5 dari baja tahan karat teratas yang dapat dikerjakan untuk membawa produk Anda ke tingkat berikutnya

Baja tahan karat adalah salah satu pilihan bahan paling populer untuk pembuatan logam, dan digunakan dalam aplikasi mulai dari peralatan masak hingga komponen otomotif hingga peralatan pemrosesan kimia. Banyak item baja tahan karat diproduksi melalui permesinan CNC, metode manufaktur serbaguna yang memanfaatkan presisi penggilingan yang dipandu komputer, bor, mesin bubut, dan alat pemotong lainnya untuk secara efisien dan hemat biaya membuat suku cadang yang presisi dan dapat diulang.

Namun, istilah "baja tahan karat" sebenarnya mengacu pada lebih dari sekadar bahan tunggal. Stainless steel adalah kategori logam, yang masing-masing menunjukkan karakteristik yang berbeda. Memilih baja tahan karat yang tepat untuk aplikasi tertentu dapat meningkatkan atau menghambat kinerja komponen secara signifikan. Inilah yang perlu diketahui tim produk.

Apa itu baja tahan karat?

Baja tahan karat adalah paduan yang terutama terdiri dari besi, karbon, dan kromium, meskipun banyak tingkatannya menyertakan persentase karbon yang sedikit lebih tinggi untuk kekuatan dan kekerasan yang lebih besar. Memasukkan logam lain — seperti nikel untuk menstabilkan struktur mikro kristal besi, atau molibdenum atau titanium untuk meningkatkan ketahanan panas dan korosi paduan — juga merupakan praktik umum. Baja tahan karat bisa relatif mudah dibentuk dan ulet, tergantung pada perlakuan panasnya.

Korosi dan ketahanan karat baja tahan karat berasal dari perilaku paduan saat terkena oksigen. Segera setelah logam telanjang terkena udara terbuka, kromium dalam paduan menghasilkan lapisan oksida tipis. Lapisan oksida ini menghambat oksidasi lebih lanjut dari logam, mencegah korosi dan karat yang disebabkan oleh kelembaban dan oksigen. Ketahanan terhadap korosi dan karat ini membuat banyak baja tahan karat sangat cocok untuk bagian yang akan terkena elemen untuk waktu yang lama.

Ada lima kategori utama baja tahan karat:

• Austenitik
• Feritik
• Martensitik
• Dupleks
• Hujan semakin deras

Meskipun baja tahan karat umumnya sulit untuk dikerjakan, kemampuan mesin dari semua kategori ini dapat ditingkatkan dengan mengikuti sejumlah praktik terbaik, termasuk:Menggunakan perkakas tajam dengan geometri pemotongan yang tepat dan memilih laju umpan dan kedalaman potong yang sesuai untuk setiap paduan tertentu.

Selain itu, masuknya unsur-unsur seperti belerang, tembaga, timbal, dan paduan lainnya dapat mengubah kemampuan mesin material. Sulfur khususnya mengurangi keuletan chip, memungkinkannya untuk terlepas dengan lebih mudah.

1. Baja tahan karat austenitik

Baja tahan karat austenitik - dinamai untuk struktur mikro kristal austenitik dalam besi - adalah bentuk paling umum dari baja tahan karat. Nilai baja ini memberikan ketahanan dan kekuatan korosi yang tinggi, kemampuan bentuk pasca-pemesinan yang mengesankan, kemampuan las yang baik, dan biasanya memiliki kandungan nikel yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan jenis paduan lainnya. Baja austenitik dilambangkan dengan angka dalam kisaran 300.

Baja kelas 304 — umumnya dikenal sebagai standar 18/8 stainless — memiliki minimal 18% kromium dan 8% nikel, dan maksimum 0,07% karbon. Mereka digunakan untuk membuat berbagai macam komponen rumah tangga dan industri, termasuk peralatan masak, sekrup, dan mesin.

Baja kelas 316 cukup mirip, tetapi mengandung kadar nikel dan molibdenum yang lebih tinggi, yang menawarkan ketahanan yang lebih besar terhadap asam dan klorida. Oleh karena itu, Grade 316 sangat cocok untuk suku cadang yang digunakan dalam konteks pemrosesan kelautan dan kimia. Namun, logam tambahan meningkatkan biaya material.

