1. Konsep dasar baja tahan karat 304
Baja tahan karat 304 adalah bahan baja tahan karat universal, yang termasuk dalam baja tahan karat austenitik. Baja tahan karat austenitik dicirikan oleh ketahanan korosi, ketangguhan, dan kemampuan mesin yang baik. Komposisi kimia baja tahan karat 304 terutama mencakup sekitar 18% kromium (Cr) dan sekitar 8% nikel (Ni), dan sisanya terutama adalah besi (Fe) dan sejumlah kecil elemen lainnya. Adanya kromium membentuk lapisan pelindung kromium oksida yang padat di permukaan baja tahan karat, yang secara efektif dapat mencegah media korosif seperti oksigen dan kelembapan bereaksi dengan logam di dalam baja tahan karat, sehingga memberikan ketahanan korosi yang baik. Nikel membantu menstabilkan struktur austenit dan meningkatkan ketangguhan dan plastisitas baja tahan karat.
Baja tahan karat 304 banyak digunakan di berbagai bidang, seperti peralatan pengolahan makanan, peralatan dapur, dekorasi arsitektur, peralatan kimia, dll. Dalam industri pengolahan makanan, ketahanan korosinya memastikan keamanan dan kebersihan makanan; dalam dekorasi arsitektur, dapat digunakan untuk membuat pegangan tangan, pintu dan jendela, dll., yang indah dan tahan lama.
2. Tentang perlakuan permukaan "2B"
"2B" adalah keadaan pemrosesan umum dari permukaan baja tahan karat. Ini adalah hasil akhir permukaan yang diperoleh melalui proses seperti perlakuan panas, pengawetan, dan penghilangan oli penggulungan dingin setelah penggulungan dingin. Baja tahan karat setelah perlakuan permukaan ini memiliki kilau tertentu, penampilan yang relatif rata dan halus, dan kekasaran permukaan yang rendah.
Dibandingkan dengan metode perlakuan permukaan lainnya, baja tahan karat dengan permukaan 2B memiliki kemampuan mesin yang lebih baik. Misalnya, saat membuat produk baja tahan karat di masa mendatang, permukaan 2B lebih mudah ditekuk, dicap, dan operasi pemrosesan lainnya, serta dapat mempertahankan kualitas penampilan yang baik setelah pemrosesan. Ini juga cocok untuk beberapa kesempatan yang membutuhkan kilau tertentu tetapi tidak perlu setinggi cermin, seperti cangkang peralatan dapur, permukaan luar beberapa peralatan industri, dll.
Baja tahan karat 304 2B mengacu pada bahan baja tahan karat 304 yang telah menjalani perlakuan permukaan 2B. Bahan ini menggabungkan kinerja luar biasa dari baja tahan karat 304 itu sendiri dan karakteristik perlakuan permukaan 2B, dan telah banyak digunakan di banyak industri.
3. Bagaimana ketahanan korosi baja tahan karat 304 2B?
Ketahanan korosi di lingkungan korosif umum
Baja tahan karat 304 2B memiliki ketahanan korosi yang sangat baik di lingkungan atmosfer umum. Hal ini karena mengandung sekitar 18% kromium, yang bereaksi dengan oksigen di udara untuk membentuk lapisan pelindung kromium oksida (Cr₂O₃) yang padat dan kontinu di permukaan baja tahan karat. Lapisan pelindung ini sangat stabil dan secara efektif dapat mencegah kelembapan, oksigen, dan polutan lainnya di udara (seperti sulfur dioksida) dari mengikis lebih lanjut matriks logam di dalam baja tahan karat. Misalnya, di lingkungan perkotaan atau lingkungan dalam ruangan, bahkan jika terkena udara dalam waktu lama, baja tahan karat 304 2B tidak akan mudah berkarat, dan penampilannya dapat tetap cerah dan baru.
Di lingkungan air tawar, baja tahan karat 304 2B juga menunjukkan ketahanan korosi yang baik. Hal ini terutama disebabkan oleh lapisan pasivasi yang stabil, yang dapat menahan erosi oksigen terlarut dalam air. Namun, dalam air dengan konsentrasi ion klorida (Cl⁻) yang tinggi, seperti air laut atau beberapa air limbah industri yang terkontaminasi, ketahanan korosinya akan terpengaruh sampai batas tertentu. Ion klorida dapat menembus lapisan pelindung kromium oksida dan merusak integritas lapisan pasivasi, yang mengakibatkan korosi lokal baja tahan karat, seperti pitting.
