Stainless Steel 1

(1)

ST

STAINLESS AINLESS STEELSTEEL

Disusun Oleh : Disusun Oleh : A

Aqqmmaarriinna a IInnddrraa ((FF1144007700005511)) S

Siisskka a FFeebbrriiaannaa ((FF1144007700005522)) Taubing Desmarlianto(F14070053) Taubing Desmarlianto(F14070053) Ratna

Ratna Aprilynda Aprilynda M M (F14070055)(F14070055) Fadlullah

Fadlullah Abdurrachman Abdurrachman (F14070057)(F14070057) O

Okktta a DDaanniik k NNuuggrraahheennii ((FF1144007700005588)) M

Muuhhaammmmaad d SSyyaaeeffuuddddiinn ((FF1144007700005599)) D

Deenniis As Annddrreeaass ((FF1144007700006611)) M

Miilla a SSoopphhiiaa ((FF1144007700006622))

DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN F

FAKULTAKULTAS AS TEKNOLOTEKNOLOGI GI PERTPERTANIANANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2008 2008

(2)

DAFTAR ISI DAFTAR ISI B

Baabb II PPeennddaahhuulluuaann 33

1

1..1 1 PPeennggeerrttiiaan n ddaan n SSeejjaarraahh 33 1

1..22 TTuujjuuaann 33

B

Baabb IIII IIssii 44

2

2..1 1 KKAANNDDUUNNGGAAN N AATTOOMM//UUNNSSUUR R DDAAN N IIKKAATTAANNNNYYAA 44 2.2 KLASIFIKASI

2.2 KLASIFIKASI STSTAINLESS AINLESS STEELSTEEL ₅₅

2

2..3 3 BBEENNTTUUK K SSTTRRUUKKTTUUR R MMIIKKRROO 77 2

2..4 4 PPRROOSSEES S PPEEMMBBUUAATTAAN N SSTTAAIINNLLEESSS S SSTTEEEEL L 1100 2

2..5 5 SSIIFFAATT--SSIIFFAAT T TTEEKKNNIIS S BBAAHHAAN N 1144 2

2..6 6 CCOONNTTOOH H PPEENNGGGGUUNNAAAANN//AAPPLLIIKKAASSI I 1166 2

2..7 7 SSTTAANNDDAARRIISSAASSI I DDAAN N PPEENNGGKKOODDEEAAN N 1188 2.8 BENTUK, UKURAN, DAN HARGA

2.8 BENTUK, UKURAN, DAN HARGASTSTAINLESS AINLESS STEELSTEEL_YANG_YANG

TERSEDIA DI PASAR INDONESIA TERSEDIA DI PASAR INDONESIA B

BAABB IIIIII PPEENNUUTTUUPP 2299

D

(3)

BAB I BAB I

PENDAHULUAN PENDAHULUAN

1.1

1.1 PENGEPENGERRTIAN DAN SEJATIAN DAN SEJARAHRAH

Awalnya, beberapa besi tahan karat pertama berasal dari beberapa artefak yang Awalnya, beberapa besi tahan karat pertama berasal dari beberapa artefak yang dapat bertahan dari zaman purbakala. Pada artefak ini tidak ditemukan danya kandungan dapat bertahan dari zaman purbakala. Pada artefak ini tidak ditemukan danya kandungan krom, namun diketahui, bahwa yang membuat artefak logam ini tahan karat adalah krom, namun diketahui, bahwa yang membuat artefak logam ini tahan karat adalah banya

banyaknbya zat fosfoknbya zat fosfor yang dikandungr yang dikandungnya yang mana bersamnya yang mana bersama dengan a dengan kondiskondisi cuacai cuaca lokal membentuk sebuah lapisan basi oksida dan fosfat. Sedangkan, paduan besi dan lokal membentuk sebuah lapisan basi oksida dan fosfat. Sedangkan, paduan besi dan krom sebagai bahan tahan karat pertama kali ditemukan oleh ahlimetal asal Prancis, krom sebagai bahan tahan karat pertama kali ditemukan oleh ahlimetal asal Prancis, Pierre Berthier

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

sepepertrti i pipisasau. u. KemKemudiudian an padpada a akhakhir ir 181890-90-anan,, HanHans s GolGoldscdschmihmidtdt dardari i JerJermanman,, mengemb

mengembangkan proses angkan proses alumialuminothermnothermic ic untuk untuk menghamenghasilkasilkan n kromikromium um bebas bebas karbonkarbon.. Pad

Pada a tahtahun 1904-1un 1904-191911, Leon 1, Leon GuiGuillellet t berberhashasil melakil melakukan paduaukan paduan n daldalam beberaam beberapapa penelitiannya yang kini dikenal sebagai

penelitiannya yang kini dikenal sebagaiStainless Steel Stainless Steel _..

