Stainless Steel Atau Baja Tahan Karat

  • Published on
    09-Dec-2015

  • View
    18

  • Download
    6

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Mengenal Stainless Steel Atau Baja Tahan Karat

Transcript

<p>Mengenal Stainless Steel Atau Baja Tahan Karat, Tehnik Pengelasan dan Pencegahan Korosi</p> <p>Stainless Steel</p> <p>Baja tahan karat atau lebih dikenal dengan Stainless Steel adalah senyawa besi yang mengandung setidaknya 10,5% Kromium untuk mencegah proses korosi (pengkaratan logam). Komposisi ini membentuk protective layer (lapisan pelindung anti korosi) yang merupakan hasil oksidasi oksigen terhadap Krom yang terjadi secara spontan. Kemampuan tahan karat diperoleh dari terbentuknya lapisan film oksida Kromium, dimana lapisan oksida ini menghalangi proses oksidasi besi (Ferum). Tentunya harus dibedakan mekanisme protective layer ini dibandingkan baja yang dilindungi dengan coating (misal Seng dan Cadmium) ataupun cat.</p> <p>KANDUNGAN ATOM/ UNSUR DAN IKATANNYABaja stainless merupakan baja paduan yang mengandung minimal 10,5% Cr. Sedikit baja stainless mengandung lebih dari 30% Cr atau kurang dari 50% Fe. Daya tahan Stainless Steel terhadap oksidasi yang tinggi di udara dalam suhu lingkungan biasanya dicapai karena adanya tambahan minimal 13% (dari berat) Krom. Krom membentuk sebuah lapisan tidak aktif , Kromium (III) Oksida (Cr2O3) ketika bertemu Oksigen.</p> <p>Lapisan ini terlalu tipis untuk dilihat, sehingga logamnya akan tetap berkilau. Logam ini menjadi tahan air dan udara, melindungi logam yang ada di bawah lapisan tersebut. Fenomena ini disebut Passivation dan dapat dilihat pada logam yang lain, seperti pada Alumunium dan Titanium. Pada dasarnya untuk membuat besi yang tahan terhadap karat, Krom merupakan salah satu bahan paduan yang paling penting. Untuk mendapatkan besi yang lebih baik lagi, diantaranya dilakukan penambahan beberapa zat- zat berikut; Penambahan Molibdenum (Mo) bertujuan untuk memperbaiki ketahanan korosi pitting di lingkungan Klorida dan korosi celah unsur karbon rendah dan penambahan unsur penstabil Karbida (Titanium atau Niobium) bertujuan menekan korosi batas butir pada material yang mengalami proses sensitasi. Penambahan Kromium (Cr) bertujuan meningkatkan ketahanan korosi dengan membentuk lapisan oksida (Cr2O3) dan ketahanan terhadap oksidasi temperatur tinggi. Penambahan Nikel (Ni) bertujuan untuk meningkatkan ketahanan korosi dalam media pengkorosi netral atau lemah. Nikel juga meningkatkan keuletan dan mampu meningkatkan ketahanan korosi tegangan. Unsur Aluminium (Al) meningkatkan pembentukan lapisan oksida pada temperatur tinggi.</p> <p>PROSES MEMBUAT STAINLESS STEEL</p> <p>Stainless steel atau baja paduan. Kandungan Kromium membuat logam non-korosif dan mengkilap. Logam anti karat dan logam bebas noda ini digunakan secara luas dalam industri penerbangan dan merupakan bagian tak terpisahkan dari kehidupan sehari-hari kita melalui penggunaannya dalam alat-alat makan dan barang rumah tangga lainnya.Baja stainless metallurgically didefinisikan sebagai paduan dengan kromium 11%. Logam ini populer digunakan di peralatan rumah tangga dan industri, karena tidak menimbulkan korosi, karat noda atau semudah baja biasa. Paduan ini juga disebut sebagai CRES atau baja tahan korosi, terutama ketika paduan tidak dinilai. Nilai yang berbeda dari baja stainless mempunyai jumlah yang berbeda dari Kromium untuk menghasilkan film yang diinginkan Kromium oksida. Ini adalah reaksi kimia antara Kromium dan Oksigen atmosfer yang mencegah korosi permukaan, dan sepanjang struktur internal.