1. Perkenalan
Besi ulet vs stainless steel adalah dua bahan rekayasa yang paling banyak digunakan di berbagai sektor industri.
Dari sistem air kota hingga peralatan pemrosesan kimia, Bahan -bahan ini mendukung infrastruktur kritis dan produktivitas industri.
Memilih materi yang tepat dapat secara dramatis memengaruhi kinerja sistem, biaya, dan keandalan siklus hidup.
Artikel ini menawarkan perbandingan rinci dan otoritatif dari besi ulet dan stainless steel, menganalisis mekanik mereka, kimia, panas, ekonomis, dan sifat lingkungan untuk memandu pemilihan materi yang terinformasi.
2. Apa itu besi ulet?
Besi ulet, juga dikenal sebagai Besi cor nodular atau Besi Grafit Spheroidal (SG Iron), adalah jenis besi cor. Ini berbeda secara fundamental dari besi abu -abu tradisional dalam struktur mikro dan kinerja mekanisnya.
Sedangkan besi abu-abu mengandung grafit berbentuk serpihan yang membuatnya rapuh, Besi ulet mengandung bulat (nodular) grafit, yang secara signifikan meningkatkan ketangguhan dan keuletannya - karena itu namanya Dukes besi.
Transformasi bentuk grafit dari serpihan ke spheroid dicapai dengan menambahkan sedikit magnesium (biasanya 0,03-0,05%) atau cerium selama proses pengecoran.
Modifikasi penting ini memungkinkan zat besi ulet untuk menggabungkan keunggulan castability dan machinability dengan peningkatan kekuatan mekanik dan resistensi dampak.
Mikrostruktur dan Komposisi
Komposisi kimia khas besi ulet termasuk:
- Karbon: 3.2–3,6%
- Silikon: 2.2–2.8%
- Mangan: ≤0,5%
- Magnesium: 0.03–0.05%
- Sulfur & Fosfor: Disimpan di level rendah (≤0,02%)
Matriks dasar mungkin bervariasi:
- Besi ulet feritik: Lebih ulet, kekuatan yang lebih rendah.
- Besi ulet mutiara: Kekuatan dan ketahanan aus yang lebih tinggi.
- Besi ulet yang austemperpered (Adi): Lebih lanjut diperlakukan panas untuk kinerja yang unggul (kekuatan tarik > 1,200 MPa).
Keuntungan dari besi ulet
- Kemampuan cast dan kemampuan mesin yang sangat baik.
- Rasio kekuatan terhadap berat yang tinggi.
- Hemat biaya untuk produksi volume tinggi.
- Dapat menyerap guncangan dan getaran.
- Kinerja yang baik di bawah pemuatan siklik.
Aplikasi khas zat besi ulet
Besi ulet banyak digunakan:
- Sistem perpipaan air dan saluran pembuangan.
- Komponen Otomotif (poros engkol, Knuckles kemudi).
- Mesin pertanian dan berat.
- Perumahan Perlengkapan, tubuh pompa, dan silinder kompresor.
- Infrastruktur Kota (Penutup lubang got, katup, hidran).
3. Apa itu stainless steel?
Baja tahan karat adalah paduan yang tahan korosi terutama terdiri dari besi (Fe), kromium (Cr), dan berbagai jumlah nikel (Di dalam), karbon (C), dan elemen paduan lainnya seperti Molybdenum (Mo), Mangan (M N), Dan nitrogen (N).
Karakteristiknya yang menentukan adalah keberadaan setidaknya 10.5% kromium, yang membentuk film kromium oksida pasif di permukaan, melindunginya dari serangan karat dan kimia.
Dikembangkan di awal abad ke -20, baja tahan karat telah menjadi penting dalam industri yang membutuhkan kekuatan tinggi, kebersihan, dan resistensi terhadap korosi, oksidasi, dan panas.
Fleksibilitas materi, umur layanan yang panjang, dan daur ulang menjadikannya salah satu bahan teknik yang paling banyak digunakan saat ini.
