Panduan komprehensif untuk TP304, TP316, TP310S, S32205, S32750, 904L, dan Inconel 625 Stainless Steels

Baja tahan karat Dan paduan kinerja tinggi adalah bahan penting untuk industri modern karena sifatnya yang luar biasa, termasuk ketahanan korosi, kekuatan tinggi, dan daya tahan. Bahan -bahan ini sangat penting dalam berbagai aplikasi, dari barang -barang sehari -hari hingga komponen yang sangat khusus di lingkungan yang keras. Panduan ini memberikan tinjauan terperinci tentang tujuh bahan utama: TP304, TP316, TP310S, S32205, S32750, 904L, dan Inconel 625. Masing -masing paduan ini menawarkan kombinasi karakteristik yang unik, membuatnya cocok untuk industri tertentu seperti pemrosesan bahan kimia, marine, minyak dan gas, dan gas. Memahami sifat dan aplikasi mereka sangat penting bagi para insinyur dan penentu material untuk memastikan kinerja dan umur panjang yang optimal dalam proyek mereka.

TP304 Stainless Steel

TP304, tingkat dasar baja tahan karat austenitik, adalah salah satu baja tahan karat yang paling banyak digunakan secara global. Formabilitas, kemampuan las, dan resistensi korosi yang sangat baik di banyak lingkungan atmosfer membuatnya menjadi bahan yang serba guna.

Komposisi dan sifat kimia

TP304 terutama terdiri dari 18% kromium dan 8% nikel, itulah sebabnya sering disebut sebagai baja tahan karat "18/8". Komposisi ini memberikan resistensi yang baik terhadap berbagai media korosif. Ini non-magnetik dalam kondisi anil dan memiliki kekuatan dan ketangguhan yang baik. Namun, ini dapat rentan terhadap korosi pitting dan celah di lingkungan yang kaya klorida.

Aplikasi dan Keterbatasan Umum

Karena kebersihannya dan kemudahan pembersihan, TP304 secara luas digunakan dalam industri pengolahan makanan untuk peralatan seperti tangki dan perpipaan. Ini juga ditemukan di peralatan dapur, panel arsitektur, dan peralatan rumah tangga. Keterbatasan utama adalah resistensi yang lebih rendah terhadap klorida dibandingkan dengan nilai lain, membuatnya tidak cocok untuk aplikasi laut atau pesisir yang keras.

Perbandingan dengan nilai lain

Dibandingkan dengan nilai seperti TP316, TP304 tidak memiliki molibdenum, yang memberikan peningkatan resistensi korosi. Ini membuat TP304 pilihan yang lebih hemat biaya untuk lingkungan yang kurang menuntut. Namun, dalam aplikasi di mana resistensi korosi yang lebih tinggi diperlukan, seperti dalam pemrosesan laut atau kimia, TP316 adalah pilihan yang lebih baik.

TP316 Stainless Steel

TP316 Stainless Steel adalah paduan austenitik yang terkenal karena ketahanan korosi superior dibandingkan dengan TP304, menjadikannya bahan pokok di lingkungan yang lebih agresif.

Komposisi dan sifat kimia

Perbedaan utama antara TP316 dan TP304 terletak pada penambahan molibdenum, yang biasanya berkisar antara 2% hingga 3%. Penambahan ini secara signifikan meningkatkan resistensi terhadap korosi pitting dan celah, terutama dalam pengaturan yang mengandung klorida. TP316 juga mengandung tingkat nikel yang lebih tinggi, yang selanjutnya meningkatkan resistensi terhadap berbagai asam. Ini berbagi banyak sifat mekanik yang sama dengan TP304, termasuk kemampuan bentuk dan kemampuan las yang baik, tetapi dengan resistensi yang lebih tinggi terhadap serangan korosif.

Aplikasi di lingkungan laut dan kimia

Resistensi korosi yang ditingkatkan dari TP316 menjadikannya pilihan yang disukai untuk aplikasi laut, di mana paparan air asin merupakan perhatian utama. Ini banyak digunakan untuk perlengkapan kapal, pagar, dan komponen arsitektur pesisir. Dalam industri pengolahan kimia, TP316 digunakan untuk tangki penyimpanan, pipa, dan peralatan lain yang menangani berbagai bahan kimia, termasuk asam sulfur dan hidroklorat. Kelas ini juga umum di industri farmasi dan pengolahan makanan untuk kebersihan dan ketahanan terhadap kontaminasi.

Keuntungan dan Keterbatasan

Keuntungan utama TP316 adalah resistensi korosi superior di lingkungan klorida. Namun, lebih mahal daripada TP304 karena adanya molibdenum. Meskipun berkinerja baik dalam banyak kondisi asam, itu masih dapat rentan terhadap lingkungan korosif suhu tinggi tertentu dan bukan pilihan terbaik untuk aplikasi yang membutuhkan kekuatan luar biasa pada suhu tinggi.

