Baja tahan karat digunakan dalam berbagai aplikasi karena fleksibilitasnya. Ketahanan baja tahan karat yang tinggi terhadap tegangan tarik, korosi, dan karat menjadikannya bagian penting dalam pembuatan prototipe cepat. Untuk dapat bekerja dengan baja tahan karat, penting untuk memahami semua sifatnya. Oleh karena itu, diperlukan panduan pemilihan material baja tahan karat yang menjelaskan berbagai jenis baja tahan karat, tingkat mutu, kualitas, dan kegunaannya.
Untuk memudahkan Anda, artikel ini akan membantu Anda memilih material baja tahan karat yang tepat. Artikel ini merinci berbagai tingkatan baja tahan karat, cara kerja baja tahan karat, dan berbagai jenis baja tahan karat yang dapat Anda gunakan untuk proyek Anda. Artikel ini juga akan memberi Anda gambaran tentang cara memilih tingkatan baja tahan karat yang tepat untuk pembuatan prototipe yang cepat.
Daftar isi
Apa itu Baja Tahan Karat?
Sifat-Sifat Material Baja Tahan Karat
Unsur-unsur logam penyusun baja tahan karat memainkan peran penting dalam sifat kimia dan mekanisnya. Oleh karena itu, baja tahan karat merupakan material penting dalam metode manufaktur prototipe cepat seperti pemesinan CNC dan fabrikasi lembaran logam. Kualitas baja tahan karat bergantung pada mutu baja tahan karat yang ingin Anda gunakan. Namun, berikut ini adalah beberapa sifat umum baja tahan karat yang berlaku untuk semua mutu baja yang mungkin Anda gunakan.
Ketahanan Korosi
Baja tahan karat mengandung kromium, yang membuatnya sangat tahan terhadap korosi. Ini adalah salah satu sifat terpenting baja, dan karenanya baja tahan karat bermanfaat dalam berbagai proses pembuatan prototipe cepat seperti pemesinan CNC. Baja tahan karat juga dapat menahan kondisi kimia dan atmosfer yang keras berkat cara pencampuran unsur-unsurnya.
Kekuatan Tarik Tinggi
Keunggulan penting lainnya dari baja tahan karat adalah kekuatan tariknya yang tinggi. Karena itu, baja tahan karat merupakan material yang sangat baik untuk membuat benda-benda yang mampu menahan tekanan dan beban.
Kekuatan dan Ketangguhan
Baja tahan karat dapat menahan gesekan dan benturan bahkan di lingkungan yang keras. Baja tahan karat juga dapat menahan energi dan tidak akan retak atau pecah saat terkena tekanan.
Keuletan
Baja tahan karat sangat ulet sehingga dapat menahan tekanan proses manufaktur tanpa mengalami deformasi. Selain itu, baja tahan karat juga keras dan cepat kehilangan panas. Oleh karena itu, sulit untuk dipotong atau dibentuk tanpa alat yang tepat. Pengerjaan ulang dapat menyebabkan kerusakan dan pemborosan komponen.
Keunggulan Baja Tahan Karat
Baja tahan karat digunakan dalam berbagai aplikasi karena banyaknya sifat-sifatnya yang bermanfaat. Berikut ini beberapa alasan mengapa baja tahan karat digunakan di berbagai industri.
- Ketahanan KorosiKarena baja tahan karat merupakan paduan, kromium membuatnya tahan karat. Oleh karena itu, baja tahan karat dapat digunakan untuk membuat benda-benda yang tahan terhadap klorin, alkali, dan lingkungan asam tanpa berkarat. Berbagai jenis baja tahan karat seperti 416, 316, 440, 2205, dan sebagainya memiliki ketahanan korosi yang sangat baik.
- Kekuatan Tarik. Baja tahan karat seperti Grade 416 dan Grade 431 memiliki kekuatan tarik yang lebih tinggi dibandingkan logam lainnya. Hal ini dikarenakan baja ini dapat menahan beban dan tekanan yang lebih besar, bahkan pada suhu yang sangat tinggi maupun rendah.
