Komposisi, Properti, Kekerasan, Padanan Baja Tahan Karat 301 & 304 vs 301
Apa Itu Baja Tahan Karat 301?
Baja tahan karat 301 (AISI 301/SAE 301) adalah baja tahan karat austenitik yang dikenal karena kekuatan tingginya dan ketahanan yang baik terhadap korosi atmosfer. Grade 301 tersedia dalam berbagai bentuk, termasuk lembaran, strip, kawat, pelat, dan batang. Meskipun baja tahan karat 301 tahan karat dengan baik di lingkungan normal, baja ini kurang cocok untuk lingkungan kimia yang sangat korosif seperti media asam atau basa. Keunggulan utamanya adalah kemampuannya untuk mengeras ketika mengalami deformasi, yang meningkatkan ketahanan aus dan penyerapan benturan.
Penggunaan Khas Baja Tahan Karat 301: Baja tahan karat grade 301 dapat ditemukan dalam berbagai aplikasi industri. Varian canai dingin, baja tahan karat 301 1/2 keras biasanya digunakan dalam industri pesawat terbang, gerbong kereta api, dan arsitektur; sedangkan SS301 3/4 hingga keras penuh ideal untuk aplikasi yang membutuhkan ketahanan aus tinggi dan fitur pegas. Penggunaan lain dari 301 meliputi cetakan otomotif, penutup roda, sistem drainase atap, badan truk, kereta bawah tanah, dan lain-lain.
Padanan Grade Baja Tahan Karat 301
| Wilayah | Standar/Grade | Penunjukan/Kode |
|---|---|---|
| USA | AISI / ASTM / UNS | 301 |
| Eropa | EN / DIN / WNr | X10CrNi18-8 (1.4310) |
| Jerman | DIN / WNr | X12CrNi17-7 |
| Jepang | JIS | SUS301 |
| Prancis | AFNOR | Z11CN18-08, Z12CN18-09 |
| Inggris | BS | 301S21, 302S26 |
| Swedia | SS | 2331 |
| Internasional | ISO | X9CrNi18-8 |
Komposisi Kimia Baja Tahan Karat 301
| Unsur | 301 (ASTM A666) | 301L (JIS G4305) | 301LN (EN 10088-2 / 1.4318) |
|---|---|---|---|
| Karbon (C) | ≤ 0,15 | ≤ 0,03 | ≤ 0,03 |
| Mangan (Mn) | ≤ 2,0 | ≤ 2,0 | ≤ 2,0 |
| Silikon (Si) | ≤ 1,0 | ≤ 1,0 | ≤ 1,0 |
| Fosfor (P) | ≤ 0,045 | ≤ 0,045 | ≤ 0,045 |
| Belerang (S) | ≤ 0,030 | ≤ 0,030 | ≤ 0,015 |
| Kromium (Cr) | 16,0 – 18,0 | 16,0 – 18,0 | 16,5 – 18,5 |
| Molibdenum (Mo) | – | – | – |
| Nikel (Ni) | 6,0 – 8,0 | 6,0 – 8,0 | 6,0 – 8,0 |
| Nitrogen (N) | – | ≤ 0,20 | 0,10 – 0,20 |
Properti Material Baja Tahan Karat 301 untuk Temper Umum
Pengerasan Baja Tahan Karat 301
Baja tahan karat 301 tidak dapat dikeraskan melalui perlakuan panas; sebaliknya, baja ini dikeraskan melalui pengerjaan dingin, yang melibatkan deformasi material pada suhu kamar. Proses pengerjaan dingin, seperti penggulungan dan penarikan, dapat meningkatkan kekuatan dan kekerasan SS301 dengan mengubah struktur austenitiknya menjadi struktur martensitik yang lebih keras. Kekerasan akhir baja tahan karat 301 bervariasi berdasarkan tempernya; ada baja tahan karat 301 1/4 keras, 1/2 keras, 3/4 keras, dan keras penuh. Baja 301 yang dikerjakan dingin akan mencapai kekuatan tertinggi, sehingga SS301 keras penuh memiliki kekuatan tarik dan kekuatan luluh yang lebih tinggi dibandingkan varian lainnya.
Sifat Mekanis SS301 (Kekuatan, Kekerasan, dan Elongasi)
| Grade / Temper | Kekuatan Tarik Maks. (min.) | Kekuatan Luluh 0,2% Proof (min.) | Elongasi (50,8 mm) | Kekerasan Brinell | Kekerasan Rockwell |
|---|---|---|---|---|---|
| 301 Anil | 827 MPa | 310 MPa | 60% | 165 | B86 |
| 301 1/4 Keras | 862 MPa | 517 MPa | 25% | 255 | B25 |
| 301 1/2 Keras | 1034 MPa | 758 MPa | 18% | 297 | B32 |
| 301 3/4 Keras | 1207 MPa | 931 MPa | 12% | 342 | B37 |
| 301 Keras Penuh | 1276 MPa | 965 MPa | 9% | 382 | B41 |
Sifat Fisik SS301
| Properti | Nilai |
|---|---|
| Kepadatan | 0,285 lbs./in³ (7,88 g/cm³) |
| Resistivitas Listrik | 27,4 μΩ•in. (69,5 μΩ•cm) |
| Konduktivitas Termal | |
| – Pada 212 °F (100 °C) | 9,4 BTU/jam/kaki/°F (16,2 W/m/K) |
| – Pada 932 °F (500 °C) | 12,4 BTU/jam/kaki/°F (21,4 W/m/K) |
| Modulus Elastisitas | |
| – Dalam tarikan | 28,0 x 10³ ksi (193 x 10³ MPa) |
| – Modulus geser dalam torsi | 11,2 x 10³ ksi (178 x 10³ MPa) |
| Rasio Poisson | 0,24 |
| Permeabilitas Magnetik (Anil) | 1,02 maks pada 200 Oersted (H/m) |
| Kalor Jenis 32–212 °F (0–100°C) | 0,12 BTU/lbs./°F (0,50 kJ/kg/K) |
| Rentang Lebur | 2250 – 2590 °F (1399 – 1421 °C) |
Ketahanan Korosi SS301
Baja tahan karat 301 memiliki ketahanan korosi yang baik, mirip dengan baja tahan karat 304 di lingkungan ringan sehari-hari pada suhu normal. Namun, baja ini sedikit kurang tahan terhadap korosi karena mengandung lebih sedikit kromium dan lebih banyak karbon dibandingkan 304. Perbedaan ini menjadi lebih terlihat pada suhu yang lebih tinggi, terutama selama pengelasan atau pemotongan, di mana 301 lebih rentan terhadap korosi karena pembentukan karbida kromium. Karbida ini mengurangi lapisan kromium pelindung di area yang dipanaskan, membuat 301 kurang cocok untuk aplikasi las dibandingkan 304L, yang memiliki karbon lebih rendah untuk mencegah masalah ini.
