Baja Tahan Karat, Martensitik
431 Batang Baja Tahan Karat (S43100)
Baja tahan karat martensitik yang merupakan standar kedirgantaraan yang mirip dengan baja tahan karat 431.
Paduan ini adalah baja tahan karat martensit tahan korosi kromium-nikel yang tinggi. Baja ini sangat tahan korosi dan menawarkan kekuatan dan ketangguhan yang sangat baik. Ini biasanya digunakan dalam aplikasi kedirgantaraan dan pertahanan atau di mana sifat mekanik yang lebih tinggi dari 410 diperlukan dan di mana kondisi korosif tidak terlalu parah.
Grade ini umumnya dipasok dalam kondisi dikeraskan dan ditempa. Grade ini adalah salah satu grade baja tahan karat martensitik yang paling tahan korosi, menampilkan kekuatan dan ketangguhan yang sangat baik, ketahanan terhadap korosi tegangan dan oksidasi hingga 800°C.
316H baja tahan karat adalah varian karbon tinggi dan bersuhu tinggi dari 316, menggabungkan kekuatan tarik yang ditingkatkan pada suhu tinggi dengan ketahanan korosi yang sangat baik. Ini banyak digunakan dalam pembangkit listrik, pemrosesan kimia, kedirgantaraan, dan aplikasi industri yang membutuhkan kekuatan tinggi dan ketahanan korosi.
UNDUH PDF
Jangkauan
HARAP DICATAT
Jika Anda tidak melihat apa yang Anda cari, silakan hubungi pusat layanan lokal dengan kebutuhan spesifik Anda.
431 Spesifikasi Terkait Baja Tahan Karat
| Sistem / Standar | Negara / Wilayah | Kelas / Peruntukan |
| AISI | AMERIKA SERIKAT | 431 |
| UNS | Internasional | S43100 |
| EN / W.Nr. | Eropa | 1.4057 |
| EN Nama | Eropa | X17CrNi16-2 |
| JIS | Jepang | SUS431 |
| GB | Cina | 1Cr17Ni2 |
| BS (旧 标准) | INGGRIS | 431S29 |
| ASTM A276 | AMERIKA SERIKAT | Tipe 431 (batang, bentuk) |
| ASTM A182 | AMERIKA SERIKAT | F431 (tempa, flensa) |
Properti
Komposisi Kimia
AMS 5628
| Elemen Kimia | % Hadir |
| Karbon (C) | 0.12 - 0.17 |
| Kromium (Cr) | 15.50 - 16.50 |
| Mangan (Mn) | 0.30 - 0.80 |
| Silikon (Si) | 0.20 - 0.60 |
| Fosfor (P) | 0,04 maks |
| Belerang (S) | 0,03 maks |
| Nikel (Ni) | 2.00 - 3.00 |
| Molibdenum (Mo) | 0,25 maks |
| Tembaga (Cu) | 0,50 maks |
| Nitrogen (N) | 0,10 maks |
Sifat Mekanis
Sifat Tarik Minimum
AMS 5628
| Properti Mekanis | Nilai |
| Kekuatan Hasil pada Offset 0,2% | 150 ksi (1034 MPa) |
| Kekuatan Tarik | 200 ksi (1379 MPa) |
| Pemanjangan dalam 2 inci atau 4D | 10% |
| Pengurangan Area | 40% |
Sifat Fisik Umum
Sifat Fisik Umum 431 Batang Baja Tahan Karat
Sifat fisik umum baja tahan karat 431 (AISI 431 / EN 1.4057 / X17CrNi16-2, baja tahan karat martensit) adalah sebagai berikut (nilai tipikal pada suhu kamar):
Kepadatan: kira-kira. 7,7-7,8 g/cm³
Kisaran leleh: kira-kira 1425-1510 °C
Modulus elastisitas (modulus Young): tentang 200-215 GPa dalam kondisi padam dan marah
Rasio Poisson: kira-kira. 0.27–0.30
Konduktivitas termal (pada suhu 20 °C): tentang 24-26 W/m-K, meningkat dengan suhu
Kapasitas panas spesifik (pada suhu 20 °C): kira-kira. 460-500 J/kg-K
Koefisien linear ekspansi termal: sekitar 10.5-11.5 × 10-⁶ /K (antara 20-100 ° C), mirip dengan baja tahan karat martensitik kaya Cr lainnya
Resistivitas listrik: biasanya 0,6-0,8 μΩ-m pada suhu 20 ° C
Sifat magnetik: 431 adalah baja tahan karat yang sepenuhnya martensitik dan sangat magnetis dalam semua kondisi yang mengeras dan temper.
Sifat fisik ini, dikombinasikan dengan kekuatan tariknya yang tinggi dan ketahanan korosi yang baik, membuat batang baja tahan karat 431 cocok untuk poros, pengencang, dan komponen mekanis berkekuatan tinggi di mana stabilitas dimensi dan perilaku yang dapat diprediksi di bawah beban dan suhu adalah penting.
Aplikasi 431 Baja Tahan Karat
Baja tahan karat 431 adalah baja tahan karat martensitik berkekuatan tinggi yang menggabungkan ketahanan korosi yang baik dengan kekerasan dan kekuatan tarik yang tinggi. Baja ini banyak digunakan untuk poros, pengencang, dan komponen mekanis yang beroperasi di lingkungan korosif ringan hingga sedang di mana diperlukan kekuatan yang lebih tinggi daripada nilai austenitik standar.
