Pelat Baja Tahan Karat: Canai Panas vs Canai Dingin, Penjelasan Acar vs Anil

Pelat baja tahan karatspesifikasi secara rutin mencantumkan metode penggulungan dan kondisi penyelesaian secara berdampingan - "canai panas, anil, dan acar" atau "canai dingin, 2B" - dan pembeli yang tidak terbiasa dengan terminologi tersebut sering kali menganggap kedua label tersebut dapat dipertukarkan. Mereka menggambarkan dua tahap produksi yang berbeda. Metode pengerolan (panas atau dingin) menentukan bagaimana ketebalan pelat dikurangi dan karakteristik mekanis dan dimensi apa yang dihasilkan.

Pengawetan dan anil menggambarkan langkah-perlakuan panas dan-pembersihan permukaan yang dapat mengikuti salah satu rute penggulungan. Menentukan kombinasi yang salah dapat berarti membayar toleransi atau kualitas permukaan yang tidak diperlukan suatu proyek, atau tidak-menentukan bagian yang kemudian gagal dalam persyaratan kerataan, korosi, atau pembentukan. Panduan ini memisahkan kedua variabel, membandingkannya secara berdampingan dengan kriteria ASTM A240 dan ASTM A480, dan memberikan kerangka kerja yang jelas untuk memilih di antara keduanya.

Apa Perbedaan Antara Pelat Baja Tahan Karat Canai Panas dan Canai Dingin?

Canai panas (HR) dan canai dingin (CR) menggambarkan suhu di mana baja direduksi hingga ketebalan akhir, dan variabel tunggal tersebut mendorong hampir setiap perbedaan hilir dalam tekstur permukaan, toleransi, kekuatan, dan harga.

Proses pengerolan panas

Pelat cor-kontinyu dipanaskan kembali hingga suhu kira-kira 1.100–1.250 derajat - jauh di atas suhu rekristalisasi paduan - dan dilewatkan melalui serangkaian dudukan penggulung yang mengurangi ketebalannya hingga mencapai ketebalan target sementara struktur butir terus mengkristal ulang. Karena logam lunak dan plastis pada suhu ini, pengurangan ketebalan yang besar dicapai dalam lintasan yang relatif sedikit, sehingga pengerolan panas ekonomis untuk bagian yang lebih tebal. Dampaknya adalah terbentuknya kerak oksida berwarna abu-abu-hitam yang kasar di permukaan dan kontrol yang lebih longgar terhadap ketebalan dan kerataan akhir.

Proses pengerolan dingin

Pengerolan dingin dimulai dari gulungan-panas, anil, dan asinan dan menguranginya lebih lanjut pada atau mendekati suhu kamar, di bawah suhu rekristalisasi. Karena pekerjaan logam dingin-mengeras seiring dengan perubahan bentuk, reduksi dingin memerlukan banyak lintasan ringan dibandingkan beberapa lintasan berat, dengan anil perantara untuk mengembalikan keuletan antar lintasan pada jadwal reduksi-yang lebih tinggi. Prosesnya lebih lambat dan lebih banyak energi- dan modal-per tonnya, namun menghasilkan permukaan yang lebih halus, toleransi ketebalan dan kerataan yang lebih ketat, dan sedikit peningkatan kekuatan dari pekerjaan dingin yang ditahan.

Masalah umum yang membingungkan perlu diatasi secara langsung: berdasarkan ASTM A480/A480M, istilah "lembaran", "strip", dan "pelat" ditentukan terutama berdasarkan ketebalan dan lebar, bukan berdasarkan metode penggulungan. Produk datar dengan tebal kurang lebih 3/16 inci (4,76 mm) diklasifikasikan sebagai lembaran atau strip dan biasanya digulung dingin; produk datar pada atau di atas ketebalan tersebut diklasifikasikan sebagai pelat dan biasanya diproduksi dengan pengerolan panas. Namun, dalam penggunaan komersial, "pelat canai dingin" adalah istilah perdagangan yang banyak digunakan untuk bahan jadi-stok rata yang dikurangi - biasanya 2B, BA, atau 2D - yang disuplai dalam ukuran hingga kira-kira 1/4 inci (6,35 mm) untuk tangki, panel peralatan, dan pekerjaan arsitektur. Pembeli harus mengonfirmasi dengan pemasoknya apakah "pelat canai dingin" pada penawaran mengacu pada pelat yang ditentukan ASTM-yang sebenarnya atau lembaran canai-ukuran dingin-yang lebih berat, karena tabel toleransi yang berlaku berbeda di antara keduanya.

