makalah ilmu logam

2013

Baja Tahan Karat

D3 Teknik Mesin -PLN

1

BAB I

DEFINISI BAJA TAHAN KARAT

Baja tahan karat merupakan kelompok dari baja paduan yang mempunyai sifat atau

karasterisasi khusus.Ciri umum dari baja tahan karat adalah kadar kromium (Cr) yang tinggi ,

tidak kurang dari 12%.Kromium dengan besi Fe dalam baja membentuk larutan padat atau

solid solution.

Sifat utama dari baja tahan karat adalah ketahanannya yang tinggi terhadap

korosi,mampu membentuk yang baik,ketangguhan yang baik pada temperatur rendah maupun

pada temperatur yang tinggi,disamping memiliki sifat ketangguhan yang tinggi ,mudah

dibentuk dan mampu las tinggi,juga mempunyai ketahanan mulur yang cukup besar pada

temperatur tinggi.

Baja tahan karat mempunyai sifat yang berbeda baik dengan baja karbon maupun dengan

baja paduan rendah, hal ini sangat mempengaruhi sifat mampu lasnya. Jika dilihat dari sifat

fisiknya, koefisien muai baja tahan karat kira-kira 1,5 kali dari baja lunak, dengan demikian

dalam pengelasan baja tahan karat akan mengalami perubahan bentuk yang lebih

besar.Karena sifatnya, maka baja ini banyak digunakan dalam reaktor atom, turbin, mesin jet,

pesawat terbang, alat rumah tangga dan lain-lainnya.

2013

Baja Tahan Karat


2

BAB II

PROSES PEMBUATAN

A. Pendahuluan.

Baja karbon adalah material logam yang terbentuk dari unsur utama Fe dan unsur

kedua yang berpengaruh pada sifat‐sifatnya adalah karbon, sedangkan unsur yang lain

berpengaruh menurut prosesentasenya. Baja karbon merupakan salah satu jenis logam

paduan besi karbon terpenting dengan prosentase berat karbon hingga 2,11%. Baja

karbon memiliki kadar C hingga 1.2% dengan Mn 0.30%-0.95%. Elemen-elemen

prosentase maksimum selain bajanya sebagai berikut: 0.60% Silicon, 0.60% Copper.

Fasa-fasa yang terbentuk pada baja karbon :

Ferit (alpha)

Merupakan sel satuan (susunan atom-atom yang paling kecil dan teratur) berupa

Body Centered Cubic (BCC=kubus pusat badan), Ferit ini mempunyai sifat :

magnetis, agak ulet, agak kuat, dll.

Austenit

Merupakan sel satuan yang berupa Face Centered Cubic (FCC =kubus pusat

muka), Austenit ini mempunyai sifat : Non magnetis, ulet, dll.

Sementid (besi karbida)

Merupakan sel satuan yang berupa orthorombik. Sementid ini mempunyai sifat :

keras dan getas.

Perlit

Merupakan campuran fasa ferit dan sementid sehingga mempunyai sifat kuat.

Delta

Merupakan sel satuan yang berupa Body Centered Cubic (BCC=kubus pusat

badan).

B. Bahan baku baja

Karena baja adalah produk yang melalui suatu proses terlebih dahulu, maka ada

material yang harus menjadi bahan baku dalam pembuatannya. Bahan baku untuk

pembuatan baja ini adalah bijih besi. secara umum, ada 3 jenis bijih besi yang umum

digunakan, yaitu: Bijih besi primer,Bijih besi laterit dan Pasir besi.

a) Bijih Besi Primer

2013

Baja Tahan Karat


3

Umumnya berupa bijih hematite (Fe2O3) atau magnetite (Fe3O4) atau campuran

diantara keduanya. Kandungan Fe nya bervariasi (tinggi dan rendah). Jenis bijih

besi primer ini merupakan bahan baku utama untuk memproduksi besi dunia. Di

Indonesia, bijih besi primer ada di Aceh, Sumbar, Bengkulu, Lampung, Kalbar,

Kalsel.

b) Bijih Besi Laterit

Jenis batuan ini berupa goethite dan limonite. Kadar Fe sekitar 40-58% karena

mengandung air kristal. Di Indonesia, terdapat di Pulau Sebuku, Gunung Kukusan

(Kalsel), Pomala, Halmahera, dll.

c) Pasir Besi

Jenis batuannya adalah Titanomagnetite dan bersifat magnet kuat. Kandungan Fe

sekitar 59%. Pengolahan bijih sampai menjadi besi baja secara komersial sudah

dilakukan di New Zealand dan China.

Dengan lokasi yang tersebar di Sumatera, Kalimantan, dan Aceh, namun

sumber bahan baku bijih besi sangat jarang ditambang di Indonesia. Hal ini dikarenakan

kandungan Fe nya kecil dan lokasi bijih mempunyai sedikit cadangan tapi tersebar.

Selain itu juga ditunjang dengan proses pembuatan baja di Indonesia yang tidak

menggunakan blast furnace, sehingga memerlukan bahan baku bijih yang harus diproses

terlebih dahulu.

C. Bagian dari baja karbon

Baja karbon dibagi menjadi tiga bagian yaitu baja karbon rendah, baja karbon

medium, dan baja karbon tinggi.

1. Baja Karbon Rendah (low carbon steel)

Baja karbon rendah adalah logam campuran antara Fe + C dengan komposisi

karbon (C) hanya sebesar kurang dari 0,25% dari masa total logam. Pada logam ini

struktur didominasi oleh ferit dan diikuti oleh sedikit perlit. Baja karbon rendah

mempunyai keuletan yang tinggi dan mudah dimachining, tetapi kekerasannya

rendah dan tidak tahan aus. Baja ini biasa digunakan sebagai :

0,05% – 0,20% C: automobile bodies, buildings, pipes, chains, rivets, screws,

nails.

0,20% – 0,30% C: gears, shafts, bolts, forgings, bridges, buildings.

2013

Baja Tahan Karat


4

2. Baja Karbon Medium (medium carbon steel)

Baja karbon medium adalah logam campuran antara Fe + C dengan

komposisi karbon (C) sebesar 0,25%-0,55%. Struktur baja ini terdiri dari perlit dan

ferit dengan perbandingan bergantung dengan jumlah karbonnya. Baja karbon

medium memiliki sifat mekanik yang tidak terlalu keras namun tidak terlalu lunak,

lebih kuat dari baja rendah namun tidak sekuat baja tinggi. Sifatnya sulit untuk

dibengkokkan, dilas, dipotong. Baja karbon ini biasa digunakan untuk bahan baku

pembuatan perangkat mesin seperti roda gigi, poros ,dan pori sengkol.

Penggunaannya:

0,30 % – 0,40 % C : connecting rods, crank pins, axles.

0,40 % – 0,50 % C : car axles, crankshafts, rails, boilers, auger bits,

screwdrivers.

0,50 % – 0,60 % C : hammers dan sledges.

3. Baja KarbonTinggi (high carbon steel)

Baja karbon tinggi merupakan logam campuran antara Fe + C dengan

komposisi karbon (C) sebesar 0,55% – 2%. Struktur baja ini didominasi oleh perlit

dan sedikit semenit. Logan ini memiliki sifat paling kuat,paling getas diantara baja

karbon yang lainnya, sulit dibengkokkan, dilas, dan dipotong. Selain itu baja karbon

ini juga memiliki sifat tahan aus sehingga sering digunakan untuk gergaji, pegas, dan

rel kereta api yang mana membutuhkan kekerasan yang tinggi.

D. Proses Konvertor

Terdiri dari satu tabung yang berbentuk bulat lonjong dengan menghadap kesamping.