1. Poros Pompa dan Peralatan Berputar
Poros pompa dan mixer di dalam air dan media proses yang agak korosif
Impeler, rotor, dan komponen pengaduk
Poros penggerak dan komponen transmisi pada mesin industri
Komponen yang membutuhkan kekuatan tinggi, ketahanan aus, dan stabilitas dimensi di bawah rotasi
2. Komponen Katup dan Kontrol Cairan
Batang katup, spindel, dudukan, dan trim internal
Komponen hidraulik dan pneumatik yang beroperasi di bawah tekanan
Sumbat, poros, dan permukaan penyegelan di dalam air dan cairan yang agak korosif
Suku cadang yang membutuhkan kombinasi ketahanan korosi, kekerasan, dan integritas penyegelan
3. Pengencang Berkekuatan Tinggi dan Pemasangan Mekanis
Baut, sekrup, dan kancing berkekuatan tinggi untuk penggunaan struktural dan mesin
Pin, as, pin clevis, dan pena di lingkungan luar ruangan atau industri
Pengencang yang digunakan dalam aplikasi kelautan, konstruksi, dan teknik umum
Komponen yang membutuhkan kekuatan lebih tinggi dari pengencang 304/316
4. Perangkat Keras Kelautan dan Lepas Pantai
Poros baling-baling dan perlengkapan buritan untuk kapal kecil dan peralatan kelautan ringan
Kopling, flensa, dan komponen penggerak pada mesin geladak
Perangkat keras dan perlengkapan yang terpapar semprotan air laut, zona percikan, dan udara yang sarat garam
Aplikasi yang membutuhkan ketahanan korosi yang lebih baik daripada baja karbon dengan kekuatan yang lebih tinggi daripada grade austenitik
5. Suku Cadang Kedirgantaraan, Otomotif, dan Transmisi Daya
Perangkat keras kedirgantaraan yang tidak penting seperti pin, semak-semak, dan penghubung
Komponen kemudi, suspensi, dan driveline pada kendaraan
Roda gigi, cincin, kopling, dan elemen transmisi daya lainnya
Komponen yang mengalami pembebanan siklik atau guncangan di mana kekuatan, ketangguhan, dan ketahanan korosi sedang adalah penting
6. Rekayasa Umum, Perkakas dan Suku Cadang
Komponen dan poros mesin berkekuatan tinggi pada peralatan industri
Sisipan cetakan plastik dan perkakas yang membutuhkan ketahanan terhadap korosi dan keausan
Pemandu, jig, perlengkapan, dan komponen tahan aus yang beroperasi di bawah kontak geser atau bergulir
Aplikasi yang membutuhkan baja tahan karat yang dikeraskan dan dapat dipoles dengan kinerja mekanis yang baik
Ringkasan
Baja tahan karat 431 terutama digunakan untuk poros berkekuatan tinggi, pengencang, katup, pompa, perangkat keras kelautan, komponen transmisi daya, dan suku cadang teknik umum yang harus menggabungkan kekerasan tinggi dan daya tahan beban dengan ketahanan korosi yang lebih baik daripada nilai martensit standar di lingkungan yang agak korosif hingga sedang.
Karakteristik Baja Tahan Karat 431
1. Baja Tahan Karat Martensitik dengan Cr + Ni Tinggi
Baja tahan karat 431 (AISI 431 / EN 1.4057 / X17CrNi16-2, SUS431) adalah baja tahan karat martensitik dengan tentang 15-17% Cr dan 1.25-2.5% Ni. Ini dirancang untuk menggabungkan kekuatan mekanik yang tinggi dan ketahanan korosi yang baik dalam bentuk batangan dan produk tempa.
2. Kekuatan dan Kekerasan Tinggi Setelah Perlakuan Panas
Setelah pengerasan dan penempaan, 431 penawaran:
Kekuatan tarik tinggi dan kekuatan luluh tinggi dibandingkan dengan 410/420
Kekerasan tinggi cocok untuk komponen yang tahan aus dan menahan beban
Tingkat kekuatan dapat disesuaikan melalui temperatur temper, memungkinkan keseimbangan antara kekerasan dan ketangguhan
Hal ini membuat 431 cocok untuk poros, pengencang, dan komponen mekanis beban tinggi.
3. Ketahanan Korosi yang Lebih Baik daripada Kelas Martensit Standar
Berkat kandungan kromium dan nikel yang lebih tinggi, 431 menyediakan:
Ketahanan korosi yang lebih baik dari 410, 416, 420 di banyak lingkungan
Performa yang andal dalam laut ringan, industri dan atmosfer kondisi
Resistensi yang memadai untuk komponen pompa, katup dan poros di dalam air dan media yang agak korosif
Namun, ketahanan korosinya adalah lebih rendah dari nilai austenitik seperti 304/316 dan tidak dimaksudkan untuk lingkungan klorida atau asam yang paling agresif.
4. Ketangguhan yang Baik untuk Baja dengan Kekerasan Tinggi
Dibandingkan dengan baja perkakas paduan rendah atau baja tahan karat martensitik standar pada kekerasan yang sama, 431 menawarkan:
Ketangguhan dan ketahanan benturan yang lebih baik
Mengurangi risiko patah tulang rapuh bila ditempa dengan benar
Performa yang lebih andal di bawah pemuatan dinamis atau kejut
Keseimbangan ketangguhan-kekerasan ini adalah alasan utama mengapa 431 banyak digunakan untuk komponen berputar dan transmisi daya.
5. Ketahanan terhadap Keausan dan Kerusakan
Dalam kondisi mengeras dan ditempa, 431 pameran:
Ketahanan abrasi dan keausan yang baik
Ditingkatkan kinerja anti-galling dibandingkan dengan nilai austenitik (misalnya, 304)
Perilaku permukaan yang stabil di bawah kontak geser dan bergulir
Fitur-fitur ini membuatnya cocok untuk bagian katup, poros pompa, pin, kopling, dan komponen penggerak yang mengalami kontak mekanis berulang.
6. Kemampuan Mesin dan Permukaan Akhir
431 biasanya disediakan sebagai batang, batang tempa atau bagian mesin:
Kemampuan mesin adalah sedang-lebih mudah daripada banyak baja perkakas, tetapi umumnya lebih sulit dari 304 karena kekerasan yang lebih tinggi
Mesin terbaik di industri dianil atau ditempa kondisi, dengan perkakas yang kaku dan parameter pemotongan yang sesuai
Dapat mencapai permukaan akhir berkualitas tinggi setelah membubut, menggiling dan memoles, yang penting untuk permukaan poros dan penyegelan
7. Baja Tahan Karat Sepenuhnya Magnetik
Sebagai paduan martensit, 431 adalah:
Sangat magnetis dalam semua kondisi yang mengeras dan temper
Cocok untuk aplikasi yang melibatkan penginderaan magnetik, kopling atau penjepitan magnetik
Berbeda dengan baja tahan karat austenitik (304/316), yang pada dasarnya non-magnetik dalam keadaan anil
8. Fleksibilitas Perlakuan Panas
Baja tahan karat 431 dapat diberi perlakuan panas untuk mendapatkan tingkat properti yang berbeda:
Pendinginan dari suhu tinggi untuk membentuk martensit
Tempering pada rentang suhu yang luas untuk menyetel kekerasan, kekuatan, dan ketangguhan
Kemungkinan untuk menyesuaikan kondisi akhir untuk kekuatan tinggi, ketangguhan yang lebih baik, atau kompromi tergantung pada aplikasi
Fleksibilitas ini memungkinkan para desainer untuk menggunakan kelas yang sama untuk komponen yang berbeda dengan persyaratan properti yang berbeda.
Ringkasan Satu Kalimat
Baja tahan karat 431 adalah baja tahan karat martensitik berkekuatan tinggi dengan ketahanan korosi yang lebih baik daripada standar 410/420, ketangguhan yang baik, ketahanan aus dan perih, daya tarik penuh dan perlakuan panas yang fleksibel, sehingga ideal untuk poros, pengencang, komponen katup dan pompa, serta komponen mekanis beban tinggi lainnya di lingkungan yang agak korosif hingga sedang.
Informasi Tambahan
Kemampuan las
Kemampuan Las 431 Baja Tahan Karat
Baja tahan karat 431 adalah baja tahan karat martensitik berkekuatan tinggi; baja ini dapat dilas, tetapi tidak “mudah dilas”. Pengelasan yang sukses memerlukan kontrol ketat terhadap masukan panas, pemanasan awal, suhu interpass, level hidrogen, dan perlakuan panas pasca-pengelasan untuk menghindari keretakan dan hilangnya ketangguhan.
