7/21/2019 Pemilihan bahan material dan proses

http://slidepdf.com/reader/full/pemilihan-bahan-material-dan-proses 1/8

Stainless steel menurut Standar SAE, AISI danUNS

Disusun untuk memenuhi tugas matakuliah Pemilihan Bahan dan Proses,

Oleh:

OKKY RI KY PRA!A"A #$ $%## %&'

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL

BANDUNG

2015

7/21/2019 Pemilihan bahan material dan proses

http://slidepdf.com/reader/full/pemilihan-bahan-material-dan-proses 2/8

BA(A !A)AN KARA! *S!AIN+ESS S!EE+

Baja Secara Umum

Ba-a * steel meru.akan material /ang sering digunakan dan di-um.ai .ada kehidu.an

kita sehari0hari1 Kandungan utama dalam 2a-a adalah ferrous atau iron 1

Selain ferrous , ada kandungan lain /ang selalu ada .ada 2a-a1 Kandungan lain /ang

selalu ada dalam 2a-a adalah kar2on dan manganese1

Ba-a da.at di2agi men-adi dua kategori /akni 2a-a standar dan 2a-a tool 1 Berdasarkan

kom.osisi kimian/a, 2a-a standar da.at di2agi men-adi tiga kelom.ok1 Ketiga

kelom.ok 2a-a standar antara lain 2a-a kar2on, 2a-a .aduan, dan 2a-a tahan karat1

Berikut akan di2ahas mengenai 2a-a tahan karat1

Baja Tahan Kara ! Stainless Steel "

Ba-a tahan karat mengandung 3hromium minimal #%,45 *ada -uga /ang men/e2utkan

minimal #$5 1 6hromium 2ersi7at unik, di mana dia da.at mem2entuk la.isan .asi7

.ada .ermukaan 2a-a1 )al terse2ut da.at mem2erikan .erlindungan dari karat1

Berdasarkan struktur mikro atau mekanisme .eningkatan kekuatann/a, 2a-a tahan

karat di2agi men-adi lima -enis1 (enis0-enis 2a-a tahan karat antara lain:

Baja ahan #ara austenitic !austenitic stainless steel "

Austenitic stainless steel memiliki .aduan /ang 3uku. untuk

mensta2ilkan austenite .ada suhu ruang1 Ba-a ini 2ersi7at non ferromagnetic 1 Ba-a

tahan karat austenitic memiliki si7at mam.u 2entuk dan keuletan .ada suhu rendah

/ang sangat 2aik1 Selain itu 2a-a tahan karat austenitic -uga memiliki si7at mam.u las

dan ketahanan karat /ang sangat 2aik1 Ba-a tahan karat -enis ini sangat 3o3ok

ditera.kan .ada sistem dengan suhu tinggi1 Di sisi lain 2a-a tahan

karat austenitic relati7 memiliki kekuatan yield /ang rendah dan han/a da.atditingkatkan kekuatann/a dengan .enger-aan dingin * cold working , precipitation

hardening , atau substitutional solid solution strengthening 1

"enurut standar AISI0SAE, 2a-a tahan karat austenitic umumn/a memiliki nomor

8991 "aterial AISI0SAE 899 meru.akan .aduan 7erro0kar2on03hromium0ni3kel

7/21/2019 Pemilihan bahan material dan proses

http://slidepdf.com/reader/full/pemilihan-bahan-material-dan-proses 3/8

dengan kandungan 3hromium se2esar #&50$&5 dan kandungan ni3kel se2esar &50

$$51 Ba-a tahan karat austenitic /ang .o.uler adalah ti.e AISI0SAE 8% , di mana

mengandung #;50$%5 6r dan ;50#$5 Ni1

Berikut 2e2era.a <ariasi dari 2a-a tahan karat austenitic :

