Klasifikasi, karakteristik dan perlakuan panas bahan baja tahan karat umum
Baja tahan karat merupakan baja paduan tinggi yang mampu menahan korosi di udara atau media korosif kimia. Menurut keadaan organisasi baja dalam keadaan normal, baja dapat dibagi menjadi baja tahan karat feritik, baja tahan karat austenitik, dan baja tahan karat martensit.
01
baja tahan karat feritik
Ketika kandungan kromium mencapai 13%, paduan besi-kromium tidak akan mengalami transformasi fasa; bila kandungan kromiumnya mencapai 12% maka dapat menahan korosi, sehingga baja feritik Cr13 menjadi baja tahan karat feritik.
Fitur: Baja tahan karat feritik memiliki ketahanan korosi dan ketahanan oksidasi yang lebih baik, terutama ketahanan terhadap korosi tegangan, tetapi sifat mekaniknya (kekuatan luluh lebih tinggi daripada baja tahan karat austenitik, tetapi ketangguhan benturan lebih rendah dan kerapuhan lebih besar) dan proses Ini memiliki kinerja yang buruk dan sebagian besar digunakan dalam struktur tahan asam dengan sedikit tekanan dan sebagai baja anti-oksidasi.
1. Jenis baja dan jenis baja tahan karat feritik
Tipe ⑴Cr13: seperti 0Cr13, 0Cr13Al (Al: F diperluas, anti oksidasi), dll., biasa digunakan sebagai baja tahan panas, anti oksidasi.
Jenis ⑵Cr16-19: seperti Cr17, Cr17Ti, Cr17Mo1Nb, dll., yang tahan terhadap korosi di atmosfer, air tawar, dan media asam nitrat encer.
Tipe ⑶Cr25-28: seperti Cr25Ti, Cr26Mo1, Cr28, dll., yang merupakan baja tahan asam yang tahan terhadap media korosif yang kuat.
2. Kerapuhan baja tahan karat feritik
Kerugian dari baja feritik kromium tinggi adalah rapuh. Alasan utamanya adalah:
⑴ Biji-bijian asli yang kasar:
① Struktur dalam keadaan cor bersifat kasar dan tidak dapat dimurnikan dengan transformasi fasa selama pemanasan dan pendinginan, tetapi hanya dapat dimurnikan dengan deformasi dan rekristalisasi; ② Ferit tidak menghasilkan korosi intergranular karena difusi atom yang cepat (prinsip yang sama dengan difusi F, dan Cr Cepat), memiliki suhu pengasaran butiran yang rendah dan laju pengasaran butiran yang tinggi.
Solusi: Selama produksi, kendalikan suhu penempaan akhir atau suhu penggulungan akhir pada 750 derajat atau lebih rendah; tambahkan sedikit titanium ke baja untuk mencegah pertumbuhan butiran dengan Ti (C, N); meningkatkan kandungan ferit dalam baja tahan karat. Jumlah austenit pada suhu tinggi digunakan untuk mengontrol pengerasan butir.
⑵ fase σ: fase σ memiliki kekerasan tinggi (HRC68 atau lebih tinggi) dan sering didistribusikan sepanjang batas butir, sehingga menyebabkan kerapuhan yang besar dan dapat menyebabkan korosi antar butir. (Pendinginan cepat untuk mengurangi curah hujan)
⑶ Kerapuhan 475 derajat: (Setelah dipanaskan dalam waktu lama pada kisaran suhu 400 hingga 500 derajat atau saat didinginkan secara perlahan pada kisaran suhu ini, baja menjadi sangat rapuh pada suhu kamar) Alasan: Saat dipanaskan pada suhu 475 derajat, atom kromium di ferit cenderung Teratur, banyak ferit kaya kromium terbentuk, yang mempertahankan hubungan koheren dengan fase induk, menyebabkan distorsi kisi dan tekanan internal. Pada saat ini kekuatan baja meningkat, ketangguhan impak menurun, dan kerapuhan meningkat.
⑷ Baja mengandung C, N, O dan kotoran serta inklusi lainnya
3. Perlakuan panas baja tahan karat feritik
⑴Struktur keseimbangan baja tahan karat feritik adalah ferit + kromium karbida
⑵Tujuan: Untuk mendapatkan struktur ferit dengan komposisi seragam, mengurangi pengendapan karbida, menghilangkan kecenderungan korosi intergranular, dan menghilangkan pengendapan fase σ dan kerapuhan 475 derajat, baja tahan karat feritik sering kali dipadamkan, ditempa, atau dianil setelah pengerolan panas. Proses perlakuan panas. (Ketika karbida mengendap, korosi lubang dan korosi antar butir cenderung terjadi)
02
Baja tahan karat austenitik
Baja tahan karat austenitik dikembangkan dengan 18% Cr-8% Ni sebagai komposisi tipikalnya. (Jenis baja tahan karat austenitik 18-8)
Fitur: Ketahanan korosi yang tinggi (lebih tinggi dari baja tahan karat M, lebih rendah dari baja tahan karat F), plastisitas tinggi, ketangguhan dan ketangguhan suhu rendah, mudah diolah menjadi baja dengan berbagai bentuk, kinerja pengelasan yang baik, non-magnetik, dll., yang adalah Ini memiliki sifat mekanik komprehensif yang baik dan merupakan jenis baja tahan karat yang paling banyak digunakan.
