Ulasan Tentang klasifikasi struktur dari baja tahan karat | Ilmu Las

Menurut struktur berdasarkan baja tahan zat oksidasi, maka bisa dibagi dalam 3 klasifikasi yaitu :

1. Baja tahan karat Austenitik (Austenitic stainless steel).
2. Baja tahan karat Martensitik (Martensitic stainless steel).
3. Baja tahan karat Ferritik (Ferritic stainless steel).

1. Baja Tahan Karat Austenitik (Austenitic stainless steel).

Austenitic  stainless  steel  mempumyai  kandungan  Chrom  (Cr) yang tinggi sekitar ± (16% –26%) dan mengandung paling sedikit 8% Nikel (Ni). Bila baja dipanaskan hingga mencapai temperatur

tinggi di atas 727 0C, disebut austenite. Austenite adalah larutan padat  dari  iron  carbide  (Fe3C)  pada  besi.  Baja  tahan  karat austenitik  tetap  austenitie  pada  temperatur  ruangan.  Khrom

ditambahkan untuk membuat baja menjadi tahan karat dan nikel ditambahkan  untuk  membuat  baja  tetap  austenite.  Baja  tahan karat austenitic diklafikasikan dalam baja chrom-nickel (seri 3 x x)

dan baja chrom-nickel-mangan (seri 3 x x). Jumlah kadar chrom dan  nickel  tidak  kurang  dari  23  %,  berstruktur  austenik,  non magnetik, non hardenable, mudah di hot-work, tetapi agak sulit di

cold-work,  karena  dapat  mengalami  work  hardening  yang  cukup baik. Jenis baja ini paling umum dipakai dalam dunia industri dan juga  merupakan  stainless  steel  yang  paling  mudah  untuk  di  las, dengan menggunakan proses las yang biasa dipergunakan.

Austenitic  stainless  steel  pada  umumnya  memiliki  fase  tunggal. Untuk itu selama proses pengelasan dapat terbentuk kristal ferrite didalam  logam  las  dan  didalam  HAZ  (heat  affected  zone). Pembentukan  ferrite  ini  bisa  berakibat  positif  yaitu  dapat mencegah terjadinya hot cracking, yang menjadi masalah adalah pada baja austenitic penuh. Dan akibat negatif yang disebabkan oleh  ferritic  adalah  menjadi  mudah  terserang  korosi  didalam beberapa  media  tertentu,  terutama  bilamana  bajanya mengandung alloy Mo.

Austenitic  stainless  steel  ini  tidak  dapat  mengeras,  tetapi  tetap dibutuhkan proses pengelasan dengan low heat input dan low joint temperatur (pemberian panas yang rendah). Ferrite dapat diubah

menjadi  fase  sigma  pada  temperatur  tinggi,  dengan  tambahan bahwa temperatur tinggi dapat menimbulkan masalah percepatan pembentukan  karbida  (carbide  precipitation).  Adanya  fase  sigma ini dapat mengurangi keuletan besi dan percepatan karbida dapat mendorong timbulnya korosi intergranular.

Tabel  1,  dibawah  ini  adalah  merupakan  daftar  baja  tahan  karat.

Baja tahan karat type 201 dan 202 adalah sama dengan tipe 301 dan  302  kecuali  jika  manganese  ditambahkan  untuk menggantikan Nikel.

Baja  tahan  karat  austenitik  memiliki  kekuatan  yang  sangat  baik dan  tahan  korosi  pada  temperatur  yang  tinggi.  Molybdenum ditambahkan  untuk  meningkatkan  kekuatannya  pada  suhu  yang tinggi. Baja tahan karat austenitik juga baik untuk penerapan pada temperatur yang rendah.

2. Baja Tahan Karat Martensitik (Matensitic stainless steel).

Baja tahan karat martensitik adalah sangat keras dan tidak terlalu getas.  Martensite  dihasilkan  dengan  mendinginkan  baja  secara cepat dari fase austenite.

Baja  tahan  karat  martensitik  memiliki  kandungan  Khrom  yang cukup  sehingga  bila  didinginkan  di  udara  akan  membentuk martensite. Baja tahan karat tersebut memiliki kandungan Khrom sekitar  12  hingga  18  %  dan  sedikit  Nikel,  dan  biasanya  tanpa Nikel.  Dan  juga  memiliki  kandungan  karbo  lebih  tinggi  yang membuat baja tersebut dapat diperkeras, berbeda dengan ferritic dan austenitic stainless steel.

Martensitic stainless steel digunakan lantaran kekuatan mekanikal dan dan ketahanan terhadap korosinya. Akan namun baja ini lebih sukar dilas berdasarkan pada baja ferritic, lantaran terjadi pengerasan oleh udara

yang selalu terdapat pada daerah yang keras atau kadang rapuh pada  logam  induk  dekat  sambungan  las.  Untuk  menghindari  hal tersebut  perlu  dilaksanakan  adanya  preheating,  dan  proses pengelasannya dilakukan pada suhu yang rendah dan tetap, dan jika hal ini tidak diketahui maka akan terdapat resiko hot cracking, hydrogen  cracking  dan  pecahan  yang  rapuh  pada  daerah

impak panas (HAZ).

Martensite  dipanaskan  untuk  mempertinggi  kekerasannya.  Baja tahan  karat  martensitik  sering  kali  dilas  dengan  memakai  logam pengisi  austenitik  (seri  300).  Logam  pengisi  austenitik  harus digunakan,  bila  pemanasan  setelah  pengelasan  tidak  diberikan dan juga baja tahan karat martensitik yang kandungan karbonnya tinggi sulit untuk dilas. Kelompok baja tahan karat martensitik ini bersifat magnetik,  dapat  dikeraskan,  dapat   di  cold-work  dengan mudah,  terutama  yang  dengan  karbon  rendah,  machinability cukup  baik,  ketangguhan  baik,  dan  juga  dapat  di  hot-work  dan dapat   memperlihatkan  sifat  tahan  korosi  terhadap  cuaca,  dan beberapa bahan kimia dengan baik.

Baja  tahan  karat  martensitik  adalah  bagian  dari  seri  4XX. Beberapa  komposisi  baja  tahan  karat  martensitik  diperlihatkan pada tabel 2, dibawah ini :

tiga. Baja Tahan Karat Ferritik (Ferritic stainless steel).

Baja  tahan  karat  ferritik  tidak  dapat  dikeraskan  dengan  cara pemanasan.  Baja  tersebut  mengandung  Khrom  dalam  jumlah yang besar, sehingga dapat memperkuat daya tahannya terhadap korosi. Baja paduan yang mengandung Khrom ± 15 ÷ 20 % akan mudah  dilas.  Baja  paduan  yang  kandungan  Khrom-nya  sangat tinggi  (t25%)  sulit  untuk  dilas  dan  memiliki  kekayaan  mekanis

yang  jelek.  Tabel  3  merupakan  daftar  komposisi  baja  anti  karat ferritik.

Paduan Khrom ± 15 ÷ 20 % membentuk martensite pada logam las.  Daerah  yang  terkena  panas  mungkin  sedikit  mengalami penurunan  dalam  hal  daya  tahannya  terhadap  korosi.  Untuk

mengembalikan daya tahannya terhadap korosi, daerah pengaruh panas  (HAZ),  hasil  pengelasan  harus  dikuatkan  dengan pemanasan  akhir  (postheating),  kemudian  didinginkan  pada   ± 1300 ÷ 1550 0F (±704 ÷ 843 0C) secara perlahan-lahan.