Keluli Tahan Karat 304 (biasanya ditulis sebagai SUS304 atau AISI304) adalah keluli tahan karat austenit yang paling biasa digunakan dan serba boleh di dunia. Gred Cinanya ialah 06Cr19Ni10. Berikut memberikan penjelasan terperinci tentang komposisi kimia, sifat mekanikal dan bidang aplikasi Keluli Tahan Karat 304.
I. Komposisi Bahan Kimia Teras
Rintangan kakisan dan sifat mekanikal Keluli Tahan Karat 304 ditentukan oleh komposisi kimianya yang tepat. Julat komposisi utama (mengikut piawaian ASTM A240) adalah seperti berikut:
| unsur | Julat Kandungan (berat%) | Fungsi Utama |
| Chromium (Cr) | 18.0–20.0% | Unsur teras: Membentuk filem pasif kromium oksida padat, memberikan sifat "tahan karat" dan rintangan kakisan asas. |
| Nikel (Ni) | 8.0–10.5% | Elemen utama: Menstabilkan struktur austenit, memberikan keliatan yang sangat baik, bukan magnet, kebolehkimpalan dan rintangan kakisan yang dipertingkatkan. |
| Karbon (C) | ≤0.08% | Meningkatkan kekuatan. Walau bagaimanapun, kandungan karbon yang tinggi dengan mudah boleh menyebabkan kakisan antara butiran selepas kimpalan, yang membawa kepada pembangunan versi karbon rendah 304L. |
| Mangan (Mn) | ≤2.0% | Meningkatkan kekuatan dan menggantikan sebahagian daripada peranan nikel. |
| Silikon (Si) | ≤0.75% | Bertindak sebagai penyahoksida dan meningkatkan kekuatan suhu tinggi. |
| Fosforus (P) | ≤0.045% | Unsur kekotoran, memerlukan kawalan (mengurangkan keliatan). |
| Sulfur (S) | ≤0.030% | Unsur kekotoran, memerlukan kawalan (menjejaskan kebolehkerjaan panas). |
| Nitrogen (N) | ≤0.10% | Boleh meningkatkan kekuatan, terutamanya untuk 304L. |
| Besi (Fe) | Baki | Logam asas. |
Perbezaan dalam komposisi kimia gred terbitan:
304L: Karbon (C) ≤ 0.03%, dengan ketara mengurangkan risiko pemekaan kimpalan.
304H: Karbon (C) 0.04–0.10%, direka untuk meningkatkan kekuatan suhu tinggi dan prestasi rayapan.
II. Sifat Mekanikal Biasa
Sifat mekanikal suhu bilik tipikal Keluli Tahan Karat 304 dalam keadaan penyepuhlindapan larutan (keadaan yang paling biasa dibekalkan) adalah seperti berikut:
| Penunjuk Prestasi | Nilai Biasa | Penjelasan |
| Kekuatan Tegangan | ≥515 MPa | Daya tegangan maksimum bahan boleh tahan sebelum patah. |
| Kekuatan Hasil (0.2% offset) | ≥205 MPa | Titik tegasan di mana bahan mula mengalami ubah bentuk kekal. |
| Pemanjangan (50mm tolok panjang) | ≥40% | Penunjuk utama: Pemanjangan yang sangat tinggi menunjukkan keplastikan dan keliatan yang sangat baik, menjadikannya mudah untuk melakukan proses pembentukan sejuk seperti lukisan dalam dan lenturan. |
| Kekerasan (Brinell Hardness HB) | ≤201 HB | Kekerasan yang agak rendah, menunjukkan kecenderungan yang ketara untuk pengerasan kerja (ia menjadi lebih keras semasa pemesinan). |
| Modulus Keanjalan | ~193 GPa | Sama seperti keluli karbon, ukuran kekukuhan bahan. |
| Ketumpatan | ~7.93 g/cm³ | Rendah sedikit daripada keluli karbon. |
Ciri-ciri Penting:
Bukan magnet: Bukan magnet dalam keadaan anil sepenuhnya. Walau bagaimanapun, selepas kerja sejuk (seperti memotong, membengkok, mengecap), sesetengah austenit boleh berubah menjadi martensit, mengakibatkan kemagnetan yang lemah. Keaslian tidak boleh dinilai semata-mata oleh kemagnetan.
Pengerasan Kerja: Dengan cepat menjadi lebih keras dan lebih kuat semasa kerja sejuk, tetapi keplastikan berkurangan. Pembentukan kompleks mungkin memerlukan penyepuhlindapan perantaraan.
III. Medan Aplikasi Utama
Terima kasih kepada prestasi keseluruhan yang sangat baik, Keluli Tahan Karat 304 digunakan dalam hampir semua bidang industri dan kehidupan seharian:
| Medan Permohonan | Aplikasi Khusus | Sebab Memilih 304 |
| Industri Alat Memasak & Makanan | Periuk, mangkuk, besen, singki, countertop; peralatan pemprosesan makanan, tangki simpanan, saluran paip, peralatan katering. | Keselamatan & Kebersihan: Tahan kakisan, mudah dibersihkan, tiada bahan larut lesap berbahaya (gred makanan). |
| Seni Bina & Hiasan | Dinding langsir, perkakasan pintu/tingkap, susur tangan, hiasan lif, bumbung, komponen struktur. | Estetik & Tahan Lama: Pelbagai kemasan permukaan (berus, cermin, sandblasted), rintangan kakisan atmosfera yang baik, jangka hayat yang panjang. |
| Peralatan Industri & Bahan Kimia | Tangki simpanan, penukar haba, paip, bekas reaktor (untuk media tidak menghakis tinggi), mesin tekstil/kertas. | Rintangan Kakisan Umum: Rintangan yang baik terhadap pelbagai bahan kimia dan persekitaran industri, kebolehkerjaan yang baik. |
| Perkakas Rumah | Dram mesin basuh, pelapik pemanas air, sarung ketuhar gelombang mikro, pelapik peti sejuk, bahagian dalam mesin basuh pinggan mangkuk. | Tahan terhadap lembapan/kakisan wap, menyenangkan dari segi estetika, kekuatan tinggi. |
| Pengangkutan | Kemasan kenderaan, bahagian dalam transit rel, komponen kontena, komponen sistem ekzos. | Rintangan cuaca yang baik, mudah untuk membentuk dan mengimpal. |
| Perubatan & Farmaseutikal | (Memerlukan rawatan permukaan khusus) Pangkalan instrumen pembedahan, perumah peralatan tidak steril, bahagian sentuhan bukan teras dalam peralatan farmaseutikal. | Mudah dibersihkan dan disterilkan, tahan terhadap pembasmian kuman biasa. |
| Tenaga & Alam Sekitar | Unit penyahsulfuran gas serombong, komponen bukan teras dalam loji kuasa nuklear, pendakap pelekap panel solar. | Prestasi yang boleh dipercayai dalam persekitaran yang sederhana menghakis. |
IV. Ringkasan
Keluli Tahan Karat 304, kerana komposisi kimianya yang seimbang (18/8 kromium-nikel), menawarkan rintangan kakisan yang sangat baik, kebolehbentukan yang tiada tandingan, dan kebolehkimpalan, menjadikannya "keluli sejagat" yang sebenar. Ia adalah pilihan yang paling menjimatkan dan boleh dipercayai dalam kebanyakan persekitaran konvensional. Hanya apabila menghadapi persekitaran berklorida tinggi (seperti air laut, garam nyah ais) atau media kimia yang sangat menghakis, adakah perlu untuk mempertimbangkan untuk menaik taraf kepada keluli tahan karat 316 yang mengandungi molibdenum.
