Perlakuan Panas Baja Tahan Karat: Panduan Utama

Pernahkah Anda bertanya-tanya bagaimana perlakuan panas dapat mengubah sifat-sifat baja tahan karat? Dalam artikel yang penuh wawasan ini, seorang insinyur mesin berpengalaman menyelidiki dunia perlakuan panas baja tahan karat yang memukau. Temukan ilmu di balik peningkatan ketahanan korosi, menghilangkan kerapuhan, dan mengoptimalkan sifat mekanis. Bersiaplah untuk mengungkap rahasia memanipulasi struktur mikro baja tahan karat melalui teknik ahli dan kontrol suhu yang tepat.

Perlakuan Panas Baja Tahan Karat

Daftar Isi

Perlakuan Panas Baja Tahan Karat

Baja tahan karat dicirikan oleh komposisinya, yang terdiri dari sejumlah besar elemen paduan dengan Cr sebagai komponen utama. Ini adalah persyaratan mendasar agar baja tahan karat memiliki ketahanan terhadap korosi.

Untuk sepenuhnya memanfaatkan elemen paduan dan mencapai ketahanan mekanis dan korosi yang ideal, metode perlakuan panas juga harus digunakan.

Perlakuan Panas Baja Tahan Karat

1. Perlakuan panas baja tahan karat feritik

Baja tahan karat feritik biasanya dicirikan oleh struktur ferit tunggal yang stabil dan tidak mengalami perubahan fasa pada saat pemanasan dan pendinginan.

Akibatnya, perlakuan panas tidak dapat digunakan untuk menyesuaikan sifat mekanisnya. Tujuan utamanya adalah untuk mengurangi kerapuhan dan meningkatkan ketahanan terhadap korosi antar butir.

  1. kerapuhan fase σ: Baja tahan karat feritik cenderung membentuk fasa σ, yang merupakan senyawa logam kaya Cr yang keras dan rapuh. Pembentukan ini difasilitasi oleh keberadaan unsur-unsur seperti Cr, Si, Mn, dan Mo dan dengan memanaskan baja hingga suhu antara 540 dan 815 ° C. Namun, pembentukan fasa σ dapat dibalik, dan pemanasan ulang di atas suhu pembentukannya akan melarutkannya kembali dalam larutan padat.
  2. Kerapuhan pada suhu 475°C: Ketika baja tahan karat feritik dipanaskan dalam waktu lama dalam kisaran 400-500 ° C, baja ini dapat menunjukkan peningkatan kekuatan, penurunan ketangguhan, dan peningkatan kerapuhan, terutama pada suhu 475 ° C. Hal ini karena atom Cr dalam ferit akan mengatur ulang dan membentuk daerah kaya Cr yang menyebabkan distorsi kisi dan menghasilkan stres internalyang mengakibatkan peningkatan kekerasan dan kerapuhan. Pembentukan daerah kaya Cr ini juga mengurangi ketahanan korosi baja. Pemanasan ulang hingga suhu di atas 700°C akan menghilangkan distorsi dan stres internaldan kerapuhan pada suhu 475°C akan hilang.
  3. Kerapuhan pada suhu tinggi: Pendinginan yang cepat setelah memanaskan baja tahan karat feritik hingga di atas 925°C dapat menyebabkan senyawa seperti Cr, C, dan N mengendap di dalam butiran dan batas butir, sehingga meningkatkan kerapuhan dan korosi antar butir. Hal ini dapat diatasi dengan memanaskan baja hingga suhu antara 750 dan 850 ° C, dan kemudian mendinginkannya dengan cepat.

Proses perlakuan panas:

(1) Anil

Untuk menghilangkan fase σ, kerapuhan pada suhu 475°C, dan kerapuhan pada suhu tinggi, perlakuan anil dapat diterapkan.

Prosesnya melibatkan pemanasan hingga 780 ~ 830°C, diikuti dengan pendinginan udara atau pendinginan tungku.

Untuk baja tahan karat feritik ultra-murni dengan kandungan C rendah (C≤0.01%) dan kadar Si, Mn, S, dan P yang dikontrol secara ketat, suhu anil dapat dinaikkan.

② Perawatan Pereda Stres

Setelah pengelasan atau pengerjaan dingin, komponen mungkin berisi tegangan sisa.