$%# sedikit ni3kel diganti dengan manganese dan nitrogen

$%$ kandungan manganese le2ih 2esar dari.ada <ariasi $%#

$%4 kandungan manganese dan nitrogen le2ih 2esar dari.ada <ariasi $%$

8%# kandungan ni3kel dan 3hromium /ang le2ih rendah untuk meningkatkan

kemam.uan ker-a .engerasan8%$ 2a-a tahan karat /ang da.at ditera.kan se3ara umum

8%$B mam.u menahan .roses ter2entukn/a kerak dengan .enam2ahan sili3on

8%8 machinability meningkat dengan .enam2ahan sul7ur

8%8Se .ermukaan hasil .en/a/atan ditingkatkan dengan .enam2ahan selenium

8% kandungan kar2on le2ih rendah dari <ariasi 8%$

8% + kandungan kar2on le2ih rendah dari <ariasi 8% , untuk meningkatkan

ketahanan karat8% +

N

kandungan kar2on le2ih rendah dari <ariasi 8% dengan .enam2ahan

nitrogen untuk meningkatkan kekuatan8% ) kandungan kar2on le2ih tinggi dari.ada <ariasi 8%

8% 6u .enam2ahan tem2aga untuk meningkatkan kemam.uan .enger-aan dingin8% N .enam2ahan nitrogen untuk meningkatkan kekuatan

8%4 .eningkatan kandungan ni3kel untuk mengurangi ker-a .engerasan

8%; .eningkatan 3hromium dan ni3kel untuk meningkatkan si7at mam.u las

8%= kandungan 3hromium dan ni3kel /ang tinggi untuk meningkatkan

ketahanan .anas8%=S kandungan kar2on le2ih rendah dari.ada <ariasi 8%=

8%=62 .enam2ahan nio2ium *3olum2ium

8#% kandungan 3hromium dan ni3kel le2ih tinggi dari.ada <ariasi 8%= untuk meningkatkan ketahanan .anas

8#%S kandungan kar2on le2ih rendah dari.ada <ariasi 8#%

8#%62 .enam2ahan nio2ium *3olum2ium

8# .eningkatan kandungan sili3on untuk meningkatkan ketahanan .anas

7/21/2019 Pemilihan bahan material dan proses

http://slidepdf.com/reader/full/pemilihan-bahan-material-dan-proses 4/8

8#& .enam2ahan mol/2denum untuk meningkatkan ketahanan karat

8#&> .eningkatan sul7ur dan .hos.horus untuk machinability *mam.u mesin

atau mam.u sa/at8#&+ kandungan kar2on /ang le2ih rendah untuk meningkatkan ketahanan

karat dan si7at mam.u las8#&+

N

kandungan kar2on /ang le2ih rendah dan nitrogen /ang le2ih tinggi untuk

meningkatkan kekuatan8#&) kandungan kar2on le2ih tinggi dari.ada <ariasi 8#&

8#&N .enam2ahan nitrogen untuk meningkatkan kekuatan

8#&!i .enam2ahan titanium

8#&62 .enam2ahan nio2ium *3olum2ium

8#' .eningkatan 3hromium dan mol/2denum untuk meningkatkan ketahanan

karat8#'+ kandungan kar2on le2ih rendah dari <ariasi 8#' untuk meningkatkan si7at

mam.u las8$# .enam2ahan titanium untuk mengurangi tim2uln/a chromium carbide

88% kandungan ni3kel tinggi untuk mengurangi kar2urisasi dan meningkatkan

thermal shock 8 ' nio2ium dan tantalum ditam2ahkan untuk mengurangi

tim2uln/a chromium carbide8 ') kandungan kar2on le2ih tinggi dari.ada <ariasi 8 '

8 ; tantalum dan 3o2alt ditam2ahkan untuk 2e2era.a a.likasi nuklir

8 ;) kandungan kar2on le2ih tinggi dari.ada <ariasi 8 ;

8; .eningkatan ni3kel untuk mengurangi ker-a .engerasan

Pada 2a-a tahan karat austenitic , .em2atasan kar2on sangatlah .enting1 Ketika

di.anaskan, kar2on akan mem2entuk chromium carbide /ang mengenda. .ada 2atas

2utir austenite dan menim2ulkan kondisi /ang dikenal dengan istilah sensitization 1

