan karat. China hanya menggunakan baja kelas 015Cr19Ni26Mo5Cu2, sementara beberapa produsen instrumen Eropa menggunakan baja tahan karat 904L sebagai bahan utama, seperti tabung pengukur aliran massa E + H yang menggunakan baja tahan karat 904L, dan casing jam tangan Rolex juga menggunakan baja tahan karat 904L.
Baja tahan karat 11.440C. Baja tahan karat martensitik, baja tahan karat yang dapat dikeraskan, baja tahan karat dengan kekerasan tertinggi, kekerasan HRC57. Terutama digunakan dalam produksi nosel, bantalan, katup, spul katup, dudukan katup, selongsong, batang katup, dll.
Baja tahan karat 12.17-4PH. Baja tahan karat pengerasan presipitasi martensitik, kekerasan HRC44, dengan kekuatan, kekerasan, dan ketahanan korosi yang tinggi, tidak dapat digunakan pada suhu di atas 300 ℃. Memiliki ketahanan korosi yang baik terhadap asam atau garam atmosfer maupun encer, dan ketahanan korosinya sama dengan baja tahan karat 304 dan baja tahan karat 430, yang digunakan dalam pembuatan platform lepas pantai, bilah turbin, spul, dudukan, selongsong, dan batang katup.
Dalam profesi instrumentasi, dikombinasikan dengan masalah generalitas dan biaya, urutan pemilihan baja tahan karat austenitik konvensional adalah baja tahan karat 304-304L-316-316L-317-321-347-904L, di mana 317 kurang umum digunakan, 321 tidak direkomendasikan, 347 digunakan untuk korosi suhu tinggi, 904L hanya merupakan material standar beberapa komponen dari produsen tertentu, desain umumnya tidak akan secara proaktif memilih 904L.
Dalam pemilihan desain instrumentasi, biasanya akan ada perbedaan antara material instrumentasi dan material pipa, terutama dalam kondisi suhu tinggi. Kita harus memberikan perhatian khusus pada pemilihan material instrumentasi untuk memenuhi suhu dan tekanan desain peralatan proses atau pipa, misalnya pipa baja krom molibdenum suhu tinggi, sedangkan instrumentasi yang dipilih adalah baja tahan karat, maka kemungkinan besar akan timbul masalah. Anda harus berkonsultasi dengan pengukur suhu dan tekanan material yang relevan.
Dalam pemilihan desain instrumen, seringkali ditemukan berbagai macam sistem, seri, dan jenis baja tahan karat yang berbeda. Pemilihan harus didasarkan pada media proses spesifik, suhu, tekanan, bagian yang mengalami tegangan, korosi, biaya, dan perspektif lainnya.
Waktu posting: 11 Oktober 2023