Yang Perlu Anda Ketahui Tentang Baja Tahan Karat 304

Baja tahan karat 304 - UNS S30400, EN 1.4301, SUS304, austenitik klasik 18/8 - adalah kelas tahan karat default untuk lebih banyak aplikasi dibandingkan yang lainnya. Artikel ini merangkum hal-hal yang perlu diketahui oleh para insinyur, pembeli, dan perakit: komposisi, sifat mekanik, batas korosi, perilaku suhu, dan praktik fabrikasi.

Komposisi Kimia dan Peran Setiap Unsur

Rentang komposisi per ASTM A240 untuk UNS S30400 (%):

Elemen	Rentang (%)
Karbon, maks	0.08
Mangan, maks	2.00
Fosfor, maks	0.045
Belerang, maks	0.030
Silikon, maks	0.75
Kromium	18.00-20.00
Nikel	8.00-10.50
Nitrogen, maks	0.10

Kromium adalah mesin korosi: ia membentuk lapisan oksida-penyembuhan sendiri kromium-yang menjadikan baja tahan karat. Nikel menstabilkan struktur austenitik, yang memberikan ketangguhan pada suhu rendah dan sifat mampu bentuk pada suhu kamar. Karbon menambah kekuatan namun juga membawa risiko sensitisasi yang dibahas di bawah, itulah sebabnya-varian rendah karbon ada. Mangan dan silikon terutama berfungsi sebagai deoksidasi dan penyumbang kekuatan sisa.

Sifat Mekanik pada Suhu Kamar

Minimum anil per ASTM A240:

Milik	Nilai
Kekuatan tarik, min	515 MPa
Kekuatan hasil (offset 0,2%), min	205 MPa
Perpanjangan dalam 50 mm, min	40%
Kekerasan Brinell, maks	201 PBR

Strip dan lembaran canai dingin-dapat disuplai dengan kekuatan temper yang lebih tinggi per ASTM A666, dengan kekuatan tarik hingga kira-kira 860 MPa dalam temper kekuatan ekstra tinggi, dengan mengorbankan perpanjangan yang lebih rendah. Sebagian besar aplikasi arsitektur dan peralatan menggunakan kondisi anil.

Ketahanan Korosi di Lingkungan Umum

Lapisan film kromium-oksida membuat 304 tahan terhadap korosi di atmosfer, air tawar, sebagian besar bahan makanan, larutan garam netral dalam berbagai kondisi, dan berbagai macam bahan kimia ringan. Ini adalah kelas standar untuk dapur, pabrik makanan, dan eksterior arsitektur. Film tersebut gagal dalam kondisi tertentu: konsentrasi klorida yang tinggi menyebabkan korosi lubang dan celah (itulah sebabnya perangkat keras pantai sering berpindah ke 316), dan asam kuat seperti asam klorida atau asam sulfat encer panas menyerangnya. Di atas sekitar 60 derajat pada media yang mengandung klorida-, 304 juga rentan terhadap retak korosi-tekanan klorida. Untuk tugas ini, diperlukan-bahan paduan molibdenum atau yang lebih tinggi-kadarnya.

Kinerja Suhu: Dari Kriogenik hingga Panas

Karena 304 sepenuhnya austenitik, ia tidak memiliki transisi-ke-getah yang ulet dan mempertahankan ketangguhan yang sangat baik hingga -196 derajat , menjadikannya material standar untuk kapal kriogenik dan peralatan LNG. Pada sisi panas, 304 cocok untuk servis berkelanjutan hingga sekitar 800 derajat dan servis terputus-putus hingga sekitar 870 derajat, yang di atasnya terjadi percepatan kehilangan kekuatan dan oksidasi. Antara sekitar 425 derajat dan 815 derajat, paparan yang lama dapat mengendapkan kromium karbida pada batas butir (sensitisasi), yang menurunkan ketahanan korosi pada servis berikutnya; jika bagian tersebut harus dilas dan kemudian terkena media korosif, maka yang ditentukan adalah 304L atau tingkat stabil.

