Custom 465 Stainless Steel: Properti dan Aplikasi Utama
Bagikan
Table Of Content
Table Of Content
Custom 465 stainless steel, yang sering disebut sebagai 465 stainless steel, adalah stainless steel martensitik yang dikenal karena kekuatannya yang tinggi dan ketahanan korosi yang sangat baik. Diklasifikasikan sebagai stainless steel martensitik, ia terutama terdiri dari besi, krom, dan nikel, dengan elemen paduan tambahan yang meningkatkan sifat-sifatnya. Elemen paduan kunci meliputi:
- Kromium (Cr): Biasanya sekitar 15-17%, yang memberikan ketahanan korosi dan berkontribusi pada kekerasan baja.
- Nikel (Ni): Sekitar 3-5%, yang meningkatkan ketangguhan dan kekuatan tarik.
- Molybdenum (Mo): Sekitar 1-2%, yang meningkatkan ketahanan terhadap pitting dan korosi celah.
- Karbon (C): Umumnya dibatasi hingga 0.05-0.1%, yang meningkatkan kekerasan dan kekuatan melalui perlakuan panas.
Karakteristik dan Sifat
Custom 465 stainless steel ditandai dengan kekuatan tarik yang tinggi, ketahanan aus yang sangat baik, dan ketangguhan yang baik. Ini sangat dihargai dalam aplikasi yang memerlukan kekuatan tinggi dan ketahanan terhadap korosi, terutama dalam lingkungan yang agresif.
Kelebihan dan Batasan
Kelebihan (Pro) | Batasan (Kontra) |
---|---|
Rasio kekuatan-terhadap-berat yang tinggi | Keterbatasan dalam pengelasan karena sifat martensitiknya |
Ketahanan korosi yang sangat baik | Rentan terhadap keretakan akibat korosi stres di lingkungan tertentu |
Machinability yang baik | Memerlukan perlakuan panas yang hati-hati untuk mencapai sifat yang diinginkan |
Cocok untuk aplikasi suhu tinggi | mungkin lebih mahal daripada grade stainless steel lainnya |
Secara historis, Custom 465 telah menemukan ceruknya di industri seperti dirgantara dan otomotif, di mana material berkinerja tinggi sangat penting. Kombinasi unik dari sifat-sifatnya memposisikannya secara menguntungkan di pasar, meskipun tidak seumum grade austenitik seperti 304 atau 316.
Nama Alternatif, Standar, dan Ekuivalen
Organisasi Standar | Penunjukan/Grade | Negara/Region Asal | Catatan/Keterangan |
---|---|---|---|
UNS | S46500 | USA | Ekuivalen terdekat dengan AISI 630 |
AISI/SAE | 465 | USA | Stainless steel martensitik |
ASTM | A240 | USA | Spesifikasi standar untuk plat stainless steel |
EN | 1.4650 | Europe | Perbedaan komposisi minor yang perlu diperhatikan |
JIS | SUS 465 | Jepang | Sifat mirip dengan UNS S46500 |
Perbedaan antara grade ini sering kali terletak pada elemen paduan spesifik dan sifat mekanisnya, yang dapat memengaruhi kinerja mereka dalam aplikasi tertentu. Misalnya, meskipun S46500 dan AISI 630 keduanya adalah martensitik, respons perlakuan panas mereka mungkin bervariasi, yang memengaruhi kekerasan dan kekuatan akhir mereka.
Sifat Kunci
Komposisi Kimia
Elemen (Simbol dan Nama) | Rentang Persentase (%) |
---|---|
C (Karbon) | 0.05 - 0.1 |
Cr (Kromium) | 15.0 - 17.0 |
Ni (Nikel) | 3.0 - 5.0 |
Mo (Molybdenum) | 1.0 - 2.0 |
Mn (Mangan) | 0.5 - 1.0 |
Si (Silikon) | 0.5 max |
P (Fosfor) | 0.04 max |
S (Belerang) | 0.03 max |
Elemen paduan kunci memainkan peran penting dalam menentukan sifat dari Custom 465 stainless steel:
- Kromium: Meningkatkan ketahanan korosi dan berkontribusi pada pembentukan lapisan oksida pelindung.
- Nikel: Meningkatkan ketangguhan dan ductility, membuat baja kurang rapuh.
- Molybdenum: Meningkatkan ketahanan terhadap pitting dan korosi celah, terutama dalam lingkungan klorida.