Dalam kasus di mana anil tidak sesuai, perawatan pelepas stres dapat dilakukan dengan memanaskan komponen hingga suhu 230 ~ 370 ℃, menahan suhu, dan kemudian mendinginkannya dengan udara. Hal ini dapat membantu menghilangkan sebagian tekanan internal dan meningkatkan plastisitas.

2. Perlakuan panas pada baja tahan karat austenitik

Kehadiran Cr, Ni, dan elemen paduan lainnya dalam baja tahan karat austenitik menurunkan Titik Ms hingga di bawah suhu ruangan (-30 hingga -70°C).

Kestabilan struktur austenitik ini berarti tidak ada perubahan fasa yang terjadi saat pemanasan dan pendinginan di atas suhu kamar.

Oleh karena itu, tujuan utama perlakuan panas untuk baja tahan karat austenitik bukanlah untuk mengubah sifat mekanis, melainkan untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi.

Perawatan Solusi Baja Tahan Karat Austenitik

Efek:

(1) Pengendapan dan Pelarutan Karbida Paduan dalam Baja

Karbon (C) adalah salah satu elemen paduan yang ada dalam baja. Meskipun memiliki sedikit efek penguatan, namun merusak ketahanan terhadap korosi, terutama ketika membentuk karbida dengan kromium (Cr).

Untuk meminimalkan keberadaan karbida C dan Cr, kelarutan C dalam austenit dimanipulasi dengan pemanasan dan pendinginan.

Kelarutan C dalam austenit tinggi pada suhu tinggi (0,34% pada 1200°C) dan rendah pada suhu rendah (0,02% pada 600°C, dan bahkan lebih rendah lagi pada suhu kamar).

Baja dipanaskan hingga suhu tinggi untuk melarutkan senyawa C-Cr dan dengan cepat didinginkan untuk mencegah pengendapan.

Hal ini membantu meningkatkan ketahanan korosi baja, terutama ketahanan korosi intergranularnya.

② Fase Sigma (σ)

Pemanasan jangka panjang pada kisaran 500-900°C atau penambahan elemen seperti titanium, niobium, dan molibdenum dapat menyebabkan pengendapan fasa σ pada baja austenitik.

Hal ini meningkatkan kerapuhan baja dan menurunkan ketahanan korosinya.

Fase σ dapat dihilangkan dengan melarutkannya pada suhu yang lebih tinggi daripada suhu presipitasi dan mendinginkannya dengan cepat untuk mencegah presipitasi ulang.

Proses:

Menurut standar GB1200, kisaran suhu pemanasan yang direkomendasikan adalah 1000-1150 ° C, biasanya 1020-1080 ° C.

Suhu pemanasan dapat disesuaikan dalam kisaran yang diizinkan berdasarkan komposisi kadar, coran, atau tempa tertentu. Metode pendinginan harus cepat untuk mencegah pengendapan karbida.

Di Cina dan beberapa standar nasional lainnya, "pendinginan cepat" diindikasikan setelah larutan padat.

Skala "cepat" dapat ditentukan berdasarkan kriteria berikut ini:

  • Untuk kandungan C ≥ 0,08% atau kandungan Cr > 22% dan jumlah Ni, baja harus didinginkan dengan air.
  • Untuk kandungan C 3mm, baja harus didinginkan dengan udara.
  • Untuk kandungan C < 0,08% dan ukuran ≤ 0,5 mm, baja dapat didinginkan dengan udara.

Perlakuan Panas Stabilisasi Baja Tahan Karat Austenitik

Perlakuan panas stabilisasi adalah proses yang terbatas pada baja tahan karat austenitik grade tertentu seperti 1Cr18Ni9Ti dan 0Cr18Ni11Nb yang mengandung elemen penstabil Ti atau Nb.

Efek:

Seperti yang telah dibahas sebelumnya, pengendapan senyawa tipe Cr23C6 akibat kombinasi Cr dan C pada batas butir dapat menyebabkan penurunan ketahanan korosi pada baja tahan karat austenitik.

Untuk mencegah hal ini, Ti dan Nb ditambahkan ke baja untuk menciptakan kondisi di mana C lebih disukai bergabung dengan Ti dan Nb daripada Cr.