</p> <p>Stainless steel terbuat dari bijih besi, silikon, krom, karbon, nikel, mangan dan nitrogen. Pembuatan baja stainless terdiri dari serangkaian proses. Bahan baku yang pertama mencair dalam tungku listrik . Mereka dikenakan setidaknya 12 jam panas intens. Selanjutnya campuran dilemparkan ke balik lempeng mekar atau billet, sebelum mengambil suatu bentuk semi-padat. Bentuk awal dari baja ini kemudian diproses melalui 'membentuk' operasi yang mencakup hot-rolling ke bar, kabel, lembaran dan lempengan. Dari sini, baja dikenakan anil. Sehingga logam ini dirawat karena tekanan internal dan sepatutnya melunak dan diperkuat. Segmen dari stainless steel pengolahan juga disebut sebagai 'pengerasan usia'. Hal ini membutuhkan pemantauan hati-hati dan pemanas suhu dan waktu pendinginan. Suhu lebih tinggi mempengaruhi sifat logam, sedangkan suhu yang lebih rendah menghasilkan kekuatan tinggi dan ketangguhan patah rendah, sedangkan suhu tinggi menghasilkan kekuatan yang lebih rendah, tetapi bahan yang lebih keras. Perlakuan panas yang terlibat dalam pembuatan stainless steel tergantung pada jenis dan grade baja yang ingin dihasilkan. Annealing atau perlakuan panas mengarah ke pengembangan skala. Skala dapat dihapus melalui beberapa proses seperti: Acar atau penggunaan mandi asam Nitrat-hydrofluoric. Elektro-membersihkan atau penerapan arus listrik, menggunakan asam Fosfat dan katoda.De-scaling material diperkenalkan ke dalam proses produksi pada waktu yang berbeda, tergantung pada jenis baja yang dihasilkan. Sementara bentuk bar dan kawat harus diperlakukan dengan tambahan rolling panas, penempaan dan mengekstrusi, lembar dan bentuk strip melalui proses anil setelah pencapaian panas.</p> <p>Cutting operasi, dalam pembuatan stainless steel, sangat penting untuk memperoleh bentuk yang diinginkan dan ukuran produk akhir. Teknik memotong melibatkan penggunaan pisau guillotine dan bilah baja kecepatan tinggi untuk blanking (meninju keluar bentuk oleh shearing) dan menggigit (memotong serangkaian lubang tumpang tindih). Stainless steel juga dipotong melalui pemotongan api, sebuah proses yang melibatkan penggunaan api yang dihasilkan oleh Oksigen, Propana dan bubuk besi. Jet pemotong plasma metode menggunakan kolom gas terionisasi mencair dan memotong logam. Permukaan selesai, langkah terakhir dalam pembuatan stainless steel, sangat penting untuk mendapatkan permukaan halus dan reflektif .</p> <p>Tahap terakhir menawarkan produk ketahanan korosi yang diinginkan dan mendapatkan logam siap untuk langkah lebih lanjut dalam industri manufaktur yang spesifik, sesuai kebutuhan. Pembuatan produk akhir lebih lanjut dibentuk melalui panas-rolling, menekan, penempaan dan ekstrusi. Materi tersebut kemudian bergabung melalui pengelasan (fusi dan resistensi) dan diberi bentuk yang diinginkan. Dalam proses pengendalian kualitas dimonitor seluruh pembuatan dan pabrikasi baja stainless. Materi terus diperiksa untuk mendapatkan sifat mekanik yang optimal, agar barang yang dibuatdari stainless steel dapat tahan lama.</p> <p>SIFAT FISIK STAINLESS STEELStainless steel juga dikenal dengan nama lain seperti CRES atau baja tahan korosi, baja Inox. Komponen stainless steel adalah Besi, Krom, Karbon, Nikel, Molibdenum dan sejumlah kecil logam lainnya. Komponen ini hadir dalam proporsi yang bervariasi dalam varietas yang berbeda. Dalam stainless steel, kandungan Krom tidak boleh kurang dari 11%.</p> <p>Beberapa sifat fisik penting dari stainless steel tercantum di bawah ini: Stainless steel adalah zat keras dan kuat. Stainless steel bukan konduktor yang baik (panas dan listrik). Stainless steel memiliki kekuatan ulet tinggi. Ini berarti dapat dengan mudah dibentuk atau bengkok atau digambar dalam bentuk kabel. Sebagian varietas dari stainless steel memiliki permeabilitas magnetis. Mereka sangat tertarik terhadap magnet. Tahan terhadap korosi. Tidak bisa teroksidasi dengan mudah. Stainless steel dapat mempertahankan ujung tombak untuk suatu jangka waktu yang panjang. Bahkan pada suhu yang sangat tinggi, stainless steel mampu mempertahankan kekuatan dan tahanan terhadap oksidasi dan korosi. Pada temperatur cryogenic, stainless bisa tetap sulit berubah.