Baik baja 304 dan 316 tersedia dalam kadar karbon rendah (304L dan 316L), yang mengurangi risiko pengendapan krom karbida (fenomena yang secara drastis mengurangi ketahanan korosi di sepanjang lapisan las). Ini lebih disukai untuk lingkungan yang sangat korosif.

Baja tahan karat austenitik bisa menjadi yang paling sulit untuk dikerjakan, sebagian besar karena mereka menunjukkan sifat lengket dan bekerja mengeras dengan cepat. Pendingin dan pelumas sangat penting selama pemesinan untuk mencegah pemusatan panas.

2. Baja tahan karat feritik

Baja tahan karat feritik adalah paduan magnet, krom tinggi, karbon rendah dengan ketahanan tinggi terhadap retak korosi tegangan (jenis umum degradasi baja) dan oksidasi pada suhu tinggi.

Nilai ini sering digunakan untuk komponen otomotif, peralatan dapur, peralatan petrokimia, dan aplikasi lain yang perlu berinteraksi dengan bahan yang berpotensi korosif. Baja tahan karat feritik juga menunjukkan sifat konduktivitas termal yang sangat baik, menjadikannya ideal untuk aplikasi seperti penukar panas boiler dan tungku.

Sementara feritik tidak memiliki kekuatan dan ketahanan korosi yang sama seperti baja tahan karat austenitik, kandungan karbonnya yang rendah memberikan keuletan yang unggul, memungkinkan grade ini menjalani pembentukan ekstensif tanpa melemahkan material. Mereka juga tidak dapat dikeraskan dengan perlakuan panas. Karena kurangnya nikel, baja tahan karat feritik seringkali lebih murah daripada nilai austenitik. Nilai ini ditentukan oleh angka dalam kisaran 400.

Grade 434 adalah salah satu baja tahan karat feritik yang paling umum digunakan. Molibdenum meningkatkan ketahanan korosi paduan, menghasilkan bahan yang memberikan sifat mekanik yang baik serta ketahanan yang kuat terhadap kesehatan dan oksidasi.

Grade 444, di sisi lain, termasuk tingkat karbon dan nitrogen yang rendah, menawarkan ketahanan yang unggul terhadap pitting, korosi celah, dan retak korosi tegangan klorida — menjadikannya ideal untuk aplikasi seperti tangki air panas dan peralatan pembuatan bir atau kebun anggur.

Feritik adalah salah satu baja tahan karat yang paling mudah untuk dikerjakan, meskipun paduan dengan kandungan kromium yang lebih tinggi — seperti grade 446 — sering kali menimbulkan kesulitan pemesinan.

3. Baja tahan karat martensit

Baja tahan karat martensit secara struktural mirip dengan baja feritik, tetapi mengandung persentase karbon yang lebih tinggi (kandungan karbon baja feritik biasanya di bawah 0,10%, sedangkan kadar martensit dapat mengandung hingga 1% atau lebih). Hal ini menciptakan struktur mikro martensit di dalam material, yang memberikan kekuatan dan ketahanan aus yang unggul pada paduan ini setelah pemesinan dibandingkan dengan baja tahan karat lainnya, tetapi juga dapat meningkatkan kerapuhan material.

Lebih lanjut, kandungan karbonnya yang meningkat memungkinkan baja martensit mengalami perlakuan panas dan penuaan untuk lebih mengeraskan dan memperkuat logam. Namun, itu juga meningkatkan kerentanan material terhadap karat dan korosi. Oleh karena itu, rangkaian ini ideal untuk aplikasi yang membutuhkan kekuatan dan daya tahan tinggi tetapi hanya ketahanan korosi rata-rata, seperti komponen turbin, peralatan makan kelas atas, serta katup dan pompa mekanis.

Baja tahan karat martensit juga dilambangkan dengan angka 400 dan, seperti feritik, relatif mudah dikerjakan, meskipun peningkatan kandungan karbon mengurangi kemampuan mesin. Grade 440C terkenal karena memberikan beberapa kekuatan, kekerasan, dan ketahanan aus terbesar yang dimungkinkan untuk paduan baja tahan karat — tetapi memerlukan perlakuan panas terlebih dahulu untuk sepenuhnya mewujudkan karakteristik ini. Saat dalam kondisi anil, baja 440C dalam kondisi yang paling mudah dikerjakan, meskipun disarankan menggunakan perkakas yang kuat.

4. Baja tahan karat dupleks

Baja tahan karat dupleks adalah paduan yang sangat tahan korosi yang mengandung struktur mikro austenit dan feritik. Hasilnya adalah satu set baja yang cukup lunak dan dapat dilas dengan campuran karakteristik dari kedua kategori.

