Pengantar Standar GB/T 3098.25-2020
GB/T 3098.25-2020 adalah standar nasional penting di Tiongkok yang memberikan panduan komprehensif untuk pemilihan pengencang baja tahan karat dan paduan nikel berdasarkan karakteristik kinerja mekaniknya. Standar ini merupakan bagian dari seri GB/T 3098 yang lebih luas, yang membahas sifat mekanik pengencang, dan secara khusus berfokus pada material seperti baja tahan karat austenitik, martensitik, feritik, dupleks, dan paduan nikel. Tujuan utamanya adalah untuk membantu para insinyur, perancang, dan produsen dalam memilih pengencang yang tepat untuk aplikasi yang membutuhkan ketahanan korosi, kekuatan, dan daya tahan tinggi dalam berbagai kondisi lingkungan, seperti lingkungan laut, pengolahan kimia, dan lingkungan suhu tinggi.
Ruang lingkup standar ini mencakup tabel komposisi kimia terperinci yang menguraikan fraksi massa unsur-unsur utama seperti karbon (C), silikon (Si), mangan (Mn), fosfor (P), sulfur (S), kromium (Cr), molibdenum (Mo), nikel (Ni), tembaga (Cu), nitrogen (N), niobium (Nb), dan titanium (Ti). Komposisi ini dirujuk silang dengan kode ISO, kelompok pengikat yang sesuai, dan standar terkait untuk memastikan kompatibilitas dan keandalan. Misalnya, standar ini mengacu pada GB/T 3098.6 untuk baut, sekrup, dan stud yang terbuat dari baja tahan karat, GB/T 3098.15 untuk mur, dan standar lain untuk aplikasi khusus.
Secara praktis, panduan ini membantu mengurangi risiko yang terkait dengan kegagalan material dengan menentukan komposisi yang meningkatkan sifat-sifat seperti kekuatan tarik, kekuatan luluh, dan ketahanan terhadap korosi intergranular. Panduan ini juga mencakup catatan tentang menghindari penambahan unsur yang tidak disengaja selama proses manufaktur untuk menjaga kemampuan pendinginan, sifat mekanik, dan penerapannya. Para profesional di bidang teknik mesin mengandalkan standar ini untuk mengoptimalkan pemilihan pengikat, memastikan kepatuhan terhadap standar internasional yang setara seperti ISO 3506 dan standar EN.
Manfaat utama meliputi peningkatan keselamatan dalam perakitan struktural, efektivitas biaya melalui pilihan material yang tepat, dan peningkatan kinerja di lingkungan yang agresif. Misalnya, jenis austenitik lebih disukai karena sifat non-magnetik dan kemudahan pembentukannya, sementara jenis dupleks menawarkan keseimbangan antara kekuatan dan ketahanan korosi. Standar ini mempromosikan praktik terbaik dalam ilmu material, menekankan pentingnya paduan yang tepat untuk mencapai hasil mekanis yang diinginkan. Dengan mematuhi pedoman ini, industri dapat mengurangi waktu henti dan biaya perawatan yang terkait dengan degradasi pengikat.
Komposisi Kimia Baja Tahan Karat Austenitik
Tabel 1 dari GB/T 3098.25-2020 merinci komposisi kimia baja tahan karat austenitik, merujuk pada GB/T 3098.6, GB/T 3098.15, GB/T 3098.16, dan GB/T 3098.21. Komposisi ini sangat penting untuk menentukan sifat mekanik dan ketahanan korosi pengencang. Nilai diberikan sebagai fraksi massa dalam persen, dengan sebagian besar merupakan batas maksimum kecuali ditentukan sebagai rentang atau minimum. Baja austenitik dikenal karena kemampuan pembentukan, pengelasan, dan ketahanan terhadap oksidasi yang sangat baik, menjadikannya ideal untuk pengencang di lingkungan korosif.
