Baja tahan karat pengerasan presipitasi adalah paduan besi-nikel-kromium yang mengandung satu atau lebih elemen pengerasan presipitasi seperti aluminium, titanium, tembaga, niobium, dan molibdenum. Pengerasan presipitasi dicapai dengan perawatan penuaan yang relatif sederhana dari bagian yang dibuat.

Dua karakteristik utama dari semua Keindahan Cutting Plat Stainless baja tahan karat pengerasan presipitasi adalah kekuatan tinggi dan ketahanan korosi yang tinggi. Kekuatan tinggi, sayangnya, dicapai dengan mengorbankan ketangguhan. Ketahanan korosi pada baja tahan karat pengerasan presipitasi sebanding dengan yang ada pada paduan austenitik AISI 304 dan AISI 316 standar. Perawatan penuaan dirancang untuk mengoptimalkan kekuatan, ketahanan korosi, dan ketangguhan. Untuk meningkatkan ketangguhan, jumlah karbon dijaga agar tetap rendah.

Baja tahan karat pengerasan presipitasi komersial Jasa Cutting Plat Besi Stainless Galvanis Jakarta pertama dikembangkan oleh US Steel pada tahun 1946. Paduan tersebut dinamai Stainless W (AISI 635) dan komposisi kimia nominalnya (dalam% berat) adalah Fe-0.05C-16.7Cr-6.3Ni-0.2 Al-0.8Ti.

Proses pengerasan presipitasi melibatkan pembentukan (pengendapan) fasa intermetalik yang sangat halus seperti fasa Ni3Al, Ni3Ti, Ni3 (Al, Ti), NiAl, Ni3Nb, Ni3Cu, karbida, dan Laves (AB2). Penuaan yang berkepanjangan menyebabkan pengasaran fase intermetalik ini, yang pada gilirannya menyebabkan penurunan kekuatan, karena dislokasi dapat melewati fase intermetalik kasar.

Ada tiga jenis baja tahan karat pengerasan presipitasi:

– Baja tahan karat pengerasan presipitasi martensitik, misalnya, 17-4 PH (AISI 630), Stainless W, 15-5 PH, CROLOY 16-6 PH, CUSTOM 450, CUSTOM 455, PH 13-8 Mo, ALMAR 362, IN- 736, dll., – Baja tahan karat pengerasan presipitasi Austenitik, misalnya, A-286 (AISI 600), 17-10 P, HNM, dll., Dan – Baja tahan karat pengerasan presipitasi semiaustenitik, misalnya, 17-7 PH (AISI 631), PH 15-7 Mo, AM-350, AM-355, PH 14-8 Mo, dll.

Jenis ditentukan oleh start martensit dan temperatur akhir martensit (Ms dan Mf) serta mikrostruktur as-quenched.

Selama perlakuan panas baja tahan karat pengerasan presipitasi, apa pun jenisnya, austenitisasi di wilayah austenit fase tunggal selalu menjadi langkah pertama. Austenitisasi kemudian diikuti dengan pendinginan yang relatif cepat (quenching).

Baja Tahan Karat Pengerasan Curah Hujan Martensitik

Selama perlakuan panas baja tahan karat pengerasan presipitasi, apa pun jenisnya, austenitisasi di wilayah austenit fase tunggal selalu menjadi langkah pertama. Austenitisasi kemudian diikuti dengan pendinginan yang relatif cepat (quenching).

Temperatur akhir martensit (Mf) dari baja tahan karat pengerasan presipitasi martensit – seperti 17-4 PH (AISI 630), Stainless W, 15-5 PH, CROLOY 16-6 PH, CUSTOM 450, CUSTOM 455, PH 13- 8 Mo, ALMAR 362, dan IN-736 – tepat di atas suhu ruangan. Jadi, setelah quenching dari temperatur perlakuan larutan, mereka berubah sepenuhnya menjadi martensit. Pengerasan presipitasi dicapai dengan perlakuan penuaan tunggal pada 480 ° C hingga 620 ° C (896 ° F hingga 1148 ° F) selama 1 hingga 4 jam.

Suhu awal martensit (Ms) dari baja tahan karat pengerasan presipitasi martensit harus berada di atas suhu kamar untuk memastikan transformasi martensit-ke-austenit penuh pada saat pendinginan.

