Apa Arti "Menggunakan 316 pada 304" dalam Praktek
Kelas 304 (UNS S30400, EN 1.4301) dan kelas 316 (UNS S31600, EN 1.4401) adalah dua baja tahan karat austenitik yang paling banyak digunakan dalam perpipaan proses, sistem air minum, dan peralatan kelas-makanan. Dalam proyek nyata mereka sering digabungkan dalam satu sistem: katup bola 316 pada saluran 304, 316 baut pada flensa 304, atau spul 316 yang dilas ke header 304. Oleh karena itu, pertanyaan "dapatkah Anda menggunakan 316 pada 304" mencakup dua kasus terpisah, pengikatan mekanis dan pengelasan, dan keduanya dapat diterima dalam batas yang dijelaskan di bawah.
Kedua grade tersebut bersifat austenitik dengan struktur kubik-berpusat-muka, keduanya non-magnetik dalam kondisi anil, dan keduanya ditentukan dalam ASTM A240, ASTM A312/A358, EN 10088-2 dan EN 10216-5. Karena potensi elektrokimianya sangat dekat, penggabungan keduanya tidak menghasilkan pasangan galvanik yang signifikan. Batasan praktisnya berasal dari kandungan paduan, bukan dari korosi logam yang berbeda.
Komposisi Kimia dan Sifat Mekanik
| Elemen atau properti | 304 (S30400) | 316 (S31600) |
|---|---|---|
| Karbon, % maks | 0.07 | 0.08 |
| Mangan, % maks | 2.00 | 2.00 |
| Silikon, % maks | 0.75 | 0.75 |
| Kromium,% | 18.0-20.0 | 16.0-18.0 |
| Nikel, % | 8.0-10.5 | 10.0-14.0 |
| Molibdenum,% | tidak ditentukan | 2.00-3.00 |
| Kekuatan tarik, min | 515 MPa | 515 MPa |
| Kekuatan hasil pada 0,2 %, min | 205 MPa | 205 MPa |
Kisaran di atas adalah batas komposisi standar dan suhu minimum-ruangan yang diberikan dalam ASTM A240 untuk nomor UNS ini. Molibdenum adalah perbedaan yang menentukan antara kedua tingkatan tersebut: molibdenum secara nyata meningkatkan ketahanan terhadap korosi lubang dan celah dalam air yang mengandung klorida, itulah sebabnya 316 lebih disukai untuk layanan pesisir, kelautan, dan kimia.
Perilaku Korosi pada Sistem Campuran 304 dan 316
Faktor pengendali dalam sistem campuran bukanlah korosi galvanik namun perilaku komponen yang paling sedikit paduannya. Katup 316 tidak melindungi pipa 304 di sekitarnya, dan las 304 hingga 316 yang dibuat dengan pengisi yang salah dapat memiliki ketahanan korosi yang mendekati 304 karena pengenceran.
Lubang klorida: sisi 304 menentukan ketahanan lubang pada rakitan, jadi komponen 316 harus digunakan di tempat yang sebenarnya merupakan lingkungan agresif.
Korosi celah dan kerusakan: 316 pengencang dan trim mengurangi serangan dan pengelasan dingin pada sambungan baut, di mana ulir austenitik rentan terhadap kerusakan.
Efek galvanik: dapat diabaikan, karena kedua tingkat tersebut berada dalam jarak beberapa puluh milivolt satu sama lain di sebagian besar perairan layanan.
Layanan-suhu tinggi: kedua tingkatan tersebut harus mengalami sensitisasi pada kisaran 450-850 derajat C jika tingkat karbon dan laju pendinginan tidak dikontrol; varian rendah karbon atau stabil digunakan sebagai gantinya.
Latihan Pengelasan dan Pengikatan
Logam pengisi: ER308L untuk sambungan 304-hingga-304, ER316L untuk sambungan 304 hingga 316 dan 316 hingga 316. Mencocokkan sisi dengan paduan yang lebih tinggi adalah aturan yang biasa, dan ER309L digunakan untuk transisi ke baja karbon atau baja paduan rendah.