Tabel tersebut mencantumkan kode ISO beserta komposisi unsur, termasuk C, Si, Mn, P, S, Cr, Mo, Ni, Cu, N, Nb, dan Ti, serta menetapkan kelompok pengikat yang sesuai seperti A1, A2, A2L, A3, A4, A4L, A5, dan A8. Misalnya, ISO 4305-303-00-I (kelompok A1) memiliki C hingga 0,12, Cr 17,0-19,0, dan S ≥0,15 untuk meningkatkan kemampuan pemesinan. Spesifikasi ini memastikan konsistensi kinerja, seperti mempertahankan struktur austenitik untuk sifat non-magnetik.
Catatan menekankan bahwa unsur-unsur yang tidak ditentukan tidak boleh ditambahkan tanpa persetujuan pembeli, kecuali untuk pemurnian, dan tindakan pencegahan harus dilakukan terhadap kontaminan yang memengaruhi sifat-sifatnya. Kelompok-kelompok tersebut selaras tetapi tidak identik dengan standar GB/T lainnya. Data ini membantu dalam memilih material untuk beban dan suhu tertentu, mencegah masalah seperti retak korosi tegangan.
| Kode ISO | C | Si | M N | P | S | Cr | Mo | Ni | Cu | N | Nb | Ti | Kelompok |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4305-303-00-I | 0.12 | 1 | 2 | 0.06 | ≥0,15 | 17.0~19.0 | – | 8.0~10.0 | 1 | 0.1 | – | – | A1 |
| 4301-304-00-I | 0.07 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.5~19.5 | – | 8.0~10.5 | – | 0.1 | – | – | A2 |
| 4307-304-03-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.5~19.5 | – | 8.0~10.5 | – | 0.1 | – | – | A2L |
| 4311-304-53-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.5~19.5 | – | 8.0~11.0 | – | 0.12~0.22 | – | – | A2L |
| 4567-304-98-X | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.0~19.0 | – | 8.0~10.5 | 1.0~3.0 | – | – | – | A2 |
| 4567-304-30-I | 0.04 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.0~19.0 | – | 8.0~10.5 | 3.0~4.0 | 0.1 | – | – | A3 |
| 4541-321-00-I | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.0~19.0 | – | 9.0~12.0 | – | – | – | 5×C~0,70 | A3 |
| 4550-347-00-I | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.0~19.0 | – | 9.0~12.0 | – | – | 10×C~1.00 | – | A3 |
| 4401-316-00-I | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 16.0~18.0 | 2.00~3.00 | 10.0~13.0 | – | 0.1 | – | – | A4 |
| 4404-316-03-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 16.5~18.5 | 2.00~3.00 | 10.0~13.0 | – | 0.1 | – | – | A4L |
| 4406-316-53-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 16.5~18.5 | 2.00~3.00 | 10.0~12.5 | – | 0.12~0.22 | – | – | A4L |
| 4578-316-76-E | 0.04 | 1 | 2 | 0.045 | 0.015 | 16.5~17.5 | 2.00~2.50 | 10.0~11.0 | 3.0~3.5 | 0.1 | – | – | A4 |
| 4571-316-35-I | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 16.5~18.5 | 2.00~2.50 | 10.5~13.5 | – | – | – | 5×C~0,70 | A5 |
| 4529-089-26-I | 0.02 | 0.75 | 2 | 0.035 | 0.015 | 19.0~21.0 | 6.0~7.0 | 24.0~26.0 | 0.5~1.5 | 0.15~0.25 | – | – | A8 |
| 4547-312-54-I | 0.02 | 0.7 | 1 | 0.035 | 0.015 | 19.5~20.5 | 6.0~7.0 | 17.5~18.5 | 0.50~1.00 | 0.18~0.25 | – | – | A8 |
| 4478-083-67-U | 0.03 | 1 | 2 | 0.04 | 0.03 | 20.0~22.0 | 6.0~7.0 | 23.5~25.5 | 0.75 | 0.18~0.25 | – | – | A8 |
Komposisi Kimia Baja Martensit, Feritik, dan Dupleks
Tabel 2 menguraikan komposisi kimia untuk baja tahan karat martensitik, feritik, dan dupleks, yang penting untuk pengencang yang membutuhkan kekuatan tinggi dan ketahanan korosi sedang. Baja martensitik menawarkan kemampuan pengerasan melalui perlakuan panas, baja feritik memberikan keuletan yang baik, dan baja dupleks menggabungkan fase austenitik dan feritik untuk kekuatan dan ketahanan terhadap korosi pitting yang unggul.