Tabel 1. Karakteristik umum pelat baja tahan karat-canai panas versus canai dingin-. Rentang adalah praktik khas pabrik; konfirmasikan angka pastinya berdasarkan edisi ASTM A480/A480M spesifik dan lembar spesifikasi produk yang berlaku untuk pesanan.

Apa Arti "Acar dan Anil" pada Pelat Baja Tahan Karat?

"Acar dan anil" (dan istilah-penggulungan panas yang terkait erat dengan HRAP dan HRPO) menjelaskan langkah-perlakuan panas dan pembersihan kimia-yang diterapkan setelah penggulungan - bukan metode penggulungan tersendiri - dan inilah yang mengembalikan ketahanan pelat terhadap korosi dan mempersiapkan permukaan untuk fabrikasi.

anil

Karena-pelat baja tahan karat canai, khususnya pelat-panas, keluar dari pabrik dengan tekanan internal dan struktur butiran yang tidak optimal dalam hal keuletan atau ketahanan terhadap korosi. Annealing memanaskan kembali pelat hingga mencapai suhu perlakuan larutan-(biasanya 1.010–1.120 derajat untuk kadar austenitik umum seperti 304/304L dan 316/316L) dan menahannya cukup lama untuk melarutkan karbida dan menghomogenkan struktur mikro, lalu mendinginkannya dengan cukup cepat - biasanya dengan pendinginan air atau pendinginan udara cepat pada jalur kontinu - untuk menjaganya kromium karbida agar tidak mengendap pada batas butir. Pelat yang dianil dengan benar akan lunak, ulet, dan bebas dari sensitisasi yang dapat menyebabkan korosi intergranular pada pengelasan atau servis selanjutnya.

Pengawetan

Baik pengerolan panas maupun anil membentuk kerak oksida di permukaan, dan lapisan logam dasar tepat di bawah kerak tersebut berkurang kromiumnya, yang secara lokal melemahkan ketahanan terhadap korosi. Pengawetan merendam atau menyemprotkan pelat ke dalam penangas asam - biasanya merupakan campuran larutan asam nitrat-asam fluorida - yang melarutkan kerak dan lapisan kromium-yang habis di bawahnya, memperlihatkan logam bersih yang dapat membentuk kembali-lapisan oksida kromium-pasif berkekuatan penuh jika bersentuhan dengan udara. Pengawetan sesuai ASTM A380 adalah metode{10}}standar industri untuk memulihkan pasivasi setelah pekerjaan panas; permukaannya juga sedikit lebih kasar dibandingkan dengan hasil akhir{11}}yang tidak diasamkan atau dianil.

Mengapa kedua langkah tersebut selalu berpasangan

Annealing tanpa pengawetan akan meninggalkan kerak dan lapisan kromium-yang terkuras di permukaan, sehingga pelat tidak mencapai kinerja korosi terukur meskipun sifat mekaniknya sudah benar. Pengawetan tanpa anil tidak mengatasi struktur butiran atau tekanan internal. Oleh karena itu, sertifikasi pabrik untuk pelat komoditas standar mencantumkan anil dan pengawetan secara bersamaan, dan kombinasi tersebut diterapkan pada pelat canai panas-(menghasilkan HRAP/HRPO, hasil akhir ASTM No. 1) dan pada kumparan canai dingin-(menghasilkan hasil akhir No. 2D, atau No. 2B ketika skin pass akhir setelah pengawetan) sama.

Bagaimana Perbandingan Pelat Canai Panas dan Pelat Canai Dingin dalam Sifat Mekaniknya?

Pelat austenitik canai panas-maupun canai dingin-harus memenuhi tabel properti mekanik minimum ASTM A240/A240M yang sama untuk mutu tertentu bila dipasok dalam kondisi anil standar; material 2B canai dingin-biasanya berada lebih dekat ke ujung atas kisaran tersebut karena skin pass akhir menyisakan sedikit sisa pekerjaan dingin, namun tidak dijual di tabel properti terpisah yang lebih tinggi.

Sifat mekanik minimum ASTM A240 - nilai umum, kondisi anil

Tabel 2. Sifat mekanik minimum per ASTM A240/A240M untuk grade pelat austenitik umum dalam kondisi anil. Nilai minimum ini berlaku terlepas dari apakah pelat tersebut digulung panas atau dingin; selalu verifikasi terhadap edisi terbaru A240/A240M dan laporan uji pabrik (MTR) untuk panas spesifik.

