15-7 PH Stainless Steel: Properti dan Aplikasi Kunci

15-7 PH Stainless Steel adalah baja tahan karat yang mengeras melalui presipitasi yang menggabungkan kekuatan tinggi dan ketahanan terhadap korosi, menjadikannya cocok untuk berbagai aplikasi yang menuntut. Diklasifikasikan sebagai baja tahan karat martensitik, terutama terdiri dari besi, krom, nikel, dan aluminium, dengan aluminium yang sangat penting untuk kemampuan pengerasan presipitasi. Komposisi unik paduan ini memungkinkannya mencapai keseimbangan antara sifat mekanis dan ketahanan terhadap korosi, yang sangat penting di industri seperti dirgantara, otomotif, dan pengolahan kimia.

Ikhtisar Komprehensif

15-7 PH Stainless Steel dikenal karena sifat mekaniknya yang sangat baik, termasuk kekuatan tarik dan kekuatan hasil yang tinggi, serta duktibilitas dan ketahanan yang baik. Unsur paduan utamanya termasuk krom (sekitar 15%), nikel (sekitar 7%), dan aluminium (sekitar 0,5% hingga 1,0%). Kehadiran krom meningkatkan ketahanan korosi, sementara nikel berkontribusi terhadap ketahanan dan duktibilitas. Aluminium memainkan peran penting dalam proses pengerasan presipitasi, memungkinkan baja mencapai tingkat kekuatan yang lebih tinggi melalui perlakuan panas.

Kelebihan dan Keterbatasan

Kelebihan (Pro)	Keterbatasan (Kontra)
Rasio kekuatan terhadap berat yang tinggi	Keterbatasan dalam pengelasan
Ketahanan korosi yang sangat baik	Rawan terhadap retak korosi stres (SCC)
Formabilitas dan kemampuan mesin yang baik	Memerlukan perlakuan panas yang hati-hati untuk sifat optimal
Cocok untuk aplikasi temperatur tinggi	Biaya bisa lebih tinggi daripada baja tahan karat standar

15-7 PH Stainless Steel memegang posisi penting di pasar karena sifat unik dan versatilitasnya. Ini umum digunakan dalam aplikasi yang memerlukan kekuatan tinggi dan ketahanan terhadap lingkungan yang keras, menjadikannya pilihan utama dalam komponen dirgantara, perangkat medis, dan bagian otomotif berkinerja tinggi.

Nama Alternatif, Standar, dan Ekivalen

Organisasi Standar	Penunjukan/Kelas	Negara/Wilayah Asal	Catatan/Keterangan
UNS	S15700	USA	Ekivalen terdekat dengan AISI 630
AISI/SAE	15-7 PH	USA	Kelas pengerasan presipitasi
ASTM	A564	USA	Spesifikasi untuk baja tahan karat yang mengeras melalui presipitasi
EN	1.4545	Eropa	Sifat mirip dengan AISI 630
JIS	SUS630	Jepang	Perbedaan komposisi minor

Tabel di atas merangkum berbagai standar dan ekivalen untuk 15-7 PH Stainless Steel. Perlu dicatat bahwa meskipun kelas seperti AISI 630 dan JIS SUS630 sering dianggap setara, mereka mungkin memiliki perbedaan halus dalam komposisi dan sifat mekanis yang dapat mempengaruhi kinerja dalam aplikasi tertentu. Misalnya, kandungan aluminium dalam 15-7 PH sangat kritis untuk proses pengerasannya, yang mungkin tidak terdapat dalam kelas ekivalen.

Sifat Utama

Komposisi Kimia

Unsur (Simbol dan Nama)	Rentang Persentase (%)
Fe (Besi)	Seimbang
Cr (Krom)	15.0 - 17.0
Ni (Nikel)	6.5 - 8.0
Al (Aluminium)	0.5 - 1.0
C (Karbon)	0.07 maks
Mn (Mangan)	1.0 maks
Si (Silikon)	1.0 maks
P (Fosfor)	0.04 maks
S (Belerang)	0.03 maks

Unsur paduan utama dalam 15-7 PH Stainless Steel memainkan peran penting dalam sifat-sifatnya. Krom meningkatkan ketahanan terhadap korosi dan ketahanan oksidasi, sementara nikel meningkatkan ketangguhan dan duktibilitas. Aluminium sangat penting untuk pengerasan presipitasi, memungkinkan material mencapai tingkat kekuatan tinggi setelah perlakuan panas.

