Steel: komposisi, properti, jenis dan aplikasi. Komposisi baja tahan karat

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Banyak orang tahu bahwa baja adalah produk yang diperoleh dari proses peleburan elemen lain. Tapi apa? Apa yang ada di baja? Saat ini, zat ini adalah paduan besi dengan karbon yang dapat dideformasi (jumlahnya 2,14%), serta sebagian kecil elemen lainnya.

Informasi umum

Perlu dicatat bahwa baja adalah paduan yang memiliki tepat hingga 2, 14% karbon dalam komposisinya. Paduan yang mengandung lebih dari 2,14% karbon sudah disebut besi tuang.

Sudah diketahui bahwa komposisi baja karbon dan baja biasa tidak sama. Jika substrat biasa termasuk karbon dan komponen paduan (peningkatan) lainnya, maka tidak ada elemen paduan dalam produk karbon. Jika kita berbicara tentang baja paduan, maka komposisinya jauh lebih kaya. Untuk meningkatkan kinerja bahan ini, unsur-unsur seperti Cr, Ni, Mo, Wo, V, Al, B, Ti, dll ditambahkan ke komposisinya. Penting untuk dicatat bahwa sifat terbaik dari zat ini adalah disediakan secara tepat dengan menambahkan kompleks paduan, bukan satu atau dua zat.

Klasifikasi

Belanjaklasifikasi bahan yang kami pertimbangkan dapat didasarkan pada beberapa indikator:

• Indikator pertama adalah komposisi kimia baja.
• Yang kedua adalah struktur mikro, yang juga sangat penting.
• Tentu saja, baja berbeda dalam kualitas dan metode produksinya.
• Juga, setiap jenis baja memiliki aplikasinya sendiri.

Secara lebih rinci, komposisi dapat dipertimbangkan dengan menggunakan contoh komposisi kimia. Atas dasar ini, dua jenis lagi dibedakan - ini adalah baja paduan dan baja karbon.

Di antara baja karbon, ada tiga varietas, perbedaan utamanya adalah kandungan kuantitatif karbon. Jika zat tersebut mengandung karbon kurang dari 0,3%, maka zat tersebut diklasifikasikan sebagai rendah karbon. Kandungan zat ini di wilayah dari 0,3% menjadi 0,7% menerjemahkan produk akhir ke dalam kategori baja karbon sedang. Jika paduan tersebut mengandung lebih dari 0,7% karbon, maka baja tersebut diklasifikasikan sebagai karbon tinggi.

Dengan baja paduan, semuanya hampir sama. Jika komposisi bahan mengandung kurang dari 2,5% elemen paduan, maka itu dianggap paduan rendah, dari 2,5% hingga 10% - paduan sedang, dan dari 10% ke atas - paduan tinggi.

Mikrostruktur

Struktur mikro baja berbeda tergantung kondisinya. Jika paduan tersebut dianil, maka strukturnya akan dibagi menjadi karbida, feritik, austenitik, dan sebagainya. Dengan struktur mikro zat yang dinormalisasi, produk dapat berupa perlitik, martensit, atau austenitik.

Komposisi dan sifat baja menentukan apakah suatu produk termasuk salah satu dari tiga kelas ini. Baja paduan dan baja karbon yang paling sedikit adalah kelas perlitik, sedang adalah martensit, dan kandungan unsur paduan atau karbon yang tinggi menerjemahkannya ke dalam kategori baja austenitik.

Produksi dan kualitas

Penting untuk dicatat bahwa paduan seperti baja mungkin mengandung beberapa elemen negatif, kandungan tinggi yang memperburuk kinerja produk. Zat-zat tersebut antara lain belerang dan fosfor. Tergantung pada kandungan kedua elemen ini, komposisi dan jenis baja dibagi menjadi empat kategori berikut:

• Baja pribadi. Ini adalah paduan dengan kualitas biasa, mengandung hingga 0,06% belerang dan hingga 0,07% fosfor.
• Kualitas. Kandungan zat di atas dalam baja ini dikurangi menjadi 0,04% belerang dan 0,035% fosfor.
• Kualitas tinggi. Hanya mengandung hingga 0,025% belerang dan fosfor.
• Paduan kualitas tertinggi ditetapkan jika persentase sulfur tidak lebih dari 0,015, dan fosfor tidak lebih dari 0,025%.