Kode ISO dikaitkan dengan elemen dan kelompok seperti C1, C3, C4, F1, D2, D4, D6, dan D8. Untuk martensitik, ISO 4006-410-00-I (C1) memiliki C 0,08~0,15 dan Cr 11,5~13,5. Contoh dupleks termasuk ISO 4462-318-03-I (D6) dengan Cr 21,0~23,0 dan Mo 2,5~3,5. Catatan mencakup persyaratan tungsten untuk kode tertentu dan perhitungan PREN untuk pengenalan dupleks.
| Kode ISO | C | Si | M N | P | S | Cr | Mo | Ni | Cu | N | Nb | Ti | Kelompok |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Baja Tahan Karat Martensitik | |||||||||||||
| 4006-410-00-I | 0.08~0.15 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 11.5~13.5 | – | 0.75 | – | – | – | – | C1 |
| 4021-420-00-I | 0.16~0.25 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 12.0~14.0 | – | – | – | – | – | – | C1 |
| 4028-420-00-I | 0.26~0.35 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 12.0~14.0 | – | – | – | – | – | – | C1 |
| 4057-431-00-X | 0.12~0.22 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 15.0~17.0 | – | 1.50~2.50 | – | – | – | – | C3 |
| 4005-416-00-I | 0.08~0.15 | 1 | 1.5 | 0.04 | ≥0,15 | 12.0~14.0 | 0.6 | – | – | – | – | – | C4 |
| Baja Tahan Karat Feritik | |||||||||||||
| 4016-430-00-I | 0.08 | 1 | 1 | 0.04 | 0.03 | 16.0~18.0 | – | – | – | – | – | – | F1 |
| Baja Tahan Karat Dupleks | |||||||||||||
| 4482-320-01-X | 0.03 | 1 | 4.0~6.0 | 0.035 | 0.03 | 19.5~21.5 | 0.10~0.60 | 1.50~3.50 | 1 | 0.05~0.20 | – | – | D2 |
| 4362-323-04-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.035 | 0.015 | 22.0~24.5 | 0.10~0.60 | 3.5~5.5 | 0.10~0.60 | 0.05~0.20 | – | – | D2 |
| 4062-322-02-U | 0.03 | 1 | 2 | 0.04 | 0.01 | 21.5~24.0 | 0.45 | 1.00~2.90 | – | 0.16~0.28 | – | – | D4 |
| 4162-321-01-E | 0.04 | 1 | 4.0~6.0 | 0.04 | 0.015 | 21.0~22.0 | 0.10~0.80 | 1.35~1.90 | 0.10~0.80 | 0.20~0.25 | – | – | D4 |
| 4662-824-41-X | 0.03 | 0.7 | 2.50~4.0 | 0.035 | 0.005 | 23.0~25.0 | 1.00~2.00 | 3.0~4.5 | 0.10~0.80 | 0.20~0.30 | – | – | D4 |
| 4462-318-03-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.035 | 0.015 | 21.0~23.0 | 2.5~3.5 | 4.5~6.5 | – | 0.10~0.22 | – | – | D6 |
| 4481-312-60-J | 0.03 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 24.0~26.0 | 2.5~3.5 | 5.5~7.5 | – | 0.08~0.30 | – | – | D6 |
| 4410-327-50-E | 0.03 | 1 | 2 | 0.035 | 0.015 | 24.0~26.0 | 3.0~4.5 | 6.0~8.0 | – | 0.24~0.35 | – | – | D8 |
| 4501-327-60-I | 0.03 | 1 | 1 | 0.03 | 0.01 | 24.0~26.0 | 3.0~4.0 | 6.0~8.0 | 0.5~1.0 | 0.20~0.30 | – | – | D8 |
| 4507-325-20-I | 0.03 | 0.7 | 2 | 0.035 | 0.015 | 24.0~26.0 | 3.0~4.0 | 6.0~8.0 | 1.0~2.5 | 0.20~0.30 | – | – | D8 |
Komposisi Kimia Baja Tahan Karat dan Paduan Nikel Suhu Tinggi
Tabel 3 mencakup komposisi untuk aplikasi suhu tinggi, termasuk baja martensit dan jenis pengerasan presipitasi austenitik dengan paduan nikel. Material ini dirancang untuk suhu tinggi, menawarkan ketahanan terhadap deformasi plastis (creep resistance) dan perlindungan terhadap oksidasi.