Sistem kerja :

Dipanaskan dengan kokas sampai ± 15000C

Dimiringkan untuk memasukkan bahan baku baja. (± 1/8 dari volume konvertor)

Kembali ditegakkan.

Udara dengan tekanan 1,5 – 2 atm dihembuskan dari kompresor

Setelah 20-25 menit konvertor dijungkirkan untuk mengeluarkan hasilnya.

2013

Baja Tahan Karat


5

E. Dapur Baja Oksigen (Proses Bassemer)

Pada dapur baja oksigen dilakukan proses lanjutan dari besi kasar menjadi

baja, yakni dengan membuang sebagian besar karbon dan kotoran-kotoran

(menghilangkan bahan-bahan yang tidak diperlukan) yang masih ada pada besi kasar. Ke

dalam dapur dimasukkan besi bekas, kemudian baru besi kasar, tapi sebagian fabrik baja

banyak yang langsung dari dapur tinggi, sehingga masih dalam keadaan cair langsung

disalurkan ke dapur Oksigen

.

Kemudian, udara (oksigen) yang didinginkan dengan air dan kecepatan tinggi

ditiupkan ke cairan logam. Ini akan bereaksi dengan cepat antara karbon dan kotoran-

http://blog.ub.ac.id/sean/files/2011/12/2.jpg

http://blog.ub.ac.id/sean/files/2011/12/Pengolahan-Baja-Konverter-Litz-Donowitz.jpg

2013

Baja Tahan Karat


6

kotoran lain yang akan membentuk terak yang mengapung pada permukaan cairan.

Dapur dimiringkan, maka cairan logam akan keluar melalui saluran yang kemudian

ditampung dalam kereta-kereta tuang.

Untuk mendapatkan spesifikasi baja tertentu, maka ditambahkan campuran

lain sebagai bahan paduan. Hasil penuangan ini dapat langsung dilanjutkan dengan

proses pengerolan untuk mendapatkan bentuk/profil yang diinginkan.

F. Dapur Baja Terbuka (Siemens Martin)

Sama halnya dengan Dapur Baja Oksigen, maka dapur baja terbuka (Siemens

Martin) juga merupakan dapur yang digunakan untuk memproses besi kasar menjadi

baja. Dapur ini dapat menampung baja cair lebih dari 100 ton dengan proses mencapai

temperatur lebih dari 1600oC; wadah besar serta berdinding yang sangat kuat dan landai.

Proses pembuatan dengan dapur ini adalah proses oksidasi kotoran yang

terdapat pada bijih besi sehingga menjadi terak yang mengapung pada permukaan baja

cair. Oksigen langsung disalurkan kedalam cairan logam melalui tutup atas. Apabila

selesai tiap proses, maka tutup atas dibuka dan cairan baja disalurkan untuk proses

selanjutnya untuk dijadikan bermacam-macam jenis baja.

G. Proses Basic Oxygen Furnace

logam cair dimasukkan ke ruang baker (dimiringkan lalu ditegakkan)

Oksigen (± 1000) ditiupkan lewat Oxygen Lance ke ruang pelat dengan kecepatan

tinggi. (55 m3

(99,5 %O2) tiap satu ton muatan) dengan tekanan 1400 kN/m

2.

http://blog.ub.ac.id/sean/files/2011/12/Dapur-Siemens-Martin.jpg

2013

Baja Tahan Karat


7

ditambahkan bubuk kapur (CaO) untuk menurunkan kadar P dan S.

Keuntungan dari BOF adalah:

BOF menggunakan O2 murni tanpa Nitrogen

Proses hanya lebih-kurang 50 menit.

Tidak perlu tuyer di bagian bawah

Phosphor dan Sulfur dapat terusir dulu daripada karbon

Biaya operasi murah

H. Dapur Baja Listrik

Panas yang dibutuhkan untuk pencairan baja adalah berasal arus listrik yang

disalurkan dengan tiga buah elektroda karbon dan dimasukkan/diturunkan mendekati

dasar dapur. Penggunaan arus listrik untuk pemanasan tidak akan mempengaruhi atau

mengkontaminasi cairan logam, sehingga proses dengan dapur baja listrik merupakan

salah satu proses yang terbaik untuk menghasilkan baja berkualitas tinggi dan baja

tahan karat (stainlesssteel).Dalam proses pembuatan, bahan-bahan yang dimasukkan

adalah bahan-bahan yang benar-benar diperlukan dan besi bekas. Setelah bahan-bahan

dimasukkan, maka elektroda-elektroda listrik akan memanaskan bahan dengan panas

yang sangat tinggi (+ 7000oC), sehingga besi bekas dan bahan-bahan lain yang

dimasukkan dengan cepat dapat mencair.Adapun campuran-campuran lain (misalnya

untuk membuat baja tahan karat) dimasukkan setelah bahan-bahan menjadi cair dan

siap untuk dituang.

http://blog.ub.ac.id/sean/files/2011/12/NFC-1-600x365.jpg

2013

Baja Tahan Karat


8

I. Proses Dapur Kopel

Mengolah besi kasar kelabu dan besi bekas menjadi baja atau besi tuang.

Proses :

pemanasan pendahuluan agar bebas dari uap cair.

Bahan bakar(arang kayu dan kokas) dinyalakan selama ± 15 jam.

kokas dan udara dihembuskan dengan kecepatan rendah hingga kokas mencapai

700 – 800 mm dari dasar tungku.

besi kasar dan baja bekas kira-kira 10 – 15 % ton/jam dimasukkan.

15 menit baja cair dikeluarkan dari lubang pengeluaran.

Untuk membentuk terak dan menurunkan kadar P dan S ditambahkan batu kapur

(CaCO3)

Gas CO yang dikeluarkan melalui cerobong, panasnya dapat dimanfaatkan untuk

pembangkit mesin-mesin lain.

J. Proses Dapur Cawan

Proses kerja dapur cawan dimulai dengan memasukkan baja bekas dan besi

kasar dalam cawan.

kemudian dapur ditutup rapat.

kemudian dimasukkan gas-gas panas yang memanaskan sekeliling cawan dan

muatan dalam cawan akan mencair.

Baja cair tersebut siap dituang untuk dijadikan baja-baja istimewa dengan

menambahkan unsur paduan yaitu Kromium, Nikel, Mangan,Aluminium.

K. Proses Pembentukan dan Bentuk-bentuk Produk Baja

Pembentukan baja adalah tahap lanjutan dari proses pengolahan baja dengan

berbagai jenis dapur baja. Baja yang telah cair dan ditambah dengan campuran lain

(sesuai dengan kebutuhan/sifat-sifat baja yang diinginkan) dituang ke dalam cetakan

yang berlubang dan didinginkan sehingga menjadi padat. Batangan baja yang masih

panas dan berwarna merah dikeluarkan dari cetakan untuk disimpan sementara dalam

dapur bentuk kotak serta dijaga panasnya dengan temperatur 1100oC – 1300

oC

menggunakan bahan bakar gas atau minyak. Penyimpanan tersebut adalah untuk

meratakan suhu sebelum dilakukan proses pembentukan atau pengerolan.

2013

Baja Tahan Karat


9

BAB III

JENIS-JENIS BAJA TAHAN KARAT

Pada diagram Fe-Cr di atas, Cr dapat larut dalam Fe memperluas daerah ferrit. Pada baja

dengan 12% Cr dengan temperatur >900oC terjadi fasa austenit. Dalam paduan yang nyata, C

dan N juga terkandung, jadi fasa austenit diperluas ke daerah yang mempunyai konsentrasi Cr

lebih tinggi. Baja tahan karat 12% Cr biasa dipakai, diaustenitkan dari 900 sampai 1000oC

tergantung kadar C.