1. Tinjauan Umum Kemampuan Las
431 memiliki karbon tinggi + struktur martensit, yang membuatnya rentan terhadap retak dingin dan pengerasan zona yang terpengaruh panas (HAZ).
Ini dapat dilas menggunakan proses busur umum, tetapi harus diperlakukan sebagai baja yang sensitif dan dapat dikeraskan, tidak seperti 304/316.
Praktik terbaik: panaskan + pengelasan hidrogen rendah + PWHT bila memungkinkan.
2. Proses Pengelasan dan Logam Pengisi
Proses pengelasan yang sesuai meliputi:
GTAW / TIG - lebih disukai untuk masukan panas yang terkendali dan pengelasan kecil berkualitas tinggi.
GMAW / MIG - digunakan untuk pekerjaan produksi dengan gas pelindung dan parameter yang sesuai.
SMAW / MMA - dimungkinkan dengan elektroda hidrogen rendah dan teknik yang cermat.
Pilihan pengisi yang umum:
Pengisi yang cocok (misalnya, tipe 431 atau 410 Ni yang dimodifikasi) untuk kekuatan dan komposisi yang serupa.
Pengisi austenitik (misalnya, 309/309L atau 312) untuk meningkatkan ketangguhan las dan ketahanan terhadap retak, sering digunakan untuk sambungan yang berbeda atau las yang sangat terkendali.
Untuk bagian yang kritis, pemilihan pengisi harus mempertimbangkan kekuatan, ketangguhan, dan lingkungan servis yang dibutuhkan.
3. Kontrol Suhu Preheat dan Interpass
Pemanasan awal sangat disarankan untuk mengurangi kekerasan dan risiko retak:
Pemanasan awal yang khas: 150-300°C, tergantung pada ketebalan bagian dan pengekangan.
Mempertahankan suhu interpass dalam kisaran yang sama, untuk menghindari perubahan suhu yang besar.
Pemanasan dan pendinginan yang lambat dan seragam membantu mengurangi tegangan sisa dan pengerasan HAZ.
4. Perlakuan Panas Pasca-Las (PWHT)
Untuk komponen dengan tekanan tinggi atau berpenampang tebal, PWHT sangat diinginkan:
Biasanya penempaan atau penghilang stres untuk mengurangi kekerasan dan mengembalikan ketangguhan.
PWHT membantu:
Kurangi tegangan sisa
Meningkatkan ketangguhan HAZ
Menstabilkan sifat mekanis dan mengurangi risiko retak yang tertunda
Pada bagian yang tidak kritis atau tipis, PWHT dapat dihilangkan, tetapi dengan beberapa kehilangan ketangguhan dan peningkatan risiko retak.
5. Pengendalian Risiko Hidrogen dan Keretakan
Gunakan proses dan bahan habis pakai rendah hidrogen (elektroda berlapis dasar, kawat kering/fluks).
Menjaga permukaan sambungan bersih dan kering (tidak ada minyak, lemak, kelembapan, karat atau kerak).
Hindari sambungan penahan tinggi dan geometri tajam yang memusatkan tekanan.
Jika memungkinkan, mentega dengan pengisi austenitik (misalnya, 309) kemudian mengelas ke lapisan mentega untuk mengurangi risiko retak lebih lanjut.
6. Pengaruh Pengelasan terhadap Sifat Mekanik
HAZ dapat menjadi sangat keras dan rapuh jika tidak dipanaskan dan ditempa dengan benar.
Tanpa PWHT, kekuatan tarik mungkin tetap tinggi tetapi ketangguhan benturan dan ketahanan lelah dapat dikurangi secara signifikan.
Pengelasan pengisi yang cocok dapat mencapai kekuatan yang sebanding ke logam dasar setelah temper yang sesuai.
Panas yang berlebihan atau masukan panas yang terlalu tinggi dapat menyebabkan pertumbuhan biji-bijian dan pelunakan lokal, mengurangi kinerja kelelahan.
7. Pengaruh Pengelasan terhadap Ketahanan Korosi
Pengelasan yang tidak tepat (tanpa pemanasan awal, tanpa PWHT, masukan panas yang berlebihan) dapat menyebabkan:
Sensitisasi dan mengurangi ketahanan korosi di HAZ
Area lokal dari kekerasan tinggi dan tegangan sisa, lebih rentan terhadap retak korosi tegangan di lingkungan yang mengandung klorida
Menggunakan logam pengisi austenitik dapat meningkatkan ketahanan dan ketangguhan terhadap korosi logam las, terutama di lingkungan laut yang basah atau ringan.
Praktik yang baik: memastikan pelindung gas penuh, hindari inklusi undercut dan terak, dan menggiling dan membersihkan las yang terpapar media korosif.
8. Panduan Desain dan Fabrikasi Praktis
Lebih suka pemanas rendah karbon jika diperkirakan akan sering melakukan pengelasan.
Rancang sambungan untuk meminimalkan pengekangan dan memungkinkan adanya pergerakan selama pendinginan.
Gunakan masukan panas terkontrol multi-pass daripada satu lintasan panas tinggi.
Untuk komponen yang sangat penting (poros, komponen bertekanan, item yang berhubungan dengan keselamatan):
Prosedur pengelasan yang memenuhi syarat (WPS/PQR)
Gunakan NDE (UT, RT, MT, PT) sebagaimana mestinya
Tentukan PWHT dan pengujian mekanis pengelasan yang representatif.
Ringkasan
Baja tahan karat 431 dapat dilas tetapi harus diperlakukan sebagai baja tahan karat martensit yang peka terhadap retakan dan dapat dikeraskanpengelasan yang andal memerlukan prosedur rendah hidrogen, kontrol preheat dan interpass yang tepat, dan sering kali tempering pasca-pengelasan untuk mencapai kombinasi yang diinginkan antara kekuatan, ketangguhan, dan kinerja korosi.
Fabrikasi
Fabrikasi 431 Baja Tahan Karat
Baja tahan karat 431 adalah baja tahan karat martensitik yang dapat dikeraskan, sehingga fabrikasinya membutuhkan kontrol lebih besar daripada baja austenitik seperti 304 atau 316. Pembentukan, pemesinan, dan perlakuan panas yang berhasil bergantung pada pemahaman tentang kecenderungannya untuk mengeras, sifat magnetiknya, dan kepekaannya terhadap masukan panas.
1. Pembentukan dan Pengerjaan Dingin
431 memiliki kemampuan bentuk dingin yang terbatas dibandingkan dengan baja tahan karat austenitik.
Operasi sederhana seperti meluruskan, membengkokkan atau menekuk ringan dapat dilakukan dalam kondisi anil atau temper.