Kontrol termal: tidak diperlukan pemanasan awal. Pertahankan suhu interpass pada atau di bawah sekitar 150 derajat C, gunakan masukan panas rendah dan hindari penenunan berlebihan untuk membatasi distorsi dan sensitisasi.
Pelindung dan pembersihan: bersihkan lubang dengan argon yang mengutamakan kebersihan internal dan ketahanan terhadap korosi, dan selesaikan dengan pengawetan dan pasivasi sesuai dengan ASTM A380 dan ASTM A967.
Pengikatan mekanis: baut 316 pada flensa 304 adalah praktik teknik standar. Oleskan senyawa anti-penyitaan-berbasis nikel untuk membatasi rasa sakit dan menggunakan nilai torsi yang terkontrol.
Inspeksi: pemeriksaan penetran pewarna atau radiografi sambungan, ditambah pemeriksaan ferit pada las austenitik bila spesifikasi memerlukannya.
Panduan Seleksi
| Kondisi layanan | Pilihan yang direkomendasikan |
|---|---|
| Air minum dalam ruangan, kontak makanan, utilitas umum | 304 seluruhnya |
| Atmosfer pesisir, kadar klorida di atas batas minimum, penghilangan garam | 316 untuk bagian dan pengencang yang dibasahi |
| Jalur campuran sudah dibangun pada tahun 304 | Simpan 316 untuk katup, trim dan pengencang; las dengan ER316L |
| Encerkan asam organik, air panas dengan klorida rendah | 316 di mana molibdenum menambah margin yang berguna |
| Tugas yang-didorong oleh biaya dan tidak-agresif | 304, asalkan kadar klorida dipastikan rendah |
Singkatnya, menggunakan komponen 316 pada atau dengan 304 secara teknis masuk akal, dan pilihan yang tepat adalah memusatkan paduan di tempat yang diperlukan dan memilih logam pengisi yang dapat mempertahankannya dalam lasan.
Pertanyaan Umum
T: Bisakah Anda menggunakan baja tahan karat 316 pada 304?
Ya. Keduanya merupakan grade austenitik dengan perilaku elektrokimia yang serupa, sehingga pengencang, katup, dan fitting 316 dapat digunakan dengan pipa 304, dan pengelasan 316 hingga 304 dilakukan secara rutin. Kinerja korosi rakitan diatur oleh sisi 304.
T: Bisakah Anda mengelas 316 hingga 304?
Ya. Gunakan logam pengisi ER316L agar lasan mempertahankan molibdenum, pertahankan suhu interpass pada atau di bawah sekitar 150 derajat C, bersihkan lubang jika kebersihan penting, dan asinkan serta pasifkan sambungan yang sudah jadi.
T: Apakah korosi galvanik menjadi masalah ketika 316 menyentuh 304?
Tidak ada arus galvanik yang mengalir antara dua baja tahan karat austenitik dalam air servis normal, karena potensi korosinya hampir sama. Risiko yang realistis adalah serangan celah, klorida, dan pengenceran las.
T: Kelas manakah yang harus digunakan untuk pengencang pada flensa 304?
Pengencang 316 adalah pilihan standar karena molibdenum meningkatkan ketahanan terhadap lubang klorida pada baut yang terbuka, dan benang austenitik yang lebih keras akan berkurang ketika senyawa anti-seize diterapkan.
T: Apakah tingkat pencampuran mengubah nilai tekanan?
Tidak. Desain tekanan mengikuti ketebalan dinding dan tegangan izin masing-masing komponen berdasarkan kode yang berlaku, dan kedua tingkatan tersebut memiliki kekuatan luluh minimum yang sama yaitu 205 MPa pada suhu kamar.
Q: Berapa grade baja tahan karat umum yang paling murah?
Kelas feritik 430 biasanya merupakan kelas umum yang paling murah karena tidak mengandung nikel, namun menawarkan ketahanan korosi dan sifat mampu bentuk yang lebih rendah dibandingkan 304 atau 316.