Salah satu persamaan empiris yang sering digunakan untuk memprediksi temperatur awal martensit (dalam ° F) adalah sebagai berikut:

Ms = 2160 – 66 · (% Cr) – 102 · (% Ni) – 2620 · (% C +% N)

dimana Cr = 10-18%, Ni = 5-12,5%, dan C + N = 0,035-0,17%.

Pengerasan presipitasi pada baja martensitik dicapai dengan pemanasan ulang pada suhu di mana fasa intermetalik sangat halus – seperti Ni3Al, Ni3Ti, Ni3 (Al, Ti), NiAl, Ni3Nb, Ni3Cu, karbida, dan fasa Laves – mengendap.

Struktur martensit bilah menyediakan banyak situs nukleasi untuk pengendapan fase intermetalik.

Baja Tahan Karat Pengerasan Curah Hujan Austenitik

Kadar austenitik adalah yang paling tidak banyak digunakan dari tiga jenis baja tahan karat pengerasan presipitasi. Dari sudut pandang metalurgi, mereka dapat dianggap sebagai prekursor superalloy berbasis nikel dan kobalt. Contohnya adalah pekerjaan pada paduan pengerasan presipitasi austenitik Fe-10Cr-35Ni-1.5Ti-1.5Al, yang dilakukan sebelum Perang Dunia Kedua.

Suhu awal martensit (Ms) dari baja tahan karat pengerasan presipitasi austenitik – seperti A-286 (AISI 600), 17-10 P, dan HNM – sangat rendah sehingga tidak dapat diubah menjadi martensit. Kandungan nikel dari baja tahan karat pengerasan presipitasi austenit cukup tinggi untuk sepenuhnya menstabilkan austenit pada suhu kamar.

Sifat matriks austenitik yang sangat stabil menghilangkan semua potensi masalah yang terkait dengan penggetasan, bahkan pada suhu yang sangat rendah. Karenanya, baja tahan karat pengerasan presipitasi austenitik adalah paduan yang sangat menarik dalam aplikasi kriogenik.

Penguatan dicapai dengan pengendapan fase Ni3Ti intermetalik yang sangat halus, koheren, ketika austenit dipanaskan kembali ke suhu tinggi. Pengendapan dalam baja tahan karat pengerasan presipitasi austenitik jauh lebih lambat dibandingkan dengan baja tahan karat pengerasan presipitasi martensitik atau semiaustenit. Misalnya, untuk mencapai pengerasan hampir maksimum di A-286 (AISI 600), diperlukan 16 jam pada 718 ° C (1325 ° F).

Seperti semua baja tahan karat pengerasan presipitasi, kekuatan A-286 (AISI 600) dapat lebih ditingkatkan dengan pengerjaan dingin sebelum penuaan.

Baja tahan karat pengerasan presipitasi austenitik tidak mengandung fasa magnet dan, secara umum, memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi daripada baja tahan karat pengerasan presipitasi martensitik atau semiaustenitik.

Baja Tahan Karat Pengerasan Curah Hujan Semiaustenitik

Baja tahan karat pengerasan presipitasi semiaustenitik dipasok dalam kondisi austenitik metastabil. Mereka juga dapat mengandung hingga 20% delta ferit dalam kesetimbangan dengan austenit pada suhu larutan. Sifat metastabil dari matriks austenitik bergantung pada jumlah elemen penstabil austenit dan penstabil ferit.

Temperatur akhir martensit (Mf) dari baja tahan karat pengerasan presipitasi semiaustenitik – seperti 17-7 PH (AISI 631), PH 15-7 Mo, AM-350, AM-355, dan PH 14-8 Mo – baik di bawah suhu kamar. Akibatnya, mikrostrukturnya didominasi oleh austenitik (dan sangat ulet) setelah pendinginan dari suhu perlakuan larutan.

Setelah terbentuk, transformasi austenit-ke-martensit dicapai dengan perlakuan pengkondisian pada sekitar 750 ° C (1382 ° F), yang tujuan utamanya adalah menaikkan suhu Mf ke sekitar suhu kamar dengan pengendapan paduan karbida (terutama karbida M23C6 kaya kromium). Hal ini, pada gilirannya, mengurangi kandungan karbon dan kromium dari austenit (lihat rumus suhu Ms yang diberikan di atas yang menunjukkan bahwa jika jumlah karbon terlarut dan kromium dalam austenit berkurang, suhu Ms meningkat secara signifikan). Transformasi menjadi martensit selesai setelah pendinginan.