STAINLESS STEEL

Disusun Oleh :

Aqmarina Indra (F14070051)

Siska Febriana (F14070052)

Taubing Desmarlianto (F14070053)

Ratna Aprilynda M (F14070055)

Fadlullah Abdurrachman (F14070057)

Okta Danik Nugraheni (F14070058)

Muhammad Syaefuddin (F14070059)

Denis Andreas (F14070061)

Mila Sophia (F14070062)

DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2008

DAFTAR ISI

Bab I Pendahuluan 3

1.1 Pengertian dan Sejarah 3

1.2 Tujuan 3

Bab II Isi 4

2.1 KANDUNGAN ATOM/UNSUR DAN IKATANNYA 4

2.2 KLASIFIKASI STAINLESS STEEL 5

2.3 BENTUK STRUKTUR MIKRO 7

2.4 PROSES PEMBUATAN STAINLESS STEEL 10

2.5 SIFAT-SIFAT TEKNIS BAHAN 14

2.6 CONTOH PENGGUNAAN/APLIKASI 16

2.7 STANDARISASI DAN PENGKODEAN 18

2.8 BENTUK, UKURAN, DAN HARGA STAINLESS STEEL YANG

TERSEDIA DI PASAR INDONESIA

BAB III PENUTUP 29

DAFTAR PUSTAKA 32

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 PENGERTIAN DAN SEJARAH

Awalnya, beberapa besi tahan karat pertama berasal dari beberapa artefak yang

dapat bertahan dari zaman purbakala. Pada artefak ini tidak ditemukan danya kandungan

krom, namun diketahui, bahwa yang membuat artefak logam ini tahan karat adalah

banyaknbya zat fosfor yang dikandungnya yang mana bersama dengan kondisi cuaca

lokal membentuk sebuah lapisan basi oksida dan fosfat. Sedangkan, paduan besi dan

krom sebagai bahan tahan karat pertama kali ditemukan oleh ahlimetal asal Prancis,

Pierre Berthier pada tahun 1821, yang kemudian diaplikasikan untuk alat-alat pemotong,

seperti pisau. Kemudian pada akhir 1890-an, Hans Goldschmidt dari Jerman,

mengembangkan proses aluminothermic untuk menghasilkan kromium bebas karbon.

Pada tahun 1904-1911, Leon Guillet berhasil melakukan paduan dalam beberapa

penelitiannya yang kini dikenal sebagai Stainless Steel.

Baja tahan karat atau stainless steel sendiri adalah paduan besi dengan minimal

12% kromium. Komposisi ini membentuk protective layer (lapisan pelindung anti korosi)

yang merupakan hasil oksidasi oksigen terhadap krom yang terjadi secara spontan.

Tentunya harus dibedakan mekanisme protective layer ini dibandingkan baja yang

dilindungi dengan coating (misal seng dan cadmium) ataupun cat.

1.2 TUJUAN

Untuk melengkapi tugas Pengetahuan Bahan Teknik.

Menjelaskan tentnag hal – hal yang berhubungan dengan Stainless Steel.

BAB II

ISI

2.1 KANDUNGAN ATOM/UNSUR DAN IKATANNYA

Baja 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. 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, dintaranya dilakukan penambahan beberapa zat-

zat berikut, Penambahan Molibdenum (Mo) bertujuan untuk memperbaiki ketahanan

korosi pitting 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 bentuk logam. Penambahan nikel meningkatkan ketahanan korosi

tegangan. Penambahan unsur molybdenum (Mo) untuk meningkatkan ketahanan korosi

pitting di lingkungan klorida. Unsur aluminium (Al) meningkatkan pembentukan lapisan

oksida pada temperature tinggi.

2.2 KLASIFIKASI STAINLESS STEEL

Meskipun seluruh kategori Stainless Steel didasarkan pada kandungan krom (Cr),

namun unsur paduan lainnya ditambahkan untuk memperbaiki sifat-sifat Stainless Steel

sesuai aplikasi-nya. Kategori Stainless Steel tidak halnya seperti baja lain yang

didasarkan pada persentase karbon tetapi didasarkan pada struktur metalurginya. Lima

golongan utama Stainless Steel adalah Austenitic, Ferritic, Martensitic, Duplex dan

Precipitation Hardening Stainless Steel.