1. Jenis, sifat, dan aplikasi baja yang khas
⑴Baja tahan karat seri Cr-Ni: 0Cr18Ni9, 1Cr18Ni9, 1Cr18Ni9Ti, 1Cr18Ni11Nb, 00Cr18Ni10, 00Cr17Ni7Cu2, (menambahkan Ti dan Nb mengurangi korosi batas butir; menambahkan Cu mengurangi korosi tegangan dan memperluas elemen A)
⑵Seri Cr-Mn-N, baja tahan karat seri Cr-Mn-Ni-N (menambahkan Mn dan N dapat menggantikan Ni)
Typical steel types: 1Cr17Mn13N, 1Cr18Mn8Ni5N (Analysis: WCr﹪>12﹪ baja tahan karat; mengandung Mn, Ni, N termasuk baja tahan karat austenitik, jika mengandung Cr, Al maka termasuk baja tahan karat F)
Penguatan larutan padat N memberi baja kekuatan luluh, plastisitas, dan ketangguhan yang lebih tinggi.
⑶ Baja tahan karat austenitik metastabil: Transformasi martensit parsial terjadi selama deformasi dingin, sehingga baja diperkuat oleh martensit berdasarkan pengerasan kerja dingin.
Tambahan: Deformasi antara Ms dan Md menginduksi transformasi fase M, dan deformasi yang lebih besar dari Md menstabilkan A secara mekanis.
2. Struktur seimbang dan perlakuan panas baja tahan karat austenitik
Struktur kesetimbangan baja tahan karat austenitik tipe 18-8 adalah struktur fasa kompleks austenit + ferit + karbida. Austenit fase tunggal yang sebenarnya diperoleh melalui pengolahan larutan padat. Tujuannya adalah untuk melarutkan ferit dan karbida menjadi A untuk mendapatkan A fase tunggal.
03
baja tahan karat martensitik
1. Baja tahan karat martensit mengandung 12--18% Cr. Dibandingkan dengan baja tahan karat feritik, karakteristik komposisinya adalah:
⑴Batas atas kandungan kromium lebih rendah (bila terlalu banyak maka F)
⑵ Ia juga mengandung sejumlah elemen penstabil fase seperti karbon dan nikel. (Tidak terlalu banyak nikel)
⑶Ketahanan korosi dan kemampuan las baja jenis ini lebih buruk daripada baja tahan karat austenitik dan feritik, dan plastisitasnya lebih buruk daripada baja tahan karat A, tetapi karena memiliki kombinasi sifat mekanik dan ketahanan korosi yang lebih baik (memiliki ketahanan korosi tertentu, menanggung beban tertentu)
2. Digunakan untuk memproduksi suku cadang mekanik, alat bedah medis, alat ukur, bantalan tahan karat, pegas, dll.
3. Perbandingan komprehensif ketahanan korosi dan sifat mekanik baja tahan karat A (austenit), F (ferit), dan M:
Baja tahan karat M memiliki ketahanan korosi yang buruk, tetapi dapat menahan beban tertentu; Baja tahan karat memiliki ketahanan korosi rata-rata, kekuatan rata-rata, tetapi plastisitas dan ketangguhannya baik; Baja tahan karat F memiliki ketahanan korosi dan ketahanan oksidasi yang baik, namun rapuh.
1. Jenis baja, komposisi dan aplikasinya
⑴① Baja Cr 13% karbon rendah: seperti 1Cr13, 2Cr13; ② Rendah karbon 17% Cr-2% Ni (Ni: stabil A): penguatan larutan multi-padat Cr. ① dan ② setara dengan baja temper tahan korosi: perlakuan panasnya adalah pendinginan + temper suhu tinggi. (Paduan tersebut menggerakkan titik S ke kiri, sehingga efeknya mirip dengan baja modulasi)
⑵ Baja karbon sedang 13% Cr: seperti 3Cr13, 4Cr13, setara dengan baja perkakas tahan korosi; pendinginan + temper suhu rendah
⑶ Baja Cr 18% karbon tinggi: seperti 9Cr18, dll., yang setara dengan baja perkakas tahan korosi. Pendinginan + temper suhu rendah
2. Perlakuan panas baja tahan karat martensit
⑴ Perlakuan pelunakan: setara dengan perlakuan panas awal
Setelah baja ditempa dan digulung, akan terjadi transformasi martensit akibat adanya pendinginan udara, sehingga menyebabkan penempaan menjadi keras, menimbulkan retakan pada permukaan tempa, dan menyulitkan pengerjaan mesin. ①Temperatur suhu tinggi ②Anil lengkap
⑵ Perawatan pendinginan dan temper
⑶ Pendinginan dan temper suhu rendah