Karena 3hromium terikat se2agai carbide , maka 3hromium akan 2erdekatan dengan 2atas atom dan mem2erikan ruang kosong se2agai tem.at ter2entukn/a

karat1 Sensitization da.at diu2ah dengan memanaskan 2a-a .ada suhu #% %0##4%?6

dan diikuti dengan .endinginan ke suhu ruang dengan 3e.at1 Suhu tinggi 2isa

7/21/2019 Pemilihan bahan material dan proses

http://slidepdf.com/reader/full/pemilihan-bahan-material-dan-proses 5/8

men/e2a2kan carbide han3ur1 Sedangkan .endinginan 3e.at da.at men3egah

.engenda.an ulang dari carbide 1

Baja ahan #ara ferritic ! ferritic stainless steel "

Ba-a tahan karat ferritic meru.akan 2a-a dengan .aduan 3hromium #%,4508%5 dan

kar2on kurang dari %,#$51 Ni3kel tidak digunakan .ada 2a-a tahan

karat ferritic ke3uali dalam -umlah ke3il *kurang dari #5, .ada .aduan tertentu 1 Ba-a

tahan karat ferritic memiliki struktur mikro ferrite dan 2ersi7at ferromagnetic 1 Ba-a

tahan karat -enis ini relati7 murah1 Ba-a tahan karat ferritic -uga memiliki tingkat

kekuatan /ang 2aik dan memiliki si7at mam.u 2entuk /ang 3uku.1

Berikut 2e2era.a <ariasi dari 2a-a tahan karat ferritic :

%4 rendah 3hromium dengan tam2ahan aluminium

%= rendah 3hromium, a.likasin/a untuk .em2uangan .ada 2idang otomoti7

$= .engurangan 3hromium se3ara halus, meningkatkan si7at mam.u las

8% 2a-a tahan karat ferritic dengan kegunaan umum

8%> .eningkatan sul7ur dan .hos.horus untuk meningkatkan machinability

8%S

e

.enam2ahan selenium untuk meningkatkan kualitas .ermukaan hasil

.en/a/atan8 .enam2ahan mol/2denum untuk meningkatkan ketahanan karat

8& .enam2ahan mol/2denum, nio2ium, dan tantalum untuk meningkatkan

ketahanan karat dan ketahanan .anas8= kadar kar2on rendah dengan .enam2ahan titanium untuk mengurangi

sensitization$ .eningkatan 3hromium untuk meningkatkan ketahanan .em2entukan

kerak oksidakadar kar2on rendah dengan .enam2ahan mol/2denum untuk ketahanan

karat, serta .enam2ahan titanium dan nio2ium untuk mengurangi

sensitization& kadar 3hromium .aling tinggi untuk meningkatkan ketahanan

.em2entukan kerak

Baja ahan #ara duplex !duplex stainless steel "

7/21/2019 Pemilihan bahan material dan proses

http://slidepdf.com/reader/full/pemilihan-bahan-material-dan-proses 6/8

Ba-a tahan karat duplex meru.akan 2a-a dengan .aduan 3hromium, ni3kel, dan

mol/2denum /ang memiliki 3am.uran * duplex struktur mikro dengan

.ersentase ferrite dan austenite ham.ir sama *keduan/a sekitar 4%5 1 Si7at tahan

karat dari 2a-a tahan karat duplex miri. dengan 2a-a tahan karat austenitic 1 Ba-a tahan

karat duplex memiliki kekuatan /ang le2ih tinggi dari.ada 2a-a tahan karat austenitic 1

Selain itu, 2a-a tahan karat duplex -uga memiliki ketahanan retak aki2at karat /ang

le2ih 2aik dari.ada 2a-a tahan karat austenitic 1 Si7at lain dari 2a-a tahan

karat duplex antara lain le2ih ulet serta memiliki si7at mam.u 2entuk dan mam.u las

/ang le2ih 2aik1

Baja ahan #ara martensitic !martensitic stainless steel "