Pembentukan dingin yang berat (pembengkokan dengan radius yang rapat, penarikan yang dalam, pembentukan yang rumit) pada umumnya tidak direkomendasikan, karena pengerasan kerja yang tinggi dan berkurangnya keuletan meningkatkan risiko retak.
Jika pekerjaan dingin yang signifikan diterapkan, a perawatan penghilang stres atau penempaan berikutnya sering disarankan untuk memulihkan ketangguhan dan stabilitas dimensi.
2. Pengerjaan dan Penempaan Panas
431 biasanya dikerjakan dengan panas dalam kisaran ~950-1200°C (1740-2190°F), diikuti dengan pendinginan udara atau pendinginan oli tergantung pada kondisi yang diinginkan.
Bagian-bagiannya harus dipanaskan secara seragam dan bekerja secara agresif sementara suhu tetap dalam kisaran yang disarankan; hindari bekerja di bawah sekitar 900°C, di mana keuletan turun.
Setelah bekerja panas, a siklus anil penuh atau siklus pengerasan dan temper umumnya diterapkan untuk memperbaiki struktur mikro dan mendapatkan sifat mekanik yang konsisten.
Pendinginan lambat dari temperatur kerja panas melalui rentang pembentukan martensit harus dihindari jika kekuatan dan ketangguhan yang tinggi diperlukan.
3. Pemesinan dan Pemotongan
Dalam kondisi anil atau temper, 431 memiliki kemampuan mesin sedang-lebih baik dari banyak baja perkakas tetapi umumnya lebih sulit untuk dikerjakan dengan mesin daripada 304.
Untuk hasil terbaik:
Mesin di dalam kondisi praktis yang paling lembut (kondisi anil atau temper dengan kekuatan lebih rendah) sebelum pengerasan akhir, jika desain memungkinkan.
Gunakan perkakas yang kaku, yang tajam, perkakas karbida yang tajam dan daya mesin yang memadai.
Menerapkan kecepatan potong yang lebih rendah dengan pengumpanan yang lebih tinggi dibandingkan dengan baja tahan karat austenitik untuk mengurangi pengerasan kerja.
Memastikan pendingin yang efektif untuk mengontrol panas dan memperpanjang usia pakai alat.
Pemotongan termal (plasma, bahan bakar oksi) harus diikuti dengan penggilingan atau pemesinan dari zona yang terpengaruh panas jika kinerja mekanis yang tinggi diperlukan.
4. Perlakuan Panas dan Pengerasan
Langkah-langkah perlakuan panas yang umum untuk 431 meliputi:
Anil untuk melembutkan dan menghomogenkan struktur.
Pendinginan dari suhu austenisasi untuk membentuk martensit dan mencapai kekerasan yang tinggi.
Tempering pada rentang suhu yang sesuai untuk menyesuaikan kekerasan, kekuatan dan ketangguhan.
Keseimbangan properti akhir (kekerasan vs. ketangguhan) dapat disetel melalui suhu dan waktu tempering, yang memungkinkan grade yang sama digunakan untuk jenis komponen yang berbeda.
Kontrol yang cermat terhadap atmosfer tungku dan laju pendinginan membantu meminimalkan penskalaan, distorsi, dan tegangan sisa.
5. Penyelesaian Permukaan dan Penggerindaan
431 dapat diselesaikan untuk permukaan yang dikerjakan dengan mesin, digiling, atau dipoles berkualitas tinggi, yang sangat penting:
Poros dan kursi bantalan
Permukaan segel dan komponen katup
Suku cadang mekanis yang presisi
Setelah penggerindaan atau pemesinan berat:
Hindari permukaan yang terlalu panas, yang dapat menyebabkan terbakar, retak mikro atau bintik-bintik lunak.
Gunakan pendinginan yang tepat dan parameter konservatif, khususnya pada material yang mengeras.
Pengawetan dan pembersihan secara kimiawi lebih sulit dilakukan dibandingkan dengan grade austenitik; penyelesaian mekanis (penggilingan, peledakan, pemolesan) sering kali lebih disukai.
6. Pertimbangan Pengelasan dalam Fabrikasi
431 adalah dapat dilas dengan tindakan pencegahan, tetapi lebih peka terhadap keretakan daripada 304/316.
Praktik fabrikasi yang baik meliputi:
Panaskan terlebih dahulu dan suhu interpass yang terkontrol untuk bagian yang lebih tebal.
Penggunaan proses dan bahan habis pakai rendah hidrogen.
Penempaan pasca-pengelasan atau penghilang stres untuk bagian yang sangat tertekan untuk memulihkan ketangguhan dan mengurangi tegangan sisa.
Untuk fabrikasi yang rumit, desain harus memungkinkan untuk akses ke PWHT, dan sambungan harus dikonfigurasikan untuk meminimalkan pengekangan dan distorsi.
7. Stabilitas Dimensi dan Kontrol Distorsi
Karena 431 dikeraskan oleh transformasi martensit, distorsi dapat terjadi selama pendinginan dan pemesinan berat.
Untuk meningkatkan kontrol dimensi:
Gunakan desain simetris dan ketebalan bagian yang seragam jika memungkinkan.
Melakukan pemesinan kasar → perlakuan panas → pemesinan akhir untuk komponen dengan toleransi yang ketat.
Menerapkan perawatan penghilang stres setelah pemesinan atau pengelasan berat.
Pemasangan yang tepat, pemanasan/pendinginan yang terkendali, dan operasi pemesinan yang seimbang, semuanya membantu mempertahankan akurasi dimensi akhir.
Ringkasan
Baja tahan karat 431 dapat dibuat menjadi poros berkekuatan tinggi, pengencang, katup, dan komponen mekanis lainnya jika sifat martensitnya yang dapat dikeraskan dihormati - dengan menggunakan pembentukan dingin terbatas, pengerjaan panas terkontrol, pemesinan yang direncanakan dengan cermat, perlakuan panas yang sesuai, serta pengelasan yang dikelola dengan baik dan pelepas tegangan untuk menghasilkan dimensi yang stabil, ketangguhan yang baik, dan performa servis yang andal.
Kerja Panas
Pengerjaan Panas dari 431 Baja Tahan Karat
Baja tahan karat 431 adalah baja tahan karat martensitik yang dapat dikeraskan yang dapat dikerjakan dengan panas dengan sukses jika suhu dan pendinginannya dikontrol dengan cermat. Praktik pengerjaan panas yang tepat membantu mencapai struktur mikro yang halus, ketangguhan yang baik, dan sifat mekanik yang konsisten.
1. Kisaran Suhu yang Direkomendasikan
Khas rentang pemanasan / penempaan: tentang 950-1200°C (1740-2190°F)
Mulailah bekerja dengan panas ke arah ujung atas kisaran untuk plastisitas terbaik.
Hindari bekerja di bawah ~900°C (1650°F), di mana keuletan menurun dan risiko retak meningkat.
