Stainless steel vs.. Aluminium – Mengungkapkan Juara Material

2. Apa itu Baja Tahan Karat?

Baja tahan karat adalah paduan tahan korosi yang terutama terdiri dari besi, kromium, dan unsur lain seperti nikel dan molibdenum. Kandungan kromium memberinya lapisan oksida alami, yang melindungi baja dari karat.

Ia terkenal dengan kekuatannya yang tinggi, daya tahan, dan ketahanan terhadap lingkungan yang keras, menjadikannya pilihan utama untuk aplikasi yang membutuhkan kinerja tangguh, misalnya dalam konstruksi, medis, dan industri otomotif.

3. Apa itu Aluminium?

Aluminium adalah ringan, logam berwarna perak dengan ketahanan korosi dan sifat mampu bentuk yang sangat baik.

Dikenal karena kepadatannya yang rendah dan rasio kekuatan terhadap berat yang tinggi, aluminium banyak digunakan dalam industri yang mengutamakan pengurangan berat, seperti Aerospace, angkutan, dan elektronik.

Ini juga merupakan logam yang sangat dapat didaur ulang, yang berkontribusi terhadap popularitasnya dalam manufaktur berkelanjutan.

4. Kinerja Material di Berbagai Lingkungan

Aluminium dan baja tahan karat keduanya memiliki ketahanan korosi yang sangat baik, tetapi kinerjanya berbeda-beda, bergantung pada lingkungan.

Aluminium membentuk lapisan oksida alami yang melindunginya dari oksidasi di sebagian besar lingkungan, terutama dalam kondisi lembab atau asin.
Namun, itu rentan terhadap korosi galvanik bila bersentuhan dengan logam tertentu lainnya.

Baja tahan karat, terutama nilai seperti 316 dengan tambahan molibdenum, unggul di lingkungan dengan paparan bahan kimia, asin, atau suhu tinggi, menjadikannya bahan pilihan untuk kelautan, industri, dan aplikasi medis.

5. Kekuatan dan Daya Tahan Stainless Steel vs Aluminium

Kekuatan tarik

Baja tahan karat mempunyai kekuatan tarik sebesar 505 MPa, membuatnya jauh lebih kuat dari aluminium, yang hanya mencapai 110 MPa.

Kekuatan ini menjadikan baja tahan karat ideal untuk komponen struktural seperti pipa, batang, dan lembaran yang digunakan pada jembatan dan bangunan.

Di sisi lain, bobot aluminium yang lebih ringan menjadikannya pilihan sempurna untuk aplikasi seperti pesawat terbang, di mana pengurangan berat badan sangat penting untuk kinerja.

Kekuatan kelelahan

Kekuatan lelah mengacu pada seberapa baik suatu material dapat menahan tekanan berulang. Baja tahan karat menawarkan kekuatan lelah sebesar 250 MPa, jauh lebih tinggi dibandingkan aluminium 96.5 MPa.

Hal ini menjadikan baja tahan karat pilihan terbaik untuk aplikasi seperti pegas dan roda gigi, dimana daya tahan di bawah beban siklik sangat penting.

Aluminium, dengan kekuatan lelahnya yang lebih rendah, lebih cocok untuk produk ringan seperti rangka sepeda dan komponen mobil balap yang mengutamakan pengurangan bobot.

Pakai ketahanan

Dalam hal ketahanan aus, baja tahan karat mengungguli aluminium. Skor baja tahan karat antara 40 g ke 80 g pada tes ASTM G65, sementara aluminium, bahkan dianodisasi, mengalami lebih banyak keausan, dengan skor berkisar dari 150 g ke 250 G.

Perbedaan ini terlihat jelas pada peralatan masak—panci dan wajan baja tahan karat bertahan lebih lama dibandingkan peralatan masak berbahan aluminium, yang cenderung lebih cepat rusak.

Kekerasan

Baja tahan karat, dengan skor Rockwell Hardness hingga 95Rb, lebih keras dari aluminium, yang nilainya 60Rb.