Baja 18% Cr seharusnya mempunyai fasa ferrit dimulai dari temperatur pembekuan

sampai temperatur kamar, tetapi sebenarnya mengandung 0,03-0,1%C dan 0,01-0,02%N,

maka kira-kira di atas 930oC terbentuk fasa austenit. Oleh karena itu, perlakuan panas untuk

mendapat fasa ferrit dilakukan <850oC, sehingga dinamakan baja tahan karat Ferrit.

Struktur baja 18%Cr-8%Ni adalah struktur dua fasa dari ferrit dan austenit, tapi

kenyataannya pada temperatur sekitar 1050oC seluruhnya menjadi austenit dan setelah

pendinginan dalam air atau dalam udara, fasa austenit terbentuk pada temperatur kamar sukar

bertransformasi ke fasa ferrit, sehingga dinamakan baja tahan karat austenit. Dibawah ini

merupakan uraian jenis baja tahan karat dilihat dari mikrostrukturnya.

2013

Baja Tahan Karat


10

1. Baja Tahan Karat Austenit

Baja tahan karat austenite mengandung maksimal 0.15% C, minimal 16% Cr dan 6%

Ni. Pada baja tahan karat austenite yang memiliki grade Super memiliki kandungan Cr

dan Ni lebih tinggi serta 6% Mo. Unsur Molybdenum (Mo), Titanium (Ti) atau Tembaga

(Cu) berfungsi untuk meningkatkan ketahanan terhadap temperatur serta korosi. Baja

tahan karat ini juga cocok untuk temperatur rendah karena kandungan Nikel membuat

baja tahan karat ini tidak menjadi rapuh.

Sifat – sifat dasar baja tahan karat austenitik :

a. Daya tahan korosi yang sangat bagus dalam asam organic, industry, dan lingkungan

laut

b. Kemampuan mengelas yang sangat bagus dalam semua proses

c. Sifat – sifat suhu tingginya bagus dan suhu rendahnya sangat bagus dalam kekerasan

tinggi pada semua suhu

d. Tidak mengandung magnit jika dikuatkan

e. Dapat dikeraskan hanya dengan dibentuk profil logam dengan temperature dingin

(logam – logam campuran ini tidak dapat dikeraskan dengan perlakuan panas)

Pemanfaatan baja tahan karat austenitic :

a. Alat pengatur cahaya floopy disk computer

b. Per kunci keyboard computer

c. Bak cuci dapur

d. Alat pemrosesan makanan

e. Aplikasi kearsitekan

f. Alat kimia dan tanaman

2013

Baja Tahan Karat


11

2. Baja Tahan Karat Ferrit

Baja tahan karat ferrit mengandung Cr sekitar 10,5 – 27% dan sangat sedikit nikel.

Beberapa tipe mengandung timbal. Komposisi yang sering digunakan adalah

Molybdenum, Aluminium dan Titanium. Ketahanan terhadap korosinya tidak begitu

istimewa karena kadar Kromium dan Nikel yang lebih rendah dan relatif lebih sulit

dimachining, tetapi relative lebih murah.

Sifat – sifat dasar baja tahan karat ferritik :

a. Cukup untuk peningkatan daya tahan korosi yang bagus dengan kandungan

Chromium

b. Tidak dapat dikeraskan dengan perlakuan panas dan selalu digunakan dalam magnet

yang dikuatkan

c. Kemampuan mengelasnya sedikit

d. Kemampuan membentuknya tidak sebagus austenitic

Pemanfaatan baja tahan karat ferritik :

a. Pusat floopy disk computer

b. Trim automotive

c. Alat pembuangan uap otomotive

d. Alat colliery

e. Tangki air panas

3. Baja Tahan Karat Martensit

Baja tahan karat martensit memiliki kandungan Cr sekitar 12 – 30% dan kandungan

Carbon (C) yang lebih tinggi daripada Baja tahan karat ferrit yang dapat membuat baja

2013

Baja Tahan Karat


12

tahan karat jenis ini dapat diperkeras, berbeda dengan Baja tahan karat Ferrit dan

Austenit. Baja jenis ini dipakai karena kekuatan mekaniknya dan ketahanan korosinya.

Sifat dari material ini mempunyai weldability yang rendah, karena terdapat daerah yang

keras dan rapuh pada logam induknya.

Sifat – sifat dasar baja tahan karat martensitic :

a. Daya tahan korosinya sedang

b. Dapat dikeraskan dengan perlakuan panas dan oleh karena itu tingkat kekerasan dan

daya tahannya tinggi

c. Kemampuan mengelasnya kurang

d. Bersifat magnetic

Pemanfaatan baja tahan karat martensitic :

a. Mata pisau

b. Alat – alat bedah

c. Tangkai / batang

d. Kumparan

e. Peniti

4. Baja Tahan Karat Berfasa Ganda (Duplex)

Baja tahan karat duplex merupakan paduan campuran struktur ferrit dan austenite dengan

kandungan (50 – 50). Kandungan Cr berkisar 12 – 26%. Paduan utama material adalah

Kromium dan Nikel, tetapi Nitrogen, Molybdenum, Tembaga, Silicon, Tungsen

ditambahkan untuk menstabilkan struktur dan memperbaiki sifat tahan korosi. Ketahanan

korosi baja tahan karat duplex hamper sama dengan baja tahan karat austenite. Kelebihan

2013

Baja Tahan Karat


13

yang dimiliki baja tahan karat duplex yaitu nilai tegangan tarik dan luluh tinggih dan

ketahan korosi retak tegangan lebih baik dari pada baja tahan karat austenite.

Sifat – sifat dasar baja tahan karat duplex :

a. Daya tahan yang tinggi untuk menekan keretakan korosi

b. Daya tahan yang dinaikkan pada serangan ion klorida

c. Perenggangan dan kuat luluh yang lebih tinggi dari baja – baja austenitic dan ferritik

d. Kemampuan peleburan, kemampuan membentuk yang baik

Pemanfaatan baja tahan karat duplex :

a. Penerapan di laut, terutama sekali pada suhu – suhu yang dinaikkan dengan rendah

(eksplorasi gas lepas pantai)

b. Instalasi penghilangan zat garam atau rasa asin

c. Perubah panas

d. Instalasi petro kimia

5. Presipitasi Baja Tahan Karat

Pengerasan presipitasi baja tahan karat adalah sekelompok baja yang menggabungkan

daya tahan korosi dengan kekuatan yang tinggi. Dengan mempergunakan ketahanan

korosi yang baik dari baja tahan karat,kekuatannya telah diperbaiki dengan pengerasan

presipitasi. Menurut struktrur matriksnya baja ini digolongkan menjadi macam

martensit,semi austenit,dan austenit. Salah satu macam yang umum adalah 17-4 PH

(martensit, 17%Cr-4%Cu-o,o6%C-0,35%Nb) dan 17-7 PH (semi austenit,17%Cr- 7% Ni-

1,2%Al-0,07%C). Baja ini sangat baik pada ketahanan korosinya dibandingkan denagn

baja krom 18%Cr. Baja ini dipergunakan untuk roda gigi,poros,pompa-pompa untuk

mengalirkan asam,katup,kulit luar dari pesawat terbang komponen mesin jet,pegas ,dsb.