Gunakan pemanasan awal yang seragam dan menyeluruh untuk meminimalkan gradien termal dan tekanan internal.
2. Praktik Penempaan dan Pembentukan Panas
Mulailah deformasi setelah seluruh bagian berada pada suhu target.
Gunakan pengurangan yang tegas dan terus menerus daripada palu ringan untuk mendorong penghalusan butir yang baik.
Untuk tempa yang besar, kerjakan potongan secara progresif, kembalilah ke tungku segera setelah suhu turun mendekati batas bawah.
Hindari waktu penahanan yang berlebihan pada suhu tinggi untuk mengurangi pertumbuhan butiran dan penskalaan permukaan.
3. Pendinginan Setelah Pekerjaan Panas
Setelah penempaan, dinginkan bahan dalam masih udara untuk tujuan umum, kecuali jika siklus pengerasan atau anil tertentu direncanakan.
Untuk komponen yang akan dipadamkan dan ditempa untuk kekuatan tinggi, pengerjaan panas biasanya diikuti oleh:
Normalisasi atau anil (jika diperlukan), lalu
Austenisasi, pendinginan, dan penempaan hingga sifat akhir.
Hindari pendinginan tungku yang sangat lambat melalui rentang transformasi martensit jika diperlukan kekuatan dan ketangguhan yang tinggi, karena hal ini dapat menyebabkan struktur yang tidak seragam.
4. Perlindungan Permukaan dan Kontrol Kerak
Paparan suhu tinggi dapat menyebabkan skala oksida dan dekarburisasi permukaan.
Jika kualitas permukaan penting (mis. poros, permukaan penyegelan), rencanakan:
Cukup tunjangan pemesinan untuk menghilangkan kerak dan lapisan dekarburisasi.
Penggunaan atmosfer yang terkendali atau lapisan pelindung jika memungkinkan.
Setelah bekerja panas, peledakan tembakan, penggilingan atau pemesinan biasanya digunakan untuk memulihkan permukaan yang bersih dan sehat.
5. Pencegahan Distorsi dan Cacat
Desain bentuk awal dan tempa dengan ketebalan bagian yang rata untuk mengurangi distorsi dan tekanan internal.
Hindari transisi yang tajam dan perubahan mendadak pada penampang yang memusatkan tekanan selama pendinginan.
Periksa tempa (misalnya secara visual dan, untuk bagian yang penting, dengan NDE) untuk retakan, lipatan, lipatan, atau kelebihan muatan sebelum diproses lebih lanjut.
Jika pengurangan berat atau bentuk yang rumit terlibat, pertimbangkan penghilang stres menengah atau normalisasi langkah sebelum pengerasan dan tempering akhir.
Ringkasan
Pengerjaan panas baja tahan karat 431 harus dilakukan pada kisaran sekitar 950-1200 ° C dengan pemanasan yang seragam, deformasi yang kuat, dan pendinginan udara yang terkendali, diikuti dengan perlakuan panas yang sesuai; kontrol suhu yang cermat, desain penampang, dan pembersihan pasca-penempaan sangat penting untuk menghindari keretakan, kerak dan distorsi yang berlebihan, serta mencapai struktur martensit yang halus dan tangguh pada komponen jadi.
Tahan Panas
Tahan Panas dari Baja Tahan Karat 431
Baja tahan karat 431 adalah baja tahan karat martensitik yang menawarkan ketahanan panas sedang dibandingkan dengan baja karbon dan nilai martensit standar, tetapi bukan paduan suhu tinggi khusus seperti grade austenitik tahan panas atau berbasis nikel. Kekuatannya yang tinggi bergantung pada struktur martensit yang ditempa, yang dapat terdegradasi oleh paparan yang terlalu lama pada suhu tinggi.
1. Kisaran Suhu Servis Maksimum
Dalam layanan teknik umum, 431 biasanya digunakan di suhu hingga sekitar 300-400°C untuk operasi jangka panjang.
Paparan jangka pendek atau intermiten pada suhu yang agak lebih tinggi mungkin dapat diterima, tetapi layanan suhu tinggi terus menerus tidak disarankan.
Di atas kisaran suhu temperingnya, 431 secara bertahap akan berangsur-angsur kehilangan kekerasan dan kekuatan tarik dan mungkin mengalami penurunan kinerja akibat kelelahan.
2. Perilaku Selama Tempering dan Paparan Tinggi
Kekuatan dan kekerasan 431 dikembangkan oleh pendinginan dan penempaan; suhu tempering akhir menentukan suhu servis atas yang dapat digunakan.
Paparan dalam waktu lama dekat atau di atas suhu tempering bisa:
Mengurangi kekuatan dan kekerasan (over-tempering).
Mengubah struktur karbida dan mengurangi ketahanan aus.
Sebagai aturan praktis, untuk bagian yang penting, bagian suhu servis berkelanjutan harus tetap berada di bawah suhu tempering akhir dipilih selama perlakuan panas.
3. Ketahanan Oksidasi dan Kerak
Dengan ~ 15-17% Cr, 431 memiliki ketahanan oksidasi yang lebih baik dibandingkan baja karbon dan baja paduan rendah pada suhu sedang.
Itu bisa mentolerir paparan intermiten terhadap suhu tinggi di udara tanpa penskalaan yang cepat, tetapi ketahanan oksidasinya adalah lebih rendah dari nilai austenitik seperti 304 dan 316 pada suhu tinggi.
Untuk suhu berkelanjutan di atas ratusan derajat Celcius, baja tahan karat austenitik atau paduan tahan panas khusus umumnya lebih disukai.
4. Pengaruh Panas terhadap Sifat Mekanik
Pada suhu tinggi, 431 akan muncul:
Berkurangnya hasil dan kekuatan tarik dibandingkan dengan suhu ruangan.
Kekuatan kelelahan yang lebih rendah di bawah pembebanan siklik.
Mungkin embrittlement temper atau kehilangan ketangguhan jika terpapar dalam waktu lama dalam rentang suhu yang tidak menguntungkan.
Desain yang menggunakan 431 pada suhu tinggi harus menurunkan tegangan yang diijinkan dan mempertimbangkan pengaruh suhu terhadap ketangguhan impak dan umur kelelahan.
5. Perbandingan dengan Baja Tahan Karat Austenitik
Dibandingkan dengan 304 / 316, 431 penawaran:
Kekuatan dan kekerasan suhu ruangan yang lebih tinggi,
Tapi kekuatan suhu tinggi dan ketahanan mulur yang lebih buruk untuk layanan jangka panjang.
Mempertahankan nilai Austenitik keuletan, ketangguhan, dan ketahanan terhadap korosi/oksidasi yang lebih baik pada suhu tinggi dan umumnya lebih disukai untuk suhu tinggi atau tahan panas secara terus menerus aplikasi.
431 paling baik dipandang sebagai baja mekanis berkekuatan tinggi dengan kemampuan tahan karat, bukan sebagai paduan tahan panas utama.
