Stainless steel merupakan salah satu keluarga logam dari keluarga
besar logam ferro dari klasifikasi logam baja(Fe+C = Fe3C) dan
dari klasifikasi logam baja paduan tinggi(high alloy) yang unsur paduan
di atas 8-10 %.Sedangkan stainless steel memiliki unsur paduan utamanya adalah
Chromium(Cr) dan Nickel(Ni) sebagian.
Terdapat 5 pembagian dari keluarga stainless steel yaitu:
•
Austenitic Stainless Steels
•
Ferritic Stainless Steels
•
Martensitic Stainless Steels
•
Duplex Stainless Steels
•
Precipitation Hardening Stainless Steels
Meskipun semua
stainless steel tergantung pada presentase unsur chrome(sebagian besar) dan
nickel,elemen paduan lainnya juga sering di tambahkan untuk meningkatkan
sifat-sifat stainless steel tersebut menjadi lebih baik lagi. Kategori
stainless steel tidak seperti pada logam-logam alamiah pada umumnya struktur
kirstal yang berubah-ubah pada suhu kamar(stabil) tergantung presentase unsur
chrome dan nickel yaitu FCC (austenitic),BCC(ferritic),penggabungan FCC dan BCC
(Duplex) dan BCT(Martensitic).
1.Austenitic Stainless Steels :
Kelompok ini terkandung paling sedikit 16% chromium dan 6% nickel and
range hingga paduan tinggi( high alloy) atau “super austenitics” seperti AISI
904L dan 6% molybdenum grades. Penambahan elemen paduan lainnya bisa
dilakukan terhadap stainless steel ini seperti molybdenum, titanium atau
copper,untuk memodifikasi atau meningkatkan sifat-sifatnya.Membuat stainless
steel ini sangat cocok untuk pengaplikasian kondisi-kondisi kritis( critical
applications) yang melibatkan temperatur tnggi dengan performa ketahannan
korosi tidak berkurang.Grup ini juga sangat cocok untuk apllikasi material
cryogenic(material yang beroperasi pada temperatur rendah).Stainless steel
austenitic sebenarnya sifat-sifat struktur kristal FCC di dominasi oleh
pengaruh unsur nickel.Sehingga unsur nickel mencegah kerapuhan(brittleness)
pada temperatur rendah membuat stainless steel austenitic memiliki
karakteristik untuk menjadi material cryogenic.
2.Ferritic Stainless Steels :
Stainless steel ini merupakan baja dengan paduan murni unsur chromium (10.5
to 18%) grades tanpa nickel seperti Grade AISI 430 dan AISI 409.Kemampuan
ketahanan korosinya berkisar menengah(moderate) dan sifat fabrikasinya rendah
ditingkatkan dengan cara menambah paduan lain lebih banyak seperti Grades AISI
434 dan AISI 444 dan juga AISI 3CR12.
3.Martensitic Stainless Steels :
Martensitic stainless steels adalah juga didasarkan terhadap penambahan
unsur chromium sebagai paduan utama(major alloying element) tetapi dengan kadar
karbon di pertinggi dan pada umumnya kadungan unsur chrome di perendah yaitu
dengan takaran minimal(e.g. 12% pada Grade AISI 410 dan AISI 416) dari pada
jenis ferritic di atas takaran minimal,sedangkan Grade AISI 431 memiliki
kandungan unsur chrome berkisar 16%, tetapi struktur mikronya masih berupa
martensite meskipun level kendunagn chromium-nya tinggi.Hal ini dikarenakan
grade ini terkandung 2% nickel.
4.Duplex Stainless Steels :
Duplex stainless steels seperti AISI 2304 dan AISI 2205 (Kode ini
mengindikasikan komposisi unsur chromium dan Nickel, yaitu 23% chromium, 4%
nickel dan 22% chromium, 5% nickel,dan juga unsur-unsur paduan lain dlam
jumlah rendah) memiliki struktur mikro penggabungan atau pencampuran antara
austenite dan ferrite. Bisa dikatakan 50:50.Duplex ferritic – austenitic steels
mengkombinasikan beberapa fitur dari setiap kelas.
Stainless steel ini tahan terhadap tegangan retak korosi(stress corrosion
cracking),meskipun tak sebaik baja ferritic
Ketangguhan stainless steel ini di atas stainless steel ferritic tetapi
dibawah stainless steel austenitic,dan kekuatannya lebih besar di banding
stainless steel austenitic yang sudah di anil .
