Sifat dan Aplikasi Baja Tahan Karat 9Cr18

Baja Tahan Karat 9Cr18 adalah baja tahan karat martensit berkarbon tinggi dan berkromium tinggi. Baja ini dikenal karena kekerasannya yang tinggi, ketahanan aus, dan ketahanan korosi yang baik setelah perlakuan panas yang tepat. Berikut ini adalah uraian tentang apa yang perlu Anda ketahui.

1. Komposisi Kimia Baja Tahan Karat 9Cr18

Komposisi spesifik 9Cr18 memberinya sifat-sifat yang berbeda. Menurut standar GB/T 1220—2007, kisaran tipikal (berdasarkan persentase berat) adalah:

• Karbon (C): 0.90% – 1.00%
• Kromium (Cr): 17.00% – 19.00%
• Silikon (Si): ≤0.80%
• Mangan (Mn): ≤0.80%
• Fosfor (P): ≤0,040%
• Belerang (S): ≤0,030%

Anda juga dapat melihat mutu ini disebut sebagai 95Cr18 atau menemukan spesifikasi serupa berdasarkan standar internasional, seperti ASTM A959 (sebagai 440B) atau JIS G4303 (sebagai SUS440B). Meskipun mungkin ada sedikit variasi dalam rentang (misalnya, C: 0,75-0,95%, Cr: 16,00-18,00% untuk 440B), karakteristik intinya tetap konsisten.

Poin penting: Kandungan karbon dan kromium yang tinggi memerlukan kontrol yang cermat selama produksi untuk mengelola pembentukan karbida dan memastikan sifat yang seragam. Ini adalah area fokus utama untuk Aobo Steel.

2. Baja Tahan Karat 9Cr18 Sifat Fisik dan Mekanik

2.1 Data Fisik Utama

• Kepadatan: Sekitar 7,7 t/m³
• Modulus Elastisitas (E pada 20°C): 203,89 GPa
• Konduktivitas Termal (λ pada 20°C): 29,3 W/m·K)
• Kapasitas Panas Spesifik (cₚ pada 20°C): 459,8 J/(kg·K)
• Resistivitas Listrik (ρ pada 20°C): 0,60 × 10⁻⁶Ωm
• Koefisien Ekspansi Linier (×10⁻⁶ /°C): Bervariasi dengan suhu (misalnya, 10,5 dari 20-100°C, 11,5 dari 20-400°C)

2.2 Sifat Mekanik dan Kekerasan

Sifat mekanis, terutama kekerasan, sangat bergantung pada perlakuan panas yang diterapkan.

1. Kekerasan (Anil): Anil lunak biasanya menghasilkan kekerasan ≤255 HBW.
2. Kekerasan (Padam): Pendinginan dari 1030-1070 °C (beberapa sumber menyebutkan 1050-1075 °C) menghasilkan kekerasan ≥56 HRC, berpotensi mencapai hingga 60,5 HRC, tergantung pada suhu tepatnya.
3. Kekerasan (Tempered):
   
   • Temperatur 200-300°C biasanya menghasilkan kekerasan 56-60 HRC.
   • Tempering pada suhu sekitar 160-200°C sering kali disukai untuk mencapai keseimbangan terbaik antara kekerasan dan ketahanan terhadap korosi, biasanya menghasilkan kekerasan 55-59 HRC.
   • Suhu temper yang lebih tinggi (500-600 °C) mengurangi kekerasan hingga kisaran 40-53 HRC tetapi meningkatkan ketangguhan.
4. Pengobatan Dingin: Menerapkan perlakuan dingin (misalnya, -75°C) setelah pendinginan dapat meningkatkan kekerasan hingga 1-1,5 HRC.

3. Perlakuan Panas Baja Tahan Karat 9Cr18

Mencapai kinerja yang diinginkan dari 9Cr18 sangat bergantung pada perawatan panas.