Ringkasan
Baja tahan karat 431 memberikan ketahanan panas yang berguna untuk layanan suhu jangka pendek atau sedang (biasanya hingga sekitar 300-400 ° C), tetapi paparan yang terlalu lama pada suhu yang lebih tinggi akan mengurangi kekerasan, kekuatan, dan kinerja fatiknya; oleh karena itu, baja ini harus diperlakukan sebagai baja tahan karat martensitik berkekuatan tinggi dengan kemampuan suhu tinggi yang terbatas, bukan sebagai bahan tahan panas khusus, dengan nilai austenitik seperti 304/316 lebih disukai untuk aplikasi suhu tinggi yang berkelanjutan.
Kemampuan mesin
Kemampuan mesin dari 431 Baja Tahan Karat
Baja tahan karat 431 adalah baja tahan karat martensitik yang dapat dikeraskan dengan kekuatan dan kekerasan yang lebih tinggi dari 304/316, sehingga kemampuan mesinnya sedangumumnya lebih sulit untuk dikerjakan dengan mesin dibandingkan dengan grade austenitik, tetapi lebih mudah dibandingkan dengan baja perkakas lainnya ketika diproses dalam kondisi yang sesuai.
1. Perilaku Pemesinan Umum
Kemampuan mesin adalah terbaik dalam kondisi anil atau temper rendah-sedang.
Seiring dengan meningkatnya kekerasan dan kekuatan, keausan pahat, gaya potong, dan panas yang dihasilkan semuanya meningkat.
Paduannya cenderung untuk bekerja mengeras kurang dari nilai austenitik, tetapi kekerasan dasarnya yang lebih tinggi membuat pemotongan menjadi lebih sulit.
Alat berat yang stabil dan kaku penting untuk mencegah getaran dan hasil akhir permukaan yang buruk.
2. Kondisi yang Direkomendasikan untuk Pemesinan
Bila memungkinkan, pemesinan kasar harus dilakukan di kondisi praktis yang paling lembut (anil atau temper dengan kekuatan lebih rendah).
Pengerasan dan tempering akhir kemudian dapat diterapkan, diikuti oleh lintasan finishing ringan atau penggilingan.
Jika pemesinan harus dilakukan dalam kondisi kekuatan tinggi, perkirakan umur alat berkurang dan kecepatan potong yang dapat dicapai lebih rendah.
3. Alat dan Parameter Pemotongan
Perkakas karbida umumnya lebih disukai untuk pembubutan, penggilingan, dan pengeboran, terutama pada tingkat kekerasan yang lebih tinggi.
Gunakan:
Kecepatan potong yang lebih rendah daripada untuk 304/316
Laju pengumpanan sedang hingga tinggi untuk menjaga agar pahat tetap memotong di bawah lapisan yang dikeraskan
Geometri penggaruk positif untuk mengurangi gaya potong dan panas
Nilai sisipan yang dirancang untuk baja tahan karat atau baja yang dikeraskan biasanya memberikan keseimbangan terbaik antara ketahanan aus dan ketangguhan.
4. Kontrol Pendingin dan Chip
Menerapkan cairan pemotongan atau pendingin yang berlebihan untuk:
Menghilangkan panas dari zona pemotongan
Meningkatkan usia pakai alat dan hasil akhir permukaan
Membantu aliran chip dan mengurangi tepi yang menumpuk
431 dapat menghasilkan keripik yang keras dan terus menerus dalam beberapa operasi; menggunakan:
Geometri pemecah chip
Pemakanan dan kedalaman potong yang tepat untuk menghindari serpihan panjang yang menghalangi pengoperasian otomatis dan dapat merusak permukaan.
5. Pengeboran, Penyadapan, dan Penguliran
Untuk pengeboran:
Gunakan bor HSS-Co atau karbida berkualitas tinggi
Kecepatan sedang, pengumpanan yang stabil, dan sering mematahkan/mematuk chip untuk lubang yang lebih dalam
Untuk penyadapan dan penggilingan benang:
Lebih suka keran yang kuat dan berkualitas tinggi dengan pelumasan yang baik
Pertimbangkan penggilingan benang untuk komponen yang kritis atau keras untuk mengurangi risiko kerusakan keran
Gunakan bentuk dan toleransi ulir yang sesuai untuk bahan berkekuatan tinggi.
6. Permukaan Akhir dan Kontrol Dimensi
431 dapat mencapai permukaan akhir yang sangat baik setelah pembubutan, penggerindaan dan pemolesan, yang penting untuk dilakukan:
Poros dan kursi bantalan
Permukaan segel dan katup
Untuk mempertahankan toleransi dan hasil akhir:
Hindari masukan panas yang berlebihan yang dapat menyebabkan penempaan atau distorsi permukaan
Gunakan potongan finishing ringan dengan alat tajam pada bagian yang mengeras
Memungkinkan untuk pegas kembali dalam kondisi kekuatan tinggi saat menetapkan dimensi akhir.
Ringkasan
Baja tahan karat 431 memiliki kemampuan mesin yang sedang: lebih sulit untuk dikerjakan daripada 304/316 tetapi lebih mudah daripada kebanyakan baja perkakas, dan merespons pemesinan dengan baik saat dikerjakan dalam kondisi anil atau temper menggunakan pengaturan yang kaku, perkakas karbida yang tajam, kecepatan potong yang terkontrol, cairan pendingin yang melimpah, serta strategi pengeboran/pengetaman yang tepat untuk mendapatkan permukaan yang akurat dan berkualitas tinggi pada poros, pengencang, dan komponen presisi lainnya.
Ketahanan Korosi
Ketahanan Korosi dari Baja Tahan Karat 431
Baja tahan karat 431 adalah baja tahan karat martensitik dengan kromium dan nikel yang lebih tinggi dari 410/420, memberikan ketahanan korosi yang lebih baik secara keseluruhan dari nilai martensit standar, tetapi tetap saja di bawah paduan austenitik seperti 304 dan 316, terutama di lingkungan klorida atau asam yang agresif.
1. Perilaku Korosi Umum
Ketahanan yang baik terhadap korosi seragam di banyak media yang agak korosif.
Jelas. lebih baik dari 410/416/420 karena kandungan Cr + Ni yang lebih tinggi.
Apakah tidak cocok dengan ketahanan korosi lubang dan celah 304 / 316, terutama dalam klorida.
Performa terbaik diperoleh dalam mengeras dan marah dengan permukaan yang bersih dan halus.
2. Lingkungan Atmosfer dan Air Tawar
Berkinerja baik dalam atmosfer pedesaan, perkotaan dan industri ringan, dengan ketahanan yang baik terhadap noda karat.
Cocok untuk air tawar, air minum, dan banyak sistem air pendingin ketika kadar klorida rendah hingga sedang.
Umumnya digunakan untuk poros, pengencang, dan bagian katup terpapar cuaca, percikan dan kondensasi.
Pembersihan rutin dan drainase yang baik semakin meningkatkan masa pakai.