2013

Baja Tahan Karat


14

Sifat – sifat dasar baja tahan karat presipitasi :

a. Hambatan korosi yang sedang sampai baik

b. Kemampuan mengelas yang baik

c. Bersifat magnetic

d. Dapat dikeraskan

Pemanfaatan baja tahan karat presipitasi :

Tangkai atau batang untuk popa air dan katup

Klasifikasi Baja Tahan Karat berdasarkan manufaktur terbagi atas :

1) Wrought stainless steel (baja tahan karat tempa)

Wrought stainless steel tidak bisa membentuk produk dengan kadar karbon tinggi

yang digunakan untuk mendapatkan ketahanan aus yang tinggi karena produknya adalah

benda setengah jadi yang harus menjalani proses metalurgi seperti : pengelasan, cold

forming, machining dan lain sebagainya.

2) Cast stanless steel

Coran baja tahan karat ( cast stainless steel), merupakan stainless steel yang dibuat

dengan proses pengecoran (foundry), lebih umum dikenal sebagai coran tahan karat yang

telah berkembang pesat dalam teknologi dan keperluan komersial selama 40 tahun

terakhir. Aplikasi utama baja ini adalah sebagai material konstruksi untuk proses kimia

dan pralatan pembangkit tenaga yang yang termasuk operasi korosi dalam lingkungan

cairan atau larutan-uap pada temperatur biasanya dibawah 315 0C (600

0F). Paduan ini

juga dapat digunakan dalam operasi khusus pada temperatur sampai 6500 0C (1200

0F)

Kemampuan operasi coran baja tahan karat sangat bergantung pada

ketidakhadiran karbon, dan khususnya endapan karbida, dalam struktur mikro paduan.

Namun, coran paduan tahan karat umumnya mempunyai kadar karbon rendah ( < 0,08 %

C). Salah satu keuntungan dari coran baja tahan karat dibanding dengan baja tahan karat

tempa ( wrought stanless steel) adalah dapat membuat produk dengan kadar karbon yang

tinggi, untuk mendapatkan ketahanan aus yang tinggi.

Coran baja tahan karat terdiri dari Corrosion resistance stanless steel dan Heat

resistance stainless steel

2013

Baja Tahan Karat


15

BAB IV

KODEFIKASI

TIPE KETERANGAN

100 Series austenitic paduan chromium-nickel-manganese

Type 101 austenitic yang mengalami pengerasan melalui proses pendinginan

Type 102 austenitic yang kegunaan utamanya sebagai bahan perabotan dan furniture

200 Series austenitic paduan chromium-nickel-manganese

Type 201 austenitic yang mengalami pengerasan melalui proses pendinginan

Type 202 austenitic general purpose stainless steel

300 Series austenitic paduan chromium-nickel

Type 301 mudah dibentuk, proses pengerasan cepat, baik untuk proses pengelasan dan

daya tahan lebih tinggi dari tipe 304.

Type 303 versi 304 tanpa mesin dengan tambahan sulfur dan pospor.

Type 302 Tingkat ketahanan terhadap karat sama dengan 304, tapi sedikit lebih tinggi

tingkat kekuatan bahannya karena adanya tambahan karbon.

Type 304 Grade yang paling umum digunakan

Type 304L sama seperti 304 dengan kadar karbon lebih rendah agar lebih baik untuk

digunakan dalan pengelasan.

Type 304LN sama dengan 304L, dengan tambahan nitrogen agar meningkatkan tingkat

yield and tensile strengthnya.

Type 308 digunakan sebagai logam pengisi ketika mengelas 304

Type 309 lebih tahan panas dari 304, biasa digunakan sebagai logam pengisi dalam

proses pengelasan

Type 316 Stainless Steel yang paling umum digunakan setelah 304. biasanya digunakan

sebagai peralatan yang berhubungan dengan makanan

Type 321 mirip dengan type 304 dengan tambahan titanium

400 Series ferritic and martensitic chromium alloys

Type 405 ferritic untuk digunakan dalam proses pengelasan

Type 408 tahan panas, tahan karat dengan kadar rendah; 11% chromium, 8% nickel.

Type 409 Type yang paling murah, biasanya digunakan sebagai knalpot mobil; ferritic

(iron/chromium only).

2013

Baja Tahan Karat


16

Type 410 martensitic (high-strength iron/chromium). Wear- resistant, but less

corrosion-resistant.

Type 416 easy to machine due to additional sulfur

Type 420 Cutlery Grade martensitic

Type 430 Mudah dibentuk, dengan temperatur rendah dan tahan karat.

Type 439 ferritic grade, Grade yang lebih tinggi dari 409.peningkatan kandungan krom

untuk meningkatkan tingkat ketahan terhadap karat dan oksidasi.

Type 440

karbon paling rendah), 440B, 440C(yang terbaik, sering digunakan

sebagai bahan dasar pisau), dan 440F

Type 446 For elevated temperature service

500 Series paduan chromium tahan panas

600 Series martensitic precipitation hardening alloys

601 through 604 Martensitic low-alloy steels

610 through 613 Martensitic secondary hardening steels.

614 through 619 Martensitic chromium steels.

630 through 635 Semiaustenitic and martensitic precipitation-

hardening stainless steels.

Type 630 is most common PH stainless, better known as 17-4; 17% chromium, 4%

nickel.

650 through 653 Austenitic steels strengthened by hot/cold work

Stainless Steel [ 7 ]

SAE UNS % Cr % Ni % C %

Mn Si% % P % S % N Lain

Austenit

201 S20100 16-18 3.5-5.5 0.15 5.5-

7.5 0.75 0.06 0.03 0.25 -

202 S20200 17-19 4-6 0.15 7.5-

10.0 0.75 0.06 0.03 0.25 -

205 S20500 16.5-18 1-1.75 0.12-

0.25

14-

15.5 0.75 0.06 0.03

0.32-

0.40 -

254 [ 8 ]

S31254 20 18 0,02

max - - - - 0.20

6 Mo, Cu 0,75, "austenitic

Super", Semua nilai nominal

http://en.wikipedia.org/wiki/SAE_steel_grades#cite_note-7

http://en.wikipedia.org/wiki/SAE_steel_grades#cite_note-ni-8

2013

Baja Tahan Karat


17

301 S30100 16-18 6-8 0.15 2 0.75 0.045 0.03 - -

302 S30200 17-19 8-10 0.15 2 0.75 0.045 0.03 0.1 -

302B S30215 17-19 8-10 0.15 2 2.0-3.0 0.045 0.03 - -

303 S30300 17-19 8-10 0.15 2 1 0.2 0,15

min - Mo 0,60 (opsional)