- Kemudahan Perawatan. Baja tahan karat mudah dirawat setelah dibuat, sehingga nilai jangka panjangnya lebih tinggi daripada biaya awalnya.
- Tahan Panas. Baja tahan karat seperti 2205 dan 416 tahan terhadap penskalaan akibat suhu tinggi. Oleh karena itu, baja ini lebih cocok untuk membuat benda-benda yang terpapar suhu ekstrem.
Kekurangan Baja Tahan Karat
Namun, ada beberapa masalah dengan baja tahan karat, meskipun sifat-sifatnya membuatnya berguna dalam banyak situasi. Berikut adalah beberapa kerugian menggunakan baja tahan karat untuk pekerjaan Anda berikutnya.
- Mahal. Baja tahan karat mengandung unsur paduan tambahan seperti nikel dan kromium. Hal ini membuatnya lebih mahal daripada jenis baja lainnya. Unsur-unsur ini merupakan kunci ketahanan baja tahan karat terhadap karat. Karena cara pengolahan baja tahan karat, perawatan permukaan dan pemolesannya juga mahal.
- Mudah Kotor. Produk baja tahan karat mudah kotor, yang mengurangi daya tariknya.
- Sulit untuk Dibuat. Proses fabrikasi bisa sangat sulit, tergantung pada jenis baja tahan karat yang digunakan. Oleh karena itu, Anda perlu memahami berbagai tingkatan baja tahan karat sebelum memilih yang tepat.
Berbagai Jenis Baja Tahan Karat
Sebelum memilih jenis baja tahan karat untuk proyek Anda, Anda perlu memahami berbagai jenis baja tahan karat. Setiap jenis baja tahan karat memiliki sifat yang berbeda. Oleh karena itu, baja tahan karat merupakan pilihan yang baik dalam beberapa kasus. Berikut adalah jenis-jenis utama baja tahan karat dan tingkatannya.
Baja Tahan Karat Feritik
Baja tahan karat feritik umumnya digunakan dalam proyek konstruksi karena lebih kuat daripada jenis baja lainnya. Baja ini memiliki struktur kristal kubik berpusat badan (BCC) yang sama dengan besi murni atau baja karbon, serta mengandung lebih banyak besi dan kromium, serta sejumlah kecil logam lainnya.
Karena strukturnya, baja tahan karat feritik tidak dapat dikeraskan dengan pemanasan. Baja tahan karat feritik juga lebih murah. Jika penampilan tidak terlalu penting, baja tahan karat feritik merupakan pilihan yang baik.
Dalam berbagai jenis baja feritik, Anda dapat menemukan unsur-unsur logam seperti nikel, mangan, silikon, fosfor, sulfur, dan titanium. Berikut adalah daftar jenis baja tahan karat umum yang terbuat dari baja feritik:
- Kelas 409. Baja tahan karat ini tidak berkarat pada suhu ekstrem dan memiliki sifat mekanis yang baik. Baja ini terutama digunakan pada pipa knalpot mobil dan bangunan yang terpapar suhu tinggi, dll.
- Kelas 416. Jenis baja feritik ini paling cocok untuk pemesinan. Oleh karena itu, baja ini digunakan dalam pembuatan komponen mesin berulir, mur, poros pompa dan motor, katup, dan roda gigi.
- Kelas 430. Baja tahan karat feritik kelas 430 lebih tahan karat. Baja ini juga tahan panas dan oksidasi. Oleh karena itu, baja tahan karat kelas ini umum digunakan dalam industri makanan dan produk rumah tangga.
Baja Tahan Karat Austenitik
Salah satu jenis baja yang paling dikenal di pasaran adalah baja tahan karat austenitik, seperti baja tahan karat 316. Baja ini memiliki struktur kristal kubik berpusat muka (FCC) dan mengandung nikel serta kromium dalam jumlah tinggi. Oleh karena itu, baja ini memiliki ketahanan korosi yang sangat baik dan bersifat non-magnetik, terutama setelah anil.