1 Austenitic Stainless Steel

Austenitic Stainless Steel mengandung sedikitnya 16% Chrom dan 6% Nickel (grade

standar untuk 304), sampai ke grade Super Autenitic Stainless Steel seperti 904L (dengan

kadar Chrom dan Nickel 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 Nickel membuat Stainless Steel tidak menjadi rapuh pada temperatur

rendah.

2. Ferritic Stainless Steel

Kadar Chrom bervariasi antara 10,5 – 18 % seperti grade 430 dan 409. 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.

3. Martensitic Stainless Steel

Stainless Steel jenis ini memiliki unsur utama Chrom (masih lebih sedikit jika dibanding

Ferritic Stainless Steel) dan kadar karbon relatif tinggi misal grade 410 dan 416. Grade

431 memiliki Chrom sampai 16% tetapi mikrostrukturnya masih martensitic disebabkan

hanya memiliki Nickel 2%.Grade Stainless Steel lain misalnya 17-4PH/ 630 memiliki

tensile strength tertinggi dibanding Stainless Steel lainnya. Kelebihan dari grade ini, jika

dibutuhkan kekuatan yang lebih tinggi maka dapat di hardening.

4. Duplex Stainless Steel

Duplex Stainless Steel seperti 2304 dan 2205 (dua angka pertama menyatakan persentase

Chrom dan dua angka terakhir menyatakan persentase Nickel) memiliki bentuk

mikrostruktur campuran austenitic dan Ferritic. Duplex ferritic-austenitic memiliki

kombinasi sifat tahan korosi dan temperatur relatif tinggi atau secara khusus tahan

terhadap Stress Corrosion Cracking. Meskipun kemampuan Stress Corrosion Cracking-

nya tidak sebaik ferritic Stainless Steel tetapi ketangguhannya jauh lebih baik (superior)

dibanding ferritic Stainless Steel dan lebih buruk dibanding Austenitic Stainless Steel.

Sementara kekuatannya lebih baik dibanding Austenitic Stainless Steel (yang di

annealing) kira-kira 2 kali lipat. Sebagai tambahan, Duplex Stainless Steel ketahanan

korosinya sedikit lebih baik dibanding 304 dan 316 tetapi ketahanan terhadap pitting

coorrosion jauh lebih baik (superior) dubanding 316. Ketangguhannya Duplex Stainless

Steel akan menurun pada temperatur dibawah – 50 oC dan diatas 300 oC.

5. Precipitation Hardening Steel

Precipitation hardening Stainless Steel adalah Stainless Steel yang keras dan kuat akibat

dari dibentuknya suatu presipitat (endapan) dalam struktur mikro logam. Sehingga

gerakan deformasi menjadi terhambat dan memperkuat material Stainless Steel.

Pembentukan ini disebabkan oleh penambahan unsur tembaga (Cu), Titanium (Ti),

Niobium (Nb) dan alumunium. Proses penguatan umumnya terjadi pada saat dilakukan

pengerjaan dingin (cold work).

2.3 BENTUK STRUKTUR MIKRO

Berikut beberapa gambar yang menunjukkan struktur mikro dari Stainless Steel

dan beberapa paduan besi lain yang bersifat tahan karat dengan sifat mekanis yang

berbeda. Perbedaan-perbedaan yang dapat dilihat dengan jelas diantaranya adalah

pemisahan-pemisahanpecahan-pecahan yang terjadi akibat pengerjaan logam yang

menggunakan suhu yang berbeda, terlalu rendah atau terlalu tinggi suhunya.

Figure 1. Micro-structure of same steel sho-

wing part of ferrite network, Widmanstätten

and feathery structure. Ferrite-white.

Pearlite-dark ( x 80)

Figure 2. Macro-structure of cast steel

revea-ling large prirmary austenite crystals

due to presence of impurities (x 4)

Figure 3. Same steel imperfectly annealed

ferrite formed in masses outlining original

cast structure (x80)

Figure 4. Same steel properly annealed:

ferrite and perlite uniform and fine (x80)

Figure 5. As cast: cementite network and

plates in pearlite (x 100)Figure 6. Heated to 1050°C and quenched

in water. Large grains (x 100)

Figure 7. Cementite globules in properly hot-

worked steel (x 200)Figure 8. Cementite globules in martensite,

in hardened steel (x 200)