TP310S Stainless Steel

TP310S adalah baja stainless austenitic suhu tinggi yang dirancang khusus untuk aplikasi di mana ketahanan panas dan oksidasi sangat penting.

Komposisi dan sifat kimia

TP310S mengandung persentase tinggi dari kedua kromium (25%) dan nikel (20%), yang memberikan resistensi yang sangat baik terhadap oksidasi dan korosi pada suhu tinggi. Komposisi ini membuatnya sangat stabil dan tahan terhadap kelelahan termal dan meningkatkan suhu sekitar 1050 ° C (1922 ° F). 'S' di TP310S menunjukkan kandungan karbon yang lebih rendah daripada rekannya, TP310, yang meningkatkan kemampuan las dan mengurangi risiko sensitisasi.

Aplikasi suhu tinggi

Penggunaan utama untuk TP310 adalah di lingkungan suhu tinggi. Ini umumnya ditemukan di bagian tungku, penukar panas, kiln, dan ruang pembakaran. Ketahanannya terhadap oksidasi membuatnya ideal untuk komponen yang terpapar gas panas dan atmosfer korosif. Aplikasi lain termasuk tips burner, tabung radiasi, dan sabuk konveyor untuk tungku industri.

Keuntungan dan Keterbatasan

Keuntungan utama TP310S adalah kekuatan suhu tinggi yang luar biasa dan ketahanan oksidasi. Ini dapat menahan siklus termal berulang tanpa degradasi yang signifikan. Namun, konten paduannya yang tinggi membuatnya lebih mahal daripada TP304 dan TP316. Meskipun menawarkan kinerja yang sangat baik pada suhu tinggi, ketahanan korosi pada suhu kamar sebanding dengan TP304, menjadikannya bahan khusus daripada pilihan tujuan umum.

S32205 Duplex Stainless Steel

S32205, juga dikenal sebagai 2205, adalah dupleks stainless steel yang paling banyak digunakan. Mikrostrukturnya yang unik, menggabungkan fase austenitik dan feritik, memberikan kombinasi properti yang kuat.

Komposisi dan sifat kimia

Struktur dupleks S32205 memberikan ketahanan korosi kekuatan tinggi dan sangat baik. Komposisi kimianya termasuk sekitar 22% kromium, 3% molibdenum, dan nikel 5-6%. Fase feritik berkontribusi pada kekuatan tinggi dan resistensi terhadap retak korosi stres, sedangkan fase austenitik memberikan ketangguhan dan ketahanan korosi umum yang baik. Komposisi yang seimbang ini menghasilkan kekuatan hasil kira -kira dua kali lipat dari nilai austenitik umum seperti TP304.

Aplikasi dalam industri kimia, minyak dan gas, dan kelautan

Kombinasi S32205 dari kekuatan tinggi dan resistensi korosi superior membuatnya ideal untuk aplikasi yang menuntut. Dalam industri minyak dan gas, digunakan untuk garis aliran, penukar panas, dan pemisah karena ketahanannya terhadap cairan korosif. Industri pemrosesan kimia menggunakan S32205 untuk pembuluh tekanan dan perpipaan di lingkungan di mana klorida dapat menyebabkan retak korosi stres. Daya tahannya juga menjadikannya pilihan populer untuk aplikasi laut, termasuk sistem perpipaan air laut dan baling -baling.

Keuntungan dan Keterbatasan

Keuntungan utama S32205 adalah kekuatannya yang tinggi dan resistensi superior terhadap retak korosi stres dibandingkan dengan nilai austenitik. Ini menawarkan alternatif yang hemat biaya untuk paduan nikel yang lebih mahal. Namun, kemampuan lasnya bisa lebih menantang, dan tidak disarankan untuk penggunaan terus menerus pada suhu di atas 300 ° C (572 ° F) karena dapat menjadi rapuh.

S32750 Super Duplex Stainless Steel

S32750, baja tahan karat super dupleks, merupakan langkah yang signifikan dalam kinerja dari nilai dupleks standar, menawarkan kekuatan yang lebih besar dan ketahanan korosi.

Komposisi dan sifat kimia

S32750 ditandai dengan kandungan kromium, molibdenum, dan nitrogen yang lebih tinggi. Komposisinya mencakup sekitar 25% kromium, 7% nikel, dan 4% molibdenum. Kimia yang ditingkatkan ini memberikan resistensi superior terhadap retak korosi pitting, celah, dan stres. Konten paduan yang lebih tinggi memberi S32750 angka setara resistensi pitting (PREN) lebih dari 40, menunjukkan kinerjanya yang luar biasa di lingkungan klorida yang agresif. Ini juga menawarkan kekuatan tarik dan hasil yang sangat tinggi, menjadikannya salah satu baja tahan karat terkuat yang tersedia.