Hal ini membantu mempertahankan Cr dalam austenit dan memastikan ketahanan korosi baja. Perlakuan panas stabilisasi menggabungkan Ti, Nb dan C untuk menstabilkan Cr dalam austenit.

Proses:

Suhu pemanasan: Suhu pemanasan harus lebih tinggi daripada suhu pelarutan Cr23C6 (400-825 ℃), dan sedikit lebih rendah atau lebih tinggi daripada suhu pelarutan awal TiC atau NbC (misalnya, kisaran suhu pelarutan TiC adalah 750-1120 ℃).

Suhu pemanasan yang menstabilkan umumnya diatur pada 850-930 ℃, yang sepenuhnya melarutkan Cr23C6 dan memungkinkan Ti atau Nb untuk bergabung dengan C, sambil mempertahankan Cr dalam austenit.

Metode pendinginan: Pendinginan udara biasanya digunakan, tetapi pendinginan air atau pendinginan tungku juga dapat digunakan, tergantung pada kondisi spesifik komponen.

Laju pendinginan memiliki dampak minimal pada efek stabilisasi.

Penelitian eksperimental kami telah menunjukkan bahwa laju pendinginan 0,9°C/menit dan 15,6°C/menit dari suhu stabil 900°C hingga 200°C menghasilkan struktur metalografi, kekerasan, dan ketahanan korosi antar butir yang serupa.

Perawatan Penghilang Stres Baja Tahan Karat Austenitik

Tujuan:

Komponen baja tahan karat austenitik pasti mengalami tekanan selama proses pengerjaan dingin seperti pemrosesan dan pengelasan.

Tekanan ini dapat memiliki efek negatif seperti mempengaruhi stabilitas dimensi dan menyebabkan retak korosi tegangan pada media seperti Cl-, H2S, NaOH, dll.

Kerusakan semacam ini bersifat lokal dan mendadak, yang bisa berbahaya. Untuk meminimalkan stres pada bagian ini, metode penghilang stres dapat digunakan.

Proses:

Perlakuan larutan dan perlakuan stabilisasi dapat membantu menghilangkan tegangan jika kondisinya memungkinkan. Namun, metode ini mungkin tidak selalu dapat dilakukan, seperti untuk alat kelengkapan pipa dalam satu lingkaran, benda kerja jadi dengan margin terbatas, dan bagian dengan bentuk yang kompleks yang mudah berubah bentuk.

Dalam kasus seperti itu, memanaskan komponen pada suhu di bawah 450°C dapat membantu mengurangi stres.

Jika benda kerja akan digunakan dalam lingkungan korosi tegangan yang kuat dan tegangan perlu dihilangkan sepenuhnya, memilih bahan seperti baja tahan karat austenitik karbon sangat rendah dengan elemen penstabil harus dipertimbangkan.

3. Perlakuan panas baja tahan karat martensitik

Fitur yang paling berbeda dari baja tahan karat martensitik dibandingkan dengan baja tahan karat feritik, baja tahan karat austenitik, dan baja tahan karat dupleks adalah kemampuannya untuk menyesuaikan sifat mekaniknya pada rentang yang luas melalui metode perlakuan panas untuk memenuhi berbagai kebutuhan aplikasi yang berbeda.

Selain itu, ketahanan korosi baja tahan karat martensitik dapat dipengaruhi secara berbeda oleh metode perlakuan panas yang digunakan.

 Struktur baja tahan karat martensitik setelah pendinginan

Tergantung pada komposisi kimianya

  • 0Cr13, 1Cr13, 1Cr17Ni2 adalah martensit + sedikit ferit;
  • 2Cr13, 3Cr132Cr17Ni2 pada dasarnya adalah struktur martensitik;
  • 4Cr13dan 9Cr18 adalah karbida paduan pada matriks martensit;
  • 0Cr13Ni4Mo dan 0Cr13Ni6Mo memiliki austenit yang dipertahankan pada matriks martensit.

② Ketahanan korosi dan perlakuan panas baja tahan karat martensitik

Perlakuan panas pada baja tahan karat martensitik tidak hanya mengubah sifat mekanisnya, tetapi juga memengaruhi ketahanan korosinya dengan berbagai cara.

Sebagai contoh, temper suhu rendah setelah pendinginan menghasilkan ketahanan korosi yang tinggi, sedangkan temper suhu sedang (400-550°C) menghasilkan ketahanan korosi yang rendah.