Perbedaan ini menjelaskan mengapa jam tangan terbuat dari baja tahan karat, misalnya, lebih tahan gores dibandingkan dengan aluminium.

Kekuatan tekan

Baja tahan karat mampu menahan tekanan hingga 220,000 psi, dibandingkan dengan maksimum aluminium 70,000 psi.

Misalnya, di perangkat yang dapat dikenakan seperti Apple Watch, model baja tahan karat jauh lebih mampu menahan tekanan dan deformasi dibandingkan versi aluminium.

Dampak resistensi

Struktur baja tahan karat memberikan ketahanan benturan yang lebih tinggi, menjadikannya ideal untuk komponen seperti bemper mobil yang perlu menahan gaya yang signifikan.

Sebaliknya, Fleksibilitas aluminium yang lebih besar memungkinkannya menyerap guncangan dengan lebih efektif, itulah sebabnya bahan ini sering digunakan dalam produk seperti cangkang helm dan alat pelindung diri.

Baja tahan karat tahan terhadap penyok, sementara bantalan aluminium berdampak lebih baik.

Kekuatan geser

Aluminium mempunyai kekuatan geser sebesar 40,000 psi, sementara baja tahan karat mencapai 70,000 psi.

Hal ini menjadikan baja tahan karat pilihan utama untuk aplikasi seperti pisau dan peralatan bedah, yang perlu menahan gaya geser yang tinggi.

Kekuatan luluh

Kekuatan luluh baja tahan karat berkisar antara 30,000 ke 90,000 psi, sedangkan aluminium biasanya menghasilkan pada 40,000 psi.

Dalam produk seperti jam tangan, casing baja tahan karat lebih tahan terhadap deformasi di bawah beban dibandingkan dengan casing aluminium, membuatnya lebih tahan lama untuk aplikasi tugas berat.

Modulus elastisitas

Modulus elastisitas baja tahan karat adalah 28,000 ksi, hampir tiga kali lipat dari aluminium, yang 10,000 ksi.

Ini berarti baja tahan karat tidak terlalu bengkok saat diberi tekanan, menawarkan kekakuan yang lebih baik pada produk yang mengutamakan integritas struktural.

6. Sifat mampu bentuk dan kemampuan mesin dari Baja Tahan Karat vs Aluminium

Sifat mampu dibentuk Baja Tahan Karat

Baja tahan karat, terutama kelas 304, sangat mudah dibentuk, memungkinkannya dengan mudah dibentuk dan dibentuk menjadi berbagai struktur.

Sifat mampu bentuk Aluminium

Ringan dan fleksibelnya aluminium menjadikannya bahan yang ideal agar mudah ditekuk.

Paduan suka 3003 Dan 5052 populer dalam aplikasi lembaran logam karena fleksibilitas dan ketahanannya terhadap karat.

6061 aluminium, dengan campuran silikon dan magnesiumnya, terkenal karena kemampuan lasnya yang sangat baik.

Namun, aluminium membutuhkan sentuhan halus untuk menghindari retak, menjadikannya pilihan tepat untuk proyek yang melibatkan kurva halus dan konstruksi ringan.

Kemampuan Mesin Baja Tahan Karat

Di bidang pemotongan dan pengeboran, 303 baja tahan karat menonjol karena kemampuan mesinnya yang ditingkatkan, berkat penambahan belerang.

Untuk tugas yang lebih menuntut, 416-baja tahan karat kelas sangat efektif. Baja berkecepatan tinggi (HSS) perkakas biasanya digunakan untuk mengolah baja tahan karat secara efisien.

Kemampuan Mesin Aluminium

Aluminium, dengan sifatnya yang lembut, mudah dikerjakan, terutama paduan seperti 6061-T6 dan 2024, yang memungkinkan pemotongan halus dengan alat karbida.