• Anil Lunak: Panaskan hingga 800-840°C, tahan, dinginkan dalam tungku hingga di bawah 500°C, lalu dinginkan dengan udara. Target kekerasan: ≤255 HBW.
• Pendinginan: Panaskan hingga 1030-1070°C (atau 1050-1075°C), lalu dinginkan dengan oli. Target kekerasan: ≥56 HRC.
• Tempering: Temperatur sesuai dengan keseimbangan yang dibutuhkan antara kekerasan, ketangguhan, dan ketahanan terhadap korosi (lihat nilai kekerasan di atas). Kisaran umum adalah 160-300°C.
• Suhu Kritis (Perkiraan): Ac1: 830°C, Ac3: 810°C, Ms: 145°C.

4. Tahan Korosi

Sebagai baja tahan karat martensit, 9Cr18 menawarkan ketahanan terhadap korosi yang baik, yang lebih unggul daripada baja jenis Cr17.

• Tahan terhadap atmosfer, air, dan asam serta garam ringan tertentu.
• Kinerja bervariasi dalam media kimia yang berbeda (seperti asam nitrat, asam asetat, dan asam fosfat) tergantung pada konsentrasi dan suhu.
• Menunjukkan ketahanan yang baik terhadap air laut.
• Untuk ketahanan korosi yang optimal, struktur memerlukan setidaknya 11-12% kromium yang dilarutkan dalam martensit, yang dapat dicapai melalui perlakuan panas yang tepat.

5. Proses Penempaan

Penempaan yang benar sangat penting untuk kualitas. Kami memiliki pengalaman luas di bidang ini.

• Suhu Penempaan Awal: 1050-1100 derajat celcius
• Suhu Penempaan Akhir: >850°C
• Pendinginan: Pendinginan lambat setelah penempaan (misalnya, pendinginan tungku) sangat penting untuk mencegah masalah. Kontrol yang cermat terhadap laju pemanasan juga penting.

6. Aplikasi Baja Tahan Karat 9Cr18

Kombinasi kekerasan tinggi, ketahanan aus, dan ketahanan korosi membuat 9Cr18 cocok untuk aplikasi yang menuntut:

• Alat Pemotong: Pisau, peralatan bedah, dan gunting berkualitas tinggi memerlukan ujung yang tajam dan tahan terhadap noda.
• Cetakan: Cetakan injeksi plastik, khususnya untuk resin korosif atau komponen optik yang memerlukan polesan dan daya tahan tinggi.
• Bantalan: Bantalan elemen gelinding memerlukan ketahanan terhadap keausan dan korosi.
• Komponen: Poros, komponen pompa, katup, pengencang, dan pegas yang beroperasi di lingkungan yang agak korosif atau dengan tingkat keausan tinggi.

7. Pertimbangan

• Distribusi Karbida: Seperti disebutkan, mengendalikan pembentukan karbida selama pembuatan dan penempaan baja sangat penting untuk kinerja yang konsisten. Aobo Steel mengelola hal ini melalui kontrol proses yang ketat.
• Pembuatan Cetakan: Pastikan perlakuan panas yang tepat menghasilkan kromium terlarut yang diperlukan untuk ketahanan korosi dalam aplikasi cetakan. Penambahan Molibdenum (seperti dalam 9Cr18Mo) dapat meningkatkan ketahanan korosi dan pengerasan sekunder jika diperlukan untuk aplikasi karbon tinggi tertentu.
• Peningkatan Permukaan: Perawatan seperti implantasi ion nitrogen dapat lebih meningkatkan kekerasan permukaan dan ketahanan aus, sesuai kebutuhan.

Ringkasan

9Cr18 adalah baja tahan karat martensit yang andal yang menawarkan kombinasi kuat antara kekerasan, ketahanan aus, dan ketahanan korosi. Kinerjanya bergantung pada kontrol komposisi kimia yang tepat dan perlakuan panas yang tepat – area di mana pengalaman Aobo Steel memberikan nilai nyata. Ini adalah pilihan yang solid untuk peralatan, cetakan, bantalan, dan berbagai komponen industri.