Di sisi lain, temper suhu tinggi (600-750°C) menghasilkan ketahanan korosi yang lebih baik.

③ Metode proses perlakuan panas dan fungsi baja tahan karat martensitik

Anil

Metode anil yang berbeda-beda dapat digunakan, tergantung pada hasil yang diinginkan:

  1. Anil suhu rendah (kadang-kadang disebut sebagai anil tidak lengkap) dapat digunakan jika tujuannya adalah untuk mengurangi kekerasan, memfasilitasi pemrosesan, dan menghilangkan stres. Suhu pemanasan biasanya antara 740-780 ℃, dan kekerasan dapat dipertahankan pada 180-230HB setelah pendinginan udara atau pendinginan tungku.
  2. Anil lengkap digunakan jika tujuannya adalah untuk meningkatkan struktur penempaan atau pengecoran, menurunkan kekerasan, dan memastikan kinerja yang rendah. Metode ini biasanya melibatkan pemanasan material hingga 870-900 ℃ dan mendinginkannya dalam tungku, atau mendinginkannya hingga di bawah 600 ℃ dengan kecepatan 40 ℃ / jam atau kurang. Kekerasan setelah proses ini bisa antara 150-180HB.
  3. Anil isotermal adalah alternatif untuk anil lengkap, dan dapat mencapai tujuan yang sama. Bahan dipanaskan hingga 870-900 ℃, ditahan pada suhu tersebut, kemudian didinginkan hingga 700-740 ℃ (lihat kurva transformasi), ditahan untuk waktu yang lebih lama (lihat kurva transformasi), dan akhirnya didinginkan hingga di bawah 550 ° C. Kekerasan setelah proses ini juga bisa antara 150-180HB.

Ini proses anil isotermal juga efektif dalam memperbaiki struktur yang buruk setelah penempaan, serta meningkatkan sifat mekanik setelah quenching dan tempering, terutama ketangguhan impak.

Pendinginan

Tujuan utama pendinginan baja tahan karat martensitik adalah untuk meningkatkan kekuatannya.

Prosesnya melibatkan pemanasan baja hingga suhu di atas titik kritis, mempertahankan kehangatan untuk memastikan bahwa karbida sepenuhnya larut ke dalam austenit, dan kemudian mendinginkan dengan kecepatan yang sesuai untuk mencapai struktur martensit.

Pemilihan Suhu Pemanasan: Prinsip dasarnya adalah membentuk austenit dan melarutkan karbida paduan secara homogen ke dalam austenit.

Untuk mencegah butiran austenit yang lebih kasar atau adanya ferit atau austenit yang tertahan di dalam struktur setelah pendinginan, suhu pemanasan tidak boleh terlalu rendah atau terlalu tinggi.

Kisaran suhu untuk pendinginan baja tahan karat martensitik sangat bervariasi, tetapi menurut pengalaman kami, biasanya berkisar antara 980-1020°C.

Namun demikian, untuk kualitas baja khusus, kontrol komposisi tertentu, atau persyaratan tertentu, suhu pemanasan mungkin perlu disesuaikan, tetapi prinsip pemanasan tidak boleh dilanggar.

Metode Pendinginan: Karena komposisi baja tahan karat martensitik, austenit lebih stabil, maka Kurva C bergeser ke kanan, dan laju pendinginan kritis lebih rendah.

Oleh karena itu, baja martensit dapat dipadamkan dengan menggunakan pendingin oli atau pendingin udara.

Namun, untuk suku cadang yang memerlukan kedalaman pengerasan yang besar dan sifat mekanis yang tinggi, terutama ketangguhan benturan tinggi, disarankan untuk menggunakan pendingin oli.

Tempering

Setelah pendinginan, baja tahan karat martensitik diperoleh dengan kekerasan, kerapuhan, dan tekanan internal yang tinggi, yang harus ditempa untuk meningkatkan sifat mekaniknya.