Kemampuan Las Baja Tahan Karat

316Baja tahan karat L terkenal dengan kemampuan lasnya yang sangat baik.

Proses pengelasan TIG biasa digunakan, memastikan kuat, las yang tahan korosi, bahkan di lingkungan yang menantang seperti air asin.

Kemampuan Las Aluminium

Aluminium, khususnya 6061 paduan, juga sangat bisa dilas.

Pengelasan MIG berdenyut efektif untuk aluminium, mencegah panas berlebih dan menciptakan ikatan yang kuat. Namun, permukaan harus dibersihkan secara menyeluruh dari kotoran agar pengelasan berhasil.

Karakteristik Lentur

Saat menekuk baja tahan karat, itu cenderung lebih kaku. Misalnya, 304-baja tahan karat kelas muncul kembali sekitar 3°, jadi diperlukan sudut tikungan 87° untuk mencapai tikungan 90° yang sempurna.

Sebaliknya, aluminium lebih mudah ditekuk. 5052-aluminium H32, misalnya, hanya memiliki sekitar 2° pegas kembali, membuatnya lebih fleksibel dan mudah untuk dikerjakan, membutuhkan lebih sedikit kekuatan.

Kemampuan Menggambar Mendalam

Gambar dalam menguji kekuatan logam. Itu 430 baja tahan karat, dengan kekuatan tarik tertinggi 450 MegaPascal, berdiri tegak. Baja tahan karat menghasilkan wastafel dan panci dapur yang kokoh melalui proses ini.

3003 paduan aluminium menawarkan keuletan dengan 130 Kekuatan MegaPascal. Untuk tangki bahan bakar dan peralatan masak, aluminium muncul sebagai favorit panas.

Kemudahan Pemotongan

Baja tahan karat cenderung menolak gaya pemotongan. Kelas 440C, karena sifatnya yang mengejutkan 700 Kekuatan MegaPascal, alat pemotong tumpul. Bilah baja berkecepatan tinggi menjadi penting.

Aluminium, dengan yang lebih rendah 55 Kekuatan tarik MegaPascal, irisan seperti mentega.

7. Aplikasi dan Industri Baja Tahan Karat vs. Aluminium

Baik baja tahan karat maupun aluminium banyak digunakan di berbagai industri, namun sifatnya yang berbeda membuatnya cocok untuk aplikasi yang berbeda. Berikut perbandingan di mana dan bagaimana setiap bahan biasanya digunakan:

Industri Konstruksi

• Baja tahan karat: Disukai untuk aplikasi struktural yang membutuhkan kekuatan, daya tahan, dan resistensi korosi, stainless steel biasa digunakan pada fasad bangunan, jembatan, dan kerangka struktural.
  Hasil akhir yang dipoles juga membuatnya ideal untuk elemen dekoratif seperti pegangan tangan dan pelapis.
• Aluminium: Sifat aluminium yang ringan dan kemudahan fabrikasi menjadikannya pilihan populer untuk atap, jendela, dan dinding tirai. Ini juga digunakan dalam struktur bergerak seperti perancah karena portabilitasnya.

Industri otomotif

• Baja tahan karat: Dikenal karena kekuatan dan ketahanannya terhadap suhu tinggi, baja tahan karat digunakan dalam sistem pembuangan, komponen mesin, dan rapikan bagian-bagiannya. Daya tahannya menjadikannya ideal untuk kendaraan yang mengalami kondisi ekstrem.
• Aluminium: Sifat aluminium yang ringan membuatnya penting dalam panel bodi mobil, roda, dan bingkai. Aluminium membantu mengurangi bobot keseluruhan kendaraan, meningkatkan efisiensi dan penanganan bahan bakar, yang sangat penting dalam mobil listrik dan hibrida.