Apakah Baja Tahan Karat 301 Bersifat Magnetik?
Baja tahan karat 301 bersifat non-magnetik dalam kondisi anil (perlakuan panas), tetapi menjadi magnetis jika dikerjakan dingin, seperti dengan pembengkokan, pembentukan, atau penggulungan. Perubahan ini terjadi karena pengerjaan dingin mengubah struktur baja, meningkatkan kemagnetannya.
Tips Permesinan Baja Tahan Karat 301
Dibandingkan dengan paduan austenitik lainnya, paduan 301 relatif mudah dimesin.
- Untuk pembubutan CNC baja tahan karat 301, pilih grade karbida dengan substrat semi-keras dan lapisan CVD tipis pada kondisi yang stabil.
- Untuk penggilingan CNC baja tahan karat 301, gunakan alat potong dengan substrat semi-keras dan lapisan PVD tipis.
- Kecepatan potong yang disarankan untuk pembubutan 301 adalah 195-260 m/menit atau 640-850 SFM.
- Kecepatan potong yang disarankan untuk penggilingan 301 adalah 120-165 m/menit atau 390-540 SFM.
301 vs 304 Baja Tahan Karat – Perbedaan Antara 301 dan 304
Baik 301 maupun 304 adalah baja tahan karat austenitik, yang berarti keduanya memiliki struktur kristal yang sama yang memberikan ketangguhan dan ketahanan korosi yang baik. Keduanya mengandung kromium dan nikel sebagai elemen paduan utama, yang membantu membentuk lapisan oksida pelindung tipis yang mencegah karat. Apa perbedaan di antara keduanya?
1. Komposisi Kimia
Baja tahan karat 301 mengandung sedikit lebih sedikit kromium (16–18%) dan nikel (6–8%) tetapi memiliki kandungan karbon yang lebih tinggi (hingga 0,15%) dibandingkan dengan baja tahan karat 304, yang memiliki 18–20% kromium, 8–12% nikel, dan kandungan karbon yang lebih rendah (hingga 0,08%). Perbedaan kecil dalam elemen paduan ini mempengaruhi kekuatan, ketahanan korosi, dan biaya.
2. Ketahanan Korosi
Baik baja tahan karat 301 maupun 304 tahan korosi dengan baik di lingkungan ringan, tetapi 304 umumnya lebih tahan karena kandungan kromium dan nikelnya yang lebih tinggi. Hal ini membuat 304 lebih cocok untuk kondisi yang keras atau suhu tinggi, sementara 301 mungkin lebih rentan terhadap korosi, terutama di zona las atau zona terpengaruh panas.
3. Kekuatan dan Kemampuan Bentuk
Baja tahan karat 301 memiliki kekuatan dan kekerasan yang lebih tinggi, terutama ketika dikerjakan dingin, sehingga cocok untuk aplikasi yang membutuhkan daya tahan dan kekuatan tarik, seperti pegas dan komponen otomotif. Sebaliknya, baja tahan karat 304 lebih lunak dan lebih ulet, sehingga lebih mudah dibentuk, ditekuk, dan dilas tanpa retak.
4. Biaya
Baja tahan karat 301 biasanya lebih murah daripada 304 karena mengandung lebih sedikit nikel dan kromium, yang merupakan elemen paduan yang mahal. Hal ini menjadikan 301 pilihan yang hemat biaya ketika ketahanan korosi tidak terlalu penting.
5. Daya Tahan
Baja tahan karat 304 umumnya lebih tahan lama di lingkungan korosif karena kandungan kromium dan nikelnya yang lebih tinggi, yang membantu mempertahankan lapisan oksida pelindungnya lebih baik dari waktu ke waktu. 301 menawarkan daya tahan yang baik tetapi mungkin memerlukan lebih banyak perawatan dalam kondisi yang agresif.
6. Aplikasi
Baja tahan karat 301 umumnya digunakan di mana kekuatan tinggi diperlukan, seperti pada pegas, trim otomotif, sabuk konveyor, dan komponen pesawat terbang. Baja tahan karat 304 lebih disukai untuk aplikasi yang memerlukan ketahanan korosi yang sangat baik dan kemudahan fabrikasi, termasuk peralatan pengolahan makanan, peralatan dapur, wadah kimia, dan panel arsitektur.
Platform Lainnya
Berita Piala Dunia
Jika Anda memiliki pertanyaan, silakan kirim email ke [email protected]