Aplikasi di lingkungan yang keras

S32750 adalah bahan pilihan untuk aplikasi yang paling menantang. Ini secara luas digunakan dalam industri minyak dan gas lepas pantai untuk pipa bawah laut, bangkit, dan manifold, di mana paparan air laut dan gas asam yang sangat korosif konstan. Dalam pemrosesan kimia, ini digunakan untuk menangani peralatan asam agresif dan klorida. Kekuatan dan ketahanan korosi juga membuatnya cocok untuk tanaman desalinasi dan komponen struktural dalam rekayasa laut.

Keuntungan dan Keterbatasan

Keuntungan utama S32750 adalah kombinasi kekuatan dan ketahanan korosi yang tak tertandingi di antara baja tahan karat. Ini dapat menahan media yang sangat agresif di mana nilai lain gagal. Namun, kinerja superior ini datang dengan biaya yang lebih tinggi. Seperti S32205, penggunaannya terbatas pada suhu layanan di bawah 300 ° C (572 ° F) karena risiko embrittlement.

904L Super Austenitic Stainless Steel

904L adalah baja stainless super austenitic yang dikembangkan untuk aplikasi yang membutuhkan ketahanan korosi superior, terutama terhadap asam agresif.

Komposisi dan sifat kimia

Kinerja tinggi 904L disebabkan oleh kandungan paduan yang signifikan, yang mencakup sekitar 20% kromium, 25% nikel, dan 4,5% molibdenum. Komposisi ini juga diperkaya dengan tembaga, yang memberikan resistensi luar biasa terhadap asam sulfat dan asam pereduksi lainnya. Kandungan nikel tinggi memastikan struktur austenitik yang stabil dan resistensi yang sangat baik terhadap retak korosi stres. Kandungan karbonnya yang rendah membuatnya tahan terhadap korosi intergranular setelah pengelasan.

Aplikasi dalam Pemrosesan Kimia dan Farmasi

904L secara khusus dirancang untuk menangani beberapa media paling korosif dalam proses industri. Ini banyak digunakan dalam industri pemrosesan kimia untuk peralatan yang menangani asam sulfat, asam fosfat, dan bahan kimia agresif lainnya. Resistensi yang sangat baik terhadap berbagai lingkungan korosif juga menjadikannya bahan yang berharga dalam industri farmasi untuk reaktor, kapal, dan perpipaan di mana kemurnian produk dan pencegahan kontaminasi adalah yang terpenting. Aplikasi lain termasuk peralatan pengendalian polusi dan pemrosesan kertas dan kertas.

Keuntungan dan Keterbatasan

Keuntungan utama 904L adalah resistensi luar biasa terhadap spektrum asam yang luas dan kekebalannya terhadap retak korosi stres di lingkungan klorida. Ini menawarkan alternatif yang layak untuk paduan nikel yang lebih mahal di banyak aplikasi. Namun, kandungan paduannya yang tinggi membuatnya menjadi baja tahan karat dengan harga premium. Sementara resistensi korosionnya sangat baik, kekuatan mekaniknya tidak setinggi nilai dupleks.

Inconel 625 Nickel Alloy

Inconel 625 adalah paduan berbasis nikel berkinerja tinggi yang dikenal karena kekuatan, ketangguhan, dan ketahanan korosi yang luar biasa dalam kisaran suhu yang luas.

Komposisi dan sifat kimia

Inconel 625 bukan stainless steel tetapi superalloy. Komposisinya terutama nikel (58%menit), dengan penambahan kromium yang signifikan (20-23%), dan molibdenum (8-10%). Kombinasi unik ini, bersama dengan niobium, memberikan efek penguatan larutan yang solid, memberikan kekuatan dan ketahanan yang luar biasa terhadap berbagai media korosif, termasuk asam dan alkali yang sangat korosif. Ini mempertahankan sifat mekaniknya pada suhu cryogenic hingga sekitar 980 ° C (1800 ° F).

Aplikasi dalam Aerospace, Pemrosesan Kimia, dan Teknik Kelautan

Karena sifatnya yang unggul, Inconel 625 digunakan di industri yang paling menuntut. Dalam kedirgantaraan, ini digunakan untuk komponen seperti saluran mesin, sistem pembuangan, dan penukar panas yang terpapar suhu dan stres yang ekstrem. Industri pemrosesan kimia menggunakannya untuk menangani peralatan asam yang sangat korosif dan klorida pada suhu tinggi. Ketahanannya terhadap retak korosi air laut dan stres menjadikannya pilihan utama untuk aplikasi rekayasa laut seperti tali kawat, bilah baling -baling, dan komponen bawah laut.