Ketahanan korosi dalam media kimia
Baja tahan karat 304 2B dapat mempertahankan ketahanan korosi yang baik dalam beberapa media kimia yang bersifat asam lemah dan basa lemah. Misalnya, dalam rentang pH 4-9, lapisan pasivasinya dapat ada relatif stabil untuk mencegah reaksi zat kimia dengan matriks logam. Namun, ketahanan korosinya akan menurun di lingkungan asam kuat (seperti asam klorida, asam sulfat) atau basa kuat (seperti natrium hidroksida). Lingkungan asam kuat akan melarutkan lapisan pelindung kromium oksida, memaparkan matriks logam dan bereaksi dengan asam; meskipun lingkungan basa kuat tidak akan berkarat secepat lingkungan asam kuat, mereka juga akan mengkorosi baja tahan karat 304 2B dalam larutan alkali suhu tinggi dan konsentrasi tinggi.
Untuk beberapa media kimia yang mengandung zat pengoksidasi, seperti asam nitrat, baja tahan karat 304 2B memiliki ketahanan korosi yang baik. Asam nitrat dapat memperkuat lapisan pasivasi di permukaan baja tahan karat, lebih meningkatkan ketahanan korosinya. Namun, jika media juga mengandung zat seperti ion klorida yang merusak lapisan pasivasi, ketahanan korosinya juga akan terpengaruh secara kompleks.
Ketahanan korosi di lingkungan suhu tinggi
Dalam rentang suhu sedang (umumnya di bawah 500℃), ketahanan korosi baja tahan karat 304 2B pada dasarnya dapat dipertahankan. Namun, seiring dengan meningkatnya suhu, laju oksidasinya akan meningkat, dan lapisan pelindung kromium oksida di permukaan dapat berubah. Di lingkungan suhu tinggi dan oksigen, baja tahan karat dapat teroksidasi dan membentuk lapisan oksida yang lebih tebal. Jika lapisan oksida dapat tetap kontinu dan padat, ia masih dapat memainkan peran pelindung tertentu; tetapi jika lapisan oksida mengelupas atau retak, itu akan menyebabkan penurunan ketahanan korosi baja tahan karat.
Di lingkungan dengan suhu tinggi dan elemen korosif seperti belerang, seperti lingkungan gas buang yang mengandung belerang yang dihasilkan dalam beberapa proses pembakaran industri, baja tahan karat 304 2B dapat terkorosi oleh sulfida. Sulfida akan bereaksi dengan lapisan pelindung kromium oksida di permukaan baja tahan karat, merusak integritas lapisan pelindung, dan kemudian menyebabkan baja tahan karat berkarat.
4. Bagaimana cara menilai kualitas baja tahan karat 304 2B?
Inspeksi penampilan
Kerataan permukaan: Permukaan baja tahan karat 304 2B berkualitas baik harus rata dan halus. Sentuh permukaan dengan tangan Anda, dan seharusnya tidak ada ketidakrataan atau gelombang yang jelas. Tempatkan pelat di tempat yang cukup terang dan amati apakah pantulan cahayanya seragam. Jika permukaannya bergelombang, pantulan cahaya akan terdistorsi. Hal ini karena selama proses produksi, jika proses penggulungan tidak sesuai standar, permukaannya akan tidak rata.
Kesamaan warna: Warnanya harus seragam dan konsisten. Baja tahan karat 304 2B berkualitas tinggi biasanya menampilkan warna perak cerah, dan tidak ada bintik warna, perbedaan warna, atau menguning di seluruh permukaan. Jika warna permukaan baja tahan karat tidak rata, mungkin terkontaminasi selama proses pemrosesan, atau komposisi bahannya sendiri tidak rata. Misalnya, baja tahan karat dengan lebih banyak kotoran mungkin memiliki perubahan lokal pada warna permukaan.
Inspeksi goresan dan cacat: Periksa dengan cermat permukaan dari goresan, lecet, atau lubang. Goresan kecil dapat memengaruhi penampilan, tetapi goresan yang lebih dalam dapat merusak lapisan pasivasi di permukaan baja tahan karat dan mengurangi ketahanan korosinya. Dengan menyinari dengan cahaya samping miring, goresan dan cacat halus di permukaan dapat diamati dengan lebih jelas. Goresan ini dapat disebabkan selama pengangkutan, pemrosesan, atau penyimpanan.
Analisis komposisi kimia
Kandungan kromium (Cr) dan nikel (Ni): Elemen paduan utama baja tahan karat 304 adalah kromium dan nikel. Kandungan kromium sekitar 18% dan kandungan nikel sekitar 8%. Analisis komposisi kimia yang akurat memerlukan peralatan profesional, seperti spektrometer. Dengan mendeteksi kandungan kromium dan nikel, dapat ditentukan apakah baja tahan karat memenuhi standar 304. Jika kandungan kromium dan nikel tidak mencukupi, ketahanan korosi dan ketangguhan baja tahan karat akan menurun. Misalnya, kandungan kromium yang rendah akan menyebabkan pembentukan lapisan pasivasi permukaan yang tidak lengkap, membuat baja tahan karat mudah berkarat.