Baja tahan karat martensit biasanya ditempa pada dua suhu yang berbeda:

  • Tempering antara 180 hingga 320 ° C menghasilkan temper struktur martensit yang mempertahankan kekerasan dan kekuatan tinggi, tetapi memiliki plastisitas dan ketangguhan yang rendah, dengan ketahanan korosi yang baik. Struktur ini sangat ideal untuk aplikasi seperti alat pemotongbantalan, dan suku cadang aus.
  • Tempering antara 600 hingga 750°C menghasilkan struktur sorbite temper yang memiliki keseimbangan yang baik antara kekuatan, kekerasan, plastisitas, dan ketangguhan, dengan ketahanan korosi yang baik. Tergantung pada sifat mekanik yang diinginkan, temper pada ujung bawah atau atas dari kisaran suhu ini dapat digunakan.

Tempering pada suhu antara 400 hingga 600°C umumnya tidak direkomendasikan, karena dapat menyebabkan karbida yang sangat terdispersi mengendap dari martensit, yang mengakibatkan kerapuhan temper dan mengurangi ketahanan terhadap korosi.

Namun demikian, sebagian pegas, seperti pegas baja 3Cr13 dan 4Cr13, dapat dikeraskan pada suhu ini, sehingga menghasilkan HRC 40 hingga 45 dan elastisitas yang baik.

Metode pendinginan setelah temper biasanya adalah pendinginan udara, tetapi untuk grade baja yang rentan terhadap kerapuhan temper, seperti 1Cr17Ni2, 2Cr13, dan 0Cr13Ni4Mo, pendinginan oli direkomendasikan setelah temper.

4. Perlakuan Panas Baja Tahan Karat Dupleks Feritik-Austenitik

Baja tahan karat dupleks merupakan tambahan terbaru dalam keluarga baja tahan karat dan telah mendapatkan pengakuan dan penghargaan yang luas karena karakteristiknya yang unik.

Kandungan kromium yang tinggi, komposisi nikel yang rendah, serta penambahan molibdenum dan nitrogen membuatnya lebih kuat dan lebih fleksibel dibandingkan dengan baja austenitik dan baja tahan karat feritiksekaligus memberikan ketahanan korosi yang setara.

Ia juga memiliki ketahanan yang unggul terhadap korosi sumuran, celah, dan korosi tegangan di lingkungan klorida dan air laut.

Efek perlakuan panas untuk baja tahan karat dupleks adalah sebagai berikut:

(1) Menghilangkan Austenit Sekunder: Pada suhu yang lebih tinggi, seperti selama pengecoran atau penempaanjumlah ferit meningkat.

Pada suhu di atas 1300°C, baja ini dapat menjadi ferit fasa tunggal, yang tidak stabil pada suhu tinggi. Penuaan suhu yang lebih rendah dapat mengakibatkan pengendapan austenit, yang dikenal sebagai austenit sekunder.

Namun, jumlah kromium dan nitrogen dalam austenit ini lebih rendah daripada austenit normal, sehingga berpotensi menjadi sumber korosi, sehingga harus dihilangkan melalui perlakuan panas.

② Menghilangkan Karbida Cr23C6: Baja dupleks dapat mengendapkan Cr23C6 pada suhu di bawah 950°C, menyebabkan peningkatan kerapuhan dan berkurangnya ketahanan terhadap korosi. Ini harus dihilangkan.

③ Menghilangkan Nitrida Cr2N, CrN: Karena adanya nitrogen di dalam baja, nitrida dapat terbentuk dengan kromium, yang dapat berdampak negatif pada sifat mekanik dan ketahanan korosi, dan harus dihilangkan.

④ Menghilangkan Fasa Intermetalik: Komposisi baja fase ganda dapat mengakibatkan terbentuknya fase intermetalik, seperti fase σ dan fase γ, yang mengurangi ketahanan korosi dan meningkatkan kerapuhan, sehingga harus dihilangkan.

Proses untuk perlakuan panas mirip dengan baja austenitik dan melibatkan perlakuan larutan padat dengan suhu pemanasan 980 ~ 1100 ° C diikuti dengan pendinginan cepat. Pendinginan air biasanya digunakan.

5. Perlakuan panas baja tahan karat pengerasan presipitasi

Baja tahan karat pengerasan presipitasi adalah pengembangan yang relatif baru dan merupakan jenis baja tahan karat yang telah dicoba, diuji, dan ditingkatkan melalui praktik manusia.

Baja tahan karat sebelumnya, seperti baja tahan karat feritik dan austenitik, memiliki ketahanan korosi yang baik, tetapi sifat mekanisnya tidak dapat disesuaikan melalui metode perlakuan panas, yang membatasi kegunaannya.