Sifat Mekanis
Sifat | Kondisi/Suhu | Suhu Uji | Nilai/Rentang Tipikal (Satuan Metrik - SI) | Nilai/Rentang Tipikal (Satuan Imperial) | Standar Referensi untuk Metode Uji |
---|---|---|---|---|---|
Kekuatan Tarik | Diannealing | Suhu Ruang | 800 - 1100 MPa | 116 - 160 ksi | ASTM E8 |
Kekuatan Yield (0.2% offset) | Diannealing | Suhu Ruang | 600 - 900 MPa | 87 - 130 ksi | ASTM E8 |
Peregangan | Diannealing | Suhu Ruang | 10 - 15% | 10 - 15% | ASTM E8 |
Kekerasan (Rockwell C) | Diannealing | Suhu Ruang | 30 - 40 HRC | 30 - 40 HRC | ASTM E18 |
Kekuatan Impak | Diannealing | -40 °C | 30 - 50 J | 22 - 37 ft-lbf | ASTM E23 |
Sifat mekanis dari Custom 465 stainless steel membuatnya cocok untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan tinggi dan integritas struktural. Kekuatan tarik dan kekuatan yield-nya sangat menguntungkan dalam aplikasi yang membawa beban, sementara peregangan dan kekuatan impak menjamin bahwa ia dapat menahan beban dinamis tanpa retak.
Sifat Fisik
Sifat | Kondisi/Suhu | Nilai (Satuan Metrik - SI) | Nilai (Satuan Imperial) |
---|---|---|---|
Kepadatan | Suhu Ruang | 7.75 g/cm³ | 0.28 lb/in³ |
Titik Leleh/Rentang | - | 1450 - 1500 °C | 2642 - 2732 °F |
Kemampuan Konduktivitas Termal | Suhu Ruang | 25 W/m·K | 17.3 BTU·in/(hr·ft²·°F) |
Kapasitas Panas Spesifik | Suhu Ruang | 500 J/kg·K | 0.12 BTU/lb·°F |
Resistivitas Listrik | Suhu Ruang | 0.73 μΩ·m | 0.73 μΩ·in |
Koeffisien Ekspansi Termal | Suhu Ruang | 16.5 x 10⁻⁶ /K | 9.2 x 10⁻⁶ /°F |
Kepadatan dan titik leleh dari Custom 465 menunjukkan kesesuaiannya untuk aplikasi suhu tinggi. Kemampuan konduktivitas termal dan kapasitas panas spesifiknya menunjukkan bahwa ia dapat mengelola panas secara efektif di berbagai lingkungan, menjadikannya ideal untuk komponen yang terkena siklus termal.
Ketahanan Korosi
Agen Korosif | Konsentrasi (%) | Suhu (°C/°F) | Rating Ketahanan | Catatan |
---|---|---|---|---|
Klorida | 3-10 | 20-60 °C (68-140 °F) | Baik | Risiko pitting |
Asam Sulfat | 10-20 | 20-40 °C (68-104 °F) | Baik | Rentan terhadap SCC |
Asam Asetat | 5-10 | 20-60 °C (68-140 °F) | Baik | Ketahanan sedang |
Air Laut | - | Ambient | Baik | Risiko korosi celah |
Custom 465 stainless steel menunjukkan ketahanan yang baik terhadap berbagai agen korosif, terutama dalam lingkungan yang cukup agresif. Namun, ia rentan terhadap keretakan akibat korosi stres (SCC) di hadapan klorida, yang merupakan pertimbangan penting untuk aplikasi di lingkungan laut atau proses kimia.
Jika dibandingkan dengan stainless steel lainnya, seperti 304 dan 316, Custom 465 menawarkan kekuatan yang lebih tinggi tetapi mungkin tidak sebanding dengan ketahanan korosi 316 di lingkungan kaya klorida. Pertukaran ini penting untuk dipertimbangkan oleh insinyur saat memilih material untuk aplikasi tertentu.
Ketahanan Panas
Sifat/Batas | Suhu (°C) | Suhu (°F) | Keterangan |
---|---|---|---|
Max Suhu Pelayanan Kontinu | 600 °C | 1112 °F | Cocok untuk aplikasi suhu tinggi |
Max Suhu Pelayanan Intermiten | 650 °C | 1202 °F | Hanya untuk paparan jangka pendek |
Suhu Scaling | 700 °C | 1292 °F | Risiko oksidasi di atas suhu ini |
Pertimbangan Kekuatan Creep | 500 °C | 932 °F | Ketahanan creep mulai menurun |
Custom 465 stainless steel mempertahankan sifat mekanisnya pada suhu tinggi, sehingga cocok untuk aplikasi seperti turbin gas dan penukar panas. Namun, paparan berkepanjangan terhadap suhu di atas 600 °C dapat menyebabkan oksidasi dan scaling, yang dapat mengkompromikan integritasnya.
Sifat Fabrikasi
Keterlasuran
Proses Pengelasan | Logam Pengisi yang Direkomendasikan (Klasifikasi AWS) | Gas/Fluks Pelindung yang Umum | Catatan |
---|---|---|---|
TIG | ER465 | Argon | Preheat disarankan |
MIG | ER465 | Campuran Argon/CO2 | Perlakuan panas pasca-weld mungkin diperlukan |
SMAW | E465 | - | Tidak disarankan untuk bagian tebal |
Custom 465 stainless steel dapat dilas menggunakan berbagai metode, tetapi harus hati-hati untuk menghindari retakan. Pemanasan awal dan perlakuan panas pasca-weld sering kali diperlukan untuk mengurangi stres dan memastikan integritas las.