Industri Aerospace

• Baja tahan karat: Kekuatannya yang tinggi dan tahan panas membuat baja tahan karat cocok untuk komponen penting seperti pengencang, landing gear, dan sistem pembuangan di pesawat.
• Aluminium: Aluminium sangat diperlukan dalam industri dirgantara karena sifatnya yang ringan, yang berkontribusi terhadap efisiensi bahan bakar. Ini digunakan secara luas di badan pesawat, sayap, dan komponen struktural lainnya.

Aplikasi Medis dan Bedah

• Baja tahan karat: Karena kebersihannya yang sangat baik, resistensi korosi, dan kemudahan sterilisasi, baja tahan karat banyak digunakan dalam instrumen bedah, implan, dan perangkat medis. Hal ini terutama disukai untuk implan ortopedi dan peralatan gigi.
• Aluminium: Aluminium digunakan di beberapa perangkat medis yang mengutamakan bobot ringan dan portabilitas. Ini juga digunakan dalam pembuatan mesin MRI dan peralatan pencitraan lainnya yang mengutamakan sifat non-magnetik.

Peralatan Masak dan Peralatan Dapur

• Baja tahan karat: Baja tahan karat populer di dapur profesional untuk pot, panci, alat makan, dan meja. Ini tahan lama, mudah dibersihkan, dan tahan noda dan karat, menjadikannya sempurna untuk lingkungan di mana kebersihan sangat penting.
• Aluminium: Peralatan masak aluminium, sering dianodisasi untuk meningkatkan daya tahan, dihargai karena konduktivitas panasnya yang sangat baik. Biasanya digunakan pada loyang, penggorengan, dan peralatan kecil karena distribusi panasnya yang ringan dan efisien.

Elektronik dan telekomunikasi

• Baja tahan karat: Digunakan untuk casing elektronik, konektor, dan komponen struktural yang memerlukan kekuatan dan pelindung elektromagnetik. Baja tahan karat juga digunakan di beberapa barang elektronik konsumen kelas atas.
• Aluminium: Konduktivitas termal dan listrik aluminium yang sangat baik membuatnya ideal untuk digunakan pada heatsink, casing, dan perkabelan untuk peralatan elektronik dan telekomunikasi. Ini juga biasa ditemukan pada barang elektronik konsumen seperti ponsel pintar, laptop, dan tablet.

Industri kelautan

• Baja tahan karat: Dengan ketahanan korosi yang unggul, Terutama di lingkungan laut, baja tahan karat digunakan untuk perlengkapan kapal, pipa bawah air, dan mengirimkan suku cadang. Baja tahan karat kelas laut (menyukai 316) menawarkan perlindungan tambahan terhadap korosi air asin.
• Aluminium: Aluminium disukai untuk pembuatan kapal, khususnya untuk kapal dan lambung kapal kecil hingga menengah, karena ringan dan tahan terhadap korosi di air tawar. Ini juga digunakan untuk tiang, struktur dek, dan gang.

8. Kesimpulan

Baja tahan karat dan aluminium menawarkan manfaat unik tergantung pada aplikasinya.

Baja tahan karat unggul dalam kekuatan dan daya tahan, sementara aluminium unggul dalam pengurangan berat dan efisiensi biaya.

Pilihan Anda harus bergantung pada persyaratan proyek tertentu seperti berat, resistensi korosi, kekuatan, dan anggaran.

 

Referensi konten：https://www.xometry.com/resources/materials/what-is-stainless-steel/

FAQ

Q: Dapatkah aluminium digunakan dalam aplikasi bertekanan tinggi?

A: Ya, terutama di industri yang mengutamakan penghematan berat, seperti luar angkasa.

Q: Apakah baja tahan karat lebih kuat dari aluminium?

A: Ya, baja tahan karat umumnya memiliki tarik yang lebih tinggi, menghasilkan, dan kekuatan tekan dibandingkan dengan aluminium.

Q: Apakah aluminium lebih mahal dari baja tahan karat?

A: TIDAK, aluminium biasanya lebih murah di muka, tetapi efektivitas biaya jangka panjang bergantung pada persyaratan aplikasi dan pemeliharaan.