Paduan dupleks dapat memberikan kekuatan dua kali lipat dari baja tahan karat austenitik atau feritik, dan menunjukkan ketahanan retak korosi tegangan jauh lebih besar daripada paduan austenitik umum seperti grade 304 dan 316, jika kurang dari baja feritik standar. Namun, kombinasi kekuatan tinggi dan ketahanan korosi ini membuat paduan dupleks ideal untuk aplikasi bawah air di mana suku cadang harus tahan terhadap air asin korosif dalam waktu lama.

Pitting klorida dan ketahanan korosi celah ditentukan oleh kandungan kromium, molibdenum dan nitrogen dari paduan tertentu, tetapi baja dupleks mengandung lebih sedikit nikel dan molibdenum daripada paduan austenitik, dan oleh karena itu umumnya lebih murah. Selain itu, kekuatannya yang tinggi juga memungkinkan desainer mengurangi ketebalan bagian untuk beberapa komponen, yang selanjutnya berkontribusi pada pengurangan biaya dan berat komponen secara keseluruhan.

Mungkin bentuk baja tahan karat dupleks yang paling umum adalah 2205 (dinamai karena komposisi kromium 22% dan komposisi nikel 5%), yang umumnya digunakan dalam peralatan pemrosesan dan penyimpanan kimia serta tangki kargo. Baja dupleks cenderung lebih sulit untuk dikerjakan karena kekuatan anilnya yang tinggi.

5. Baja tahan karat yang dikeraskan oleh presipitasi

Baja tahan karat yang dikeraskan dengan presipitasi menggabungkan keunggulan paduan austenitik dan martensit, membuatnya mampu mencapai kekuatan dan sifat mekanik yang tinggi melalui perlakuan panas sambil mempertahankan ketahanan korosi yang baik.

Selain memberikan oksidasi yang baik, baja tahan karat yang dikeraskan dengan presipitasi ini memiliki kinerja yang sebanding dengan kelas austenitik 304 di sebagian besar kondisi. Bentuk paling umum dari baja tahan karat yang dikeraskan dengan presipitasi adalah 17-4 PH, atau grade 630, yang mendapatkan namanya dari komposisi 17% kromium dan 4% nikel.

Sementara kemampuan mesin dari baja tahan karat yang dikeraskan dengan presipitasi bervariasi berdasarkan paduan tertentu, satu keuntungan signifikan dari logam ini adalah bahwa mereka dapat dengan mudah dikerjakan saat dalam kondisi perlakuan larutan — yang dapat diikuti dengan proses pengerasan usia untuk meningkatkan baja. kekuatan.

Temukan paduan baja tahan karat yang ideal untuk setiap proyek

Baja tahan karat datang dalam berbagai bentuk. Jika tim produk mencari kekuatan super dengan ketahanan korosi rata-rata, maka paduan martensit akan cocok. Demikian juga, tim yang membutuhkan baja yang menawarkan kekuatan tinggi, pitting tinggi, dan ketahanan korosi mungkin menemukan paduan dupleks yang ideal.

Menentukan bahan yang tepat untuk komponen tertentu adalah bagian penting dari desain produk dan proses produksi, dan tim produk harus teliti dalam memeriksa pilihan bahan. Oleh karena itu, menemukan material yang tepat untuk memenuhi persyaratan unik suatu proyek dapat disederhanakan dengan bantuan mitra manufaktur berpengalaman seperti Fast Radius.

Fast Radius menyediakan layanan manufaktur on-demand yang efisien. Bekerja berdampingan dengan pelanggan selama setiap tahap desain dan produksi, tim insinyur, desainer, penasihat, dan ahli teknologi berpengalaman kami memastikan bahwa suku cadang dioptimalkan untuk kemampuan manufaktur dan bahwa metode manufaktur yang paling sesuai — atau kombinasi metode — adalah selalu dipekerjakan. Fast Radius membantu tim dari segala bentuk dan ukuran membuat suku cadang yang unggul pada titik harga yang kompetitif dan waktu penyelesaian yang cepat. Hubungi kami hari ini untuk mempelajari lebih lanjut.

Kunjungi pusat pembelajaran Radius Cepat untuk mengetahui lebih lanjut tentang baja berkekuatan tinggi canggih, permesinan CNC, dan berbagai layanan kami.