Sifat Mekanis

Sifat	Kondisi/Temper	Suatu Suhu uji	Nilai/L rentang Tipikal (Metrik)	Nilai/L rentang Tipikal (Imperial)	Standar Referensi untuk Metode Uji
Kekuatan Tarik	Annealed	Suhu Ruang	860 - 1030 MPa	125 - 150 ksi	ASTM E8
Kekuatan Hasil (offset 0.2%)	Annealed	Suhu Ruang	620 - 850 MPa	90 - 123 ksi	ASTM E8
Perpanjangan	Annealed	Suhu Ruang	10 - 15%	10 - 15%	ASTM E8
Kekerasan (Rockwell C)	Annealed	Suhu Ruang	30 - 40 HRC	30 - 40 HRC	ASTM E18
Kekuatan Impak	Annealed	-40°C (-40°F)	40 - 60 J	30 - 45 ft-lbf	ASTM E23

Sifat mekanis dari 15-7 PH Stainless Steel menjadikannya cocok untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan tinggi dan ketahanan terhadap deformasi di bawah beban. Kekuatan hasil dan kekuatan tariknya sangat menguntungkan dalam aplikasi struktural, sedangkan perpanjangannya menunjukkan duktibilitas yang baik, memungkinkan terjadinya beberapa deformasi tanpa patah.

Sifat Fisik

Sifat	Kondisi/Suhu	Nilai (Metrik)	Nilai (Imperial)
Density	Suhu Ruang	7.75 g/cm³	0.28 lb/in³
Titik Lebur	-	1400 - 1450 °C	2550 - 2640 °F
Kondutivitas Termal	Suhu Ruang	25 W/m·K	17.3 BTU·in/(hr·ft²·°F)
Kapastitas Panas Spesifik	Suhu Ruang	500 J/kg·K	0.12 BTU/lb·°F
Resistivitas Listrik	Suhu Ruang	0.72 µΩ·m	0.72 µΩ·in
Koeffisien Perluasan Termal	Suhu Ruang	16.0 x 10⁻⁶/K	8.9 x 10⁻⁶/°F

Sifat fisik utama dari 15-7 PH Stainless Steel, seperti densitas dan titik lebur, sangat penting untuk aplikasi di mana berat dan stabilitas termal adalah hal yang esensial. Titik lebur yang relatif tinggi memungkinkannya mempertahankan integritas struktural pada temperatur tinggi, sementara kondutivitas termalnya cukup untuk aplikasi yang memerlukan pelepasan panas.

Ketahanan Korosi

Agen Korosif	Konsentrasi (%)	Suhu (°C/°F)	Peringkat Ketahanan	Catatan
Klorida	3.5%	20°C (68°F)	Baik	Risiko pitting
Asam Sulfat	10%	25°C (77°F)	Normal	Rawan terhadap SCC
Asam Asetat	5%	25°C (77°F)	Baik	Resistant terhadap konsentrasi ringan
Air Laut	-	Lingkungan	Sangat Baik	Cocok untuk aplikasi laut

15-7 PH Stainless Steel menunjukkan ketahanan yang baik terhadap berbagai lingkungan korosif, termasuk klorida dan asam ringan. Namun, ia rentan terhadap retak korosi stres (SCC) dalam kondisi tertentu, terutama di hadapan klorida. Dibandingkan dengan baja tahan karat lainnya, seperti 304 dan 316, 15-7 PH menawarkan kekuatan yang lebih superior tetapi mungkin tidak tampil baik dalam lingkungan yang sangat korosif karena kerentanan terhadap pitting.

Ketahanan Panas

Sifat/Batas	Suhu (°C)	Suhu (°F)	Keterangan
Suhu Layanan Kontinu Maks	480°C	900°F	Cocok untuk aplikasi suhu tinggi
Suhu Layanan Seling Maks	540°C	1000°F	Paparan jangka pendek saja
Suhu Penumpukan	600°C	1112°F	Risiko oksidasi di atas batas ini

Pada suhu yang tinggi, 15-7 PH Stainless Steel mempertahankan sifat mekaniknya, menjadikannya cocok untuk aplikasi di lingkungan temperatur tinggi. Namun, paparan yang berkepanjangan pada suhu di atas 480°C (900°F) dapat menyebabkan oksidasi dan penumpukan, yang mungkin mengganggu integritasnya.

Sifat Fabrikasi

Pengelasan

Proses Pengelasan	Logam Pengisi yang Direkomendasikan (Klasifikasi AWS)	Gas/Flux Pelindung Tipikal	Catatan
TIG	ER630	Argon	Preheat direkomendasikan
MIG	ER630	Argon/CO2	Perlakuan panas pasca-las mungkin diperlukan
SMAW	E630	-	Kontrol pemanasan yang hati-hati diperlukan

15-7 PH Stainless Steel dapat dilas menggunakan berbagai proses, tetapi perhatian harus diberikan untuk menghindari retak. Pemanasan dan perlakuan panas pasca-las sering kali direkomendasikan untuk mengurangi stres dan memastikan sifat optimal di zona las.