Grup-grup tersebut meliputi CH0, CH1, CH2, V atau VH, VW, SD, SB, dan 718. Untuk paduan nikel 2.4668 (718), C adalah 0,02~0,08, dengan Ni tinggi (50,00~55,00) dan Mo (2,80~3,30). Catatan merinci elemen tambahan seperti V, Al, B, Co, Fe, dan Nb untuk kode spesifik.
| Kode ISO | C | Si | M N | P | S | Cr | Mo | Ni | Cu | N | Nb | Ti | Kelompok |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Baja Tahan Karat Martensitik | |||||||||||||
| 4021-420-00-I | 0.16~0.25 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 12.0~14.0 | – | – | – | – | – | – | CH0 |
| 4028-420-00-I | 0.26~0.35 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 12.0~14.0 | – | – | – | – | – | – | CH1 |
| 4057-431-00-X | 0.12~0.22 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 15.0~17.0 | – | 1.50~2.5 | – | – | – | – | CH2 |
| 4923-422-77-E | 0.18~0.24 | 0.5 | 0.40~0.90 | 0.025 | 0.015 | 11.0~12.5 | 0.8~1.2 | 0.30~0.80 | – | – | – | – | V atau VH |
| 1.4913 | 0.17~0.23 | 0.5 | 0.40~0.90 | 0.025 | 0.015 | 10.0~11.5 | 0.50~0.80 | 0.20~0.60 | – | 0.05~0.10 | 0.25~0.55 | – | VW |
| Baja Tahan Karat dan Paduan Nikel yang Dikeraskan dengan Presipitasi Austenitik | |||||||||||||
| 4980-662-86-X | 0.08 | 1 | 2 | 0.04 | 0.03 | 13.5~16.0 | 1.0~1.5 | 24.0~27.0 | – | – | – | 1.90~2.35 | SD |
| 2.4952 | 0.04~0.10 | 1 | 1 | 0.02 | 0.015 | 18.0~21.0 | – | ≥65 | 0.2 | – | – | 1.80~2.70 | SB |
| 2.4668 | 0.02~0.08 | 0.035 | 0.035 | 0.015 | 0.015 | 17.0~21.0 | 2.80~3.30 | 50.00~55.00 | 0.3 | – | – | 0.60~1.20 | 718 |
Jenis Baja Austenitik yang Umum Digunakan untuk Pengencang yang Ditempa Dingin – Austenitik
Tabel A.1 mencantumkan jenis baja austenitik umum untuk pengencang yang dibentuk dengan metode cold-heading, dengan merujuk silang kategori, kelompok, kode ISO, sebutan Eropa, kode ASTM, nama umum AS, posisi GB/T, kode GB/T 20878, dan standar terkait. Hal ini membantu dalam pemilihan material untuk produksi sekrup dan baut dalam jumlah besar.
| Kategori | Kelompok | Kode ISO | Kode Eropa | Kelas Eropa | Kode ASTM | Nama AS | Posisi GB/T | Kode GB/T 20878 | Standar Terkait |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Austenitik Tersulfurisasi | A1 | 4305-303-00-I | 1.4305 | X8CrNiS18-9 | S30300 | 303 | Bab 5, Tabel 1 | S30317 | ASTM A959, EN 10088-3 |
| A1 | 4570-303-31-I | 1.457 | X6CrNiCuS18-9-2 | S30331 | 303 Cu | GB/T 3098.6 GB/T 3098.15 | – | EN 10088-3 | |
| Austenitik Serbaguna | A2L | 4307-304-03-I | 1.4307 | X2CrNi18-9 | S30403 | 304L | Bab 5, Tabel 1 | S30403 | ASTM A959, EN 10088-3, EN 10263-5, EN 10269 |