Karena kandungan nikel yang tinggi dan fakta bahwa baja tahan karat austenitik menjadi lebih kuat setelah pengerjaan dingin, baja tahan karat austenitik bekerja dengan baik pada suhu rendah. Selain itu, baja tahan karat austenitik dapat digunakan dalam industri makanan dan produksi. Berikut ini adalah tiga jenis baja tahan karat austenitik yang umum digunakan beserta kegunaannya.
- Kelas 316. Grade 316 tersedia dalam dua jenis: 316 dan 316 L. Kedua jenis ini mudah digunakan. Dengan demikian, keduanya dapat digunakan dalam industri makanan dan pembangkit listrik untuk memproduksi produk melalui teknik pembuatan prototipe cepat.
- Kelas 304. Anda mungkin pernah menemukan jenis baja tahan karat ini. Material non-ferrous-nya adalah nikel dan kromium. Karena itu, baja ini digunakan untuk membuat barang-barang yang dapat digunakan di lingkungan air asin. Baja ini juga digunakan untuk membuat barang-barang seperti pengencang, pipa, dan freezer yang digunakan dalam industri makanan.
- Kelas 310Baja tahan karat ini sangat tahan terhadap suhu tinggi. Baja ini digunakan sebagai material kriogenik dalam tangki pembakaran karena sangat tahan terhadap panas dan kerak. Berdasarkan fitur ini, baja ini memiliki kegunaan lain.
Kami telah menyediakan perbandingan Baja 4140 vs 4130, silakan periksa!
Baja Tahan Karat Martensit
Baja tahan karat martensit mengandung karbon dalam jumlah tinggi (0,1% hingga 0,12%) dan kromium (10,5% hingga 18%) serta bersifat magnetis. Karena kandungan karbonnya yang tinggi, baja tahan karat ini memerlukan pemanasan dan pendinginan untuk mengeras.
Hasilnya, baja tahan karat martensit dapat digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan kekuatan, ketahanan, dan kemampuan mesin baja tahan karat. Terdapat banyak jenis baja tahan karat martensit. Berikut ini adalah beberapa jenis yang paling umum digunakan dalam pembuatan prototipe cepat.
- Kelas 431. Dari baja tahan karat martensit yang kita bahas di sini, Grade 431 adalah yang paling tahan karat. Setelah perlakuan panas seperti tempering, baja ini menjadi keras dan sangat tahan korosi. Karena alasan ini, baja ini sering digunakan untuk membuat komponen yang digunakan di air tawar.
- Kelas 440. Baja Grade 440 tersedia dalam tiga varian: 440a, 440b, dan 440c. Baja ini terbuat dari baja karbon tinggi yang keras dan telah melalui proses perlakuan panas agar kuat dan tahan aus. Selain itu, baja ini tidak rusak oleh asam, alkali, atau air. Oleh karena itu, baja ini dapat digunakan dalam kondisi seperti itu.
- Kelas 416. Jika Anda ingin mengolah baja tahan karat, grade 416 adalah salah satu jenis terbaik (dengan tingkat kemampuan mesin sekitar 85%). Oleh karena itu, baja ini merupakan material penting untuk pembuatan poros motor, sekrup, mur, baut, roda gigi, dan katup.
Baja Tahan Karat Dupleks
Baja tahan karat dupleks adalah jenis baja tahan karat baru yang sebagian besar terdiri dari unsur ferit dan austenit dengan jumlah yang sama. Campuran ini memiliki kekuatan dan ketahanan korosi yang sangat tinggi, terutama terhadap korosi klorida.