Baja tahan karat atau

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

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

yang g mermerupaupakan kan hashasil il oksoksidaidasi si oksoksigeigen n terterhadahadap p krokrom m yayang ng terterjadjadi i secsecara ara spospontantan.n. T

Tententunyunya a harharus us dibdibedakedakan an mekamekanisnisme me proprotecttective ive laylayer er ini ini dibdibandiandingkngkan an bajbaja a yanyangg dilindungi dengan coating (misal seng dan cadmium) ataupun cat.

dilindungi dengan coating (misal seng dan cadmium) ataupun cat. 1.2 TUJUAN

1.2 TUJUAN



 Untuk melengkapi tugas Pengetahuan BahUntuk melengkapi tugas Pengetahuan Bahan Tan Teknik.eknik.



(4)

BAB II BAB II

ISI ISI 2.1

2.1 KANDUNGKANDUNGAN AAN ATOM/UNSUR TOM/UNSUR DAN DAN IKAIKATTANNYANNYAA

Baja stainless merupakan baja paduan yang mengandung minimal 10,5% Cr. 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 Sedikit baja stainless mengandung lebih dari 30% Cr atau kurang dari 50% Fe.Daya tahan

tahan StainlStainless ess Steel Steel _{terhadap oksidasi yang tinggi di udara dalam suhu lingkungan}_{terhadap oksidasi yang tinggi di udara dalam suhu lingkungan}

bi

biasaasanya dicanya dicapai karenpai karena a adaadanya nya tamtambahbahan minimaan minimal l 13% (dar13% (dari i berberat) kromat) krom. . KroKromm memb

membententuk uk sebsebuah uah laplapisaisan n tidtidak ak aktaktif if KroKromiumium(Im(III) II) OksOksida ida (Cr (Cr 22OO33) ) ketketika ika bertbertemuemu

oksigen. Lapisan ini terlalu tipis untuk dilihat, sehingga logamnya akan tetap berkilau. 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 Logam ini menjadi tahan air dan udara, melindungi logam yang ada di bawah lapisan tersebut. Fenomena ini disebut

tersebut. Fenomena ini disebut Passivation Passivation _{dan dapat dilihat pada logam yang lain,}_{dan dapat dilihat pada logam yang lain,}

seperti pada alumunium dan titanium. Pada dasarnya untuk membuat besi yang tahan seperti pada alumunium dan titanium. Pada dasarnya untuk membuat besi yang tahan terhadap karat, krom merupakan salah satu bahan paduan yang paling penting. Untuk terhadap karat, krom merupakan salah satu bahan paduan yang paling penting. Untuk mendapatkan besi yang lebih baik lagi, dintaranya dilakukan penambahan beberapa mendapatkan besi yang lebih baik lagi, dintaranya dilakukan penambahan beberapa zat-zat

zat berikberikut, Penambahan Molibdenum (Mo) ut, Penambahan Molibdenum (Mo) bertubertujuan untuk juan untuk mempermemperbaiki ketahananbaiki ketahanan korosi pitting dan korosi celah Unsur karbon rendah dan penambahan unsur penstabil korosi pitting dan korosi celah Unsur karbon rendah dan penambahan unsur penstabil karbida (titanium atau niobium) bertujuan menekan korosi batas butir pada material yang karbida (titanium atau niobium) bertujuan menekan korosi batas butir pada material yang me

mengangalalami mi prprososes es sesensnsititasasi.i.PePenamnambahbahan an krkromomiuium m (C(Cr) r) bebertrtujujuauan n memeniningkngkatatkakann ketahanan korosi dengan membentuk lapisan oksida (Cr

ketahanan korosi dengan membentuk lapisan oksida (Cr 22OO33) dan ketahanan terhadap) dan ketahanan terhadap

oks

oksidaidasi si temtemperperatuatur r tintinggiggi. . PenPenambambahan ahan niknikel el (N(Ni) i) berbertujtujuan uan untuntuk uk menmeningingkatkatkankan ketahanan korosi dalam media pengkorosi netral atau lemah. Nikel juga meningkatkan ketahanan korosi dalam media pengkorosi netral atau lemah. Nikel juga meningkatkan keuletan dan mampu bentuk logam. Penambahan nikel meningkatkan ketahanan korosi keuletan dan mampu bentuk logam. Penambahan nikel meningkatkan ketahanan korosi tegangan. Penambahan unsur molybdenum (Mo) untuk meningkatkan ketahanan korosi tegangan. Penambahan unsur molybdenum (Mo) untuk meningkatkan ketahanan korosi pitting di lingkungan klorida. Unsur aluminium (Al) meningkatkan pembentukan lapisan pitting di lingkungan klorida. Unsur aluminium (Al) meningkatkan pembentukan lapisan

oksida pada temperature tinggi. oksida pada temperature tinggi.