Kemampuan Mesin

Parameter Pemesinan	15-7 PH Stainless Steel	AISI 1212 (Baja Benchmark)	Catatan/Saran
Indeks Kemampuan Mesin Relatif	40	100	Memerlukan alat tajam
Kecepatan Pemotongan Tipikal (Penggilingan)	30 m/menit	60 m/menit	Gunakan pendingin untuk hasil terbaik

Kemampuan mesin dari 15-7 PH Stainless Steel cukup moderat, memerlukan alat dan kecepatan pemotongan yang sesuai. Dianjurkan untuk menggunakan alat yang tajam dan pendingin yang memadai untuk mencegah pengerasan kerja dan keausan alat.

Formabilitas

15-7 PH Stainless Steel menunjukkan formabilitas yang baik, terutama dalam kondisi annealed. Pembentukan dingin dapat dilakukan, tetapi perhatian harus diberikan untuk menghindari regangan yang berlebihan, yang dapat menyebabkan pengerasan kerja. Material ini dapat ditekuk dan dibentuk, tetapi radius tekukan minimum harus diperhatikan untuk menghindari retak.

Perlakuan Panas

Proses Perlakuan	Rentang Suhu (°C/°F)	Waktu Perendaman Tipikal	Metode Pendinginan	Tujuan Utama / Hasil yang Diharapkan
Pengerasan Larutan	1040 - 1100 °C (1900 - 2010 °F)	1 jam	Pendinginan Udara	Membubarkan presipitat, meningkatkan duktibilitas
Usia	480 - 620 °C (900 - 1150 °F)	4 - 8 jam	Pendinginan Udara	Pengerasan presipitasi untuk kekuatan

Proses perlakuan panas untuk 15-7 PH Stainless Steel sangat penting dalam mencapai sifat mekanik yang diinginkan. Pengerasan larutan membantu membubarkan presipitat, sementara usia meningkatkan kekuatan melalui pengerasan presipitasi.

Aplikasi Tipikal dan Penggunaan Akhir

Industri/Sektor	Contoh Aplikasi Spesifik	Sifat Baja Utama yang Digunakan dalam Aplikasi Ini	Alasan Pemilihan
Dirgantara	Komponen pesawat	Kekuatan tinggi, ketahanan korosi	Ringan dan tahan lama
Kedokteran	Alat bedah	Biokompatibilitas, kekuatan	Dapat disterilkan dan kuat
Otomotif	Komponen mesin	Kinerja suhu tinggi	Daya tahan dan ketahanan panas
Pengolahan Kimia	Komponen katup	Ketahanan korosi	Cocok untuk lingkungan yang keras

15-7 PH Stainless Steel banyak digunakan di industri yang memerlukan kekuatan tinggi dan ketahanan korosi. Aplikasinya bervariasi dari komponen dirgantara hingga perangkat medis, di mana sifat uniknya memberikan keuntungan signifikan.

Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lebih Lanjut

Fitur/Sifat	15-7 PH Stainless Steel	AISI 304 Stainless Steel	AISI 316 Stainless Steel	Catatan Singkat Pro/Kontra atau Pertukaran
Sifat Mekanis Utama	Kekuatan tinggi	Duktibilitas baik	Ketahanan korosi yang sangat baik	15-7 PH lebih kuat tetapi kurang duktile
Aspek Korosi Utama	Baik, tetapi risiko SCC	Sangat baik	Sangat baik	15-7 PH mungkin korosi dalam kondisi tertentu
Pengelasan	Moderat	Baik	Baik	15-7 PH memerlukan lebih banyak perhatian saat pengelasan
Kemampuan Mesin	Moderat	Baik	Moderat	15-7 PH membutuhkan alat tajam dan pendingin
Formabilitas	Baik	Sangat baik	Baik	15-7 PH bisa lebih sulit untuk dibentuk
Biaya Relatif Aproksimasi	Lebih tinggi	Lebih rendah	Lebih tinggi	Biaya bervariasi berdasarkan kondisi pasar
Ketersediaan Tipikal	Moderat	Tinggi	Tinggi	15-7 PH mungkin kurang tersedia

Ketika memilih 15-7 PH Stainless Steel, pertimbangan mencakup sifat mekaniknya, ketahanan korosinya, dan karakteristik fabrikasinya. Meskipun menawarkan kekuatan superior, ia mungkin bukan pilihan terbaik untuk semua aplikasi, terutama yang memerlukan banyak pengelasan atau pembentukan. Biaya dan ketersediaannya juga harus dievaluasi terhadap kebutuhan proyek.

Sebagai kesimpulan, 15-7 PH Stainless Steel adalah material serbaguna dan berkinerja tinggi yang cocok untuk berbagai aplikasi yang menuntut. Kombinasi unik dari kekuatan, ketahanan terhadap korosi, dan ketahanan panas menjadikannya pilihan utama di industri di mana keandalan dan kinerja adalah hal yang paling utama.