Baja dupleks juga tahan terhadap tekanan karena mengandung kadar kromium dan molibdenum yang tinggi serta kadar nikel yang rendah. Hal ini membuatnya dua kali lebih kuat daripada jenis baja lainnya. Baja dupleks hemat biaya dan umumnya digunakan dalam aplikasi lepas pantai, konstruksi, dan konstruksi. Baja dupleks tersedia dalam dua tingkatan berbeda, yaitu:
- Kelas 2304. Baja tahan karat grade 2304 disukai banyak orang karena tidak berkarat dan sangat kuat. Baja ini lebih unggul daripada baja tahan karat grade 316 karena tidak mengandung molibdenum. Baja ini merupakan material populer untuk membuat produk-produk industri makanan dan minuman.
- Kelas 2205. Baja tahan karat grade 2205 memiliki sifat baja tahan karat feritik dan austenitik. Baja ini sangat tahan karat karena kandungan molibdenum dan kromiumnya yang tinggi.
Baja Tahan Karat yang Diperkeras dengan Presipitasi
Baja tahan karat yang dikeraskan dengan presipitasi adalah baja tahan karat austenitik atau martensit. Baja ini juga dapat diolah dengan panas agar mudah dikerjakan, dimagnetisasi, dan menjadi sangat kuat. Mutu baja tahan karat dapat dibedakan berdasarkan kandungan nikel dan kromium. Berikut ini adalah beberapa mutu baja tahan karat umum yang dikeraskan dengan presipitasi.
- 17-4PH (17% kromium, 4% nikel)Baja tahan karat ini mengandung kromium 17% dan nikel 4%. Karena ketahanan korosinya yang tinggi, baja ini dapat digunakan dalam berbagai aplikasi terkait makanan. Baja ini juga digunakan untuk pemesinan CNC yang lebih besar aplikasi, seperti pembuatan bilah mesin pesawat terbang atau komponen mekanis lainnya.
- 15-5 PH (15% kromium, 5% nikel). Kromium 15% dan nikel 5% merupakan jenis baja tahan karat ini, yang memiliki sifat baja tahan karat yang sama dengan kedua material tersebut. Baja ini dapat digunakan untuk membuat berbagai macam produk seperti komponen pesawat terbang, katup, roda gigi, poros, komponen sumur minyak, dan komponen reaktor nuklir.
Cara Memilih Jenis Baja Tahan Karat yang Tepat
Ada berbagai jenis baja tahan karat. Karena itu, baja tahan karat memiliki beragam pilihan awal. Namun, memilih mutu baja tahan karat yang tepat untuk proyek Anda bisa jadi sulit. Oleh karena itu, bagian ini akan menjadi panduan untuk memilih material baja tahan karat, menguraikan berbagai faktor yang akan membantu Anda memutuskan mutu baja tahan karat yang akan digunakan.
Pertimbangkan Proses Pengelasan
Baja tahan karat austenitik cocok untuk proses apa pun yang membutuhkan baja tahan karat yang dapat dilas dengan baik. Hal ini karena baja tahan karat austenitik tidak mengandung banyak karbon.
Anda juga dapat mengelas baja tahan karat feritik seperti 409 dan 430. Sebaliknya, baja martensit tidak cocok untuk pengelasan karena lemah, mudah patah, dan sering retak.
Pertimbangkan Kemampuan Bentuk
Baja austenitik seperti 316 dan 304 serta baja feritik seperti 430 dan 409 merupakan pilihan yang baik untuk proses yang membutuhkan baja tahan karat yang mudah dibentuk. Baja tahan karat martensit kurang getas dan sulit dibentuk.
Ketahanan Korosi
Di antara berbagai jenis baja tahan karat, baja tahan karat austenitik sangat tahan korosi. Hal ini dikarenakan kandungan kromium dan molibdenumnya yang tinggi. Baja tahan karat austenitik dapat digunakan di luar ruangan karena tidak terpengaruh oleh cuaca dan faktor lainnya. Baja feritik dan martensit lebih murah daripada baja austenitik dalam hal ketahanan korosi.
