Karakteristik dan Sifat Stainless Steel (Baja Tahan Karat)

Stainless Steel

Stainless Steel

Permintaan akan baja tahan karat meningkat dengan laju sekitar 5% per tahun. Konsumsi tahunan sekarang lebih dari 20 juta ton dan meningkat di berbagai bidang seperti industri konstruksi dan peralatan rumah tangga. Penggunaan baru terus ditemukan untuk penampilan yang menarik, ketahanan terhadap korosi yang semakin baik, perawatan yang rendah dan kekuatan baja tahan karat. Stainless steel lebih mahal daripada baja standar, tetapi memiliki ketahanan yang lebih besar terhadap korosi, membutuhkan perawatan yang rendah dan tidak perlu pengecatan atau pelapis (coating). Meskipun harga yang lebih mahal daripada baja standar, namun akan lebih ekonomis bila digunakan dalam jangka panjang dengan umur pemakaian dan biaya siklus hidup dipertimbangkan.

Stainless Steel adalah nama yang diberikan kepada baja yang memiliki kemampuan terhadap ketahanan korosi. Baja tahan karat adalah baja yang memiliki kandungan kromium minimal 11 - 13%. Dengan variasi penambahan nikel, molibdenum, nitrogen, tembaga, mangan, wolfram, titanium, niobium, cerium dan unsur-unsur lain yang memungkinkan sesuai dengan kebutuhan.

Sejarah Stainless Steel

Seperti pada banyak penemuan ilmiah asal-usul stainless steel tercipta karena suatu kebetulan semata. Pada tahun 1913 di Sheffield, Inggris, Harry Brearley sedang menyelidiki pengembangan paduan baja baru untuk digunakan pada tong senapan. Dia memperhatikan bahwa beberapa sampelnya tidak berkarat dan sulit untuk dietsa. Paduan ini mengandung sekitar 13% kromium. Aplikasi pertama dari baja ini adalah di alat pemotong yang Sheffield kemudian menjadi terkenal di dunia. Pekerjaan simultan di Perancis mengarah pada pengembangan baja tahan karat austenitik pertama.

Karakteristik dan Sifat Stainless Steel

Adapun sifat pada stainless steel (baja tahan karat) dapat dilihat secara nyata bila dibandingkan dengan baja ringan karbon standar (standard plain carbon mild steel). Walaupun baja tahan karat memiliki sifat yang luas sesuai dengan jenis paduan yang digunakan, namun secara umum bila dibandingkan dengan mild steel, baja tahan karat memiliki karakteristik ebagai berikut.

1. Tahan Korosi (Corrosion Resistance)

Semua baja tahan karat memiliki dua karakteristik yang sama - mereka mengandung kromium dan memiliki ketahanan terhadap korosi. Kekebalan yang luar biasa untuk menyerang ini diberikan oleh film oksida kaya krom yang terjadi secara alami yang selalu ada di permukaan baja tahan karat. Baja oksida memiliki sifat unik - tidak dapat dicapai dalam film yang diterapkan secara terpisah - untuk perbaikan sendiri. Jika film oksida dihilangkan atau rusak oleh abrasi, atau jika permukaan logam mentah terpapar dengan memotong baja, film baru segera dibentuk oleh reaksi antara baja dan atmosfer atau sumber oksigen lainnya. Kualitas dari paduan Chromium, Molybdenum dan Nikel adalah yang paling berpengaruh terhadap ketahanan terhadap korosi.

Sebaliknya, baja karbon normal dapat dilindungi dari korosi dengan mengecat atau pelapis lainnya seperti galvanis. Setiap modifikasi permukaan maupun fabrikasi dapat membuka bagian dalam baja yang tidak terlapisi dan korosi dapat terjadi.

Kelas tinggi 

2. Resistensi Cryogenic (Temperatur Rendah)

Resistensi kriogenik diukur dengan ductility atau ketangguhan pada suhu di bawah nol. Pada suhu kriogenik, kekuatan tarik baja tahan karat austenit jauh lebih tinggi daripada pada suhu sekitar dan juga mempertahankan ketangguhan yang luar biasa.

Baja pengerasan feritik, martensitik, dan presipitasi jangan digunakan pada suhu di bawah nol. Ketangguhan dari grade ini turun secara signifikan pada suhu rendah. Dalam beberapa kasus penurunan ini terjadi dekat dengan suhu kamar.

3. Kekuatan dan Pembentukan (Strength and formability)

Baja tahan karat menawarkan berbagai kekuatan yang luar biasa. Bahkan dalam kondisi sangat lunak stainless steel memiliki kekuatan tarik yang agak lebih besar daripada baja karbon (mild steel). Kekerasan bervariasi dengan cara yang serupa, dari baja tahan karat austenitik aneal yang relatif lunak hingga bahan martensitik yang sangat keras seperti yang digunakan untuk pisau cukur atau bantalan bola.

Secara umum, daktilitas bervariasi berbanding terbalik dengan kekuatan. Baja austenitik lunak memiliki keuletan yang luar biasa, perpanjangan melebihi 50%. Karenanya, baja tahan karat austenitik dapat dikerjakan secara dingin untuk memberikan berbagai produk setengah jadi dan jadi. Pekerjaan dingin dapat disesuaikan sehingga kondisi akhir yang dicapai memiliki kombinasi kekuatan dan ketangguhan yang paling menguntungkan. Baja tahan karat feritik menawarkan kekuatan dan keuletan yang baik, tetapi tanpa sifat mampu bentuk yang luar biasa dari varietas austenitik. Baja martensit dapat dibentuk dalam kondisi aneal, dan selanjutnya dipanaskan untuk memberikan kekuatan dan kekerasan tinggi.

4. Daya Tahan Temperatur Tinggi dan Rendah (High and low temperature service)

Warna baja stainless jika dipanaskan hingga suhu yang sangat tinggi tidak terlalu mengalami perubahan signifikan jika dibandingkan baja karbon biasa, dan akan mempertahankan proporsi kekuatannya yang tinggi saat dipanaskan. Oleh karena itu digunakan dalam industri untuk banyak aplikasi di mana daya tahan pada suhu layanan yang tinggi sangat penting. Kekuatan logam berkurang ketika dipanaskan, jumlah reduksi tergantung pada banyak faktor, salah satu yang paling penting adalah komposisi paduan yang bersangkutan. Selain itu, baja tahan karat tertentu sangat tahan terhadap perpanjangan (elongation) meskipun menerima suhu tinggi. 

Cukup banyak proses yang dilakukan pada suhu yang sangat rendah mencapai -196° C (atau bahkan lebih rendah). Pada suhu seperti itu, banyak material kehilangan keuletan dan ketangguhannya dan gagal karena patah getas. Untuk aplikasi semacam itu, paduan stainless austenitik tertentu dan juga paduan berbasis-basa sangat cocok. Baja tahan karat dapat digunakan pada spektrum suhu yang hampir unik, dari yang sangat panas hingga yang sangat dingin.









Referensi 1
Referensi 2

Share :