Keuntungan dan Keterbatasan

Keuntungan utama dari Inconel 625 adalah kekuatan suhu tinggi yang luar biasa dan ketahanan kelelahan, bersama dengan ketahanan korosi yang sangat baik dalam berbagai lingkungan yang agresif. Ini lebih fleksibel daripada baja tahan karat dalam hal suhu dan media korosif. Keterbatasan utama adalah biaya yang sangat tinggi, yang membatasi penggunaannya untuk aplikasi kritis di mana tidak ada bahan lain yang dapat memenuhi persyaratan kinerja.

Tabel berikut memberikan perbandingan berdampingan dengan bantuan dalam seleksi material:

Pengelasan dan fabrikasi

Pengelasan dan pembuatan paduan ini membutuhkan teknik spesifik untuk mempertahankan sifat uniknya.

TP304 dan TP316: Nilai austenitik ini umumnya dianggap mudah dilas menggunakan metode standar seperti TIG (GTAW) dan MIG (GMAW). Kuncinya adalah meminimalkan input panas untuk mencegah sensitisasi, yang dapat menyebabkan korosi intergranular. Kelas rendah karbon (304L, 316L) lebih disukai untuk pengelasan untuk menghindari masalah ini, karena mereka tidak memerlukan perlakuan panas pasca-keluhan.

TP310S: Karena kandungan paduannya yang tinggi dan ketahanan terhadap suhu tinggi, TP310S dapat dilas, tetapi logam pengisi yang tepat dan input panas yang terkontrol penting untuk mencegah retak panas.

S32205 dan S32750 (dupleks): Dupleks pengelasan dan baja stainless super dupleks lebih kompleks. Tujuannya adalah untuk mempertahankan keseimbangan austenite dan ferit yang benar di logam las dan zona yang terkena dampak panas. Menggunakan gas pelindung yang mengandung nitrogen dan logam pengisi yang dipilih dengan cermat sangat penting. Perlakuan panas pasca-weld umumnya tidak diperlukan, tetapi kontrol yang ketat dari parameter pengelasan diperlukan untuk menghindari pembentukan fase intermetalik yang rapuh.

904L: 904L dapat dilas menggunakan teknik konvensional. Kandungan karbon rendah membantu mencegah sensitisasi. Logam pengisi yang cocok biasanya digunakan, dan kontrol panas yang tepat penting untuk memastikan ketahanan korosi terbaik di lasan akhir.

Inconel 625: Welding Inconel 625 membutuhkan teknik khusus karena kecenderungannya untuk bekerja keras dan kekuatannya yang tinggi. Prosedur sering melibatkan penggunaan logam pengisi tertentu (Ernicrmo-3 atau Ernicrmo-4), pengelasan berdenyut, dan kebersihan yang ketat. Panaskan umumnya tidak diperlukan, tetapi perlakuan panas pasca-weld mungkin diperlukan tergantung pada aplikasi untuk menghilangkan stres dan mengoptimalkan sifat.

Studi Kasus dan Contoh

TP304: Tempat pembuatan bir lokal menggunakan stainless steel TP304 untuk tangki fermentasi dan perpipaannya. Permukaan halus material mudah dibersihkan, mencegah pertumbuhan bakteri dan memastikan kemurnian produk. Resistensi korosi umumnya cukup untuk bahan kimia dan produk makanan ringan yang ditangani.

TP316: Dermaga baru kota pesisir memiliki pegangan tangan dan perlengkapan yang terbuat dari TP316. Kandungan molibdenum memberikan resistensi yang diperlukan terhadap korosi klorida dari semprotan laut, mencegah karat dan memastikan umur layanan yang panjang dengan pemeliharaan minimal.

TP310S: Produsen tungku industri membangun lapisan internal dan struktur pendukung tungku suhu tinggi menggunakan TP310. Kandungan kromium dan nikel tinggi ini mencegah oksidasi dan penskalaan, memungkinkan tungku beroperasi secara efisien pada suhu yang melebihi 1000 ° C tanpa kegagalan material.

S32750: Sebuah platform minyak lepas pantai di Laut Utara menggunakan S32750 untuk sistem pendingin air laut dan saluran air firewater. Resistensi retak pitting dan stres korosi superior material, bersama dengan kekuatannya yang tinggi, memastikan keandalan dan keamanan sistem kritis ini di lingkungan laut yang sangat keras.

Inconel 625: Sebuah perusahaan dirgantara menggunakan Inconel 625 untuk nozel knalpot mesin jetnya. Kekuatan suhu tinggi yang luar biasa dari material dan resistensi kelelahan memungkinkannya untuk menahan panas yang intens dan tekanan gas pembakaran, menjamin kinerja dan keamanan selama penerbangan.