Nilai dan klasifikasi stainless steel
Baja tahan karat umumnya dikategorikan lima keluarga utama, masing -masing dengan komposisi dan sifat yang berbeda:
| Jenis | Struktur | Nilai kunci | Fitur utama |
| Austenitic | FCC (Non-magnetik) | 304, 316, 321, 310 | Resistensi korosi yang sangat baik, kemampuan las dan kemampuan yang baik |
| Feritik | BCC (Magnet) | 430, 409, 446 | Resistensi korosi sedang, hemat biaya, kemampuan las terbatas |
| Martensit | Bct (Magnet) | 410, 420, 440C | Kekerasan tinggi, Resistensi korosi sedang, Cocok untuk alat pemotongan |
| Rangkap | Campur aduk (Austenite + Ferit) | 2205, 2507 | Kekuatan tinggi, resistensi retak korosi stres yang sangat baik |
| Pengerasan presipitasi (Ph) | Variabel | 17-4Ph, 15-5Ph | Kekuatan tinggi, ketangguhan yang baik, bisa dirawat panas |
Keuntungan dari stainless steel
- Korosi yang luar biasa dan resistensi oksidasi.
- Sifat mekanik yang sangat baik pada suhu rendah dan tinggi.
- Permukaan higienis - Ideal untuk medis, makanan, dan aplikasi farmasi.
- Daya tarik estetika tinggi dengan berbagai permukaan selesai (dipoles, disikat, dll.).
- Umur layanan panjang dan 100% Daur ulang.
Aplikasi khas stainless steel
Stainless steel sangat diperlukan di seluruh industri seperti:
- Makanan dan minuman: Tangki proses, Alat makan, perlengkapan dapur.
- Medis: Instrumen Bedah, implan, peralatan rumah sakit.
- Kimia dan Petrokimia: Kapal Tekanan, Penukar panas.
- Konstruksi: Pegangan tangan, kelongsong, Dukungan Struktural.
- Laut: Perlengkapan kapal, struktur lepas pantai, pompa.
- Energi: Komponen reaktor nuklir, Bagian turbin angin.
4. Perbandingan sifat mekanis: Besi ulet vs stainless steel
Memilih bahan rekayasa yang sesuai membutuhkan pemahaman yang kuat tentang kinerja mekanik dalam kondisi layanan.
Keduanya Besi ulet Dan baja tahan karat menawarkan sifat mekanik yang kuat, tetapi mereka cocok untuk lingkungan stres yang berbeda, tingkat kelelahan, dan harapan kinerja.
Tabel perbandingan: Sifat mekanik
| Milik | Besi ulet 60-40-18 | Besi ulet 100-70-03 | Baja Tahan Karat 304 | Baja Tahan Karat 316 |
| Kekuatan tarik (MPa) | 414 (60 ksi) | 690 (100 ksi) | 505–720 | 520–750 |
| Kekuatan luluh (MPa) | 276 (40 ksi) | 483 (70 ksi) | 215–290 | 240–300 |
| Pemanjangan (%) | 18% | 3% | 40% | 30% |
| Kekerasan (Brinell, HBW) | 170–230 | 241–302 | 150–200 | 160–210 |
| Dampak resistensi | Tinggi | Sedang | Sangat tinggi | Sangat tinggi |
| Kekuatan kelelahan (MPa) | 160–230 | 240–300 | 240–350 | 250–400 |
| Kepadatan (g/cm³) | ~ 7.0 | ~ 7.1 | 7.9 | 8.0 |
| Konduktivitas termal (W/m · k) | ~ 50 | ~ 36 | ~ 16 | ~ 14 |
5. Resistansi korosi besi ulet vs stainless steel
- Baja Tahan Karat: Membentuk lapisan kromium oksida pasif yang menolak oksidasi dan korosi. 316 stainless sangat tahan terhadap klorida dan lingkungan asam.
- Besi ulet: Rentan terhadap oksidasi dan korosi galvanik; sering dilindungi menggunakan pelapis epoksi, lapisan seng, atau perlindungan katodik.
6. Resistensi termal dan kimia
Seleksi material untuk lingkungan yang keras sangat tergantung pada stabilitas termal dan daya tahan kimia.
Zat besi ulet dan baja tahan karat berbeda secara signifikan dalam aspek -aspek ini karena komposisi dan struktur mikro mereka.