Jika kita berbicara tentang proses produksi paduan biasa, maka paling sering diperoleh di tungku perapian terbuka atau di Bessmerov, konverter Thomas. Produk ini dituangkan ke dalam batangan besar. Penting untuk dipahami bahwa komposisi baja, strukturnya, serta karakteristik kualitasnya dan sifat-sifatnya ditentukan secara tepat oleh metode pembuatannya.

Untuk mendapatkan baja berkualitas tinggi juga digunakanopen tungku perapian, namun proses peleburan lebih ketat untuk mendapatkan produk yang berkualitas.

Pencairan baja berkualitas tinggi hanya dilakukan di tungku listrik. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa penggunaan jenis peralatan industri ini menjamin kandungan aditif non-logam yang hampir minimum, yaitu mengurangi persentase belerang dan fosfor.

Untuk mendapatkan paduan dengan kualitas sangat tinggi, mereka menggunakan metode peleburan kembali elektroslag. Produksi produk ini hanya dimungkinkan di tungku listrik. Setelah akhir proses manufaktur, baja ini selalu diperoleh hanya paduan.

Jenis paduan berdasarkan aplikasi

Tentu saja, perubahan komposisi baja sangat mempengaruhi kinerja bahan ini, yang berarti ruang lingkup penggunaannya juga berubah. Ada baja struktural yang dapat digunakan dalam konstruksi, cold forming, case hardening, temperable, high strength, dan sebagainya.

Jika kita berbicara tentang membangun baja, maka yang paling sering termasuk karbon menengah, serta paduan paduan rendah. Karena mereka terutama digunakan untuk konstruksi bangunan, karakteristik terpenting bagi mereka adalah kemampuan las yang baik. Baja case-hardened paling sering digunakan untuk berbagai bagian, tujuan utamanya adalah untuk bekerja di bawah kondisi keausan permukaan dan pembebanan dinamis.

Baja lainnya

Untuk jenis baja lainnya dapat dikaitkan ditingkatkan. Jenis paduan ini hanya digunakan setelah perlakuan panas. Paduan dikenakan suhu tinggi untuk pendinginan, dan kemudian mengalami temper di lingkungan apa pun.

Jenis baja berkekuatan tinggi termasuk yang, setelah memilih komposisi kimia, serta setelah menjalani perlakuan panas, kekuatannya mencapai hampir maksimum, yaitu kira-kira dua kali lipat dari biasanya. jenis produk ini.

Baja pegas juga dapat dibedakan. Ini adalah paduan yang, sebagai hasil produksinya, telah menerima kualitas terbaik dalam hal batas elastis, ketahanan beban, dan kelelahan.

Komposisi baja tahan karat

Stainless steel adalah jenis paduan. Properti utamanya adalah ketahanan korosi yang tinggi, yang dicapai dengan menambahkan elemen seperti kromium ke dalam komposisi paduan. Dalam beberapa situasi nikel, vanadium atau mangan dapat digunakan sebagai pengganti kromium. Perlu dicatat bahwa dengan melelehkan bahan dan menambahkan elemen yang diperlukan ke dalamnya, ia dapat memperoleh sifat-sifat salah satu dari tiga tingkat baja tahan karat.

Komposisi paduan jenis ini tentu saja berbeda. Yang paling sederhana adalah paduan konvensional dengan peningkatan ketahanan korosi 08 X 13 dan 12 X 13. Dua jenis berikutnya dari paduan tahan korosi ini harus memiliki ketahanan tinggi tidak hanya pada normal, tetapi juga pada suhu tinggi.