Jenis baja tahan karat: Panduan komprehensif

Perkenalan

Baja tahan karat adalah bahan yang banyak digunakan yang dikenal karena sifatnya yang luar biasa seperti daya tahan, kekuatan, dan ketahanan terhadap korosi.

Ini digunakan di berbagai industri, dari konstruksi dan otomotif hingga peralatan medis dan peralatan dapur.

Memilih jenis baja tahan karat yang sesuai memastikan kinerja optimal dan umur panjang dalam berbagai aplikasi. Panduan ini memberikan gambaran mendalam tentang berbagai jenis baja tahan karat, karakteristik mereka, dan aplikasi yang sesuai.

1. Apa itu Baja Tahan Karat?

Baja tahan karat adalah paduan yang terutama terbuat dari besi dan setidaknya 10.5% kromium, memberikan ketahanan korosi yang khas. Penambahan kromium memungkinkan terjadinya pembentukan yang tipis, lapisan oksida pelindung pada permukaan baja, mencegah karat dan oksidasi.

Unsur lain seperti nikel, Molybdenum, dan mangan juga dapat ditambahkan untuk meningkatkan sifat spesifik seperti kekuatan, keuletan, dan ketahanan terhadap panas dan bahan kimia.

Sifat Umum Baja Tahan Karat:

• ‌Ketahanan korosi‌: Unsur kromium dalam baja tahan karat bereaksi dengan oksigen membentuk lapisan natrium kromat yang padat, yang secara efektif mengurangi kemungkinan korosi dan membuat baja tahan karat memiliki ketahanan korosi yang baik‌.
• ‌Tahan panas‌: Baja tahan karat dapat mempertahankan sifat fisik dan mekanik yang sangat baik pada suhu tinggi, memiliki ketahanan panas yang baik, dan dapat mempertahankan sifat fisik dan kimia yang baik di lingkungan suhu yang berbeda‌.
• ‌Kekuatan tinggi‌: Baja tahan karat memiliki kekuatan tinggi dan dapat menahan tekanan dan ketegangan yang lebih besar‌.
• ‌Keamanan dan kebersihan‌: Baja tahan karat tidak mengandung zat radioaktif dan tidak akan membahayakan tubuh manusia. Sangat cocok untuk peralatan produksi makanan atau jalur produksi dan perangkat lainnya.
• ‌Permukaan yang indah‌: Permukaan baja tahan karat cerah, mudah dibersihkan, dan memiliki biaya perawatan yang rendah‌1.
• ‌Kemampuan mesin yang baik‌: Baja tahan karat dapat dibentuk dan diproses dengan berbagai cara, seperti pengelasan, pemrosesan dingin, pemrosesan yang presisi, dll..
• ‌Daur ulang‌: Bahan baja tahan karat dapat didaur ulang dan berdampak kecil terhadap lingkungan.
• ‌Elastisitas dan plastisitas yang baik‌: Bahan stainless steel memiliki elastisitas dan plastisitas yang baik serta tidak mudah pecah‌.

Karakteristik tersebut membuat stainless steel banyak digunakan di berbagai bidang, seperti mesin, penerbangan, industri militer, Industri Kimia, dll..

2. Jenis Stainless Steel

Baja tahan karat dibagi menjadi lima keluarga utama, masing-masing dengan struktur mikro unik dan komposisi kimia yang memberikan sifat berbeda. Memahami klasifikasi ini sangat penting untuk memilih material yang tepat untuk berbagai aplikasi, dari peralatan dapur hingga komponen luar angkasa. Berikut adalah pandangan mendalam pada masing-masing jenis:

1. Baja tahan karat austenitic

Struktur:
Baja tahan karat austenitik mempunyai bentuk kubik yang berpusat pada muka (FCC) struktur kristal, yang stabil pada suhu kamar. Struktur ini membuatnya non-magnetik dan sangat ulet.

Komposisi:
Baja ini biasanya mengandung 16-26% kromium dan 6-22% nikel, dengan beberapa tingkatan juga mengandung molibdenum atau nitrogen untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi. Kandungan karbon rendah (biasanya kurang dari 0.1%) mencegah pengendapan karbida, yang dapat menyebabkan korosi intergranular.

Properti:
Baja tahan karat austenitik dikenal memiliki ketahanan korosi yang sangat baik, terutama di lingkungan asam dan kaya klorida. Mereka menawarkan sifat mampu bentuk dan kemampuan las yang baik, membuatnya cocok untuk bentuk kompleks dan struktur besar. Namun, mereka tidak dapat dikeraskan dengan perlakuan panas; alih-alih, mereka sering kali dikerjakan dengan dingin untuk meningkatkan kekuatan.

Nilai umum:

• 304: Juga dikenal sebagai 18/8 baja tahan karat, ini adalah grade yang paling banyak digunakan karena keserbagunaannya dan ketahanan terhadap korosi yang sangat baik.
• 316: Mengandung molibdenum, yang memberikan ketahanan unggul terhadap korosi lubang dan celah di lingkungan laut dan kimia.
• 310: Baja tahan suhu tinggi yang digunakan pada bagian tungku dan penukar panas.

Aplikasi:
Baja tahan karat austenitik ditemukan di berbagai macam produk, termasuk wastafel dapur, peralatan pengolahan makanan, tangki kimia, dan fasad arsitektur.