Ba-a tahan karat martensitic di2uat dengan mengu2ah 2a-a .aduan dari

7ase austenite ke martensite 1 Peru2ahan men-adi martensite ter-adi 2ila 2a-a .aduan

di.anaskan .ada kisaran suhu ;%%0# %%?6 dan di0 quench menu-u suhu ruang1 Ba-a

tahan karat -enis ini mengandung 3hromium kurang dari #'5 dan kar2on hingga #51

Ba-a tahan karat -enis ini -uga memiliki kekuatan /ang le2ih tinggi di2anding dengan

2a-a tahan karat austenitic dan ferritic 1 Ba-a tahan karat martensitic 2iasan/a

digunakan se2agai 2ahan .em2uatan .isau kualitas tinggi dan ball bearing 1

Berikut 2e2era.a <ariasi dari 2a-a tahan karat martensitic :

%8 3o3ok untuk kom.onen /ang mengalami tegangan tinggi

#% 2a-a tahan karat martensitic dengan kegunaan umum

# .enam2ahan ni3kel untuk ketahanan karat

#& kandungan .hos.horus dan sul7ur /ang tinggi untuk meningkatkan

machinability#&S

e

.enam2ahan selenium untuk meningkatkan .ermukaan hasil .en/a/atan

$% kandungan kar2on tinggi untuk meningkatkan kekuatan$%> .eningkatan .hos.horus dan sul7ur untuk meningkatkan machinability

$$ .enam2ahan mol/2denum, <anadium, dan tungsten untuk meningkatkan

kekuatan dan keuletan8# kandungan 3hromium tinggi, serta .enam2ahan ni3kel untuk

7/21/2019 Pemilihan bahan material dan proses

http://slidepdf.com/reader/full/pemilihan-bahan-material-dan-proses 7/8

meningkatkan ketahanan karat

%A mengandung .aling 2an/ak 3hromium, serta .enam2ahan kar2on untuk

meningkatkan kekerasan%B mengandung .aling 2an/ak 3hromium, serta .enam2ahan kar2on le2ih

untuk meningkatkan kekerasan@keuletan%6 mengandung .aling 2an/ak 3hromium, serta .aling 2an/ak kar2on untuk

meningkatkan kekerasan@keuletan4%# kandungan 3hromium rendah, .enam2ahan mol/2denum

4%$ kandungan kar2on rendah, .enam2ahan mol/2denum

Precipitation hardening stainless steel

Precipitation hardening stainless steel meru.akan 2a-a tahan karat /ang memilikikekuatan dan keuletan tinggi melalui .enam2ahan aluminium, titanium, nio2ium,

tantalum, <anadium, atau nitrogen1 Pada 2a-a tahan karat -enis ini, .engenda.an

ter2entuk selama .roses .erlakuan .anas1 Struktur mikro /ang ter2entuk

.ada precipitation hardening stainless steel

2isa martensitic mau.un austenitic tergantung dari kom.osisi dan .roses

.em2uatann/a1

Berikut 2e2era.a <ariasi dari precipitation hardening stainless steel :

&%

%

austenitic dengan .enam2ahan mol/2denum, aluminium, titanium,

<anadium, dan 2oron&8

%

martensitic dengan .enam2ahan tem2aga dan nio2ium

&8

#

austenitic dengan .enam2ahan aluminium

&8

8

austenitic dengan .enam2ahan mol/2denum dan nitrogen

&8 martensitic dengan .enam2ahan aluminium dan titanium

7/21/2019 Pemilihan bahan material dan proses

http://slidepdf.com/reader/full/pemilihan-bahan-material-dan-proses 8/8

4

A$%&#a'& Baja Tahan Kara ! Stainless Steel "

Berikut 2e2era.a a.likasi dari stainless steel :%= kom.onen .em2uangan di 2idang otomoti7, tangki .en/em.rot di 2idang

.ertanian& katu. tem.eratur tinggi, ruang .em2akaran, 3etakan ka3a

8% .eralatan untuk mem.roses 2ahan kimia dan makanan, cryogenic vessel

8#&+ konstruksi las

#% rifle barrel , kom.onen mesin -et

%

A

alat .otong se.erti .isau, bearing , alat 2edah