303Se S30323 17-19 8-10 0.15 2 1 0.2 0.06 - 0,15 Se min

304 S30400 18-20 8-10.50 0.08 2 0.75 0.045 0.03 0.1 -

304L S30403 18-20 8-12 0.03 2 0.75 0.045 0.03 0.1 -

304Cu S30430 17-19 8-10 0.08 2 0.75 0.045 0.03 - 3-4 Cu

304N S30451 18-20 8-10.50 0.08 2 0.75 0.045 0.03 0.10-

0.16 -

305 S30500 17-19 10.50-

13 0.12 2 0.75 0.045 0.03 - -

308 S30800 19-21 10-12 0.08 2 1 0.045 0.03 - -

309 S30900 22-24 12-15 0.2 2 1 0.045 0.03 - -

309S S30908 22-24 12-15 0.08 2 1 0.045 0.03 - -

310 S31000 24-26 19-22 0.25 2 1.5 0.045 0.03 - -

310S S31008 24-26 19-22 0.08 2 1.5 0.045 0.03 - -

314 S31400 23-26 19-22 0.25 2 1.5-3.0 0.045 0.03 - -

316 S31600 16-18 10-14 0.08 2 0.75 0.045 0.03 0.10 Mo 2.0-3.0

316L S31603 16-18 10-14 0.03 2 0.75 0.045 0.03 0.10 Mo 2.0-3.0

316F S31620 16-18 10-14 0.08 2 1 0.2 0.10

min - 1,75-2,50 Mo

316N S31651 16-18 10-14 0.08 2 0.75 0.045 0.03 0.10-

0.16 Mo 2.0-3.0

317 S31700 18-20 11-15 0.08 2 0.75 0.045 0.03 0,10

max 3,0-4,0 Mo

317L S31703 18-20 11-15 0.03 2 0.75 0.045 0.03 0,10

max 3,0-4,0 Mo

321 S32100 17-19 9-12 0.08 2 0.75 0.045 0.03 0,10

max Ti 5 (C + N) min, 0.70 max

329 S32900 23-28 2.5-5 0.08 2 0.75 0.04 0.03 - 1-2 Mo

330 N08330 17-20 34-37 0.08 2 0.75- 0.04 0.03 - -

2013

Baja Tahan Karat


18

1.50

347 S34700 17-19 9-13 0.08 2 0.75 0.045 0.030 - Nb + Ta, 10 x C min, max 1

348 S34800 17-19 9-13 0.08 2 0.75 0.045 0.030 - Nb + Ta, 10 x C min, max 1,

tapi 0,10 Ta max; 0,20 Ca

384 S38400 15-17 17-19 0.08 2 1 0.045 0.03 - -



Feritik

405 S40500 11.5-

14.5 - 0.08 1 1 0.04 0.03 - 0,1-0,3 Al, 0,60 max

409 S40900 10.5-

11.75 0.05 0.08 1 1 0.045 0.03 - Ti 6 x C, tapi 0,75 max

429 S42900 14-16 0.75 0.12 1 1 0.04 0.03 - -

430 S43000 16-18 0.75 0.12 1 1 0.04 0.03 - -

430F S43020 16-18 - 0.12 1.25 1 0.06 0,15

min - Mo 0,60 (opsional)

430FSe S43023 16-18 - 0.12 1.25 1 0.06 0.06 - 0,15 Se min

434 S43400 16-18 - 0.12 1 1 0.04 0.03 - 0,75-1,25 Mo

436 S43600 16-18 - 0.12 1 1 0.04 0.03 - 0,75-1,25 Mo, Nb Ta + 5 x C

min, 0.70 max

442 S44200 18-23 - 0.2 1 1 0.04 0.03 - -

446 S44600 23-27 0.25 0.2 1.5 1 0.04 0.03 - -



Martensit

403 S40300 11.5-

13.0 0.60 0.15 1 0.5 0.04 0.03 - -

410 S41000 11.5-

13.5 0.75 0.15 1 1 0.04 0.03 - -

414 S41400 11.5-

13.5

1.25-

2.50 0.15 1 1 0.04 0.03 - -

416 S41600 12-14 - 0.15 1.25 1 0.06 0,15

min - 0,060 Mo (opsional)

416Se S41623 12-14 - 0.15 1.25 1 0.06 0.06 - 0,15 Se min

2013

Baja Tahan Karat


19

420 S42000 12-14 - 0,15

min 1 1 0.04 0.03 - -

420F S42020 12-14 - 0,15

min 1.25 1 0.06

0,15

min - 0,60 Mo max (opsional)

422 S42200 11.0-

12.5

0.50-

1.0

0.20-

0.25

0.5-

1.0 0.5 0.025 0.025 -

0,90-1,25 Mo, 0,20-0,30 V;

0,90-1,25 W

431 S41623 15-17 1.25-

2.50 0.2 1 1 0.04 0.03 - -

440A S44002 16-18 - 0.60-

0.75 1 1 0.04 0.03 - 0,75 Mo

440B S44003 16-18 - 0.75-

0.95 1 1 0.04 0.03 - 0,75 Mo

440C S44004 16-18 - 0.95-

1.20 1 1 0.04 0.03 - 0,75 Mo



Tahan panas

501 S50100 4-6 - 0.10

min 1 1 0.04 0.03 - 0,40-0,65 Mo

502 S50200 4-6 - 0.1 1 1 0.04 0.03 - 0,40-0,65 Mo

Rangkap

2.205 [ 8 ]

S31803

S32205 22 5

0,03

max - - - - 0.15 3 Mo, Semua nilai nominal

2.304 S32304 23 4 0,03

max -

1.00

max

0,04

max

0,04

max 0.15 0,10-0,60 Mo

Super duplex

2.507 [ 8 ]

S32750 25 7 0,03

max - - - - 0.28 4 Mo, Semua nilai nominal

Martensit Precipitation Hardening

630 S17400 15-17 3-5 0.07 1 1 0.04 0.03 - Cu 3-5, Ta 0,15-0,45 [ 9 ]

http://en.wikipedia.org/wiki/SAE_steel_grades#cite_note-ni-8

http://en.wikipedia.org/wiki/SAF_2507

http://en.wikipedia.org/wiki/SAF_2507

http://en.wikipedia.org/wiki/SAE_steel_grades#cite_note-9

2013

Baja Tahan Karat


20

BAB V

SIFAT MEKANIK

1. Ferritic Stainless Steel

a) Bersifat magnetic,

b) tidak dapat dikeraskan dengan perlakuan panas tapi dapat dikeraskan dengan cold

work,

c) dapat dicold work maupun dihot work,

d) pada kondisi annealed keuletan dan ketahanan korosi tertinggi,

e) kekuatan mencapai 50% lebih tinggi dari pada baja plain carbon,

f) ketahanan korosi dan machinability lebih baik dari pada stainless steel Martensitic.

2013

Baja Tahan Karat


21

2. Martensitic Stainless Steel

a) Bersifat magnetic,

b) dapat dikeraskan dengan perlakuan panas,

c) dapat di cold work maupun di hot work,

d) machinabilitynya bagus,

e) ketangguhan baik,

f) ketahanan korosinya cukup bagus terhadap cuaca tetapi tidak sebaik stainless steel

ferritic maupun austenitic

3. Austenitic Stainless Steel

a) Bersifat non magnetic,

b) pada kondisi annealed, tidak dapat dikeraskan dengan perlakuan panas,

c) dapat di hot-work dan dicold-work,

d) memiliki shock resistant yang tinggi,

e) sulit dimachining kecuali dengan penambahan S atau Se,

f) sifat tahan korosinya paling baik diantara jenis lainnya,

g) kekuatan pada temperature tinggi

h) ketahanan scaling sangat baik

4. Precipitation-Hardening Stainless Steel

a) Baja tahan karat yang mengalami pengerasan presipitasi,

b) mudah dipabrikasi,

c) kekuatan tinggi,

d) keuletan relative baik,

e) ketahanan korosinya baik

2013

Baja Tahan Karat


22

BAB VI

PENGARUH UNSUR PADUAN

Karbon (C)

Karbon merupakan unsur pengeras utama dalam baja, pada baja tahan karat karbon

berfungsi untuk memperluas gamma loop, juga sebagai pembentuk karbida yang

berikatan dengan Fe dan Cr. Karbon juga berpengaruh meningkatkan ketahanan

korosi intergranular. Pada baja tahan karat austenitik sebagai unsur untuk

meningkatkan kekerasan dan kekuatan.

Silikon (Si)

Silikon pada baja tahan karat berpengaruh untuk meningkatkkan ketahanan oksidasi

pada temperatur tinggi, dan meningkatkan elastisitas. Keberadaan Si pada baja tahan

karat maksimum 1,5 %.

2013

Baja Tahan Karat


23

Mangan (Mn)

Mangan dalam baja tahan karat mencegah terjadinya retak panas yang diakibatkan

oleh terbentuknya sulfida besi (FeS). Mangan juga mempengaruhi kestabilan austenit

dan ferit, dimana pada temperatur rendah mangan akan menjadi penstabil austenit dan

ferit.