2. Stainless steel feritik

Struktur:
Baja tahan karat feritik memiliki kubik yang berpusat pada badan (BCC) struktur, mirip dengan baja karbon, yang membuatnya bersifat magnetis dan kurang ulet dibandingkan nilai austenitik.

Komposisi:
Biasanya berisi 10.5-30% kromium dan karbon sangat rendah (Kurang dari 0.1%), baja ini memiliki sedikit atau bahkan tidak mengandung nikel, menjadikannya lebih hemat biaya dibandingkan varietas austenitik.

Properti:
Baja tahan karat feritik memberikan ketahanan korosi yang baik dan tahan terhadap retak korosi tegangan. Mereka memiliki konduktivitas termal yang lebih baik daripada nilai austenitik tetapi kurang cocok untuk pengelasan dan pembentukan.

Nilai umum:

• 430: Biasa digunakan pada trim otomotif dan panel peralatan karena ketahanan korosi dan sifat mampu bentuk yang baik.
• 409: Mengandung kandungan kromium yang lebih rendah, menawarkan ketahanan korosi sedang, sering digunakan pada sistem pembuangan otomotif.

Aplikasi:
Baja tahan karat feritik sering digunakan dalam aplikasi otomotif, peralatan industri, dan trim dekoratif.

3. Stainless steel martensit

Struktur:
Baja tahan karat martensitik mempunyai badan yang berpusat pada tetragonal (SM) struktur. Ini bersifat magnetis dan dapat diberi perlakuan panas untuk mencapai kekuatan dan kekerasan yang tinggi.

Komposisi:
Baja ini mengandung 12-18% kromium, 0.1-1.2% karbon, dan sedikit atau tanpa nikel. Kandungan karbon yang tinggi memungkinkannya untuk dikeraskan dan ditempa.

Properti:
Baja tahan karat martensit mempunyai ciri kekuatan tinggi, kekerasan, dan ketahanan korosi sedang. Mereka dapat diberi perlakuan panas untuk mencapai berbagai sifat mekanik tetapi lebih rapuh dan kurang tahan korosi dibandingkan keluarga baja tahan karat lainnya..

Nilai umum:

• 410: Kelas serba guna menawarkan ketahanan korosi yang baik dan kekuatan mekanik yang tinggi.
• 420: Sering digunakan untuk peralatan makan karena kemampuannya untuk dipoles hingga mengkilat tinggi dan ujung-ujungnya tetap tajam.
• 440C: Kandungan karbon yang tinggi membuatnya cocok untuk aplikasi dengan tingkat keausan tinggi.

Aplikasi:
Baja tahan karat martensit digunakan pada bilah pisau, Instrumen Bedah, poros, dan katup.

4. Dupleks stainless steel

Struktur:
Baja tahan karat dupleks memiliki struktur mikro campuran austenit dan ferit, biasanya di a 50:50 perbandingan. Struktur dua fase ini memberikan sifat unik.

Komposisi:
Baja dupleks biasanya mengandung 18-28% kromium, 4.5-8% nikel, dan sampai 5% Molybdenum, dengan kandungan karbon rendah. Komposisi yang seimbang mengurangi kerentanan terhadap retak korosi akibat tekanan dan meningkatkan kekuatan mekanik.

Properti:
Baja ini menggabungkan atribut terbaik dari mutu austenitik dan feritik, menawarkan kekuatan tinggi, Resistensi korosi yang sangat baik, dan kemampuan las yang baik. Mereka berkinerja baik di lingkungan yang keras, seperti yang terkena klorida dan asam sulfat.

Nilai umum:

• 2205: Kelas dupleks yang paling banyak digunakan, dikenal karena kekuatan tinggi dan ketahanan terhadap retak korosi tegangan.
• 2507: Kelas super dupleks menawarkan kekuatan dan ketahanan korosi yang lebih tinggi.

Aplikasi:
Baja tahan karat dupleks digunakan dalam pemrosesan kimia, industri minyak dan gas, Aplikasi Laut, dan penukar panas.

5. Pengerasan presipitasi (Ph) Baja tahan karat

Struktur:
Baja tahan karat PH memiliki struktur mikro unik yang memungkinkannya diberi perlakuan panas untuk mencapai kekuatan dan ketangguhan tinggi. Mereka dimulai sebagai austenitik atau martensit dan mengalami pengerasan presipitasi untuk membentuk partikel halus yang meningkatkan kekuatan.

Komposisi:
Baja ini dicampur dengan unsur-unsur seperti aluminium, tembaga, dan titanium, yang membentuk senyawa intermetalik yang mengendap selama perlakuan panas.

Properti:
Baja tahan karat PH menawarkan kombinasi kekuatan tinggi, ketahanan korosi yang baik, dan sifat mekanik yang sangat baik. Mereka dapat diberi perlakuan panas hingga berbagai tingkat kekuatan, menjadikannya serbaguna untuk banyak aplikasi yang menuntut.

Nilai umum:

• 17-4 Ph: Nilai PH yang paling banyak digunakan, menggabungkan kekuatan tinggi dan ketahanan korosi sedang.
• 15-5 Ph: Menawarkan peningkatan ketangguhan 17-4 PH dan sering digunakan dalam aplikasi luar angkasa.

Aplikasi:
Baja tahan karat PH digunakan dalam komponen luar angkasa, katup berkinerja tinggi, roda gigi, dan bagian rekayasa presisi lainnya.