Artikel ini terutama memperkenalkan komposisi dan sifat mekanik dari bahan sekrup baja karbon yang biasa digunakan dalam industri. Lainnya seperti aloi aluminium, paduan tembaga, paduan nikel, paduan titanium, atau paduan super juga memiliki karakteristik dan aplikasi yang berbeda.
Kandungan kromium ferroalloy lebih dari 12% disebut stainless steel, karena kromium adalah elemen non-korosif, sehingga stainless steel memiliki ketahanan korosi yang baik, semakin tinggi kandungan kromium, semakin baik ketahanan terhadap korosi. Semua baja tahan karat mengandung karbon selain besi dan kromium. Karbon dapat meningkatkan kekerasan, tetapi memiliki efek buruk pada ketahanan korosi karena kromium dan karbon dapat membentuk karbida. Kromium di tengah karbida tidak memiliki sifat antioksidan. Ketika kandungan karbon meningkat, kandungan kromium juga perlu ditingkatkan, jika tidak, ketahanan korosi akan menurun, sehingga sebagian besar kandungan karbon baja sangat rendah, dan kandungan karbon harus dikontrol secara ketat. Selain itu, semua baja tahan karat mengandung unsur paduan lainnya. Setiap elemen memiliki karakteristik tersendiri. Misalnya, nikel adalah salah satu elemen yang paling penting, yang dapat secara signifikan meningkatkan ketahanan korosi, kerapuhan suhu rendah, dan kekuatan suhu tinggi. Selain itu, molibdenum, tembaga, silikon, aluminium, selenium, sulfur, antimony, kobalt, titanium, dll adalah elemen paduan yang penting, dan komponen mereka dapat dikontrol dan diformulasikan untuk memperoleh sifat mekanis yang diinginkan.
Alasan mengapa stainless steel tidak mudah berkarat adalah karena permukaan logam secara alami akan membentuk film oksida yang tak terlihat, yang dapat mencegah oksidasi lebih lanjut. Selama pemrosesan sekrup seperti kepala tempa dan pembalikan, permukaan mungkin terkontaminasi dengan partikel logam kecil yang dihasilkan oleh cetakan alat yang sedang diproses, dan perlakuan panas berikutnya juga dapat menyebabkan kontaminasi. Jika sekrup diproduksi tanpa dibersihkan setelah diproduksi, penampilan karat tampaknya tidak menjadi produk karat. Bahkan, itu disebabkan oleh kotoran atau kotoran yang mengubur di permukaan. Oleh karena itu, sekrup stainless steel harus dicuci dengan asam sebelum pengiriman. Permukaan akan dengan cepat membentuk film oksida dan menghilangkan kontaminan permukaan.
Stainless steel dibagi menjadi empat kategori: austenit, ferit, martensit, dan baja pengerasan curah hujan, dan masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangannya sendiri. Baja tahan karat Austenitic adalah yang paling banyak digunakan. Sekitar 80% sekrup stainless steel terbuat dari itu. Mikrostrukturnya terutama austenit. Kromium dan nikel adalah elemen paduan utama. Asalkan didinginkan, sifat mekanisnya dapat ditingkatkan. . Konten yang umum digunakan adalah 18% dari kromium, 8% nikel disebut 18-8 atau 300 seri. Ketahanan korosi lebih baik daripada baja tahan karat feritik dan martensitik, dan tidak bersifat magnetis. Ini memiliki kekuatan yang lebih tinggi pada suhu yang sangat rendah atau suhu tinggi. Dan ketangguhan yang baik. Baja tahan karat Austenitik termasuk 301, 302, 303, 303 Se, 304, 305, 384, XM7, 316, 321, dan 347.
