Dilihat dari namanya, anda mungkin menganggap bahawa keluli tahan karat tidak akan bernoda - tetapi anda akan salah.

Noda keluli tahan karat lebih mudah daripada logam berasaskan besi lain, tetapi secara harfiah tidak "tahan karat". Sama seperti keluli standard, tahan karat dapat ditandai dengan cap jari dan minyak, mengembangkan perubahan warna, dan akhirnya berkarat. Perbezaannya adalah ketahanan. Keluli tahan karat tahan lebih banyak masa dan penyalahgunaan sebelum menunjukkan tanda-tanda kehausan.

Semua keluli mempunyai komposisi besi dan karbon asas yang sama, tetapi keluli tahan karat juga mengandungi dos kromium yang sihat — aloi yang memberikan keluli tahan karat yang terkenal pada keluli tahan karat.

Dan di sinilah keadaan menjadi rumit. Terdapat beberapa gred di bawah payung keluli tahan karat, masing-masing dengan komposisi aloi yang sedikit berbeza, dan oleh itu ciri fizikalnya sedikit berbeza.

Keluli tahan karat mesti mengandungi sekurang-kurangnya 10.5 peratus kromium. Bergantung pada gred, ia mungkin mengandungi tahap kromium yang lebih tinggi, dan bahan paduan tambahan seperti molibdenum, nikel, titanium, aluminium, tembaga, nitrogen, fosfor dan selenium.

Dua gred keluli tahan karat yang paling biasa ialah 304 dan 316. Perbezaan utama adalah penambahan molibdenum, aloi yang secara drastik meningkatkan ketahanan kakisan, terutamanya untuk persekitaran yang lebih banyak masin atau klorida. 316 keluli tahan karat mengandungi molibdenum, tetapi 304 tidak.

Untuk perabot luaran seperti rel dan tongkat, keluli tahan karat adalah bahan tahan kakisan yang ideal, tetapi ia hanya akan menahan pendedahan jangka panjang jika gred itu sesuai dengan persekitarannya. 304 adalah pilihan yang ekonomik dan praktikal untuk kebanyakan persekitaran, tetapi ia tidak mempunyai ketahanan klorida 316. Titik harga yang sedikit lebih tinggi dari 316 sangat bernilai di kawasan yang mempunyai pendedahan klorida tinggi, terutama di pinggir jalan dan jalan raya yang sangat masin. Setiap aplikasi untuk keluli tahan karat mempunyai permintaan yang tersendiri, dan memerlukan keluli tahan karat yang sesuai dengan tugasnya.

Rintangan kakisan semula jadi

Hakisan adalah fenomena semula jadi. Unsur-unsur murni selalu bertindak balas dengan persekitaran di sekitarnya, itulah sebabnya begitu sedikit unsur yang dijumpai secara semula jadi dalam bentuk murni mereka. Besi tidak terkecuali.

Dalam keadaan basah atau lembab besi bertindak balas dengan oksigen yang terkandung di dalam air untuk membentuk besi oksida, juga dikenal sebagai karat. Oksida serpihan merah merosot dengan mudah - mendedahkan lebih banyak bahan kepada kakisan. Keluli besi dan besi standard sangat mudah terdedah kepada jenis kakisan ini.

Keluli tahan karat mempunyai keupayaan semula jadi untuk membentuk lapisan pasif yang mencegah kakisan. Rahsia?

Kromium.

Kromium yang terdapat di semua keluli tahan karat bertindak balas dengan cepat dengan persekitaran oksigen, sama seperti besi. Perbezaannya, bagaimanapun, hanya lapisan kromium yang sangat halus yang akan mengoksidasi (selalunya hanya beberapa molekul yang tebal). Tidak seperti besi oksida yang tidak stabil dan tidak stabil, kromium oksida sangat tahan lama dan tidak reaktif. Ia melekat pada permukaan keluli tahan karat dan tidak akan memindahkan atau bertindak balas dengan bahan lain. Ia juga boleh diperbaharui sendiri - jika dikeluarkan atau rosak, lebih banyak kromium akan bertindak balas dengan oksigen untuk mengisi penghalang. Semakin tinggi kandungan kromium, semakin cepat penghalang memperbaiki dirinya.

Setelah teroksidasi, atau pasif, keluli tahan karat biasanya berkarat pada kadar yang sangat rendah kurang dari 0.002 inci setahun. Apabila dikekalkan dalam keadaan terbaik, keluli tahan karat menawarkan permukaan yang bersih dan terang sesuai untuk banyak reka bentuk bangunan dan landskap.

