Pedoman Desain Untuk Seleksi Dan Penggunaan Stainless Steel

  • Published on
    10-Nov-2015

  • View
    8

  • Download
    11

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Desain Untuk Seleksi Dan Penggunaan Stainless Steel

Transcript

<p>PEDOMAN DESAIN UNTUK SELEKSI DAN PENGGUNAAN STAINLESS STEEL</p> <p>PEDOMAN DESAIN UNTUK SELEKSI DAN PENGGUNAAN STAINLESS STEEL</p> <p>Oleh: Wahyu Zuli Pratiwi/ 21030113120052Stainless steeladalah logam paduan dari beberapa unsur logam dengan komposisi tertentu. Sehingga didapatkan sifat baru dari logam tersebut yang lebih kuat, lebih tahan terhadap korosif, dan sifat unggul lainnya.</p> <p>Baja stainless merupakan baja paduan yang mengandung minimal 10,5% Cr</p> <p>Stainless steel telah digunakan pada banyak industri, arsitektur dan aplikasi di bidang kimia dan konsumen selama lebih dari satu abad.</p> <p>Klasifikasi baja tahan karat berdasarkan struktur metallurgical :</p> <p>Stainless Steel</p> <p> AustenitikDikenal dengan stainless steel seri 300, yang mengandung Cr dan Ni.</p> <p>Dikenal dengan stainless steel seri 200, yang mengandung Cr, Ni dan Mn.</p> <p>Dapat mengeras dengan cold working, bukan dengan heat treatment.</p> <p>Dalam kondisi anil, sifat dasarnya nonmagnetik.</p> <p>Memiliki ketahanan korosi dan kemampuan membentuk yang sangat baik.</p> <p>Peningkatan strength sebagai hasil dari cold working.</p> <p>Tipe 304 paling banyak digunakan, memiliki komposisi 18% Cr dan 8% Ni.</p> <p>Ferritik</p> <p>Martensitik</p> <p>Dikenal dengan stainless steel seri 400, yang mengandung kromium.</p> <p>Tidak dapat mengeras dengan heat treatment, hanya dapat cukup mengeras pada cold working.</p> <p>Bersifat magnetik, memiliki daktilitas serta ketahanan terhadap korosi dan oksidasi yang baik.</p> <p>Tipe 430 adalah yang paling banyak digunakan.</p> <p>Stainless steel seri 400.Dapat mengeras dengan heat treatment.</p> <p>Memiliki ketahanan korosi pada lingkungan yang hangat.</p> <p>Memiliki daktilitas yang cukup baik.</p> <p>Beberapa tipe dapat dipanaskan sampai tensilnya melebihi 200.000 psi (1379 MPa)</p> <p>Tipe 410 adalah yang paling banyak digunakan.</p> <p>Precipitation-hardeningBaja stainless Duplex </p> <p>Jenis baja ini merupakan paduan unsure utamakromium-nikel. yang mengandung unsur precipitation-hardening antara lain tembaga, aluminium, atau titanium. </p> <p>Baja ini berstruktur austenitic atau martensitik dalam kondisi anil. </p> <p>Kondisi baja berfasa austenitic dalam keadaan anil dapat diubah menjadi fasa martensit melalui perlakuan panas. </p> <p>Duplex Stainless Steel ini mempunyai struktur Ferritic Austenitic dengan komposisi yang seimbang (50-50). Kandungan Chromiumnya berkisa12- 26%. </p> <p>Sifat dari material ini mempunyai kekuatan mekanikal yang tinggi dan tahan terhadap Stress Corrosion Cracking yang disebabkan oleh adanya Chlorida. </p> <p>PEDOMAN PEMILIHAN</p> <p>PEMILIHAN BAHAN</p> <p>Ketahanan terhadap korosi dan panas </p> <p>Sifat mekanik </p> <p>Operasi fabrikasi </p> <p>Biaya total </p> <p>Tipe 304Tipe 316Tipe 317Tipe 430Tipe 410Tipe 2205</p> <p>SIFAT FISIK DAN MEKANIK (Pada suhu kamar)</p> <p>Stainless Steel AustenitikTidak dapat dikeraskan dengan heat treatment tetapi dapat diperkuat dengan cold working.Pada suhu kamar, yield strengths antara 30-200 psi (207-1379 MPa) tergantung pada komposisi dan jumlah cold working.Memiliki daktilitas dan ketangguhan yang baik, bahkan pada suhu yang tinggi dan dipertahankan pada suhu kriogenik (suhu rendah).</p> <p>Stainless Steel FeritikMengandung sekitar 12% kromium.Dikenal dengan tipe 409 (ketebalan maksimum dibatasi hingga 0,15 inci) , 430 dan 439 (ketebalan maksimum dibatasi hingga 0,125 inci).Ketangguhan dalam kondisi anil menurun dengan meningkatnya kandungan Cr.