(5)

2.2 KLASIFIKASI

2.2 KLASIFIKASI STSTAINLESS AINLESS STEELSTEEL

Meskipun seluruh kategori

Meskipun seluruh kategoriStainless Steel Stainless Steel _{didasarkan pada kandungan krom (Cr),}_{didasarkan pada kandungan krom (Cr),}

namun

namun unsur paduan lainnya ditambahkan untuk memperbaiki sifat-sifatunsur paduan lainnya ditambahkan untuk memperbaiki sifat-sifat Stainless S Stainless S teel teel

sesuai

sesuai aplikaaplikasi-nyasi-nya. . KategoKategoriri StainlStainless ess Steel Steel _ti_tidak_{dak ha}_haln_lnya_{ya se}_seper_perti_{ti ba}_baja_{ja la}_lain_{in ya}_yang_ng

didasarkan pada persentase karbon tetapi didasarkan pada struktur metalurginya. Lima didasarkan pada persentase karbon tetapi didasarkan pada struktur metalurginya. Lima golonga

golongan n utamautama StainlStainless ess Steel Steel _{adalah Austenitic,}_{adalah Austeni}_{tic, Ferr}_Ferritic,_{itic, Mart}_Martensiti_ensitic,_{c, Duplex}_{Duplex dan}_dan

Precipitation Hardening

Precipitation HardeningStainless Steel Stainless Steel _..

1

1 Austenitic Stainless SteelAustenitic Stainless Steel

Austenitic

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

standar untuk 304), sampai ke grade Super Autenitic

standar untuk 304), sampai ke grade Super AuteniticStainless Steel Stainless Steel _{seperti 904L (dengan}_{seperti 904L (dengan}

kadar Chrom dan Nickel lebih tinggi serta unsur tambahan Mo sampai 6%). Molybdenum kadar Chrom dan Nickel lebih tinggi serta unsur tambahan Mo sampai 6%). Molybdenum (Mo), Titanium (Ti) atau Copper (Co) berfungsi untuk meningkatkan ketahanan terhadap (Mo), Titanium (Ti) atau Copper (Co) berfungsi untuk meningkatkan ketahanan terhadap tem

temperperatuatur r serserta ta korkorosiosi. . AusAustentenitiitic c coccocok ok jugjuga a untuntuk uk apliaplikaskasi i temtemperperatuature re renrendahdah disebabkan unsur Nickel membuat

disebabkan unsur Nickel membuat Stainless Steel Stainless Steel _{tidak menjadi rapuh pada temperatur}_{tidak menjadi rapuh pada temperatur}

rendah. rendah.

(6)

2. Ferritic Stainless Steel 2. Ferritic Stainless Steel

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

ini telah diperbaiki pada grade 434 dan 444 dan secara khusus pada grade 3Cr12.

3. Martensitic Stainless Steel 3. Martensitic Stainless Steel

Stainless Steel

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

Ferritic

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

431 memiliki Chrom sampai 16% tetapi mikrostrukturnya masih martensitic disebabkan 431 memiliki Chrom sampai 16% tetapi mikrostrukturnya masih martensitic disebabkan hanya memiliki Nickel 2%.Grade

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

tensile strength tertinggi dibanding

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

dibutuhkan kekuatan yang lebih tinggi maka dapat di hardening. dibutuhkan kekuatan yang lebih tinggi maka dapat di hardening.

4. Duplex Stainless Steel 4. Duplex Stainless Steel

Duplex

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

Chr

Chrom om dadan n dudua a angangka ka teterarakhikhir r memenynyatatakaakan n pepersrsententasase e NiNickckelel) ) memmemililikiki i bebentntuk uk mik

mikrosrostrutruktur ktur camcampurpuran an ausaustenitenitic tic dan dan FerFerritritic. ic. DuplDuplex ex ferferritritic-ic-ausaustentenitiitic c memmemiliilikiki komb

kombinainasi si sifsifat at tahtahan an korkorosi osi dan dan temtemperperatuatur r relrelatiatif f tintinggi ggi ataatau u secsecara ara khukhusus sus tahatahann terhadap Stress Corrosion Cracking. Meskipun kemampuan Stress Corrosion terhadap Stress Corrosion Cracking. Meskipun kemampuan Stress Corrosion Cracking-nya tidak sebaik ferritic

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

dibanding ferritic

dibanding ferritic StainlStainless ess Steel Steel _{dan lebih buruk dibanding Austenitic}_{dan lebih buruk dibanding Austenitic} StainlStainless ess Steel Steel _..