Nikel (Ni)

Nikel adalah unsur penstabil austenit. Penambahan unsur Ni kedalam paduan Fe-Cr

akan memperluas daerah γ, sehingga daerah ferit akan mengecil. Pada temperatur

austenisasi rendah mendorong terjadinya penghalusan butir dan dapat meningkatkan

ketangguhan bila dipadu dengan krom.

Krom (Cr)

2013

Baja Tahan Karat


24

Semua baja tahan karat mengandung Cr yang berfungsi sebagai unsur penstabil ferit.

pada diagram kesetimbangan Fe-Cr terlihat bahwa kandungan krom diatas 12%

memperlihatkan ferit dapat langsung mengendap dari fasa cair membentuk delta-ferit.

Semakin tinggi kandungan Cr daerah austenit yang terbentuk akan semakin

menyempit, sehingga daerah ferit menjadi lebih luas. Kandungan krom diatas 10,5%

akan membentuk lapisan pasif krom (Cr2O3) yang dapat mengikat oksigen sehingga

meningkatkan ketahanan korosi dan ketahanan oksidasi pada temperatur tinggi. Krom

juga merupakan unsur pembentuk karbida yang dapat berikatan dengan besi, karbon

dan dengan unsur lainnya.

Molibdenum (Mo)

Molibdenum pada baja tahan karat berfungsi untuk meningkatkan kekuatan dan

sebagai pembentuk fasa kedua dalam baja tahan karat feritik dan austenitik. Dalam

baja tahan karat martensitik, molibdenum dapat meningkatkan kekerasan dan pada

temperatur tempering yang tinggi akan membentuk endapan karbida.

2013

Baja Tahan Karat


25

BAB VII

KERUSAKAN DAN CARA PENANGGULANGAN

A. Kerusakan

Korosi merupakan peristiwa degradasi material logam akibat bereaksi secara kimia

dengan lingkungan. Korosi menjadi salah satu aspek pertimbangan penting dalam pemilihan

material fabrikasi, karena korosi dapat menyebabkan kerugian. Penggunaan stainless steel

sebagai bahan pembuat alat-alat industri dikarenakan Stainless Steel ini memiliki sifat sifat

non-magnetik, sifat mekanik yang baik, mudah difabrikasi, dapat di las (weldability) dengan

baik, mudah dibersihkan dan mempunyai ketahanan korosi yang lebih baik dari pada baja

tahan karat martensitik dan baja tahan karat feritik, sehingga pemakaiannya lebih banyak

pada lingkungan korosi berat.

Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap Korosi

1) Berasal dari bahan itu sendiri

Antara lain: kemurnian bahan; struktur bahan; bentuk kristal; unsur-unsur kelumit

yang ada dalam bahan; dan teknik pencampuran bahan

2) Berasal dari lingkungan.

Antara lain: tingkat pencemaran udara. Gas-gas polutan yang ada bisa membentuk

asam nitrat dan asam sulfat. Oleh sebab itu, udara menjadi bersifat korosif dan

berikatan dengan apa saja termasuk komponen-komponen renik di dalam peralatan

elektronik.

3) Suhu dan kelembaban

Atmosfer (desa, kota, industri). Penguapan dan pelepasan bahan-bahan korosif ke

udara dapat mempercepat proses korosi.

4) Air (fresh, salk, distilled)

5) Uap dan gas (klorin, ammonia, hydrogen sulfat)

Udara dalam ruangan yang terlalu asam atau basa dapat mempercepat proses korosi

peralatan yang ada dalam ruangan tersebut.

6) Asam-asam mineral

HCl, asam sulfat, fluor, hydrogen fluoride beserta persenyawaannya dikenal

sebagai bahan korosif.

7) Asam-asam organik (asam asetat, asam sitrat)

2013

Baja Tahan Karat


26

8) Alkali

Amonia (NH3) merupakan bahan yang digunakan dalam industri dimana pada

kondisi suhu dan tekanan normal, bahan ini berada dalam gas dan sangat mudah

terlepas ke udara.

9) Tanah

10) Pelarut-pelarut organik.

11) Minyak (vegetable and petroleum).

Stainless Steel secara mendasar bukanlah logam mulia, stainless steel masih mengalami

korosi. Stainless steel atau biasa disebut baja tahan karat merupakan logam yang terdiri dari

besi, kromium, mangan, silikon, karbon dan seringkali nikel and molibdenum dalam jumlah

yang cukup banyak. Unsur kromium yang terkandung sekitar 12% nantinya akan

menyebabkan stainless steel tahan terhadap karat. Kromium nantinya akan membentuk

lapisan pelindung antikorosi (protective layer) atau kromium-oksida bersama dengan oksigen

yang berasal dari udara atau air.

Korosi pada stainless steel adalah kromium oksida yang secara otomatis terbentuk pada

permukaan bahan sehubungan dengan afinitas kromium yang tinggi untuk bergabung dengan

oksigen. Lapisan kromium oksida ini bersifat pasif (secara kimiawi tidak aktif), kuat (melekat

secara erat di permukaan stainless steel tersebut) dan memperbaharui dirinya sendiri.

Lapisan Kromium ini hanya sekitar 130 angstrom(1A= 10-10

m) tebalnya dan melindungi

stainless steel dari korosi. Lapisan tersebut berupa bahan film yang dapat memperbaharui

dirinya sendiri. Apabila film ini hilang atau rusak (sebagaimana yang sering terjadi ketika

permukaan stainless steel terkena mesin atau tergores), film tersebut dapat membentuk

kembali dirinya sendiri. Walaupun demikian kondisi lingkungan tetap menjadi penyebab

kerusakan protective layer (kromium oksida) tersebut. Pada keadaan dimana protective

http://tsffaunsoed2009.files.wordpress.com/2012/05/16.jpg

2013

Baja Tahan Karat


27

layer tidak dapat lagi terbentuk, maka korosi pada stainless steel akan tetap terjadi. Sifat

logam sendiri mudah melepaskan elektron dimana korosi merupakan bereaksinya logam

dengan oksigen atau bahan lain dan korosi akan terjadi lebih cepat dengan hadirnya zat

elektrolit, misal suatu asam atau larutan garam.

Jenis- jenis korosi pada stainless steel (SS) dapat dikategorikan sebagai berikut :

1. Uniform Corrosion

Uniform corrosion terjadi disebabkan rusaknya seluruh atau sebagian protective layer

pada SS sehingga SS secara merata akan berkurang/aus. Korosi ini terjadi umumnya

disebabkan oleh cairan atau larutan asam kuat maupun alkali panas. Asam hidroklorit dan

asam hidrofluor adalah lingkungan yang perlu dihindari SS apalagi dikombinasikan dengan

temperatur serta konsentrasi yang cukup tinggi. Korosi uniform yang menyebabkan

berkurangnya dimensi permukaan benda secara merata.

2. Pitting Corrosion

Pitting corrosion ini awalnya terlihat kecil dipermukaan SS tetapi semakin membesar

pada bagian dalam SS. Korosi ini terjadi pada beberapa kondisi pada lingkungan dengan pH

rendah, temperature moderat, serta konsentrasi klorida yang cukup tinggi. Umumnya SS

berkadar Krom (Cr), Molybdenum (Mo) dan Nitrogen (N) yang tinggi cenderung lebih tahan

terhadap pitting corrosion. Korosi ini sangat berbahaya karena menyerang permukaan dan



2013

Baja Tahan Karat


28

penampakan visualnya sangat kecil, sehingga sulit untuk diatasi dan dicegah terutama pada

pipa-pipa bertekanan tinggi.