</p> <p>Stainless Steel MartensitikMemiliki struktur metalurgi martensit ketika dipanaskan di atas suhu kritis (1600F atau 870C) kemudian didinginkan dengan cepat.Memiliki strength dan kekerasan yang tinggi pada kondisi mengeras.Terbagi menjadi 2 kelompok utama yaitu komposisi karbon rendah (dengan kekerasan maksimum pada Rockwell C45) dan komposisi karbon tinggi (dengan kekerasan maksimum pada Rockwell C60).Komposisi karbon rendah bertipe 410, 416 dan 403 sedangkan komposisi karbon tinggi bertipe 440A, 440B dan 440C.Mudah mengalami embrittlement pada suhu tinggi sehingga tidak boleh dipanaskan pada suhu 800-1050F (427-566C).Ketangguhan cenderung menurun dengan bertambahnya kekerasan.Suhu transisi mendekati suhu kamar dan pada suhu rendah (-300F atau -184C) akan menjadi rapuh (brittle).Memiliki ketahanan korosi pada suhu sedang dan sifat fatigue yang baik setelah dilakukan heat treatment</p> <p>Stainless Steel Precipitation-hardeningMerupakan supercooled solid solution (larutan bahan anil), yang struktur metalurginya berubah seiring penuaan.Produk dapat dibuat dalam kondisi anil dan diperkuat pada perlakuan di suhu yang relatif rendah yaitu 900-1150F (482-620C).Mempunyai strength yang tinggi, daktilitas yang cukup baik dan ketahanan korosi pada suhu yang sedang.</p> <p>SIFAT MEKANIK SUHU TINGGI</p> <p>STABILITAS TERMAL</p> <p>Stainless steel digunakan pada suhu sampai sekitar 2000F (1093C) karena mereka memiliki kekuatan yang baik pada suhu tinggi dan tahan terhadap korosi dan oksidasi.</p> <p>Pada stainless steel, struktur metalurgi berubah seiring dengan waktu dan temperatur.Perubahan itu dapat berubah softening, presipitasi karbida atau penggetasan (embrittlement).Softening terjadi pada stainless steel martensitik bila terkena suhu yang mendekati atau melebihi suhu tempering (pengerasan) yang asli.Embrittlement (penggetasan) dapat diartikan hilangnya ketangguhan pada suhu ruang. Hal ini jarang terjadi pada jenis austenitik. Pada jenis feritik dan duplex, terjadi embrittlement pada range suhu 700-950F selama jangka waktu diperpanjang, sedangkan jenis martensitik terjadi pada suhu 885F.).</p> <p>SIFAT MEKANIK PADA SUHU RENDAH</p> <p>SIFAT PERPINDAHAN PANAS</p> <p>Stainless steel jenis austenitik menunjukkan daktilitas dan ketangguhan yang baik pada suhu yang rendah (-423F) dan lebih rendah lagi, serta juga dapat meningkatkan tensil dan yield strength.</p> <p>Baja tahan karat digunakan secara ekstensif untuk penukar panas karena kemampuan mereka dalam menjaga dan meningkatkan efisiensi perpindahan panas. Sejauh mana faktor-faktor lain mempengaruhi perpindahan panas tergantung pada jenis cairan yang terlibat, kecepatannya, dan sifat skala atau fouling penumpukan di permukaan. </p> <p>Bentuk, Ukuran dan Hasil AkhirFabrikasiBaja tahan karat umumnya dipilih, pertama atas dasar ketahanan korosi dan kedua dasar kekuatan atau sifat mekanis lainnya. Pertimbangan level ketiga adalah fabrikasi. Sementara tiga tujuan umum jenis tahan karat didominasi tipe 304, 430, dan 410,serta ada variasi jenis yang lebih sesuai untuk operator produksi tertentu. Hot FormingPenempaan</p> <p>PenempaanFitur unik dari penempaan adalah dengan mengalirkan butir secara terus menerus mengikuti kontur bagian. Dari perbandingan struktur butir acak (tengah) dan orientasi garis lurus di bagian mesin (bawah) terdapat perbedaan. Perbedaan tersebut berasal dari keuntungan sekunder yaitu sebagai berikut kekuatan dimana diperlukan, berat yang lebih ringan, peningkatan karakteristik mekanik, dimensi berulang dan keseragaman struktur.