Baja tahan karat martensitik dapat diberi perlakuan panas untuk menyesuaikan sifat mekanisnya hingga tingkat yang lebih tinggi, tetapi ketahanan korosinya buruk.

Fitur:

Baja tahan karat pengerasan presipitasi memiliki kandungan karbon rendah (umumnya ≤0.09%) dan kandungan kromium yang tinggi (umumnya ≥14% atau lebih tinggi), bersama dengan unsur-unsur seperti Mo dan Cu, membuatnya memiliki ketahanan korosi yang setara dengan baja tahan karat austenitik.

Melalui larutan padat dan perlakuan penuaan, struktur dengan fase pengerasan presipitasi yang diendapkan pada matriks martensit dapat diperoleh, sehingga menghasilkan kekuatan yang lebih tinggi.

Kekuatan, plastisitas, dan ketangguhan dapat disesuaikan dalam kisaran tertentu dengan menyesuaikan suhu penuaan.

Selain itu, metode perlakuan panas larutan padat yang diikuti dengan penguatan presipitasi fase presipitasi memungkinkan bentuk dasar dengan kekerasan rendah setelah perlakuan larutan padat diproses.

Dengan memperkuat kembali melalui penuaan, biaya pemrosesan berkurang dan mengungguli baja martensitik.

Klasifikasi:

① Baja Tahan Karat Pengerasan Presipitasi Martensitik dan Perlakuan Panasnya

Baja tahan karat pengerasan presipitasi martensitik dicirikan oleh transformasi austenitik ke martensitik yang dimulai di atas suhu kamar (Ms).

Setelah memanaskan baja ke suhu austenisasi dan mendinginkannya dengan cepat, matriks martensit seperti batu tulis diperoleh.

Setelah penuaan, massa halus tembaga mengendap dari matriks martensit, memperkuat baja.

Tingkat tipikal dalam standar GB1220 adalah 0Cr17Ni4Cu4Nb (PH17-4), dengan komposisi sebagai berikut: C≤0,07, Ni: 3-5, Cr: 15,5-17,5, Cu: 3-5, Nb: 0,15-0,45. Titik Ms sekitar 120°C, dan titik Mz sekitar 30°C.

Perawatan Solusi Padat:

Ketika dipanaskan hingga 1020-1060°C dan didinginkan dengan cepat dengan air atau minyak, struktur baja menjadi martensit reng, dengan kekerasan sekitar 320HB.

Suhu pemanasan tidak boleh melebihi 1100°C, karena hal ini dapat mengakibatkan peningkatan ferit dalam struktur, penurunan titik Ms, peningkatan austenit yang tertahan, penurunan kekerasan, dan efek perlakuan panas yang buruk.

Perawatan Penuaan:

Dispersi dan ukuran partikel presipitat bergantung pada suhu penuaan dan menghasilkan sifat mekanis yang berbeda.

Menurut standar GB1220, properti setelah penuaan pada suhu yang berbeda adalah sebagai berikut:

Perlakuan Panas Baja Tahan Karat Semi-Austenitik

Titik Ms baja tahan karat semi-austenitik umumnya sedikit di bawah suhu kamar, menghasilkan struktur austenit dengan kekuatan rendah setelah perlakuan larutan dan pendinginan hingga suhu kamar.

Untuk meningkatkan kekuatan dan kekerasan dari matriks, baja perlu dipanaskan kembali hingga 750-950°C untuk insulasi.

Pada tahap ini, karbida akan mengendap dalam austenit, mengurangi kestabilannya dan meningkatkan titik Ms di atas suhu kamar.

Setelah pendinginan, struktur martensit diperoleh. Perlakuan dingin (perlakuan di bawah nol) juga dapat ditambahkan, diikuti dengan penuaan, untuk menghasilkan baja yang diperkuat dengan endapan dalam matriks martensit.

Tingkat yang direkomendasikan dalam standar GB1220 adalah 0Cr17Ni7Al (PH17-7) dengan komposisi sebagai berikut: C≤0.09, Cu≤0.5, Ni: 6.5-7.5, Cr: 16-18, Al: 0,75-1,5.