Inspeksi elemen pengotor: Periksa apakah ada terlalu banyak elemen pengotor berbahaya, seperti belerang (S) dan fosfor (P). Belerang dan fosfor akan mengurangi ketangguhan dan ketahanan korosi baja tahan karat. Dalam baja tahan karat 304 2B berkualitas tinggi, kandungan belerang dan fosfor harus dikontrol pada tingkat yang sangat rendah. Secara umum, kandungan belerang tidak boleh melebihi 0,03% dan kandungan fosfor tidak boleh melebihi 0,045%. Jika kandungan elemen pengotor terlalu tinggi, baja tahan karat dapat retak atau ketahanan korosinya dapat memburuk selama pemrosesan atau penggunaan.
Uji sifat fisik
Uji kekerasan: Penguji kekerasan dapat digunakan untuk menguji kekerasan baja tahan karat 304 2B. Kekerasan yang sesuai menunjukkan bahwa bahan tersebut memiliki ketahanan aus dan ketahanan deformasi yang baik selama pemrosesan dan penggunaan. Untuk baja tahan karat 304 2B, kekerasannya umumnya sekitar kekerasan Brinell (HB) 187. Jika kekerasannya terlalu tinggi, dapat memengaruhi kinerja pemrosesannya, seperti pembengkokan, pencetakan, dan operasi lainnya akan menjadi sulit; jika kekerasannya terlalu rendah, mungkin rentan terhadap goresan dan deformasi selama penggunaan.
Deteksi kepadatan: Kepadatan teoretis baja tahan karat 304 adalah sekitar 7,93g/cm³. Dengan mengukur kepadatan, dapat ditentukan secara awal apakah bahan tersebut memenuhi standar. Jika penyimpangan kepadatan besar, itu mungkin menunjukkan bahwa ada cacat seperti rongga dan inklusi di dalam bahan, atau komposisi tidak memenuhi persyaratan. Namun, deteksi kepadatan memerlukan alat dan metode pengukuran yang tepat, seperti menggunakan metode drainase yang dikombinasikan dengan keseimbangan presisi tinggi untuk mengukur volume dan massa.
Uji ketahanan korosi
Uji semprotan garam: Ini adalah metode uji yang umum digunakan untuk mensimulasikan lingkungan korosi yang keras. Tempatkan sampel baja tahan karat 304 2B dalam ruang uji semprotan garam dan lakukan uji semprotan sesuai dengan standar tertentu (seperti uji semprotan garam netral, konsentrasi larutan natrium klorida 5%, suhu sekitar 35℃). Setelah jangka waktu tertentu (seperti 24 jam, 48 jam, atau 72 jam), amati apakah ada bintik karat, lubang korosi, dan fenomena lainnya di permukaan sampel. Baja tahan karat 304 2B berkualitas tinggi seharusnya tidak menunjukkan tanda-tanda korosi yang jelas dalam uji semprotan garam yang lebih singkat.
Uji perendaman: Sesuai dengan kemungkinan lingkungan penggunaan baja tahan karat, pilih larutan kimia yang sesuai untuk uji perendaman. Misalnya, untuk baja tahan karat yang digunakan dalam industri pengolahan makanan, dapat direndam dalam larutan yang mengandung konsentrasi tertentu asam asetat, asam sitrat, atau natrium klorida untuk mensimulasikan lingkungan asam dan salin dalam makanan. Setelah direndam selama jangka waktu tertentu (seperti satu minggu atau satu bulan), periksa perubahan berat, keadaan permukaan, dll. sampel. Jika kehilangan beratnya kecil dan tidak ada korosi yang jelas di permukaan, itu berarti ketahanan korosinya baik.
Inspeksi kualitas proses
Kualitas pemrosesan tepi: Jika itu adalah pelat baja tahan karat, periksa apakah tepinya rapi dan halus. Tepi lembaran baja tahan karat 304 2B berkualitas tinggi harus dipotong atau diproses dengan halus, tanpa duri, retakan, dan cacat lainnya. Kualitas tepi tidak hanya memengaruhi penampilan, tetapi juga pemrosesan dan keamanan penggunaan selanjutnya. Misalnya, tepi dengan duri dapat menggores operator selama pemasangan atau menyebabkan penyegelan yang buruk selama penggunaan.
Akurasi dimensi: Periksa apakah dimensi baja tahan karat memenuhi standar yang ditentukan. Untuk bahan baja tahan karat dengan berbagai bentuk seperti pipa dan pelat, panjang, lebar, ketebalan, diameter luar, dan dimensi lainnya harus berada dalam rentang toleransi yang ditentukan. Jika akurasi dimensi tidak cukup, dapat menyebabkan masalah selama perakitan, seperti kegagalan untuk terhubung erat atau celah setelah pemasangan.