304 Keluli Tahan Karat

Keluli tahan karat 304 adalah bentuk keluli tahan karat yang paling biasa digunakan di seluruh dunia, terutamanya kerana ketahanan dan nilai kakisannya yang sangat baik. Ini mengandung antara 16 dan 24 persen kromium dan hingga 35 persen nikel, serta sejumlah kecil karbon dan mangan.

Bentuk keluli tahan karat 304 yang paling biasa ialah keluli tahan karat 18-8, atau 18/8, yang mengandungi 18 peratus kromium dan 8 peratus nikel.

304 dapat menahan kakisan dari kebanyakan asid pengoksidaan. Ketahanan itu menjadikan 304 mudah dibersihkan, dan oleh itu sesuai untuk aplikasi dapur dan makanan. Hal ini juga biasa terjadi pada bangunan, dekorasi, dan perabotan situs.

Keluli tahan karat 304 mempunyai satu kelemahan: mudah terkena kakisan dari larutan klorida, atau dari persekitaran masin seperti pantai. Ion klorida dapat membuat kawasan karat yang dilokalisasi, disebut "pitting," yang dapat menyebarkan di bawah penghalang kromium pelindung untuk membahayakan struktur dalaman. Penyelesaian dengan hanya 25 ppm natrium klorida boleh mula memberi kesan menghakis.

316 Keluli Tahan Karat

Gred 316 adalah bentuk keluli tahan karat kedua yang paling biasa. Ia mempunyai sifat fizikal dan mekanikal yang hampir sama dengan keluli tahan karat 304, dan mengandungi susunan bahan yang serupa. Perbezaan utama adalah bahawa keluli tahan karat 316 menggabungkan kira-kira 2 hingga 3 peratus molibdenum. Penambahan ini meningkatkan ketahanan kakisan, terutama terhadap klorida dan pelarut industri lain.

316 keluli tahan karat biasanya digunakan dalam banyak aplikasi perindustrian yang melibatkan pemprosesan bahan kimia, dan juga persekitaran masin tinggi seperti kawasan pesisir dan kawasan luar di mana garam penghapusan ais biasa. Kerana kualiti yang tidak reaktif, 316 keluli tahan karat juga digunakan dalam pembuatan instrumen pembedahan perubatan.

Gred 300-siri alternatif boleh mengandungi hingga 7 peratus molibdenum. Mereka memberikan ketahanan klorida yang lebih baik, tetapi ketahanan tugas berat tersebut hanya diperlukan dalam keadaan pendedahan industri atau kepekatan tinggi.

Aplikasi serba boleh

Kedua-dua keluli tahan karat 304 dan 316 (serta gred 300-siri lain) menggunakan nikel untuk mengekalkan komposisi austenitik pada suhu yang lebih rendah. Keluli Austenitik memastikan keseimbangan kekuatan, kebolehkerjaan, dan ketahanan kakisan yang serba boleh, menjadikannya sesuai untuk ciri seni bina luar, peralatan pembedahan, dan peralatan pemprosesan makanan.

Sebilangan besar keluli tahan karat yang dihasilkan hari ini (terutamanya keluli tahan karat 316) boleh didapati dalam produk yang berkaitan dengan industri makanan dan minuman. Keluli tahan karat biasanya terdapat di dapur komersial dan kilang memproses makanan kerana melayani pelbagai keperluan:

Alat ini dapat dibentuk dan dibuat dengan mudah menjadi bentuk yang diperlukan untuk menghasilkan berbagai peralatan dan mesin, seperti meja memasak, tudung pengudaraan, tangki, dan hopper.

Ia boleh didapati dalam pelbagai hiasan dan kemasan yang digilap.

Ia dapat menahan kejutan dan keadaan kasar yang terdapat di dapur atau kilang memproses makanan.

Ia dapat dibersihkan dengan mudah, dan dapat menahan pencucian berulang dengan banyak bahan kimia dan detergen yang digunakan untuk memenuhi tuntutan kesihatan awam.

Ia tidak bertindak balas terhadap alkali dan asid yang terdapat dalam susu, makanan yang dimasak, sayur-sayuran, dan bahan tambahan makanan.

Manfaat utama keluli tahan karat termasuk jangka hayat yang panjang yang akan mengekalkan kemasan yang menarik dan bersih. Keluli tahan karat yang dijaga dan dibersihkan dengan betul memberikan kos penyelenggaraan yang rendah.