Resistensi termal
| Aspek | Besi ulet | Baja Tahan Karat (304 / 316) |
| Kisaran suhu tinggi | Hingga 300–450 ° C untuk nilai standar; nilai tahan panas (dengan mo, Di dalam) hingga 600 ° C. (MISALNYA., ASTM A476) | Bagus sekali: 304 stabil >600° C.; Resistensi oksidasi hingga 870 ° C; 316 hingga 900 ° C dengan penambahan MO |
| Retensi kekuatan pada t tinggi t | ~ 70% kekuatan tarik pada suhu 300 ° C; ~ 50% pada 400 ° C untuk 60-40-18 nilai | >500 Kekuatan tarik MPa pada 600 ° C (304); 40% Retensi kekuatan pada 800 ° C (316) |
| Perilaku suhu rendah | Rapuh di bawah 0 ° C di kelas standar; Nilai ni-alloyed (80-55-06) Pertahankan ketangguhan (Dampak charpy 27 J pada -40 ° C.) | Baja tahan karat austenitic tetap ulet pada suhu cryogenic (304 tetap >40% Perpanjangan pada -196 ° C.) |
| Koefisien Ekspansi Termal (CTE) | Rendah: 11–12 × 10⁻⁶ /° C (20–100 ° C.), meminimalkan stres termal | Lebih tinggi: 304 ~ 17.3 × 10⁻⁶ /° C, 316 ~ 16.0 × 10⁻⁶ /° C; feritik 430 lebih rendah (10.4 × 10⁻⁶ /° C.) tapi kurang ulet |
Resistensi kimia
| Media kimia | Besi ulet | Baja Tahan Karat (304 / 316) |
| Resistensi asam | Miskin tidak dilapisi (Korosi hingga 2 mm/tahun in 5% H₂so₄); diperlukan pelapis (epoksi, lapisan) | Sangat baik dalam asam encer dan pekat (304 menolak 65% Hno₃; 316 lebih baik dengan mo untuk klorida) |
| Resistensi alkali | Bagus dalam alkalis ringan; membentuk lapisan hidroksida besi pelindung; stabil pada suhu kamar | Umumnya resisten; rentan terhadap embrittlement kaustik dalam panas, alkalis terkonsentrasi (304/316); nilai feritik lebih resisten |
| Resistensi garam/klorida | Korosi di air laut (0.2–0,5 mm/tahun tidak terlindungi); Membutuhkan pelapis pelindung untuk mengurangi korosi di bawah ini 0.01 mm/tahun | 304 menahan klorida ringan tetapi lubang di air laut; 316 sangat tahan terhadap lubang di lingkungan klorida (<0.005 mm/tahun) |
7. Machinability dan castability besi ulet vs stainless steel
Kemampuan untuk membentuk, mesin, dan bergabung dengan material sangat penting dalam pembuatan, Dampak langsung efisiensi produksi, bagian kompleksitas, dan biaya keseluruhan.
Kemampuan cast: Membentuk kompleksitas dan efisiensi
Castability mengacu pada kemampuan material untuk mengisi cetakan secara seragam, memperkuat tanpa cacat (MISALNYA., porositas, penyusutan), dan mempertahankan akurasi dimensi selama pendinginan.
Properti ini sangat penting untuk menghasilkan kompleks, Bagian dekat bentuk-bentuk, di mana casting mengurangi kebutuhan untuk pemrosesan pasca yang luas.
Besi ulet: Seorang pekerja keras casting
Besi ulet secara inheren adalah bahan cor, Dioptimalkan untuk proses casting. Castilitynya luar biasa karena:
- Titik leleh rendah: Besi ulet meleleh pada 1.150–1.200 ° C, secara signifikan lebih rendah dari stainless steel (1,400–1.530 ° C.).
Ini mengurangi konsumsi energi selama peleburan dan menyederhanakan desain cetakan, karena suhu yang lebih rendah meminimalkan tegangan termal pada cetakan (MISALNYA., cetakan pasir atau investasi). - Fluiditas tinggi: Bentuk cair besi ulet dengan mudah mengalir ke rongga jamur yang rumit, menjadikannya ideal untuk geometri kompleks - seperti rumah gigi, tubuh katup, atau impeler pompa dengan dinding tipis atau saluran internal.
- Solidifikasi Terkendali: Nodul grafit besi ulet (dibentuk melalui perlakuan magnesium atau cerium) Kurangi penyusutan selama pendinginan dibandingkan dengan besi abu -abu, Menurunkan risiko retakan atau porositas.
Ini memungkinkan produksi besar yang konsisten, Komponen berdinding tebal (MISALNYA., Pipa berbalik 2 diameter meter) dengan cacat minimal.