</p> <p>Cold Forming</p> <p>PERMESINANJOININGWelding (Pengelasan)</p> <p>Menentukan free-machining stainless steel, untuk memisahkan komposisi seperti sulfur dan selenium yang dapat mengurangi gesekan antara workpiece dan peralatannya. Tipe-tipe tersebut adalah 303, 303Se, 430F, 430F Se, 416, 416Se dan 420F.Menggunakan analisis stainless steel khusus, yaitu tipe 303 yang lebih cocok untuk permesinan dibandingkan dengan tipe 304.Menentukan stainless steel bar untuk permesinan pada kondisi yang sedikit mengeras, yang hanya menyebabkan perbaikan kecil pada mesin.</p> <p>Stainless Steel MartensitikKemungkinan perubahan struktur metalurgi selama pendinginan dapat menyebabkan keretakan, tetapi dapat diimbangi dengan preheating dan postheating untuk mengurangi laju pendinginan.Stainless Steel FeritikTiga kesulitan utama terkait dengan pengelasan stainless steel feritik adalah : (1) Pertumbuhan butir yang berlebihan, (2) Sensitisasi, dan (3) berkurangnya daktilitas.Heat treating setelah pengelasan dapat meminimalkan beberapa masalah ini atau salah satu paduan feritik dengan kandungan karbon dan nitrogen yang lebih rendah dapat ditentukan.Stainless Steel Austenitik Stainless steel seri 200 dan 300 adalah stainless steel yang paling dapat dilas.Preheating tidak diperlukan dan postheating diperlukan hanya untuk melarutkan kembali presipitasi karbida dan untuk komponen yang meringankan tegangan, yang digunakan pada lingkungan yang menyebabkan stress corrosion cracking.Stainless Steel Precipitation-hardeningCocok untuk pengelasan dengan sedikit kebutuhan pre atau post heat treatment, kecuali untuk mengembalikan atau meningkatkan sifat mekanik.</p> <p>Baja tahan karat bebas mesinBaja Tahan Karat Bebas MesinPada stainless steels ini, ketika dilas akan muncul masalah porositas dan pemisahan.PenyolderanBaja tahan karat mudah disolder dengan relatif sedikit masalah yang timbul dari suhu. Diperlukan untuk mempersiapkan permukaan untuk menyolder. Jenis asam fosfat fluks lebih disukai karena mereka tidak korosif pada suhu kamar.PematrianSemua baja tahan karat dapat dimatri, tetapi karena paduan mematri biasanya terdiri dari tembaga, perak, dan seng, suhu tinggi diperlukan. Perawatan harus diambil bahwa siklus mematri tidak menyebabkan masalah seperti suhu tinggi sebagai presipitasi karbida dan berkurangnya ketahanan korosi.PengancinganMeskipun pengancingan tersedia dalam berbagai bahan, pengancing tahan karat adalah pilihan pertama yang baik, terutama jika bahan yang bergabung adalah tahan karat. Jenis tahan karat mudah dibuat, baik dalam desain standar dan khusus, dan mereka sudah tersedia.</p> <p>Kesimpulan:Meskipun seluruh kategori StainlessSteel didasarkan pada kandungan krom(Cr),namun unsur paduan lainnya ditambahkan untuk memperbaiki sifat-sifat StainlessSteel sesuai aplikasi-nya. Kategori StainlessSteel tidakhalnya seperti baja lain yang didasarkan pada persentase karbon tetapi didasarkan pada struktur metalurginya. </p> <p>Austenitic Stainless steel</p> <p>Ferritic Stainless steel</p> <p>Precipitation Hardening SteelMartensitic Stainless SteelDuplex Stainless SteelFarid Moch. Zamil (Farid Las) Moderator Bidang KeahlianPengelasan Mailing ListMIGAS INDONESIA.KARAKTERISTIK KOROSI</p> <p>PittingPitting terjadi ketika pelindung film rusak di tempat yang terisolasi, contohnya garam halida bersentuhan dengan permukaan. Celah KorosiKorosi Intergranular</p> <p>Daya Tahan Korosi Suhu TinggiDi bawah kondisi ekstrim suhu tinggi dan korosi, permukaan film tidak mampu melindungi semua.OksidasiDalam suhu yang tidak fluktuatif, daya tahan korosi tergantung pada kandungan kromium. Efek atmosferPada kondisi lingkungan yang ringan pelindung film dapat bekerja sesuai fungsinya namun pada kondisi lingkungan yang terlalu parah, pelindung film dapat rusak.Sulfidasi Sulfur dalam berbagai bentuk dan berbagai jumlah dapat mempercepat terjadinya korosi. Yang paling mempercepat korosi adalah sulfur dioksida, hidrogen sulfida dan uap sulfur.</p> <p>semoga bermanfaat </p>