3. Crevice Corrosion

Korosi jenis ini sering terjadi di daerah yang kondisi oksidasi terhadap krom (Cr) SS

sangat rendah atau bahkan tidak ada sama sekali (miskin oksigen). Sering pula terjadi akibat

desain konstruksi peralatan yang tidak memungkinkan terjadinya oksidasi tersebut misal

celah antara gasket/ packing, celah yang terbentuk akibat pengelasan yang tidak sempurna,

sudut-sudut yang sempit, celah/ sudut antara 2 atau lebih lapisan metal, celah antara mur/baut

dsb.

Praktis korosi ini terjadi di daerah yang sangat sempit (celah, sudut, takik dsb). Crevice

Corrosion dapat dipandang sebagai pitting corrosion yang lebih berat/ hebat dan terjadi pada

temperature dibawah temperature moderate yang biasa menyebabkan pitting corrosion. Cara

untuk menghindari masalah ini, salah satunya dengan membuat desain peralatan lebih

‘terbuka’ walaupun kenyataannya sangat sulit untuk semua aplikasi.

4. Stress Corrosion Cracking



2013

Baja Tahan Karat


29

Dalam kondisi kombinasi antara tegangan (baik tensile, torsion, compressive maupun

thermal) dan lingkungan yang korosif maka SS cenderung lebih cepat mengalami korosi.

Karat yang mengakibatkan berkurangnya penampang luas efektif permukaan SS

menyebabkan tegangan kerja (working Strees) pada SS akan bertambah besar. Korosi ini

dapat terjadi pula misal pada pin, baut-mur dengan lubangnya/ dudukannya, SS yang

memiliki tegangan sisa akibat rolling, bending, welding dan sebagainya. Korosi ini

meningkat jika part yang mengalami stress berada di lingkungan dengan kadar klorida tinggi

seperti air laut yang temperaturnya cukup tinggi. Sebagai akibatnya aplikasi SS dibatasi

untuk menangani cairan panas ber-temperatur di atas 50 0C bahkan dengan kadar klorida

yang sangat sedikit sekalipun. Pada beberapa kasus, korosi ini dapat dikurangi dengan cara

’shot peening’, penembakan permukaan logam dengan butir pasir logam, atau juga meng-

annealing setelah SS selesai dimachining, sehingga dapat mengurangi tegangan pada

permukaan logam.

4. Intergranular Corrosion

Korosi ini disebabkan ketidak sempurnaan mikrostruktur SS. Ketika austenic SS berada

pada temperature 425-850 oC (temperatur sensitasi) atau ketika dipanaskan dan dibiarkan

mendingin secara perlahan (seperti halnya sesudah welding atau pendinginan setelah

annealing) maka karbon akan menarik krom untuk membentuk partikel kromium karbida

(chromium carbide) di daerah batas butir (grain boundary) struktur SS.

Formasi kromium karbida yang terkonsentrasi pada batas butir akan menghilangkan/

mengurangi sifat perlindungan kromium pada daerah tengah butir. Sehingga daerah ini akan

dengan mudah terserang oleh korosi.


2013

Baja Tahan Karat


30

Secara umum SS dengan kadar karbon < 2 % relative tahan terhadap korosi ini. Ketidak

sempurnaan mikrostruktur ini diperbaiki dengan menambahkan unsur yang memiliki afinitas

(daya tarik) terhadap Karbon lebih besar untuk membentuk karbida, seperti Titanium (misal

pada SS 321) dan Niobium (misal pada SS 347). Cara lain adalah dengan menggunakan SS

berkadar karbon rendah yang di tandai indeks ‘L’ -low carbon steel- (misal 316L atau 304L).

SS dengan kadar karbon tinggi juga akan tahan terhadap korosi jenis ini asalkan digunakan

pada temperatur tinggi pula (misal 304H, 316H, 321H, 347H, 30815/ Sirius S15, 310/ Sirius

310 dan juga 314/ Sirius 314).

6. Galvanic Corrosion

Galvanic corrosion terjadi disebabkan sambungan dissimilar material (2 material yang

berbeda terhubung secara elektris/ tersambung misal baut dengan mur, paku keling/ rivet

dengan body tangki, hasil welding dengan benda kerja) dan/ atau terendam dalam larutan

elektrolit, sehingga dissimilar material tersebut menjadi semacam sambungan listrik.

Mekanisme ini disebakan satu material berfungsi sebagai anoda dan yang lainnya sebagai

katoda sehingga terbentuk jembatan elektrokimia. Dengan terjadinya hubungan elektrik

tersebut maka logam yang bersifat anoda (less noble) akan lebih mudah terkorosi. Urutan

tersebut ditunjukkan pada seri elektrokimia logam berikut :

Logam deret sebelah kiri cenderung menjadi anoda (mudah berkarat) sementara logam

sebelah kanan cenderung menjadi katoda. Galvanic corrosion ini tergantung pada :

perbedaan kemuliaan dissimilar material, rasio luas permukaan dissimilar material, dan

konduktifitas larutan.

Adanya korosi dapat menyebabkan masalah seperti :

a) Terbentuknya lubang-lubang kecil/ halus pada tangki dan pipa-pipa


2013

Baja Tahan Karat


31

Hal ini menyebabkan kebocoran cairan ataupun gas. Hal ini perlu diperhatikan

apabila gas atau cairan yang tersimpan dalam alat-alat industri farmasi berbahaya

apabila terkena tubuh,nantinya bisa melukai manusia disekitarnya atau berpotensi

menimbulkan arus pendek listrik (korsleting).

b) Menurunnya kekuatan material

Disebabkan penyusutan/ pengurangan ketebalan/ volume material sehingga

‘strength‘ juga menurun, akibatnya dapat terjadi retak, bengkok, patah dan

sebagainya. Umur dari alat-alat yang terbuat dari stainless steel akan menjadi

singkat karena alat tidak bisa digunakan kembali akibat kerusakan tersebut.

c) Dekorasi permukaan material menjadi tidak menarik

Disebabkan kerak karat ataupun lubang-lubang. Alat yang berasal dari stainless

steel akan terkesan usang,sehingga tidak meyakinkan kualitas dari penggunaan

alat tersebut.

d) Terbentuknya karat-karat yang mungkin mengkontaminasi zat atau material

lainnya.

Alat industri farmasi yang mengalami korosi cukup berbahaya bila digunakan

karena alat-alat tersebut memiliki kontak langsung dengan bahan-bahan dasar

sediaan farmasi yang ditakutkan karat yang timbul akan mengkontaminasi bahan-

bahan tersebut dan bisa saja mempengaruhi fungsi dari bahan tersebut

B. Pencegahan Korosi

Dengan dasar pengetahuan tentang elektrokimia proses korosi yang dapat menjelaskan

mekanisme dari korosi, dapat dilakukan usaha-usaha untuk pencegahan terbentuknya korosi.

Banyak cara sudah ditemukan untuk pencegahan terjadinya korosi diantaranya adalah dengan

cara proteksi katodik, coating, pembalutan dan penggunaan chemical inhibitor.

1. Proteksi Katodik

Untuk mencegah terjadinya proses korosi atau setidak-tidaknya untuk memperlambat

proses korosi tersebut, maka dipasanglah suatu anoda buatan di luar logam yang akan

diproteksi.

Daerah anoda adalah suatu bagian logam yang kehilangan elektron. Ion positifnya

meninggalkan logam tersebut dan masuk ke dalam larutan yang ada sehingga logam tersebut

berkarat.

2013

Baja Tahan Karat


32

Terlihat disini karena perbedaan potensial maka arus elektron akan mengalir dari anoda

yang dipasang dan akan menahan melawan arus elektron dari logam yang didekatnya,

sehingga logam tersebut berubah menjadi daerah katoda. Inilah yang disebut Cathodic

Protection.