Umum metode casting untuk besi ulet termasuk casting pasir (80% produksi), casting investasi, dan casting sentrifugal (untuk pipa).
ASTM A536, Standar utama untuk zat besi ulet, Menentukan nilai (MISALNYA., 60-40-18, 80-55-06) Dioptimalkan untuk castability di seluruh aplikasi.
Baja Tahan Karat: Casting tantangan dan nilai khusus
Stainless steel kurang dapat dicetak daripada besi ulet, Tetapi kemajuan dalam teknologi casting telah memperluas penggunaannya di bagian yang kompleks. Tantangannya berasal dari:
- Titik leleh yang tinggi: Suhu tinggi yang dibutuhkan untuk melelehkan stainless steel (1,400–1.530 ° C.) meningkatkan biaya energi dan menuntut cetakan tahan panas (MISALNYA., cetakan keramik atau refraktori), meningkatkan biaya perkakas.
- Risiko oksidasi: Stainless steel cair rentan terhadap oksidasi, yang dapat memperkenalkan inklusi (partikel oksida) di bagian terakhir, melemahkan strukturnya.
Ini membutuhkan pelindung gas inert (MISALNYA., argon) Selama casting, Menambahkan kompleksitas proses. - Penyusutan dan porositas: Kisaran solidifikasi stainless steel lebih lebar dari besi ulet, Meningkatkan risiko penyusutan dan porositas.
Ini memerlukan desain cetakan yang tepat (MISALNYA., Risers untuk memberi makan logam cair selama pendinginan) dan kontrol proses yang lebih ketat.
Terlepas dari tantangan ini, Cast Nilai Stainless Steel (MISALNYA., ASTM A351 CF8, CF3, CF8M) direkayasa untuk castability yang lebih baik. Misalnya:
- CF8 (setara dengan tempa 304) dan CF3 (304L) adalah nilai cor austenitic dengan kandungan rendah karbon, mengurangi presipitasi karbida dan meningkatkan fluiditas.
- CF8M (316 setara) Termasuk molibdenum untuk peningkatan resistensi korosi, dengan castability dioptimalkan untuk komponen pemrosesan kimia (MISALNYA., tubuh katup).
Metode casting untuk stainless steel termasuk casting investasi (Untuk suku cadang presisi tinggi seperti instrumen medis) Dan casting pasir (Untuk komponen yang lebih besar seperti selongsong pompa).
Namun, Cast stainless steel biasanya membutuhkan lebih banyak pemesinan pasca casting daripada besi ulet untuk mencapai toleransi yang ketat.
Kemampuan mesin: Kemudahan pemotongan dan keausan pahat
Kemampuan mesin mengacu pada seberapa mudah suatu bahan dapat dipotong, dibor, atau dibentuk dengan peralatan mesin, diukur dengan faktor -faktor seperti kehidupan alat, kecepatan pemotongan, dan permukaan akhir. Ini secara langsung berdampak pada waktu produksi dan biaya perkakas.
Besi ulet: Kemampuan mesin yang unggul
Besi ulet terkenal dengan kemampuan mesin yang sangat baik, Mengungguli sebagian besar baja tahan karat. Alasan utama termasuk:
- Pelumasan Grafit: Nodul grafit dalam besi ulet bertindak sebagai pelumas internal selama pemotongan, Mengurangi gesekan antara alat dan benda kerja.
Ini menurunkan alat keausan dan memungkinkan kecepatan pemotongan yang lebih tinggi (hingga 200 M/menit untuk nilai karbon menengah). - Pengerasan kerja rendah: Tidak seperti stainless steel, zat besi ulet tidak mengeras secara signifikan di bawah tekanan mekanis selama pemesinan, Mencegah "Galek" (transfer materi ke alat) dan mempertahankan kekuatan pemotongan yang konsisten.
- Formasi chip yang menguntungkan: Besi ulet menghasilkan pendek, keripik rapuh yang mudah pecah, Mengurangi kebutuhan akan sistem penghapusan chip dan meminimalkan kerusakan permukaan pada benda kerja.
Indeks kemampuan mesin (relatif terhadap 1018 baja karbon = 100) untuk rentang besi ulet dari 70–90, tergantung pada nilai. Misalnya:
- Kelas ASTM A536 60-40-18 (kekuatan tarik 414 MPa) memiliki indeks kemampuan mesin ~ 85.