Machinability
Parameter Pemesinan | Custom 465 | AISI 1212 | Catatan/Tips |
---|---|---|---|
Indeks Machinability Relatif | 70 | 100 | Machinability yang baik dengan alat yang tepat |
Kecepatan Pemotongan Tipikal (Putaran) | 30-50 m/menit | 60-80 m/menit | Gunakan alat karbida untuk hasil terbaik |
Custom 465 menunjukkan machinability yang baik, meskipun memerlukan pemilihan alat pemotong dan kecepatan yang hati-hati untuk meminimalkan keausan dan mencapai hasil permukaan yang diinginkan.
Formasi
Custom 465 tidak se-formable seperti stainless steel austenitik karena strukturnya yang martensitik. Pembentukan dingin mungkin dilakukan tetapi dapat menyebabkan pengerasan kerja, yang memerlukan kontrol yang hati-hati terhadap jari-jari belokan dan proses pembentukan.
Perlakuan Panas
Proses Perlakuan | Rentang Suhu (°C/°F) | Waktu Rendam Tipikal | Metode Pendinginan | Tujuan Utama / Hasil yang Diharapkan |
---|---|---|---|---|
Annealing | 800 - 900 °C (1472 - 1652 °F) | 1-2 jam | Udara | Mengurangi stres, meningkatkan ductility |
Pengerasan | 1000 - 1100 °C (1832 - 2012 °F) | 30 menit | Minyak/Air | Meningkatkan kekerasan dan kekuatan |
Tempering | 500 - 600 °C (932 - 1112 °F) | 1 jam | Udara | Mengurangi kerapuhan, meningkatkan ketangguhan |
Proses perlakuan panas secara signifikan mempengaruhi mikrostruktur dan sifat-sifat dari Custom 465. Perlakuan annealing yang tepat dapat meningkatkan ductility, sementara pengerasan meningkatkan kekuatan, sehingga penting untuk menyesuaikan perlakuan panas dengan kebutuhan aplikasi spesifik.
Aplikasi dan Penggunaan Akhir Tipikal
Industri/Sektor | Contoh Aplikasi Spesifik | Sifat Baja Kunci yang Digunakan dalam Aplikasi Ini | Alasan Pemilihan (Singkat) |
---|---|---|---|
Dirgantara | Komponen turbin | Kekuatan tinggi, ketahanan korosi | Kritis untuk kinerja dan keselamatan |
Otomotif | Bagian mesin | Stabilitas suhu tinggi, ketahanan aus | Esensial untuk daya tahan |
Minyak & Gas | Komponen katup | Ketahanan korosi, ketangguhan | Diperlukan di lingkungan yang keras |
Perangkat Medis | Instrumen bedah | Biokompatibilitas, kekuatan | Menjamin keandalan dan keselamatan |
Aplikasi lain termasuk:
- Perangkat keras laut: Karena ketahanan korosinya di lingkungan air laut.
- Proses kimia: Untuk komponen yang terkena bahan kimia agresif.
Custom 465 dipilih untuk aplikasi ini karena kombinasi unik dari kekuatan, ketangguhan, dan ketahanan korosi, yang sangat penting untuk kinerja dan keselamatan di lingkungan yang menuntut.
Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lebih Lanjut
Fitur/Sifat | Custom 465 | AISI 304 | AISI 316 | Catatan Singkat Pro/Kontra atau Trade-off |
---|---|---|---|---|
Sifat Mekanis Kunci | Kekuatan tinggi | Kekuatan sedang | Kekuatan sedang | Custom 465 unggul dalam kekuatan |
Aspek Korosi Kunci | Baik, tetapi risiko SCC | Sangat baik | Sangat baik | 316 lebih unggul di lingkungan klorida |
Keterlasuran | Sedang | Sangat baik | Baik | 304 lebih mudah dilas |
Machinability | Baik | Sedang | Sedang | 465 memerlukan pemrosesan yang hati-hati |
Formability | Terbatas | Sangat baik | Baik | 304 lebih mudah dibentuk |
Estimasi Biaya Relatif | Lebih tinggi | Lebih rendah | Lebih tinggi | Biaya bervariasi berdasarkan permintaan pasar |
Ketersediaan Tipikal | Sedang | Tinggi | Tinggi | 304 dan 316 lebih umum |
Saat memilih Custom 465 stainless steel, pertimbangan termasuk biaya efektivitasnya, ketersediaan, dan persyaratan aplikasi spesifik. Meskipun mungkin lebih mahal daripada grade lain, kinerjanya di lingkungan yang menuntut dan korosif sering kali membenarkan investasi. Selain itu, sifat magnetiknya minimal, membuatnya cocok untuk aplikasi di mana magnetisme menjadi perhatian.
Kesimpulannya, Custom 465 stainless steel adalah material serbaguna dan berkinerja tinggi yang unggul dalam aplikasi yang menuntut. Kombinasi sifat yang unik menjadikannya pilihan berharga bagi insinyur dan desainer yang mencari solusi andal di berbagai industri.