Sebagi tambahan duplex stainIess steel ini ketahanan korosinya juga sama
baik dengan tipe 304 dan 316, dan pada umummnya ketahan korosi pitting lebih
tinggi dibanding AISI 316. Stainless steel ini kehilangan ketangguhan
ketika temperatur berkisar–50°C dan ulet diatas 300°C, sehingga penngunaannya
hanya untuk range temperature tersebut.
5.Precipitation Hardened Stainess Steel :
Precipitation hardening stainless steels adalah kandungan chromium dan
nickel dalam baja yang menyediakan kombinasi optimum dari sifat grades
martensitic dan austenitic. Seperti layaknyamartensitic grades,yang diketahui
sebagai karakteristiknya yang berkekutan tinggi( high strength) ,dengan melalui
serangkaian heat treatment dan juga peranan ketahanan korosi di ambil
oleh sebagain sifat austenitic stainless steel,maka stainless steel ini
tergolong special dari yang lain.
Kekuatan tarik tinggi dari precipitation hardening stainless steels
dihasilkan sesudah dilakukan serangkaian proses heat treatment yang selanjutnya
didapat pengerasan pengendapan(precipitation hardening) dari matriks
martensitic ataupun austenitic.Pengerasan ini dicapai melalui penambahan satu
dari beberapa unsur seperti Copper, Aluminium, Titanium, Niobium, dan Molybden
Jenis Stainless steel pecipitation hardening yang sebagian besar diketahui
adalah AISI 17-4 PH. Penamaan ini berasala dari penambahan unsur chromium
dengan presentase 17% dan 4% Nickel. Ia juga terkandung 4%
Copper dan 0.3% Niobium. 17-4 PH stainless steel juga dikenal sebagai
grade AISI 630.
Keuntungan dari SS precipitation hardening adalah bahwa mereka tersedia
dalam kondisi perlakuan larutan(solution treated) dimana mudah dalam proses
pemesinan,biasanya dilunakkan terlebih dahulu. Setelah proses pemesiana atau
metoda-metoda fabrikasi lainnya maka dengan perlakuan panas pada temperatur
rendah bisa di lakukan untuk menaikkan kekuatannya kembali.Prose perlakuan ini
biasanya dikenal dengan istilah penuaan(ageing) atau pengerasan sendiri dengan
pertambahan waktu saat distemper (age-hardening)
Characterisation
Stainless steel Precipitation hardening di karakterisasikan dalam 3
kelompok berdasarkan struktur mikro akhir sesudah heat treatment.Ketiga jenis
tersebut adalah:
martensitic (e.g. 17-4 PH)
semi-austenitic (e.g. 17-7 PH)
austenitic (e.g. A-286).
1.Martensitic Alloys
Martensitic precipitation hardening stainless steels sebagian besar
memiliki struktur mikro austenite ketika di annealing pada temperatur 1040
sampai 1065°C. Selama pendingina ke temperatur kamar,maka mereka segera
bertransformasi dari struktur mikro austenite ke martensite.
2. Semi-austenitic Alloys
Tidak Seperti martensitic precipitation hardening stainless steels,
semi-austenitic precipitation hardening stainless steels adalah cukup
liat dan bisa dilakuakn pengerjaan dingin(cold worked). Semi-austenitc
precipitation hardening stainless steels menahan struktur mikro austenitic-nya
pada temperatur kamar tetapi akan terbentuk struktur mikro martensite padsa
temperatur yang lebih rendah(below roomm Temp.).
3. Austenitic Alloys
Austenitic precipitation hardening steels mempertahankan struktur mikro
austenitic-nya sesudah di-annealing dan dikeraskan( hardening) dengan penuaan
(ageing).Pada Temperatur annealing antara 1095 hingga 1120°C fasa
precipitation hardening phase terlarut.ketika di dinginkan cepat fasanya
bertahan dan tak sempat bertransformasi.ketika di panskan lagi (reheated) hingga
temperatur 650 sampai 760°C, pengendapan terjadi(precipitation) terjadi. Hal
ini meningkatkan kekerasan dan kekuatan dari material.memang kekerasannya lebih
rendah di banding martensitic ataupun semi-austenitic precipitation
hardening stainless steels.catatan bahwa paduan Austenitic itu non-magnetic.