Solusi + Penyesuaian + Perawatan Penuaan:

Suhu larutan padat adalah 1040°C dan baja didinginkan dengan air atau minyak untuk mendapatkan struktur austenit dengan kekerasan sekitar 150HB.

Temperatur penyesuaian adalah 760°C dan baja didinginkan di udara untuk mengendapkan karbida paduan dalam austenit, mengurangi kestabilannya, meningkatkan titik Ms menjadi 50-90°C, dan mendapatkan martensit reng setelah pendinginan. Kekerasannya bisa mencapai 290HB.

Setelah penuaan pada suhu 560°C, Al dan senyawanya akan mengendap, memperkuat baja dan meningkatkan kekerasannya hingga 340HB.

Solusi Padat + Penyesuaian + Perlakuan Dingin + Penuaan:

Suhu larutan padat adalah 1040°C dan pendinginan air digunakan untuk mendapatkan struktur austenit.

Suhu penyesuaian adalah 955°C untuk meningkatkan titik Ms dan mendapatkan martensit reng setelah pendinginan.

Perlakuan dingin pada suhu -73°C selama 8 jam akan mengurangi austenit yang tertahan dalam struktur untuk mendapatkan martensit yang maksimal.

Klasifikasi dan Karakteristik Utama Baja Tahan Karat

Ada banyak cara untuk mengklasifikasikan baja tahan karat, termasuk berdasarkan komposisi kimia, sifat fungsional, struktur metalografi, dan karakteristik perlakuan panas.

Namun demikian, untuk tujuan kepraktisan, akan lebih berguna untuk mengkategorikannya berdasarkan struktur metalografi dan karakteristik perlakuan panasnya.

Klasifikasi baja tahan karat

1. Baja tahan karat feritik

Elemen paduan utama dalam baja tahan karat adalah kromium, dan sejumlah kecil elemen ferit yang stabil seperti aluminium dan molibdenum dapat ditambahkan. Struktur yang dihasilkan adalah ferit.

Jenis baja tahan karat ini memiliki kekuatan yang rendah dan tidak dapat ditingkatkan melalui perlakuan panas.

Sebaliknya, ia memiliki sejumlah plastisitas, tetapi juga kerapuhan dalam jumlah besar. Memiliki ketahanan yang baik terhadap korosi pada media pengoksidasi (seperti asam nitrat), tetapi memiliki ketahanan yang buruk terhadap korosi pada media pereduksi.

2. Baja tahan karat austenitik

Ini mengandung konsentrasi kromium yang tinggi, umumnya lebih dari 18%, dan sekitar 8% nikel.

Beberapa menggunakan mangan untuk menggantikan nikel untuk lebih meningkatkan ketahanan terhadap korosi, dan beberapa menambahkan elemen seperti molibdenum, tembaga, silikon, titaniumatau niobium.

Tidak ada perubahan fasa selama pemanasan dan pendinginan, sehingga metode perlakuan panas tidak dapat digunakan untuk meningkatkan kekuatannya.

Namun demikian, ini memiliki keunggulan kekuatan rendah, plastisitas tinggi, dan ketangguhan tinggi. Sangat tahan terhadap media pengoksidasi dan memiliki ketahanan yang baik terhadap korosi intergranular setelah penambahan titanium dan niobium.

3. Baja tahan karat martensitik

Baja tahan karat martensitik terutama mengandung 12-18% Cr, dengan jumlah karbon yang dapat disesuaikan menurut kebutuhan, biasanya 0,1-0,4%.

Untuk alat, alat kandungan karbon dapat mencapai 0,8-1,0%, dan beberapa ditingkatkan dengan penambahan elemen seperti Mo, V, dan Nb untuk meningkatkan stabilitas dan ketahanan terhadap temper.

Pemanasan pada suhu tinggi dan pendinginan pada tingkat tertentu menghasilkan struktur yang terutama martensit, tetapi juga dapat mengandung sejumlah kecil ferit, yang dipertahankan austenitatau karbida paduan tergantung pada kandungan unsur karbon dan paduannya.

Struktur dan kinerja dapat disesuaikan dengan mengontrol proses pemanasan dan pendinginan, tetapi ketahanan korosinya tidak sebaik baja tahan karat austenitik, feritik, dan dupleks.

Baja tahan karat martensitik tahan terhadap asam organik tetapi memiliki ketahanan yang buruk dalam media seperti asam sulfat dan asam klorida.

