1.Bagaimana kekuatan dan kekerasan yang tinggi dari pipa baja canai dingin-baja paduan tercermin?
Penguatan Efek Elemen Paduan:
Penambahan Cr (kromium) akan meningkatkan kemampuan pengerasan dan kekerasan baja, Mo (molibdenum) memperhalus ukuran butir dan meningkatkan kekuatan-suhu tinggi, dan Mn (mangan) secara signifikan meningkatkan kekuatan tarik. Misalnya:
40Cr (mengandung 0,8%-1,1% Cr) dapat mencapai kekuatan tarik melebihi 980 MPa setelah pengerolan dingin dan temper (quenching diikuti dengan temper suhu tinggi), jauh melebihi baja karbon 20# (sekitar 590 MPa setelah temper).
42CrMo (mengandung 0,9%-1,2% Cr dan 0,15%-0,25% Mo) memiliki kekuatan luluh melebihi 800 MPa, mampu menahan tekanan tinggi jangka panjang (misalnya dalam sistem hidrolik melebihi 30 MPa) tanpa deformasi plastis. Penguatan Superposisi Cold-rolling:
"Efek pengerasan kerja" dari pengerolan dingin menyebabkan butiran internal baja paduan sangat berorientasi sepanjang arah penggulungan, sehingga semakin meningkatkan kekerasan permukaan. Kekerasan permukaan baja 40Cr setelah cold rolling dan untempering kira-kira HB 220-250, sedangkan baja karbon 20# setelah cold rolling hanya HB 140-180. Oleh karena itu, tabung canai dingin baja paduan menawarkan ketahanan aus yang unggul (untuk roda gigi dan poros) dan ketahanan gores.
2.Berapa ketahanan lelah pipa baja canai dingin-baja paduan?
Dalam transmisi mekanis (seperti spindel dan sekrup timah) dan peralatan teknik (seperti batang hidrolik ekskavator), komponen mengalami tegangan bolak-balik yang berulang, sehingga rentan terhadap kegagalan akibat retak lelah. Baja paduan meningkatkan ketahanan lelah melalui metode berikut:
Elemen seperti Mo dan Ni mengurangi sensitivitas takik baja, meminimalkan timbulnya retakan yang disebabkan oleh konsentrasi tegangan.
Permukaan-presisi tinggi (Ra 0,4-0,8μm) yang dicapai melalui proses pengerolan dingin mencegah cacat permukaan (seperti goresan dan lubang) menjadi sumber kelelahan, sehingga meningkatkan umur kelelahan sebesar 2-3 kali lipat dibandingkan dengan tabung canai panas dari bahan yang sama. Misalnya, tabung canai dingin 20Cr (karburasi) yang digunakan pada roda gigi transmisi otomotif dapat menahan siklus kelelahan yang melebihi 10⁷, jauh melebihi siklus 5×10⁶ pada roda gigi baja karbon.
3. Berapakah ketahanan panas dari baja paduan?
Elemen paduan inti: Cr (meningkatkan ketahanan oksidasi-suhu tinggi), Mo (menghambat mulur-suhu tinggi), dan Ti (mencegah korosi intergranular).
Aplikasi dan Hasil Khas:
15CrMo (mengandung 1,0%-1,5% Cr dan 0,4%-0,6% Mo) tabung canai dingin mempertahankan lebih dari 70% kekuatan suhu normalnya pada 500 derajat dan tahan terhadap pembentukan kerak permukaan. Oleh karena itu, mereka banyak digunakan dalam tabung superheater boiler, saluran udara turbin uap (dalam industri tenaga listrik), dan perpipaan reaktor kimia (yang terkena media bersuhu tinggi dalam jangka panjang).
Tabung canai dingin-baja tahan karat 321 (mengandung Ti) tidak menimbulkan risiko korosi antar butir bahkan setelah pengelasan pada suhu 600 derajat dan dapat digunakan dalam pipa transportasi fluida bersuhu tinggi di industri dirgantara.
4. Seberapa tahan korosi baja paduan?
Meskipun ketahanan korosi baja paduan tidak sebaik baja tahan karat (seperti 304 dan 316), penambahan kromium secara signifikan meningkatkan ketahanan korosi dibandingkan baja karbon, sehingga cocok untuk digunakan di lingkungan yang tidak terlalu korosif.
Pipa canai dingin-20Cr (mengandung 0,7%-1,0% Cr) hanya menimbulkan korosi 1/3-1/2 laju baja karbon 20# di udara lembab. Ini dapat digunakan untuk komponen struktural mesin luar ruangan (seperti bushing tower crane) tanpa memerlukan perawatan anti-korosi yang sering.
Pipa canai dingin 16Mn (Q345B, mengandung 1,2%-1,6% Mn)-menunjukkan ketahanan korosi yang unggul dibandingkan baja karbon Q235 di lingkungan yang sedikit asam dan basa (seperti air limbah industri dengan pH 5-9), sehingga cocok untuk pipa limbah bertekanan rendah di industri kimia.
5. Berapakah ketangguhan suhu rendah dari baja paduan?
Baja paduan tambahan-nikel (seperti 12CrNi3A) menunjukkan ketangguhan-suhu rendah yang sangat baik. Mereka mempertahankan plastisitas yang baik (perpanjangan lebih besar dari atau sama dengan 15%) pada suhu serendah -40 derajat atau bahkan -60 derajat, menghindari masalah "kerapuhan dingin" yang umum terjadi pada baja karbon pada suhu rendah. Misalnya, tabung baja canai dingin dari paduan ini sering digunakan dalam jaringan pipa minyak di wilayah utara yang dingin dan komponen struktural peralatan penelitian kutub untuk memastikan keamanan dan keandalan pada suhu rendah.