- Nilai berkekuatan lebih tinggi (MISALNYA., 120-90-02) memiliki indeks yang sedikit lebih rendah (~ 70) Karena meningkatnya kekerasan tetapi masih mengungguli sebagian besar baja tahan karat.
Baja Tahan Karat: Tantangan Machinability
Machinability stainless steel bervariasi berdasarkan kelas tetapi umumnya lebih buruk dari zat besi ulet, didorong oleh:
- Pengerasan kerja tinggi: Baja tahan karat austenitic (MISALNYA., 304, 316) mengeras dengan cepat saat dipotong, membentuk yang sulit, Lapisan tahan aus di antarmuka alat-kerja.
Ini meningkatkan kekuatan pemotongan dan keausan pahat, membatasi kecepatan pemotongan (biasanya 50-100 m/menit untuk 304). - Konduktivitas termal rendah: Stainless Steel melakukan panas dengan buruk, menjebak panas di ujung pahat dan menyebabkan kegagalan pahat prematur (MISALNYA., karbida karier terlalu panas dan penurunan).
- Keripik yang tangguh: Nilai austenitic menghasilkan panjang, keripik berserat yang membungkus alat, Membutuhkan pemutus chip khusus dan sistem pendingin untuk mencegah jamming.
Indeks kemampuan mesin mencerminkan tantangan ini:
- Aisi 304 memiliki indeks kemampuan mesin ~ 40 (vs.. 1018 baja), ketika 316 (dengan molibdenum) bahkan lebih rendah (~ 30).
- Baja tahan karat feritik (MISALNYA., 430) tampil lebih baik (~ 60) karena konten nikel yang lebih rendah, tapi tetap lag di balik besi ulet.
Biaya perkakas untuk stainless steel 2-3x lebih tinggi dari untuk zat besi ulet, sebagai alat karbida atau keramik (daripada baja berkecepatan tinggi) diminta untuk menahan panas dan abrasi.
Kemampuan las: Bergabung dengan material dengan aman
Weldability menentukan seberapa mudah suatu bahan dapat bergabung melalui pengelasan tanpa retak, porositas, atau hilangnya sifat mekanik.
Besi ulet: Tantangan pengelasan
Besi ulet sangat sulit dilas karena kandungan karbonnya yang tinggi (2.5–4.0%) dan struktur grafit:
- Migrasi karbon: Selama pengelasan, Karbon dapat berdifusi ke zona yang terkena dampak panas (Haz), membentuk martensit rapuh, yang menyebabkan retak.
- Oksidasi grafit: Suhu tinggi dapat mengoksidasi grafit menjadi co/co₂, menciptakan porositas di lasan.
Pengelasan yang berhasil dari zat besi ulet membutuhkan pemanasan awal (200–400 ° C.) untuk memperlambat pendinginan, Perlakuan panas pasca-keluhan (500–600 ° C.) untuk melemahkan martensit, dan logam pengisi khusus (MISALNYA., paduan berbasis nikel seperti enife-c1).
Bahkan dengan langkah -langkah ini, lasan sering memiliki kekuatan kelelahan yang lebih rendah daripada bahan dasar, membatasi penggunaannya dalam aplikasi stres tinggi (MISALNYA., komponen struktural).
Baja Tahan Karat: Kemampuan las yang sangat baik
Baja tahan karat, khususnya nilai austenitic, sangat bisa dilas:
- Nilai austenitic (304, 316): Kandungan rendah karbonnya (≤0,08% untuk 304; ≤0,03% untuk 304L) dan stabilisasi nikel mencegah pembentukan martensit di haz.
CEKCOK (Gas inert tungsten) atau mig (gas inert logam) Pengelasan menghasilkan kuat, lasan ulet dengan retak minimal. - Suasana Terkendali: Perisai gas inert (argon) mencegah oksidasi kromium, menjaga lapisan pasif (penting untuk resistensi korosi).
Stainless steel yang dilas mempertahankan ~ 80–90% dari kekuatan tarik bahan dasar, membuatnya cocok untuk aplikasi struktural (MISALNYA., peralatan pengolahan makanan, Lambung laut).
Baja tahan karat martensit (MISALNYA., 410) kurang bisa dilas karena pengerasan, Tapi pemanasan awal dan mengurangi risiko.