Dalam hal diatas elektron disuplai kepada logam yang diproteksi oleh anoda buatan

sehingga elektron yang hilang dari daerah anoda tersebut selalu diganti, sehingga akan

mengurangi proses korosi dari logam yang diproteksi. Anoda buatan tersebut ditanam dalam

suatu elektrolit yang sama (dalam hal ini tanah lembab) dengan logam (dalam hal ini pipa)

yang akan diprotekasi dan antara dan pipa dihubungkan dengan kabel yang sesuai agar proses

listrik diantara anoda dan pipa tersebut dapat mengalir terus menerus.

2. Coating

Cara ini sering dilakukan dengan melapisi logam (coating) dengan suatu bahan agar

logam tersebut terhindar dari korosi.

a. Pelapisan dengan semen (concrete coating)

Pelapisan ini digunakan pada pipa yang akan dipasang pada daerah air laut, dimana

ketebalan semen diharapkan akan dapat menghindarkan kontaminasi secara langsung antara

air laut dengan permukaan pipa dan juga selain itu lapisan semen ini juga digunakan sebagai

pemberat pipa yang akan diletakkan didasar laut sehingga tidak memerlukan lagi pemberat.

Namun kelemahan dari pelapisan semen pada jaringan pipa dasar laut adalah sulit sekali

untuk melakukan pemeliharaan atau melakukan inspeksi dengan peralatan yang sederhana,

hal ini disebabkan jaringan pipa tersebut sudah tertutup lumpur didasar laut. Untuk keperluan

pemeriksaan dilakukan dengan menggunakan intelegent pig yang dimasukkan dalam

jaringan pipa dan didorong oleh fluida yang mengalir pada jaringan pipa tersebut. Dengan

pekerjaan yang relatif sederhana intelegent pig dapat memberikan informasi tentang cacat

yang ada pada jalur pipa transportasi cukup akurat, baik jenis cacatnya maupun lokasi dimana

cacat itu berada. Sehingga sangat memudahkan bagi kita untuk memperbaikinya.

b. Pengecatan (Painting)

Pengecatan untuk subsea pipeline hanya mungkin dilakukan pada awal instalasi,

sehingga untuk pipa yang terendam air pemeliharaan dengan cara pengecatan tidak mungkin

dan tidak dilakukan. Pemeliharaan dengan pengecatan dilakukan untuk instalasi pipa yang

berada pada bagian permukaan.

Dalam pengecatan perlu diperhatikan penggunaan cat yang sesuai dengan standart dan

ketebalan cat perlu diperhatikan, yaitu ketebalan antara primer coat, intermediate

2013

Baja Tahan Karat


33

coat dan top coat. Sebelum pipa dicat harus dilakukan sandblasting terlebih dahulu, untuk

memastikan bahwa tidak ada air atau kotoran yang dapat menyebabkan korosi setelah

dilakukan pengecatan. Untuk subsea pipeline cara ini tidak dilakukan karena umur cat yang

terbatas, sehingga untuk subsea pipeline cara yang sering digunakan yaitu dengan cara

pelapisan dengan meggunakan semen atau aspal.

c. Pemakaian Bahan-Bahan Kimia (Chemical Inhibitor)

Untuk memperlambat reaksi korosi digunakan bahan kimia yang disebut inhibitor

corrosion yang bekerja dengan cara membentuk lapisan pelindung pada permukaan metal.

Lapisan molekul pertama yang tebentuk mempunyai ikatan yang sangat kuat yang

disebut chemis option. Corrosion inhibitor umumnya berbentuk fluid atau cairan yang

diinjeksikan pada production line. Karena inhibitor tersebut merupakan masalah yang penting

dalam menangani kororsi maka perlu dilakukan pemilihan inhibitor yang sesuai dengan

kondisinya. Material corrosion inhibitor terbagi 2, yaitu :

1) Organik Inhibitor

Inhibitor yang diperoleh dari hewan dan tumbuhan yang mengandung unsur karbon

dalam senyawanya. Material dasar dari organik inhibitor antara lain: Turunan asam

lemak alifatik, yaitu: monoamine, diamine, amida, asetat, oleat, senyawa-senyawa

amfoter.

2) Inorganik Inhibitor

Inhibitor yang diperoleh dari mineral-mineral yang tidak mengandung unsur karbon

dalam senyawanya. Material dasar dari inorganik inhibitor antara lain kromat, nitrit,

silikat, dan pospat.

2013

Baja Tahan Karat


34

BAB VIII

STUDY KASUS

Masalah :

Pada pembuatan Baja COR CF8M (SS 316), Nikel adalah unsur yang sangat penting pada

pembuatan baja tahan karat coran. Diantara bahan baku lainnya nikel adalah yang paling

tinggi mencapai $ 17.770/Kg dan saat ini masih diimpor.

Solusi :

Menggunakan ferronikel yang dipadu dengan krom (Fe-Ni-Cr) yang memiliki ketahan korosi

hampir sama dengan nikel. Penambahan kadar Fe-Ni-Cr lokal memberikan efek negative

terhadap ketahanan korosi. Pada kadar 23% Fe-Ni-Cr dan 45% Fe-Ni-Cr ketahanan korosinya

mendekati ketahanan korosi kadar 0% Fe-Ni-Cr atau Nikel murni

Alasan :

Di Pomala Sulawesi Tenggara terdapat bahan galian berupa Ferronikel yang saat ini lebih

banyak diwkspor keluar negeri untuk ekstraksi terhadap nikelnya.Disamping itu minim sekali

pemanfaatan ferronikel untuk kebutuhan industri pengecoran dalam negeri.

2013

Baja Tahan Karat


35

DAFTAR PUSTAKA

________ . 2011. Stainless steel (baja tahan karat).

http://drganjoz.blogspot.com/2011/02/blok-7-lbm-5.html. 19 Februari 2013

Erie . 2010. Baja Tahan Karat http://mantantukanginsinyur.blogspot.com/2010/11/baja-

tahan-karat.html .19 Februari 2013

Honeycombe, Robert. 1995. Steels Microstructure and Properties . London : Edward Arnold

Nugroho, Dipo. Klasifikasi Stainless Steel. http://prototyping.multiply.com/journal/item/3/.

19 Februari 2013

Surdia, Tata . 1984. Pengetahuan Bahan Teknik.Jakarta : Pradnya Paramita

Supraba . Baja Stainless Steel . http://supraba.blogspot.com/2010/05/baja-stainless-

steel_31.html. 19 Februari 2013

Wisdatika, Anisa . Stainless Steel dapat Mengalami Korosi .

http://tsffaunsoed2009.wordpress.com/2012/05/24/stainless-steel-dapat-mengalami-

korosi/ 19 Februari 2013

Vlack, Lawrence H. Van .1987.Elements of Materials Science and Engineering. Jakarta :

Erlangga

http://drganjoz.blogspot.com/2011/02/blok-7-lbm-5.html

http://mantantukanginsinyur.blogspot.com/2010/11/baja-tahan-karat.html

http://mantantukanginsinyur.blogspot.com/2010/11/baja-tahan-karat.html

http://prototyping.multiply.com/journal/item/3/

http://supraba.blogspot.com/2010/05/baja-stainless-steel_31.html

http://supraba.blogspot.com/2010/05/baja-stainless-steel_31.html

http://tsffaunsoed2009.wordpress.com/2012/05/24/stainless-steel-dapat-mengalami-korosi/

http://tsffaunsoed2009.wordpress.com/2012/05/24/stainless-steel-dapat-mengalami-korosi/

makalah ilmu logam

Documents