Fabrikasi: Pemesinan, Pembentukan dan Pengelasan

304 pekerjaan-mengeras dengan cepat. Pembentukan dingin seperti penarikan dalam atau pembengkokan parah mungkin memerlukan anil menengah, dan pegas kembali harus diperbolehkan. Pemesinan memerlukan perkakas yang tajam, umpan positif, dan cairan pendingin yang banyak karena-lapisan yang mengeras akan membuat perkakas menjadi kusam dengan cepat; tingkat pemesinan-gratis seperti 303 tersedia untuk pekerjaan mesin sekrup-yang beban korosinya ringan. Pengelasan mudah dilakukan pada semua proses umum, namun untuk bagian yang lebih tebal gunakan pengisi karbon rendah seperti 308L untuk menjaga logam las dan zona yang terkena panas tahan terhadap sensitisasi, dan menjaga suhu interpass tetap moderat. Kualitasnya juga mudah untuk dipoles, disikat, dan dipasifkan, itulah sebabnya ia mendominasi penyelesaian akhir arsitektur dan-makanan.

Aplikasi Umum

304 dikhususkan untuk peralatan-pemrosesan makanan dan dapur, tempat pembuatan bir dan tangki susu, fasad bangunan, pegangan tangan, detail penutup dan atap, instrumen medis dan perabot rumah sakit, trim dan pengencang otomotif, tangki penyimpanan bahan kimia untuk media ringan, bejana kriogenik, serta bak cuci dan peralatan masak rumah tangga. Jika ragu dalam penerapannya, 304 biasanya merupakan material pertama yang dievaluasi karena material ini menyeimbangkan biaya, ketahanan terhadap korosi, sifat mampu bentuk, dan ketersediaan lebih baik dibandingkan grade stainless lainnya.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Apakah baja tahan karat 304 bersifat magnetis?

Dalam kondisi anil, 304 pada dasarnya bersifat non-magnetik. Pengerjaan dingin dapat mengubah sebagian struktur menjadi martensit dan menjadikannya bersifat magnetis lemah; efeknya normal dan tidak menunjukkan masalah kualitas.

Berapa suhu kerja maksimum 304?

Layanan berkelanjutan biasanya diberi peringkat sekitar 800 derajat dan layanan terputus-putus hingga sekitar 870 derajat. Selain itu, oksidasi dan kehilangan kekuatan memerlukan-kelas tahan panas seperti 309S atau 310S.

Apakah 304 berkarat?

Dalam kondisi normal, tidak ada lapisan oksida - kromium-yang melindunginya. Hal ini dapat menunjukkan noda atau lubang pada permukaan di lingkungan yang mengandung klorida tinggi, asam, atau abrasif, atau saat terkontaminasi oleh debu baja karbon, itulah sebabnya area fabrikasi harus memisahkan 304 dari perkakas baja karbon.

Bisakah 304 digunakan untuk kontak makanan?

Ya. 304 adalah kelas kontak-makanan yang diterima secara luas untuk peralatan pemrosesan, tangki, dan perkakas. Untuk tugas pemrosesan-makanan yang paling korosif, 316 sering kali lebih disukai karena ketahanannya yang lebih tinggi terhadap klorida dan bahan kimia pembersih.

Apa perbedaan antara 304 dan 316?

316 menambahkan 2,00-3,00% molibdenum, yang secara nyata meningkatkan ketahanan lubang dan celah di lingkungan klorida seperti air laut dan garam penghilang lapisan es. 304 yang mencakup sebagian besar layanan umum, makanan, dan arsitektur dengan biaya lebih rendah.

Bagaimana cara mengelas 304 tanpa kehilangan ketahanan terhadap korosi?

Gunakan logam pengisi-rendah karbon seperti 308L, pertahankan masukan panas dalam jumlah sedang, dan hindari suhu interpass yang berlebihan. Untuk servis di media korosif setelah pengelasan, tentukan 304L agar zona yang terkena panas-tidak menjadi peka.