</p> <p>SIFAT KIMIA STAINLESS STEELStainless steel adalah paduan logam yang lebih disukai untuk membuat peralatan dapur, karena tidak mempengaruhi rasa makanan. Permukaan peralatan stainless steel yang mudah dibersihkan. Minimal pemeliharaan dan daur ulang total peralatan stainless steel juga berkontribusi terhadap popularitas mereka.Stainless steel adalah nama universal untuk paduan logam, yang terdiri dari Kromium dan Besi. Sering disebut juga dengan baja tahan karat karena sangat tahan terhadap noda (berkarat).Besi murni adalah unsur utama dari stainless steel. Besi murni adalah rentan terhadap karat dan sangat tidak stabil, seperti yang diekstraksi dari bijih besi. Karat besi adalah karena reaksi dengan oksigen , di hadapan air. Kromium membentuk lapisan transparan dan pasif kromium oksida, yang mencegah kerusakan mekanik dan kimia.</p> <p>Konstituen kecil lainnya dari baja adalah Nikel, Nitrogen dan Molibdenum. Kandungan kecil Nikel meningkatkan ketahanan korosi lebih lanjut, dan melindungi stainless steel dari penggunaan kasar dan kondisi lingkungan yang keras. Pitting atau jaringan parut dihindari dengan menambahkan Molybdenum untuk baja.</p> <p>Sifat kimia dan struktur baja stainless ditingkatkan menggunakan paduan lainnya. Titanium, Vanadium dan Tembaga adalah paduan yang membuat stainless steel lebih cocok untuk keperluan tertentu. Tidak hanya logam, tetapi juga non-logam seperti Nitrogen, Karbon dan Silikon yang digunakan untuk membuat stainless steel.Sifat kimia bertanggung jawab atas ketahanan korosi dan struktur mekanik dari baja stainless yang penting untuk memilih nilai sempurna untuk aplikasi yang diperlukan.</p> <p>Baja stainless memiliki properti dasar perlawanan-korosi. Faktor-faktor yang mempengaruhi properti ini adalah komposisi kimia dari media korosif, komposisi kimia logam yang digunakan, variasi suhu dan kandungan oksigen dan aerasi medium. Dengan demikian, variasi-variasi kecil dalam komposisi kimia dapat digunakan untuk membuat berbagai stainless steel.</p> <p>KEUNTUNGAN BAJA-BAJA STAINLESS1. Daya Tahan KorosiSemua baja stainless mempunyai daya tahan yang tinggi terhadap korosi. Angka-angka logam campuran yang rendah menahan korosi pada kondisi-kondisi ruang hampa, angka-angka campuran logam yang tinggi dapat menahan korosi pada kebanyakan asam, larutan alkalin, dan lingkungan-lingkungan yang menghasilkan klorida , bahkan pada suhu dan tekanan yang dinaikkan.2. Daya Tahan Suhu Rendah dan TinggiBeberapa angka akan menahan penskalaan dan pengaturan daya yang tinggi pada suhu-suhu yang sangat tinggi, sementara yang lain menunjukkan pengecualian kekerasan pada suhu-suhu cryogenic.3. Kesenangan Pembuatan/ Mudah Dibentuk (Ease of Fabrication)Mayoritas baja-baja stainless dapat dipotong, dilas, dibentuk, dimesinkan, dan dibuat dengan mudah.4. DayaSifat-sifat kekerasan yang dibentuk profil logam dengan temperature indin dari kebanyakan baja-baja stainless dapat digunakan dalam merancang mengurangi ketebalan bahan dan mengurangi berat dan biaya. Baja-baja stainless mungkin diperlakukan panas untuk membuat komponen-komponen daya yang sangat tinggi.5. Pertimbangan EstetikaBaja-baja stainless tersedia pada kebanyakan lapisan-lapisan penutup permukaan. Baja stainless ini diatur dengan mudah dan sederhana menghasilkan kualitas yang tinggi, penampilannnya menyenangkan.6. Sifat-sifat HigienisKarena mudah dibersihkan maka baja-baja stainless menjadikan pilihan-pilihan utama di rumah sakit-rumah sakit, dapur-dapur, fasilitas proses farmasi dan makanan.7. Karakteristik Jalan KehidupanBaja stainless adalah sebuah bahan yang pemeliharaannya rendah dan tahan lama dan walaupun harganya lebih mahal namun lebih awet/ tahan lama dan hemat untuk jangka panjang karena murah pemeliharaannya.