3. Lingkungan Laut dan Lingkungan yang Mengandung Klorida
Dalam atmosfer laut dan zona percikan air laut, 431 penawaran:
Performa yang lebih baik daripada baja karbon dan baja paduan rendah.
Resistensi yang lebih baik dari 410/420, tetapi
Resistansi yang lebih rendah dari nilai 316 / dupleks, terutama untuk serangan lubang dan celah.
Perendaman terus menerus dalam air laut atau larutan klorida yang tergenang tidak ideal; risiko korosi lubang dan celah meningkat, terutama pada suhu yang lebih tinggi.
Untuk layanan terendam yang kritis atau layanan klorida yang sangat tinggi, 316, baja tahan karat super-austenitik atau dupleks biasanya lebih disukai.
4. Ketahanan terhadap Media Kimia
Cocok untuk banyak orang asam ringan, larutan alkali, dan cairan proses industri pada konsentrasi rendah hingga sedang.
Berkinerja baik dalam minyak, bahan bakar, dan banyak media organik.
Tidak direkomendasikan untuk asam mineral yang kuat, asam pereduksi yang kuat atau klorida pekat yang panas, di mana serangan cepat atau korosi lokal dapat terjadi.
Untuk layanan bahan kimia, sebenarnya komposisi, suhu, dan konsentrasi medium harus diperiksa terhadap data atau pengujian korosi.
5. Retak Korosi Tegangan dan Efek Hidrogen
Seperti baja tahan karat martensitik lainnya, 431 adalah lebih rentan untuk:
Retak korosi tegangan (SCC) di lingkungan yang mengandung klorida di bawah tekanan tarik.
Penggetasan hidrogen atau retak yang tertunda saat terkena kondisi pengisian hidrogen (misalnya perlindungan katodik, pengawetan, pelapisan).
Praktik yang baik meliputi:
Menghindari tegangan sisa yang tinggi (perlakuan panas yang tepat dan penghilangan tegangan).
Meminimalkan tegangan tarik yang berkelanjutan di lingkungan yang korosif.
Mengontrol dengan hati-hati pengawetan, pelapisan dan perlindungan katodik kondisi.
6. Kondisi Permukaan, Perlakuan Panas, dan Faktor Desain
Ketahanan korosi sangat dipengaruhi oleh:
Perlakuan panastemper yang tepat meningkatkan ketangguhan dan perilaku korosi.
Permukaan akhirpermukaan yang halus dan dipoles lebih tahan terhadap korosi lubang dan celah dibandingkan permukaan yang kasar.
Kebersihanmenghilangkan kerak, percikan las dan kontaminasi sangat penting.
Praktik desain yang baik:
Hindari celah-celah yang tergenang, celah yang rapat dan perangkap air.
Sediakan drainase dan akses untuk pembersihan.
Pilih yang sesuai prosedur pengelasan dan pengisi, karena logam las dan HAZ bisa lebih sensitif terhadap korosi jika diproduksi dengan tidak benar.
Ringkasan
431 penawaran baja tahan karat ketahanan korosi yang baik di atmosfer, air tawar, dan banyak lingkungan yang agak korosif, mengungguli nilai martensit standar seperti 410/420 tetapi tidak mencapai ketahanan klorida dan bahan kimia 304/316; dengan perlakuan panas yang benar, permukaan yang halus dan bersih, serta desain yang masuk akal, produk ini memberikan layanan yang andal untuk komponen mekanis berkekuatan tinggi dalam kondisi korosif ringan hingga sedang, sementara lingkungan klorida atau kimia yang lebih agresif harus menggunakan baja tahan karat dengan paduan yang lebih tinggi.
Perlakuan Panas
Perlakuan Panas Baja Tahan Karat 431
Baja tahan karat 431 adalah baja tahan karat martensitik yang dapat dikeraskan. Sifat akhirnya sangat bergantung pada rute perlakuan panas yang dipilih - biasanya melibatkan pengerasan (austenisasi dan pendinginan) yang diikuti dengan penempaan untuk menyeimbangkan kekerasan, kekuatan, dan ketangguhan.
1. Tujuan Perlakuan Panas
Mengembangkan struktur martensit untuk kekuatan dan kekerasan yang tinggi.
Gunakan penempaan untuk menyesuaikan kekerasan dan meningkatkan ketangguhan serta ketahanan terhadap kelelahan.
Kurangi tegangan sisa dan distorsi dari pemesinan, pengelasan atau pendinginan.
Mengoptimalkan kinerja untuk poros, pengencang, bagian katup, dan komponen beban tinggi lainnya.
2. Perawatan Anil / Pelunakan
Digunakan untuk melembutkan material, meningkatkan kemampuan mesin dan menghomogenkan struktur.
Biasanya melibatkan pemanasan hingga suhu yang cukup tinggi untuk melarutkan karbida dan kemudian pendinginan lambat untuk membentuk struktur mikro yang lebih lembut.
Diterapkan pada:
Stok batang dan tempa sebelum pemesinan berat.
Komponen yang telah mengalami pengerjaan dingin yang berat atau memerlukan koreksi dimensi.
3. Pengerasan (Austenisasi dan Pendinginan)
Pengerasan dicapai dengan:
Pemanasan ke dalam rentang austenitisasi (suhu tinggi di mana struktur menjadi austenitik).
Menahan cukup lama untuk suhu dan larutan yang seragam dari karbida.
Pendinginan (biasanya di udara atau minyak, tergantung pada ukuran dan spesifikasi bagian) untuk membentuk keras martensit.
Latihan pengerasan yang benar bertujuan untuk:
Memaksimalkan kekuatan dan kekerasan.
Hindari pertumbuhan biji-bijian yang berlebihan.
Meminimalkan distorsi dan retak dengan pemanasan dan pendinginan yang terkontrol.
4. Tempering untuk Menyeimbangkan Kekerasan dan Ketangguhan
Setelah pendinginan, 431 adalah sangat keras dan rapuh; Tempering sangat penting.
Tempering melibatkan pemanasan ulang ke suhu menengah dan menahannya selama waktu yang ditentukan, kemudian mendinginkannya di udara.
Efek tempering:
Mengurangi tekanan internal dan kerapuhan.
Menyesuaikan kekerasan dan kekuatan tarik ke tingkat yang diperlukan.
Meningkatkan ketangguhan, keuletan, dan ketahanan lelah.
Temperatur temper yang lebih rendah → kekerasan dan kekuatan yang lebih tinggi tetapi ketangguhannya lebih rendah.
Suhu temper yang lebih tinggi → kekerasan yang lebih rendah tetapi ketangguhan dan kekuatan benturan yang lebih baik.
5. Perlakuan Panas Penghilang Stres
Digunakan ketika pengerasan penuh tidak diperlukan, tetapi tegangan sisa dari pemesinan atau pengelasan harus dikurangi.