Dalam praktiknya, pelat-penggulungan dingin 2B sering kali diuji sedikit di atas batas minimum ini pada kekuatan luluh karena temper ringan (kulit) yang lolos setelah anil menimbulkan pengerasan regangan dalam jumlah kecil dan terkendali, sedangkan pelat canai panas-panas-dan-anil - yang tidak menerima pengujian reduksi dingin berikutnya - yang mendekati garis dasar anil. Tidak ada kondisi yang mengubah ketahanan korosi paduan, yang ditentukan oleh kimia (kandungan kromium, molibdenum, nitrogen, dinyatakan sebagai PREN) dan seberapa lengkap lapisan pasif dipulihkan selama pengawetan, bukan oleh rute penggulungan.

Lapisan Permukaan Manakah yang Tersedia pada Pelat HR vs CR?

Pelat canai panas-biasanya disediakan sebagai hasil akhir ASTM A480 No. 1, sedangkan produk canai dingin-mencakup rentang dari No. 2D yang tumpul hingga hasil akhir-tujuan umum No. 2B hingga hasil akhir BA yang cerah dan seperti cermin, dan masing-masing ditentukan oleh rute produksinya dan bukan oleh deskripsi visual tunggal.

Tabel 3. Hasil akhir permukaan pabrik yang umumnya ditentukan pada pelat dan lembaran baja tahan karat per ASTM A480/A480M. Hasil akhir yang dipoles secara mekanis (No. 3, No. 4, No. 8, HL) dihasilkan setelahnya dengan cara digerinda atau digosok dan dapat diaplikasikan pada basis HR atau CR.

Bagaimana Perbandingan Rentang Ketebalan dan Toleransi Dimensi?

Bahan canai dingin-mempunyai toleransi ketebalan, lebar, dan kerataan yang lebih ketat dibandingkan bahan canai panas-dengan ukuran yang sebanding, yang merupakan alasan praktis utama mengapa pabrikan membayar mahal untuk bahan tersebut pada suku cadang yang memiliki persyaratan-penyesuaian atau tampilan yang dekat.

ASTM A480/A480M menerbitkan tabel toleransi terpisah untuk-pelat canai panas dan untuk lembaran dan pelat-canai dingin. Toleransi pelat canai panas-berskala dengan ketebalan dan lebar dan umumnya dinyatakan dalam pita yang lebih lebar karena pabrik panas memiliki kontrol yang kurang presisi terhadap ukuran akhir dan karena kontraksi termal selama pendinginan menimbulkan variabilitas tambahan.

Toleransi canai dingin-lebih ketat pada rentang ketebalan yang sebanding, dan kumparan canai dingin-sering kali diratakan tegangannya-sebagai langkah terakhir secara khusus untuk memenuhi keterangan kerataan yang tidak dapat dicapai-pelat canai panas secara ekonomis tanpa operasi perataan atau penggilingan terpisah. Untuk proyek dengan persyaratan pemesinan, pembentukan, atau perakitan yang sangat toleransi, menentukan pelat canai dingin - atau pelat canai panas yang telah diratakan dan dikerjakan sesuai ukuran - biasanya lebih hemat biaya daripada mencoba mempertahankan toleransi ketat langsung dari pabrik panas.

Apakah Pelat Canai Dingin Lebih Mahal Dibandingkan Pelat Canai Panas?

Ya. Baja tahan karat-canai dingin biasanya lebih mahal per tonnya dibandingkan-baja tahan karat canai panas dengan kualitas yang sama, umumnya dalam kisaran persentase premium dua-digit tergantung pada ukuran, hasil akhir, dan kondisi pasar, karena jalur-reduksi dingin memerlukan langkah pemrosesan yang jauh lebih banyak dan kontrol proses yang lebih ketat.

Kesenjangan biaya disebabkan oleh beberapa faktor yang saling terkait: pengerolan dingin memerlukan beberapa lintasan ringan dibandingkan beberapa lintasan berat, sehingga memakan lebih banyak waktu mesin per ton; jadwal reduksi-yang lebih tinggi memerlukan anil perantara antar lintasan; anil terang dan perataan tegangan multi-berdiri menambah-langkah-langkah proses yang intensif; dan toleransi kualitas-dimensi dan permukaan yang lebih ketat yang terkait dengan-produk canai dingin memerlukan pemeriksaan-proses yang lebih cermat dan tingkat pembuangan/pengerjaan ulang yang lebih tinggi bila toleransi terlewati.