Kekuatan(
Strength) dari precipitation-hardening stainless steels
Kekuatan luluh dari precipitation-hardening stainless steels memiliki
range sekitar 515 hingga 1415 MPa. Sedangkan kekuatan tarik maksimumnya
berkisar antara 860 hingga 1520 MPa. Elongation-nya yaitu antara 1 hingga 25%
Stainless steel yang digunakan baik dalam rumah tangga meupun industri
dapat berupa pipa schedule maupun ornamen, plat , siku, dan lain-lain. dalam
stainless terkandung unsur nikel. Nikel adalah unsur kimia metalikdalam tabel
periodik yang memiliki simbol Ni dan nomer atom 28. Nikel mempunyai sifat tahan
karat. Dalam keadaan murni nikel bersifat lembek, tetapi jika dipadukan dengan
besi, krom dan logam lainnya dapat membentuk baja tahan karat yang keras.
Stainless yang sering di gunakan adalah 316 kadar nikel diatas 10%, 304 kadar
nikel 8%, 216 kadal nikel 4%, 210 kadar nikel 1% dan 430 kadal nikel 0% (tidak
mengandung nikel). Penggunaan : perpaduan Nikel , Krom dan besi menghasilkan
baja tahan karat (stainless steel) yang banyak diaplikasikan pada rumah tangga
yaitu pada peralatan dapur (sendok dan peralatan memasak), ornamen rumah dan
gedung serta komponen industri (siku,AS, pipa stainless steel).
Macam-macam tipe finish stainless steel :
2D tipe ini memiliki permukaan kasar serupa dengan kulit jeruk.
2B permukaan halus dan warna yang silver . tipe ini paling umum digunakan
untuk macam-macam aplikasi.
No 4 tipe ini banyak digunakan untuk docorative. memiliki permukaan yang
halus dengan garis-garis. alat dapaur, kantor, decorative hotels dan mail sudah
banyak sekali menggunakan tipe ini.
HL tipe ini serupa dengan no 4 tap memiliki garis/line lebih panjang Sering
digunakan untuk lift/elevator, panel tiang dan dinding dan banyak lagi.
BA tipe ini memiliki permukaan yang sangat halus, mengkilap dan daya pantul
menyerupai kaca mirror. tipe ini digunakan untuk alat-alat dapur , reflector
lampu, dekorasi hotel, rumah sakit dan alat rumah tangga.
Mirror tipe ini memiliki daya kilap dan kemewahan yang paling berkualitas
seperti kaca mirror. digunakan oleh , hotel-hotel berbintang , mall , rumah
sakit dan perkantoran mewah.
Stainless steel mempunyai bermacam macam jenis dan kelas yang berbeda beda.
Dengan penambahan austenite akan membuat stainless steel menjadi stabil. Unsur
inilah yang membuat stainless steel menjadi non-magnetic (magnet tidak dapat
menempel) dan rapuh pada suhu rendah. Untuk menambah kekuatannya biasanya di
campur dengan karbon. disamping itu kadar campuran menentukan kualitas
stainless steel, misalnya yang umum ditanyakan pada toko waktu membeli
stainless adalah kadar nikelnya 1%,2%,4% 8% (semakin tinggi semakin baik
ketahan terhadap korosi)atau mau pakai yang tidak pakai nikel juga ada. Karena
dapat dicampur dengan berbagai bahan yang beredabeda menjadikan stainless steel
mempunyai banyak sekali jenis antara lain:
Jenis -101 austenitic biasanya dipakai untuk cold working pada furniture
Jenis-102 austenitic chromium dipakai untuk furniture
Jenis Ser-200 austenitic-chromium-nikel-manganasse alloy terdiri atas 2
type
Jenis -201 prosesny melalui cold working
Jenis -202 no data Seri-300 ustenitic chromium-nikel alloy
Jenis-301 sangat elastis biasanya untuk welding produk
Jenis-302 sifatnya tahan korosikekuatannya lebih tinggi karena ditambah
karbo
Jenis-303 proses pembuatannya dengan penambahan belerang dan fosfor. Juga
di sebut A1 sesuai dengan ISO 3506.
Jenis-304 disebut juga A2
Jenis-304L sama seperti kelas 304 tapi komposisi karbon lebih sedikit
sehingga kekuatannya lebih lemah dari 304
Jenis 304-LN jenis ini sama dengan 304L tapi dengan ditambah nitrogen untuk
mendapatkan kekuatantegangan yang jauh lebih tinggi dari jenis 304L dan masih
banyak lagi