</p> <p>Klasifikasi1. 12-14% Kromium(Cr), dimana sifat mekanik bajanya sangat tergantung dari kandungan unsur Karbon (C).2. Baja dengan pengerasan lanjut, 10-12% Kromium(Cr), 0.12% Karbon (C) dengan sedikit tambahan unsur-unsur Mo, V, Nb, Ni dengan kekuatan tekanan mencapai 927 Mpa dipergunakan untuk bilah turbin gas.3. Baja Kromium tinggi, 17%Cr, 2,5% Ni. Memiliki ketahanan korosi yang sangat tinggi. Dipergunakan untuk poros pompa, katup dan fitting yang bekerja pada tekanan dan temperatur tinggi tetapi tidak cocok untuk kondisi asam.</p> <p>JENIS STAINLESS STEELMeskipun seluruh kategori SS didasarkan pada kandungan krom (Cr), namun unsur paduan lainnya ditambahkan untuk memperbaiki sifat-sifat SS sesuai aplikasi-nya. Kategori SS tidak halnya seperti baja lain yang didasarkan pada persentase karbon tetapi didasarkan pada struktur metalurginya. Menurut sifat kimia dari stainless steel lima golongan utama SS adalah Austenitic, Ferritic, Martensitic, Duplex dan Precipitation Hardening SS.</p> <p>1. Austenitic Stainless SteelAustenitic SS mengandung sedikitnya 16% Krom dan 6% Nikel (grade standar untuk 304), sampai ke grade Super Autenitic SS seperti 904L (dengan kadar Krom dan Nikel lebih tinggi serta unsur tambahan Mo sampai 6%). Molybdenum (Mo), Titanium (Ti) atau Copper (Co) berfungsi untuk meningkatkan ketahanan terhadap temperatur serta korosi. Austenitic cocok juga untuk aplikasi temperature rendah disebabkan unsur Nikel membuat SS tidak menjadi rapuh pada temperatur rendah.Sifat-sifat Dasar Baja Austenitic Daya tahan korosi yang sangat bagus dalam asam organik, industri, dan lingkungan laut. Kemampuan mengelas yang sangat bagus (semua proses) Kemampuan membentuk, kemampuan pembuatan dan sifat kenyal yang sangat bagus Sifat-sifat suhu tingginya bagus dan suhu rendahnya sangat bagus (kekerasan tinggi pada semua suhu) Tidak mengandung magnit (jika dikuatkan) Dapat dikeraskan hanya dengan dibentuk profil logam dengan temperatur dingin (logam-logam campuran ini tidak dapat dikeraskan dengan perlakuan panas)Pemakaian Umum Alat pengatur cahaya floppy disk komputer (304) Per kunci keyboard komputer (301) Bak cuci dapur (304D) Alat pemrosesan makanan Aplikasi kearsitekan Alat kimia dan tanaman</p> <p>2. Ferritic Stainless SteelKelompok logam campuran ini biasanya hanya mengandung Kromium, dengan keseimbangan kebanyakan Fe. Logam-logam campuran ini merupakan baja-baja stainless Kromium yang sederhana dengan kandungan Kromium 10,5 - 18 % seperti grade 430 dan 409. Jenis Ferritic agak sedikit kurang mempunyai sifat kenyal daripada jenis austenitic. Ketahanan korosi tidak begitu istimewa dan relatif lebih sulit di fabrikasi / machining. Tetapi kekurangan ini telah diperbaiki pada grade 434 dan 444 dan secara khusus pada grade 3Cr12.Sifat-sifat Dasar Baja Ferritic Cukup untuk peningkatan daya tahan korosi yang bagus dengan kandungan Chromium Tidak dapat dikeraskan dengan perlakuan panas dan selalu digunakan dalam magnet yang dikuatkan Kemampuan mengelasnya sedikit Kemampuan membentuknya tidak sebagus austenitic</p> <p>Pemakaian Umum Pusat floppy disk komputer (430) Trim automotive (430) Alat pembuangan uap automotive (409) Alat colliery (3Cr12) Tangki air panas (444)</p> <p>3. Martensitic Stainless SteelSS jenis ini memiliki unsur utama Krom (masih lebih sedikit jika dibanding Ferritic SS) dan kadar karbon relatif tinggi (0,1 - 1,2%) misal grade 410 dan 416. Grade 431 memiliki Krom sampai 16% tetapi mikrostrukturnya masih martensitic disebabkan hanya memiliki Nikel 2%. Merupakan baja pertama yang dikembangkan secara komersial (sebagai cutlery).Sifat-sifat Dasar Baja Martensitic Daya tahan korosinya sedang Dapat dikeraskan dengan perlakuan panas dan oleh karena itu tingkat kekerasan dan daya tahannya tinggi Kemampuan me...</p>