Pembeli harus mempertimbangkan premi ini dengan persyaratan fungsional sebenarnya - yang menentukan lapisan akhir CR atau BA untuk komponen yang akan dicat, diisolasi, atau disembunyikan dari pandangan dan tidak memiliki-toleransi yang ketat terhadap permukaan yang menyatu merupakan sumber umum biaya yang dapat dihindari dalam tagihan bahan baku.

Mana yang Harus Anda Pilih - HR, CR, atau Pickled & Annealed - untuk Aplikasi Anda?

Cocokkan kondisi pelat dengan persyaratan yang mengatur bagian - bagian struktural dan ketebalan, toleransi dimensi, tampilan permukaan, atau layanan korosi - daripada menetapkan default ke opsi-penyelesaian tertinggi, karena setiap langkah pemrosesan yang ditambahkan menambah biaya tanpa harus meningkatkan kinerja untuk persyaratan tersebut.

Tabel 4. Panduan pemilihan yang mencocokkan driver aplikasi umum dengan kondisi pelat. Selalu konfirmasikan penyelesaian spesifik ASTM A240/A480 dan keterangan toleransi pada pesanan pembelian dan laporan pengujian pabrik.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Q: Apakah pelat baja tahan karat selalu digulung panas?

A: Tidak. Bahan dengan ukuran kira-kira 3/16 inci (4,76 mm) atau lebih tinggi digolongkan sebagai "pelat" berdasarkan ASTM A480 dan paling umum merupakan bahan canai panas, namun-jalur reduksi dingin juga menyuplai-bahan canai dingin-ukuran yang lebih berat - yang sering dipasarkan sebagai "pelat canai dingin" - hingga kira-kira 1/4 inci (6,35 mm) untuk tangki, peralatan, dan keperluan arsitektur. Konfirmasikan rute penggulungan yang sebenarnya dan tabel toleransi yang berlaku dengan pemasok daripada berasumsi hanya dari kata "pelat".

Q: Apakah pengerolan dingin membuat baja tahan karat lebih kuat daripada pengerolan panas?

A: Secara marginal, dan hanya jika skin pass tertinggal dalam kondisi akhir. Pelat temper ringan setelah anil (menghasilkan hasil akhir No. 2B) menghasilkan sejumlah kecil pekerjaan dingin yang tertahan yang meningkatkan kekuatan luluh sedikit di atas garis dasar yang dianil penuh, namun pelat canai panas-dan canai dingin-harus memenuhi tabel properti minimum ASTM A240 yang sama untuk pengerolan dingin tingkat - bukan merupakan pengganti temper pengerjaan dingin-yang ditentukan.

Q: Apa perbedaan antara pengawetan dan pasivasi?

A: Pengawetan (ASTM A380) menggunakan asam untuk menghilangkan kerak gilingan dan lapisan logam yang terkuras kromium-di bawahnya, sehingga logam dasar terlihat yang kemudian membentuk lapisan pasifnya sendiri jika terkena udara. Pasifasi (ASTM A967) biasanya merupakan perlakuan asam atau sitrat terpisah yang lebih lembut yang diterapkan setelah fabrikasi untuk menghilangkan kontaminasi besi bebas - dari pemotongan, penggilingan, atau penanganan - dan untuk mendorong pembentukan lapisan pasif pada permukaan yang sudah-bersih. Mill-piring yang disediakan diasamkan; pasivasi biasanya merupakan langkah fabrikator atau pengguna akhir yang dilakukan setelah pemesinan atau pengelasan.

Q: Dapatkah-piring canai panas diberi hasil akhir canai dingin-setelahnya?

A: Tidak ekonomis untuk pelat dasar itu sendiri, namun finishing yang dipoles secara mekanis (Tidak. 3, Tidak. 4, atau Tidak. 8) dapat diterapkan pada permukaan pelat-yang digulung panas dan diasamkan, dan ini adalah praktik umum untuk bagian arsitektur dan-makanan yang dibuat dari bahan pengukur yang lebih berat yang hanya dapat disuplai-kumparan canai dingin.

Q: Kondisi manakah yang harus saya tentukan jika saya belum yakin?

A: Untuk ketebalan pada atau di atas 3/16 inci. tanpa persyaratan kerataan atau tampilan yang ketat, tentukan canai panas, anil, dan acar sesuai ASTM A240/A480, Tanpa penyelesaian akhir. Untuk ukuran yang lebih tipis, toleransi ketat, atau permukaan yang terlihat, tentukan hasil canai dingin, anil, dan acar, hasil akhir No. 2B sebagai default-tujuan umum, dan tingkatkan ke 2D, BA, atau hasil akhir yang dipoles hanya jika aplikasi secara khusus memerlukannya.