Biaya pemrosesan: Pengecoran, Pemesinan, dan pengelasan
Biaya pemrosesan mendukung zat besi ulet di sebagian besar skenario:
- Biaya casting: Pengecoran besi ulet 30-50% lebih murah dari casting stainless steel, Karena penggunaan energi yang lebih rendah, cetakan yang lebih sederhana, dan lebih sedikit Reworks yang berhubungan dengan cacat.
Misalnya, Biaya badan katup 10kg ~ $ 20– $ 30 untuk besi ulet vs. $40- $ 60 untuk baja tahan karat cor (CF8). - Biaya pemesinan: Pemesinan besi ulet 20-40% lebih murah dari stainless steel, sebagai kehidupan alat yang lebih lama (Alat karbida bertahan 2–3x lebih lama) dan kecepatan pemotongan yang lebih cepat mengurangi biaya tenaga kerja dan perkakas.
- Biaya pengelasan: Pengelasan besi ulet 2-3x lebih mahal dari pengelasan stainless steel, Karena perawatan pra/pasca-panas dan persalinan khusus.
Namun, Ini diimbangi dengan biaya casting dan permesinan yang lebih rendah dari besi di sebagian besar aplikasi.
8. Biaya dan ketersediaan besi ulet vs stainless steel
Bahan Baku dan Biaya Produksi
- Besi ulet Manfaat dari biaya bahan baku yang lebih rendah karena bijih besi yang berlimpah dan elemen paduan yang lebih sederhana (terutama karbon dan magnesium).
Titik lelehnya yang lebih rendah (1,150–1.200 ° C.) mengurangi konsumsi energi selama peleburan dan pengecoran, mengarah ke produksi yang hemat biaya. - Baja Tahan Karat, terdiri terutama dari besi, kromium, nikel, dan molibdenum, memiliki biaya bahan baku yang lebih tinggi didorong oleh elemen paduan yang mahal.
Titik lelehnya yang lebih tinggi (1,400–1.530 ° C.) meningkatkan kebutuhan energi, dan pemrosesan yang lebih kompleks (MISALNYA., atmosfer yang dikendalikan, cetakan refraktori) Lebih lanjut meningkatkan biaya produksi.
Siklus Hidup dan Biaya Pemeliharaan
- Besi ulet Seringkali memiliki biaya awal yang lebih rendah tetapi dapat dikenakan biaya perawatan yang lebih tinggi di lingkungan korosif karena pelapis atau lapisan yang diperlukan untuk mencegah karat dan degradasi.
- Baja Tahan Karat memerintahkan harga di muka yang lebih tinggi tetapi menawarkan ketahanan korosi yang unggul dan masa pakai yang lebih lama, Mengurangi frekuensi perawatan dan biaya terkait, yang dapat membenarkan investasi awal dalam banyak aplikasi.
Faktor ketersediaan dan rantai pasokan
- Besi ulet menikmati ketersediaan luas secara global, dengan industri pengecoran dewasa yang mampu menghasilkan berbagai nilai dan ukuran komponen.
Waktu tunggu umumnya pendek, dan rantai pasokan sudah mapan. - Baja Tahan Karat juga tersedia secara luas, Tetapi rantai pasokan dapat dipengaruhi oleh fluktuasi pasar nikel dan kromium global, yang mempengaruhi harga dan waktu tunggu.
Nilai khusus mungkin memerlukan waktu pengadaan yang lebih lama karena volume produksi yang lebih rendah.
9. Standar dan Spesifikasi
Standar Besi yang ulet
- ASTM A536: Standar utama yang menentukan sifat mekanik, Komposisi Kimia, dan metode pengujian untuk coran besi ulet.
Nilai umum termasuk 60-40-18, 80-55-06, Dan 100-70-03, mendefinisikan kekuatan tarik, kekuatan luluh, dan persyaratan perpanjangan. - Iso 1083: Standar Internasional untuk Setrika Pemeran Grafit Spheroidal (Besi ulet), merinci nilai dan sifat mekanik.
- DI DALAM 1563: Standar Eropa Menutupi Coran Besi DuCtile Dengan Kualitas dan Protokol Pengujian yang Ditentukan.