Kemampuan Perlakuan Panas
Perlakuan panas merupakan pertimbangan penting ketika memilih baja tahan karat dengan mutu yang tepat untuk suatu proyek. 17-4 PH, martensit dapat diolah dengan panas. Namun, baja austenitik dan feritik tidak tahan terhadap suhu tinggi akibat perlakuan panas.
Sifat Mekanik
Sifat mekanis baja tahan karat tentu sangat penting dalam memilih baja yang tepat. Anda perlu mempertimbangkan faktor-faktor seperti suhu, kekuatan, ketangguhan, keuletan, dan ekstensibilitas sebelum menentukan pilihan.
Efektivitas Biaya dan Ketersediaan
Kualitas sangat penting dalam memilih mutu yang tepat. Anda dapat memilih mutu yang mudah ditemukan, lebih tahan korosi, lebih murah, dan berkualitas baik. Baja austenitik merupakan pilihan yang baik dalam hal kualitas, tetapi lebih sulit ditemukan karena harganya lebih mahal daripada jenis baja lainnya.
Penggunaan dan Aplikasi Umum Baja Tahan Karat
Berbagai jenis industri menggunakan baja tahan karat dengan cara yang berbeda-beda. Berikut beberapa cara baja tahan karat digunakan dalam produk prototipe cepat.
Industri Makanan
Peralatan dapur seperti wastafel, peralatan makan, piring, dan piring saji terbuat dari baja tahan karat. Baja tahan karat dapat digunakan di area ini karena tidak berkarat atau terkorosi, serta tidak memungkinkan mikroorganisme tumbuh di atasnya.
Bidang Medis
Bidang medis merupakan bidang penting yang memanfaatkan baja tahan karat. Dalam hal ini, baja tahan karat dapat digunakan untuk membuat peralatan bedah. Misalnya, baja tahan karat dapat digunakan dalam implan bedah untuk memperbaiki tulang yang patah dan untuk menanamkan peralatan.
Industri Dirgantara dan Otomotif
Komponen pesawat terbang dan mobil terbuat dari baja tahan karat, material penting. Baja tahan karat dapat digunakan di bidang-bidang ini asalkan diproduksi dengan benar dan akurat.
Industri Lainnya
Baja tahan karat juga dapat digunakan untuk berbagai keperluan, seperti peralatan masak dan produk pencahayaan. Seperti yang Anda lihat, baja tahan karat sangat serbaguna, yang penting untuk fabrikasi prototipe cepat seperti pemesinan CNC.
Kesimpulan
Material baja tahan karat sangat penting dalam manufaktur. Pemilihan baja tahan karat yang tepat bergantung pada banyak faktor, seperti mutu dan sifat baja tahan karat tersebut. Artikel ini akan membantu Anda memahami hal ini sepenuhnya dengan menjelaskan cara memilih material baja tahan karat yang tepat. Artikel ini membahas berbagai jenis baja tahan karat, mutu, dan fitur-fiturnya. Artikel ini juga memberikan panduan tentang cara memilih baja yang tepat untuk Anda.
Tanya Jawab Umum
Mengapa Baja Tahan Karat Tidak Berkarat?
Sifat tahan karat baja tahan karat berasal dari sifat logam penyusunnya. Berkat keberadaan unsur-unsur seperti kromium, baja tahan karat memiliki ketahanan korosi yang sangat baik.
Baja Tahan Karat Mana yang Terbaik?
Bergantung pada kebutuhan dan lokasi Anda, baja tahan karat Kelas 316 sangat tahan terhadap korosi dan merupakan pilihan terbaik untuk paparan klorin, bahan kimia, dan lingkungan.
Berapa Lama Baja Tahan Karat Bertahan?
Masa pakai baja tahan karat bersifat relatif, karena bergantung pada bagaimana dan di mana baja tersebut digunakan serta unsur-unsur penyusunnya. Umumnya, masa pakai baja tahan karat berkisar antara 20 tahun hingga lebih dari 1.000 tahun.