4. Baja tahan karat baja Austenoferitik

Umumnya, kandungan Cr adalah 17-30% dan kandungan Ni adalah 3-13%.

Selain itu, elemen paduan seperti Mo, Cu, Nb, N dan W ditambahkan, dan kandungan C dijaga agar tetap sangat rendah.

Tergantung pada proporsi elemen paduannya, sebagian berupa ferit, sementara yang lainnya terutama austenitmerupakan dua baja tahan karat dupleks yang ada secara bersamaan.

Karena mengandung ferit dan elemen penguat, setelah perlakuan panas, kekuatannya sedikit lebih tinggi daripada baja tahan karat austenitik dan plastisitas serta ketangguhannya lebih baik.

Performa tidak dapat disesuaikan melalui perlakuan panas.

Memiliki ketahanan korosi yang tinggi, terutama pada media yang mengandung Cl dan air laut, dan menunjukkan ketahanan yang baik terhadap pitting, korosi celah, dan korosi tegangan.

5. Baja tahan karat pengerasan presipitasi

Komposisi baja tahan karat jenis ini ditandai dengan adanya unsur-unsur seperti C, Cr, Ni, dan unsur lainnya, termasuk Cu, Al, dan Ti, yang dapat menyebabkan pengendapan.

Sifat mekanis dapat disesuaikan melalui perlakuan panas, tetapi mekanisme penguatannya berbeda dengan baja tahan karat martensitik.

Karena ketergantungannya pada penguatan berbasis presipitasi, kandungan karbon dapat dijaga sangat rendah, menghasilkan ketahanan korosi yang lebih baik daripada baja tahan karat martensit dan setara dengan baja tahan karat austenitik Cr-Ni.

Jangan lupa, berbagi adalah kepedulian! : )
Shane
Penulis

Shane

Pendiri MachineMFG

Sebagai pendiri MachineMFG, saya telah mendedikasikan lebih dari satu dekade karier saya untuk industri pengerjaan logam. Pengalaman saya yang luas telah memungkinkan saya untuk menjadi ahli di bidang fabrikasi lembaran logam, permesinan, teknik mesin, dan peralatan mesin untuk logam. Saya terus berpikir, membaca, dan menulis tentang subjek-subjek ini, terus berusaha untuk tetap menjadi yang terdepan di bidang saya. Biarkan pengetahuan dan keahlian saya menjadi aset bagi bisnis Anda.

Anda mungkin juga menyukai
Kami memilihnya hanya untuk Anda. Teruslah membaca dan pelajari lebih lanjut!
Teknologi Pemolesan Mekanis Baja Tahan Karat

Teknologi Pemolesan Mekanis Baja Tahan Karat: Dijelaskan

Pernahkah Anda bertanya-tanya, bagaimana hasil akhir yang berkilauan pada baja tahan karat bisa dicapai? Artikel ini membahas proses pemolesan mekanis yang sangat cermat, menjelaskan teknik, alat, dan praktik terbaik. Dari pemolesan kasar...
Cara Mencegah Retak Pengecoran Baja Tahan Karat

Mencegah Retak Pengecoran Baja Tahan Karat: Kiat Ahli

Pernahkah Anda bertanya-tanya mengapa coran baja tahan karat mudah sekali retak? Artikel ini menguraikan penyebab utamanya, dari fluiditas yang buruk hingga tekanan termal yang tinggi, dan menawarkan kiat praktis untuk mencegahnya...
Dasar-dasar Pemolesan Baja Tahan Karat

5 Teknik Pemolesan Baja Tahan Karat yang Penting

Pernahkah Anda bertanya-tanya, bagaimana baja tahan karat mencapai hasil akhir yang sempurna, seperti cermin? Artikel ini mengupas teknik-teknik penting untuk memoles baja tahan karat, yang mencakup segalanya, mulai dari pemrosesan mekanis dan kimiawi...
MesinMFG
Bawa bisnis Anda ke tingkat berikutnya
Berlangganan buletin kami
Berita, artikel, dan sumber daya terbaru, dikirim ke kotak masuk Anda setiap minggu.
© 2025. Semua hak cipta dilindungi undang-undang.

Hubungi Kami

Anda akan mendapatkan balasan dari kami dalam waktu 24 jam.