Standar Stainless Steel
- ASTM A240: Menutupi pelat baja stainless kromium dan kromium-nikel, lembaran, dan strip untuk kapal tekan dan aplikasi umum; termasuk nilai 304, 316, dan lainnya.
- ASTM A276: Menentukan batang dan bentuk stainless steel yang digunakan dalam pembuatan.
- ASTM A351: Standar untuk nilai baja stainless cor, termasuk CF8 (304 setara) dan CF8M (316 setara), digunakan dalam katup, pompa, dan perlengkapan.
- Iso 15510: Menentukan komposisi kimia untuk baja tahan karat secara internasional.
- DI DALAM 10088: Standar Eropa untuk Komposisi Kimia Stainless Steel dan Sifat Mekanik.
10. Tabel Perbandingan Ringkasan
| Milik / Fitur | Besi ulet | Baja Tahan Karat |
| Kekuatan mekanis | Kekuatan tarik: 400–700 MPa | Kekuatan tarik: 520–750 MPa |
| Keuletan | Sedang (Perpanjangan 10–18%) | Tinggi (Perpanjangan 40–60%) |
| Resistensi korosi | Sedang; membutuhkan pelapis untuk media yang keras | Bagus sekali; Resistensi korosi yang melekat |
| Resistensi termal | Layanan suhu hingga 450 ° C (nilai standar) | Tinggi; hingga 900 ° C untuk 316 nilai |
| Kemampuan mesin | Bagus sekali; Grafit bertindak sebagai pelumas | Sedang sampai miskin; masalah pengerasan kerja |
| Kemampuan cast | Bagus sekali; titik leleh rendah, fluiditas yang baik | Bagus; titik leleh yang lebih tinggi, risiko oksidasi |
| Kemampuan las | Sulit; membutuhkan perlakuan pra/pasca panas | Bagus sekali; Pengelasan mudah dengan gas lembam |
| Biaya (Bahan & Pengolahan) | Biaya awal dan pemesinan yang lebih rendah | Biaya awal dan permesinan yang lebih tinggi |
| Aplikasi | Pipa, Bagian otomotif, pompa rumah | Pengolahan makanan, kimia, laut, medis |
| Standar | ASTM A536, Iso 1083, DI DALAM 1563 | ASTM A240, A351, Iso 15510, DI DALAM 10088 |
| Daur ulang & Keberlanjutan | Daur ulang tinggi; energi sedang untuk mencair | Daur ulang tinggi; intensitas energi yang lebih tinggi |
11. Kesimpulan
Kedua besi ulet vs stainless steel adalah bahan dasar dalam rekayasa modern. Besi ulet hemat biaya, kuat, dan ideal untuk coran dan infrastruktur skala besar.
Baja tahan karat menawarkan resistensi korosi yang unggul, hasil akhir estetika, dan kebersihan, membuatnya cocok untuk lingkungan kritis di mana daya tahan dan kebersihan adalah yang terpenting.
Pemilihan materi harus didasarkan pada kondisi operasional, tujuan biaya, persyaratan peraturan, dan harapan siklus hidup.
Setiap bahan unggul di domain yang berbeda, dan insinyur harus menyeimbangkan kinerja dengan kepraktisan.
FAQ
BISA DACTILE MENGGANTI BAJA STAINLESS DALAM AIR LAUT?
TIDAK. Besi ulet yang tidak dilapisi berkorosi pada 0,3-0,5 mm/tahun di air laut, abadi <5 bertahun-tahun. 316 Stainless Steel bertahan 30+ tahun tidak dilapisi.
Adalah stainless steel lebih kuat dari besi ulet?
Baja tahan karat memiliki kekuatan tarik yang lebih tinggi (515 MPA vs.. 414 MPa), Tapi besi ulet menawarkan kekuatan luluh yang lebih tinggi (276 MPA vs.. 205 MPa), membuatnya lebih baik untuk beban statis.
Yang lebih hemat biaya untuk pipa air?
Besi ulet (Biaya mentah $ 1,5-2,5/kg) adalah 50% lebih murah dari 304 baja tahan karat untuk pipa air tawar, meskipun 316 lebih baik untuk daerah pantai dengan paparan air asin.
Bisa besi ulet dilas?
Ya, tetapi membutuhkan pemanasan awal (200–300 ° C.) dan elektroda khusus untuk menghindari retak. Sambungan las memiliki 50-70% dari kekuatan logam dasar.
