Baja Tahan Karat 416 vs 303: Kemampuan Mesin, Properti, dan Aplikasi

Mengapa 416 dan 303 Disebut Gratis-Kelas Pemesinan

Baik 416 maupun 303 merupakan baja tahan karat yang sengaja ditambahkan sulfur untuk meningkatkan kemampuan mesin. Belerang bergabung dengan mangan untuk membentuk inklusi mangan sulfida lembut yang memecah serpihan menjadi beberapa bagian pendek, mengurangi gaya pemotongan, dan meningkatkan penyelesaian permukaan pada mesin bubut otomatis dan mesin CNC. Hal ini menjadikannya populer untuk-produksi pengencang, fitting, poros, dan komponen instrumen dalam jumlah besar. Keuntungannya adalah bahwa inklusi sulfida yang sama menurunkan ketahanan terhadap korosi dan kemampuan kerja panas dibandingkan dengan grade standar seperti 304 dan 410.

Komposisi Kimia per ASTM A582

416 (UNS S41600) adalah kelas martensit dengan kromium tetapi tanpa nikel; 303 (UNS S30300) adalah kelas austenitik dengan kromium dan nikel. Tabel di bawah mencantumkan batas komposisi tipikal per ASTM A582 untuk produk batangan.

Elemen	416 (UNS S41600)	303 (UNS S30300)
Kromium (Cr) (%)	12.0 - 14.0	17.0 - 19.0
Nikel (Ni) (%)	-	8.0 - 10.0
Karbon (C) (%)	0,15 maks	0,15 maks
Belerang (S) (%)	0,15 menit	0,15 menit
Mangan (Mn) (%)	1,25 maks	2,00 maks
Silikon (Si) (%)	1,00 maks	1,00 maks
Fosfor (P) (%)	0,060 maks	0,20 maks

Perhatikan bahwa 416 tidak mengandung nikel, sehingga biayanya lebih rendah dan memberikan respons magnetis, sedangkan 303 pada dasarnya tetap non-magnetik dalam kondisi anil karena struktur austenitiknya.

Sifat Mekanik dan Perlakuan Panas

Dalam kondisi anil, 416 memiliki kekerasan sekitar 20 HRC dan mudah dikerjakan. Karena bersifat martensit, 416 dapat dikeraskan dengan cara austenitisasi pada suhu sekitar 980 derajat, pendinginan dalam minyak, dan temper pada suhu sekitar 200 derajat hingga mencapai sekitar 45 HRC. Hal ini membuat 416 cocok untuk suku cadang yang memerlukan kemampuan mesin dan ketahanan aus, seperti batang katup dan poros pompa. 303 bersifat austenitik dan tidak dapat dikeraskan dengan perlakuan panas; digunakan dalam kondisi anil dengan kekerasan tipikal sekitar 20 HRC, dan kekuatannya hanya dapat ditingkatkan dengan pengerjaan dingin.

Properti (anil, tipikal)	416	303
Kekuatan tarik (MPa)	517 - 655	517 - 655
Kekuatan hasil (MPa)	276 menit	241 menit
Perpanjangan (%)	20 - 25	50
Kekerasan (HB)	183 - 262	160 - 210
Panas-dapat diobati	Ya, hingga sekitar 45 HRC	TIDAK

Ketahanan Korosi dan Kemampuan Las

Penambahan belerang mengurangi ketahanan terhadap korosi di kedua tingkatan. 416 menawarkan ketahanan korosi sedang di atmosfer sejuk, air tawar, dan beberapa penggunaan makanan-yang bersentuhan langsung dengan makanan, namun tidak cocok untuk lingkungan laut atau lingkungan yang sangat asam, dan lebih mudah ternoda dibandingkan dengan 304. 303 yang berperilaku sama: tahan terhadap korosi ringan namun lebih rentan terhadap lubang di lingkungan klorida dibandingkan 304. Tidak ada tingkatan yang direkomendasikan untuk pengelasan. Inklusi sulfida dapat menyebabkan keretakan panas, porositas, dan kualitas las yang buruk. Jika komponen yang dapat dilas diperlukan, gantilah ke tingkat sulfur rendah seperti 304L atau 410 dan lakukan mesin dengan kecepatan yang sedikit lebih rendah.

Perbandingan Aplikasi

416 digunakan untuk batang katup, poros pompa, pengencang, roda gigi, dan suku cadang lain yang memerlukan kombinasi pemesinan bebas dan ketahanan aus yang dapat diperkeras. 303 digunakan untuk komponen instrumen, fitting, kopling, mur, dan suku cadang mesin kecil lainnya yang ketahanan terhadap korosi di lingkungan ringan dan penyelesaian permukaan yang sangat baik lebih penting daripada kemampuan pengerasan. Karena 303 bersifat non-magnetik, maka 303 juga dipilih untuk rumah dan peralatan elektronik yang mana interferensi magnetik harus dihindari.

Pertanyaan Umum

Q1: Bisakah 416 dikeraskan seperti baja perkakas?
J: Ya, 416 dapat dipadamkan oli-dari suhu sekitar 980 derajat dan ditempa pada suhu sekitar 200 derajat , sehingga mencapai sekitar 45 HRC, yang merupakan hal yang tidak biasa untuk kualitas-pemesinan tahan karat gratis.

Q2: Mengapa 303 mengandung lebih banyak kromium daripada 416?
J: 303 membutuhkan 17-19% kromium ditambah 8-10% nikel untuk mempertahankan struktur austenitik, sedangkan 416 hanya membutuhkan 12-14% kromium untuk struktur martensitnya dan tidak mengandung nikel.

Q3: Apakah 416 dan 303 bersifat magnetis?
J: 416 bersifat magnetis dalam segala kondisi karena bersifat martensit; 303 pada dasarnya bersifat non-magnetik dalam kondisi anil.

Q4: Kelas mana yang memberikan ketahanan korosi yang lebih baik?
J: Keduanya dibatasi oleh penambahan belerang. 303 umumnya tahan terhadap lingkungan korosif ringan sedikit lebih baik daripada 416, namun keduanya tidak boleh digunakan dalam layanan yang kaya klorida-atau sangat asam.

Q5: Bisakah nilai ini dilas?
J: Pengelasan tidak disarankan untuk kelas mana pun. Untuk komponen yang dapat dilas, gunakan kadar-sulfur rendah seperti 304L atau 410 dan sesuaikan proses pemesinannya.