Sem

Semententara ara kekkekuatuatannyannya a leblebih ih baibaik k dibdibandanding ing AusAustentenitiiticc StainlStainless ess Steel Steel _(y_(yang_{ang di}_di

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

annealing) kira-kira 2 kali lipat. Sebagai tambahan, Duplex StainlStainless ess Steel Steel _ketahanan_ketahanan

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

coorrosion jauh sion jauh lebih baik lebih baik (supe(superior) dubanding 316. rior) dubanding 316. KetangKetangguhannyguhannya a DuplexDuplexStainlessStainless Steel

(7)

5. Precipitation Hardening Steel 5. Precipitation Hardening Steel

Precipitation hardening

Precipitation hardening Stainless Steel Stainless Steel _adalah_adalah Stainless Steel Stainless Steel _{yang keras dan kuat akibat}_{yang keras dan kuat akibat}

dar

dari i dibdibententuknyuknya a suasuatu tu prepresipsipitaitat t (en(endapadapan) n) daldalam am strstruktuktur ur mikmikro ro loglogam. am. SehSehinginggaga ger

gerakaakan n defdeforormamasi si memenjnjadi adi teterhrhamambabat t dadan n memempmpererkukuat at mamateteririalal StaStainlinless ess SteeSteel l _..

Pem

Pembentbentukan ukan ini ini disdisebabebabkan kan oleoleh h penapenambambahan han unsunsur ur temtembagbaga a (Cu(Cu), ), TiTitantanium ium (T(Ti),i), Niobium (Nb) dan alumunium. Proses penguatan umumnya terjadi pada saat dilakukan Niobium (Nb) dan alumunium. Proses penguatan umumnya terjadi pada saat dilakukan

p

peennggeerrjjaaaan n ddiinnggiin n ((ccoolld d wwoorrkk))..

2.3 BENTUK STRUKTUR MIKRO 2.3 BENTUK STRUKTUR MIKRO

Berikut beberapa gambar yang menunjukkan struktur mikro dari

Berikut beberapa gambar yang menunjukkan struktur mikro dari Stainless Steel Stainless Steel

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

berbedabeda. . PerPerbedabedaan-an-perperbedabedaan an yanyang g dapdapat at dildilihaihat t dengdengan an jeljelas as diadiantantaranyranya a adaadalahlah pem

pemisaisahan-han-pemipemisahsahanpanpecahecahan-an-pecapecahan han yanyang g terterjadjadi i akiakibat bat pengpengerjerjaan aan loglogam am yayangng menggunakan suhu yang berbeda, terlalu rendah atau terlalu tinggi suhunya.

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

Figure 1. Micro-structure of same steel Figure 1. Micro-structure of same steel sho-wing part of ferrite network, Widmanstätten wing part of ferrite network, Widmanstätten an

and d ffeaeatthehery ry sstrtrucuctturure. e. FFererrritite-e-whwhitite.e. Pearlite-dark ( x 80)

Pearlite-dark ( x 80)

Fi

Figurgure e 2. 2. MaMacrcro-o-ststruructcturure e of of cascast t ststeeeell revea-ling large prirmary austenite crystals revea-ling large prirmary austenite crystals due to presence of

(8)

Fig

Figure ure 3. 3. SamSame e stesteel el impimperferfectectly ly annannealealeded ferri

ferrite te formformed ed in in massmasses es outlinoutlining ing origioriginalnal cast structure (x80)

cast structure (x80)

Fig

Figure ure 4. 4. SamSame e stesteel el proproperperly ly anneannealealed:d: ferrite and perlite uniform and fine (x80) ferrite and perlite uniform and fine (x80)

Fi

Figugure re 5. 5. As As cascast: t: cemcemenentitite te nenetwtworork k andand plates in pearlite (x 100)

plates in pearlite (x 100)

Figure 6. Heated to 1050°C and quenched Figure 6. Heated to 1050°C and quenched in water. Large grains (x 100)

in water. Large grains (x 100)

Figure 7. Cementite

(9)

w