303 dan 303 Se (17/19% kromium, 8/10% nikel) mudah diputar dan tidak cocok untuk pos dingin. 304 (18/20% kromium, 8 / 10,5% nikel, 0,08% atau kurang karbon) cocok untuk cawan lebur dingin dan panas, dan memiliki ketahanan korosi yang baik. Ini biasanya digunakan untuk menghasilkan sekrup kerja panas berukuran besar yang berbentuk kompleks. 305 (17/19% kromium, 10,5 / 13% nikel) mengurangi tingkat pengerasan kerja dan memungkinkan pembentukan dingin yang mudah. 384 (15/17% kromium, 17/19% nikel, 0,08% atau kurang karbon) secara khusus digunakan untuk kacang tempa dingin dan silang sekrup tersembunyi. Karena kandungan nikel yang tinggi, kecepatan pengerasan kerja dapat dikurangi. 384 Setelah pos dingin, masih tidak ada magnet, tetapi baja tahan karat austenitik lainnya akan memiliki sedikit magnet setelah pos dingin dan harus dianil untuk mengembalikan sifat non-magnetik. XM7 (17/19% kromium, 8/10% nikel, 3/4% tembaga) adalah 302 yang ditingkatkan dengan pos dingin yang lebih baik dan biaya lebih rendah dari 305, 384. 316 (16/18% kromium, 10/14% nikel, 2/3% molibdenum, dan 0,08% atau kurang karbon) memiliki ketahanan korosi halogen yang sangat baik karena adanya molibdenum dan masih lebih tinggi daripada baja tahan karat austenitik lainnya pada suhu tinggi. Kekuatan tarik tinggi dan intensitas laten. 321 (17/19% kromium, 9/12% nikel) dan 347 (17/19% tembaga, 9/13% nikel) adalah baja tahan karat yang stabil. Mereka memiliki ketahanan korosi yang baik bahkan pada suhu hingga 820 ° C. Memproduksi industri kedirgantaraan atau sekrup yang digunakan untuk mencemari lingkungan dengan suhu tinggi atau bahan kimia.
Struktur mikro baja tahan karat feritik didominasi oleh ferit, yang menyumbang sekitar 5% sekrup stainless steel. Chromium adalah elemen paduan utama. Ini memiliki sifat magnetik dan memiliki ketahanan korosi yang lebih baik daripada martensit. Kandungan unsur-unsur lain sangat kecil, dan baja tahan karat ini sangat tahan terhadap karat dan korosi. 430 sekrup (14/18% kromium, 0,12% atau kurang karbon) digunakan untuk membuat sekrup. Mereka kebanyakan digunakan untuk pos dingin dan pos panas. Penambahan sulfur di 430F dapat meningkatkan kinerja balik. Jika Anda mempertimbangkan ekonomi, biaya material, dan ketahanan korosi, pilih baja tahan karat feritik untuk membuat sekrup lebih tepat. Baik baja anti karat dan austenitik tidak dapat dipadamkan dan hanya dapat ditarik dan diperkuat dingin untuk meningkatkan kekuatan dan kekerasannya, tetapi keuletannya memburuk, sehingga biasanya anil untuk menghilangkan tegangan sisa dan mengembalikan keuletan.
Martensitic stainless steel microstructure martensite, sekitar 10% dari sekrup stainless steel, dengan kromium sebagai elemen paduan utama, magnetik, dapat dipadamkan untuk mendapatkan sifat mekanik tertinggi, dan SAE 5, 8, ASTM A449 grade, A354 BD level approximation. Namun, ketahanan korosi lebih buruk daripada baja tahan karat austenitik dan feritik. Sekrup biasanya terbuat dari 400 bahan seri, seperti 410, 416, 416 Se, dan 431.
410 (12,5 / 13,5% kromium, karbon di bawah 0,15%) mirip dengan SAE grade 5 atau A449. Setelah perlakuan panas, itu dapat meningkatkan kekuatan dan mudah menjadi dingin dan panas. Karena kandungan kromiumnya yang rendah, ini adalah yang termurah di semua baja tahan karat. Jika ketahanan korosi dari sekrup berlapis galvanis atau kadmium SAE 5 tidak mencukupi, 410 dapat digunakan sebagai gantinya.
416 dan 416 Se (12/14% kromium, kurang dari 0,15% karbon, sulfur atau arsen), balik mungkin yang terbaik dari semua baja tahan karat, setara secara mekanis dengan 410. 431 (15/17% kromium, 1,25 / 2,5% nikel, dan 0,2% atau kurang dari karbon) biasanya digunakan dalam pembuatan sekrup kedirgantaraan. Karena kekuatannya yang tinggi dan ketahanan terhadap korosi, mereka mudah dingin dan panas. Sifat mekanik tidak kurang dari SAE 8 dan ASTM A354 Kelas BD.
Sekrup baja yang dikeraskan dengan presipitasi mengeras untuk 5% sekrup stainless steel, dan penggunaannya menjadi semakin penting. Mereka memiliki ketahanan korosi sebanding dengan austenit dan kekuatan tinggi yang setara dengan martensit. Misalnya, 630 (15,5 / 17,5% krom, 3/5% nikel, 0,07% atau kurang karbon, 0,15 / 0,45% yttrium dan yttrium), juga dikenal sebagai 17-4PH, adalah baja pengerasan-hujan yang paling umum digunakan untuk pembuatan sekrup, kecuali untuk kekuatan tinggi. Keuletannya juga bagus, dan dapat menahan suhu tinggi dan rendah.