Biasanya dilakukan di suhu sub-kritis (di bawah kisaran austenisasi) untuk mengendurkan tegangan tanpa mengubah kekuatan atau struktur mikro secara signifikan.
Direkomendasikan untuk:
Poros yang dikerjakan dengan mesin berat dan komponen presisi.
Fabrikasi yang dilas di mana risiko distorsi dan keretakan harus diminimalkan.
6. Urutan Perlakuan Panas yang Umum dalam Praktik
Rute untuk poros/pengencang berkekuatan tinggi:
Pemesinan kasar dalam kondisi lunak/anil.
Austenitisasi dan pendinginan untuk membentuk martensit.
Temperatur untuk kekerasan dan kekuatan yang dibutuhkan.
Menyelesaikan pemesinan dan penggerindaan hingga ukuran akhir dan permukaan akhir.
Rute untuk bagian yang dilas atau yang memiliki tekanan tinggi:
Las menggunakan prosedur yang terkontrol.
Pasca-pengelasan penghilang stres atau penempaan untuk mengembalikan ketangguhan dan mengurangi risiko retak.
Pemesinan akhir atau penggerindaan sesuai kebutuhan.
7. Tindakan Pencegahan Selama Perlakuan Panas
Hindari terlalu panas selama austenisasi, yang dapat menyebabkan butiran menjadi kasar dan ketangguhannya berkurang.
Gunakan terkontrol laju pemanasan dan pendinginan untuk meminimalkan distorsi dan keretakan, terutama untuk poros yang panjang dan ramping atau bentuk yang rumit.
Melindungi permukaan dari penskalaan dan dekarburisasi (atau berikan kelonggaran pemesinan yang cukup untuk menghilangkan lapisan yang terpengaruh).
Pastikan suhu tempering yang dipilih di atas suhu temper sebelumnya untuk mempertahankan properti yang dapat diprediksi.
Ringkasan
Perlakuan panas baja tahan karat 431 didasarkan pada pengerasan (austenitisasi dan pendinginan) yang diikuti dengan penempaan, dengan anil opsional atau penghilang stres sesuai kebutuhan; kontrol suhu, pendinginan, dan penempaan yang cermat memungkinkan para insinyur menyesuaikan kekerasan, kekuatan, dan ketangguhan untuk poros berkekuatan tinggi, pengencang, komponen katup, dan komponen mekanis lainnya yang menuntut.
Pekerjaan Dingin
Pengerjaan Dingin Baja Tahan Karat 431
Baja tahan karat 431 adalah baja tahan karat martensitik yang dapat dikeraskan dengan kekuatan yang relatif tinggi dan keuletan yang terbatas, sehingga kemampuan kerja dinginnya adalah dibatasi dibandingkan dengan grade austenitik seperti 304 dan 316. Deformasi dingin ringan hingga sedang dimungkinkan, tetapi operasi pembentukan yang berat umumnya tidak disarankan.
1. Kemampuan Kerja Dingin Umum
431 dapat dikerjakan secara dingin hingga tingkat yang terbatas, terutama untuk penyesuaian bentuk atau ukuran yang kecil.
Daktilitas adalah secara signifikan lebih rendah dibandingkan dengan baja tahan karat austenitik, terutama dalam kondisi yang dikeraskan atau sangat keras.
Tekanan dingin yang berlebihan dapat menyebabkan retak, tepi sobek atau hilangnya ketangguhan, khususnya pada bagian yang tebal atau rumit.
2. Kondisi yang Disukai untuk Pekerjaan Dingin
Pengerjaan dingin harus dilakukan di kondisi anil atau kondisi temper dengan kekuatan lebih rendah, di mana keuletan paling tinggi.
Dalam kondisi yang sepenuhnya mengeras/kekuatan tinggi, hanya pelurusan yang sangat ringan atau pembengkokan kecil harus dicoba.
Jika pekerjaan dingin yang substansial diperlukan, komponen sering kali diperlukan:
Dilunakkan oleh anil,
Dingin terbentuk, lalu
Mengeras dan ditempa ke properti akhir.
3. Operasi Pengerjaan Dingin yang Khas
Operasi kerja dingin yang sesuai meliputi:
Meluruskan, membengkokkan dan menekuk ringan batang dan poros.
Ukuran, menggambar atau mengurangi cahaya penampang melintang dalam batas regangan yang sederhana.
Operasi secara umum tidak direkomendasikan (kecuali pada bagian yang sangat tipis) termasuk:
Gambar yang dalam dan pembentukan pers yang rumit.
Pembengkokan dengan radius yang ketat pada bagian yang tebal.
Pos dingin yang parah di mana diperlukan gangguan yang tinggi.
4. Pengerasan Kerja dan Efek Mekanis
431 akan peningkatan kekuatan dan kekerasan dengan pekerjaan dingin, tetapi tingkat pengerasan kerjanya tidak setinggi grade austenitik.
Pekerjaan dingin bisa:
Naikkan kekuatan dan kekerasan luluh secara lokal.
Kurangi ketangguhan dan keuletan, terutama di daerah yang sangat tegang.
Perkenalkan tegangan sisa yang dapat menyebabkan distorsi, kelelahan, atau sensitivitas terhadap korosi.
5. Menghilangkan Stres Setelah Bekerja dalam Kondisi Dingin
Setelah deformasi dingin yang signifikan, a perlakuan panas penghilang stres sering kali bermanfaat:
Mengurangi tekanan internal akibat pembengkokan, pelurusan atau swaging.
Membantu memulihkan ketangguhan dan stabilitas dimensi sebelum pemesinan atau servis akhir.
Untuk komponen yang membutuhkan integritas tinggi (mis. poros, pengencang, alat kelengkapan penting), pelepas tegangan atau mengeras-dan-marah direkomendasikan setelah langkah kerja dingin yang utama.
6. Rekomendasi Desain dan Proses
Jaga deformasi dingin sedang dan hindari tikungan tajam atau perubahan bagian yang parah.
Gunakan jari-jari tikungan yang lebih besar dan transisi bertahap untuk mengurangi ketegangan lokal.
Untuk toleransi yang ketat, gunakan urutan seperti:
Pemesinan kasar → pengerjaan dingin terbatas (jika diperlukan) → penghilang stres / perlakuan panas → selesaikan pemesinan dan penggerindaan.
Apabila diperlukan pembentukan yang ekstensif, pertimbangkan pengerjaan panas plus pemesinan akhir alih-alih pembentukan dingin yang berat.
Ringkasan
Pengerjaan dingin baja tahan karat 431 harus dibatasi pada operasi ringan hingga sedang seperti meluruskan, mengukur, dan menekuk dengan lembut dalam kondisi anil atau temper berkekuatan rendah; deformasi yang lebih berat berisiko retak dan hilangnya ketangguhan, sehingga pengerjaan dingin yang signifikan harus diikuti dengan penghilang stres atau perlakuan panas penuh untuk memulihkan stabilitas dimensi dan kinerja mekanis untuk komponen penting.
